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- Error estimates and generalized trial constructions for solving ODEs using physics-informed neural networksPublication . Babni, Atmane; Jamiai, Ismail; Rodrigues, José AlbertoIn this paper, we address the challenge of solving differential equations using physics-informed neural networks (PINNs), an innovative approach that integrates known physical laws into neural network training. The PINN approach involves three main steps: constructing a neural-network-based solution ansatz, defining a suitable loss function, and minimizing this loss via gradient-based optimization. We review two primary PINN formulations: the standard PINN I and an enhanced PINN II. The latter explicitly incorporates initial, final, or boundary conditions. Focusing on first-order differential equations, PINN II methods typically express the approximate solution as u˜(x,θ)=P(x)+Q(x)N(x,θ), where N(x,θ) is the neural network output with parameters θ, and P(x) and Q(x) are polynomial functions. We generalize this formulation by replacing the polynomial Q(x) with a more flexible function ϕ(x). We demonstrate that this generalized form yields a uniform approximation of the true solution, based on Cybenko’s universal approximation theorem. We further show that the approximation error diminishes as the loss function converges. Numerical experiments validate our theoretical findings and illustrate the advantages of the proposed choice of ϕ(x). Finally, we outline how this framework can be extended to higher-order or other classes of differential equations.
- Inclusão de uma criança com multideficiência na educação pré-escolar – contributo das histórias multissensoriaisPublication . Varela, Carina Filipa Martins; Nunes, Maria Clarisse AlexandrinoSabendo que as histórias multissensoriais (HMS) são recursos pedagógicos que potenciam um maior envolvimento e participação das crianças com multideficiência (MD) na atividade de conto de histórias, o presente estudo procurou compreender se este recurso, versátil e impulsionador de interações emocionais, contribui para a inclusão de uma criança com MD, num contexto de sala de JI, no ensino regular (ER). A partir de uma abordagem qualitativa, desenvolveu-se um estudo de caso com uma criança de três anos com MD (criança A), tendo-se definido como objetivos: (i) caracterizar o envolvimento e a participação de uma criança de três anos com MD na atividade do conto de histórias; (ii) identificar os fatores que influenciam o envolvimento e participação dessa criança, durante a atividade de conto de histórias; (iii) conhecer as estratégias que são implementadas durante o conto de HMS e aquelas que se revelam mais eficazes para incluir todas as crianças durante o conto de histórias e (iv) analisar o contributo das HMS para a promoção de uma escola inclusiva. A recolha de dados envolveu diversas técnicas: observação naturalista, conversas informais, narrativas visuais, Análise de Redes Sociais (ARS) e pesquisa documental. Recorremos à análise de conteúdo e a técnicas de sociometria na análise dos dados recolhidos. O estudo envolveu o desenvolvimento de dezasseis sessões de conto de duas histórias de autor (HA) e dezasseis sessões de conto de duas HMS, a um grupo de vinte crianças com desenvolvimento típico (DT) e a uma criança com MD, que frequentavam um jardim de infância (JI) comum. Os dados de observação naturalista recolhidos durante as sessões de conto de HA e de HMS, permitiram analisar a participação e o envolvimento da criança A com MD, bem como as estratégias utilizadas pela contadora de histórias. A análise da participação da criança A nas sessões de conto de histórias foi categorizada como reações positivas e negativas, e o envolvimento foi analisado através do instrumento Engagement Profile and Scale. Quanto às estratégias usadas pela contadora de histórias, as mesmas foram categorizadas em: (i) estratégias dirigidas às crianças; (ii) estratégias relativas ao posicionamento; e (iii) estratégias usadas durante o conto. 6 Os resultados evidenciaram ainda que as HMS promoveram níveis mais elevados de envolvimento e facilitaram a interação da criança A com os pares, refletindo-se em melhorias na sua posição sociométrica. As narrativas visuais confirmaram uma evolução na perceção dos colegas sobre a criança A, manifestando uma maior proximidade, compreensão e reconhecimento. As estratégias utilizadas pela contadora de histórias revelaram-se adequadas, sendo necessário adaptar o modo como se contava o conto de HA para responder às necessidades da criança A. As HMS mostraram-se mais adequadas às necessidades sensoriais, emocionais e comunicativas da criança A, favorecendo uma experiência inclusiva e significativa para todo o grupo. Conclui-se que as HMS constituem um recurso pedagógico relevante na promoção da inclusão, potenciando a participação e o envolvimento da criança com MD nas sessões de conto de histórias em contexto de educação pré-escolar. Verificou-se ainda que o seu índice sociométrico aumentou depois da realização das sessões de conto de histórias.
- O impacto da comunicação estratégica com celebridades na reputação das organizações sem fins lucrativos: o estudo de caso da Make-A-Wish PortugalPublication . Castro, Helena Amorim Mendes de; Pereira, SandraA parceria entre celebridades e organizações do terceiro setor é uma prática cada vez mais frequente em Portugal, que visa atribuir visibilidade e notoriedade a causas sociais. Contudo, apesar da sua relevância no contexto atual, encontra-se uma insuficiência de corpo teórico sobre a influência das celebridades na reputação destas organizações, assim como os fatores que influenciam o sucesso ou insucesso desta estratégia. Urge, portanto, identificar melhores práticas quando se recorre a celebridades para divulgar causas sociais, num setor em crescente expansão e relevância social. Deste modo, a presente dissertação visa compreender o papel das celebridades na comunicação estratégica de organizações sem fins lucrativos, em particular o seu impacto na reputação organizacional, tomando como objeto de estudo o caso da Make-A-Wish Portugal. Para desenvolver este estudo, recorreu-se a uma metodologia de caráter misto, que reuniu entrevistas semiestruturadas, assim como uma análise de discurso de conteúdos de Instagram, relativos à parceria entre os embaixadores e a Fundação. Sendo de natureza exploratória, este estudo não permite a generalização dos resultados, mas contribui para a compreensão inicial do fenómeno e para a identificação de linhas de investigação futuras no campo das Relações Públicas de Desenvolvimento. A investigação concluiu que não existe um impacto direto entre as celebridades embaixadoras e a reputação da Make-A-Wish Portugal, mas comprovou que a escolha das celebridades embaixadoras deve assentar num pensamento estratégico e ter em consideração um alinhamento de valores com os da organização, conferindo as celebridades embaixadoras visibilidade e credibilidade à missão da Make-A-Wish, fazendo-a chegar a públicos novos e variados.
- Sistema biométrico baseado em eletrocardiografia e impressão digitalPublication . Custódio, João Ricardo Videira; Lourenço, André Ribeiro; Silva, Hugo Plácido daO reconhecimento biométrico estabeleceu-se como uma alternativa mais segura em relação a métodos tradicionais como palavras-passe, cartões ou tokens de utilização pessoal. Contudo os sistemas unimodais apresentam algumas falhas significativas no que diz respeito à taxa de falsas aceitações, presença de ruído e suscetibilidade a tentativas de falsificação. Embora os sistemas biométricos multimodais ofereçam diversas vantagens relativamente a estes anteriores, a sua adoção ainda é limitada uma vez que se estima que apenas cerca de 30% dos sistemas de autenticação utilizem duas ou mais modalidades biométricas. Esta dissertação propõe a utilização de uma abordagem bimodal, combinando dois sistemas biométricos distintos para melhorar a precisão e segurança do utilizador. O primeiro sistema baseia-se na impressão digital, uma das formas mais comuns e amplamente utilizadas de identificação biométrica. O segundo sistema consiste numa modalidade de biometria que tem o potencial de complementar as abordagens existentes devido à sua natureza intrínseca, a utilização do eletrocardiograma (ECG) como fonte biométrica. O sistema desenvolvido inclui a aquisição automática dos sinais de ECG, extração de minúcias a partir das imagens de impressões digitais, e um módulo de fusão a nível de score que pondera os contributos de ambas as modalidades. A implementação foi realizada em Python num Raspberry Pi 5, com suporte para registo, autenticação e identificação de utilizadores. Foram realizados testes experimentais com um conjunto de 12 participantes, avaliando métricas como a Taxa de Erro Igual (EER), a Taxa de Aceitação Indevida (FAR) e a Taxa de Rejeição indevida (FRR). Os resultados demonstraram que essa abordagem atingiu um melhor desempenho quando comparada com as metodologias de forma isolada, reduzindo significativamente as taxas de erro e aumentando a robustez perante potenciais ataques de spoofing. A integração deste sistema mostrou-se uma solução viável e promissora para sistemas de autenticação biométrica de baixo custo.
- Electrocardiography signal generation systemPublication . Domingos, Daniel Afonso de Jesus Ribeiro; Lourenço, André Ribeiro; Silva, Hugo Plácido daAbstract Simulation systems play a critical role in maintenance, education, research, and procedural training, through modeling and reproduction of specific conditions and biosignals, such as ECG. However, conventional ECG simulators bypass the complexities of the skin-electrode interface, which is essential for high-quality and real-world resemblance signal acquisition during electrocardiogram (ECG) exams. The absence of this interface in simulation settings often neglects the impact of impedance, a key factor influencing signal quality and veracity. This study introduces a novel 1-lead ECG simulation device designed to emulate the skinelectrode interface and assess the effects of impedance on ECG signal quality. The system integrates a computer interface for controlling and managing a signal generator device, with ECG signals sourced from a publicly available physiological signals database. The developed device demonstrates the significance of impedance in medical-grade ECG signal fidelity, emphasizing the importance of contact area in mitigating signal distortion. This work highlights the potential of advanced simulation systems to enhance the realism of training and testing environments, ultimately improving diagnostic accuracy, learning and a rigorous maintenance.