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Institutional Repository of the Lisbon Polytechnic
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The aim of this Scientific Repository is to disseminate the scientific production produced by the Instituto Politécnico de Lisboa academic community, to increase the visibility and the investigation impact, to ensure the storage of the intellectual memory and to promote the open access to the information.
Recent Submissions
A avaliação formativa como ferramenta de diferenciação pedagógica em matemática: um estudo numa turma do 6.º ano do 2.º ciclo do ensino básico
Publication . Silva, Catarina Isabel Brunheta da; Assunção, Lina Maria Amador Brunheira Assunção
O Relatório Final que aqui se apresenta foi proposto no âmbito da Unidade Curricular de Prática de Ensino Supervisionada II, inserida no 2.º ano do Mestrado em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais no 2.º Ciclo do Ensino Básico, da Escola Superior de Educação de Lisboa. A Unidade Curricular prevê a realização de práticas de ensino supervisionadas nos contextos de 1.º e 2.º Ciclo do Ensino Básico bem como a elaboração de um trabalho de cariz investigativo com enfoque numa problemática relacionada com o contexto onde se desenvolve a prática. A ideia de uma escola para todos implica atender à diversidade de formas de aprendizagem que a variedade de alunos traz. Da mesma forma, requer, da parte do professor, a implementação de estratégias que permitam a orientação da ação pedagógica, almejando a construção de conhecimentos por todos os alunos. Centrando-se nesta temática, a investigação apresentada neste relatório tem como objetivo “Compreender de que forma a avaliação formativa pode contribuir para a operacionalização de práticas de diferenciação pedagógica no ensino da matemática.”, a partir do qual emergem duas questões de investigação: (i) Como é que a avaliação formativa pode orientar a adequação do ensino às necessidades dos alunos?; (ii) Que benefícios para a aprendizagem se identificam a partir de uma prática de diferenciação que emerge da avaliação formativa? O estudo segue uma abordagem qualitativa, tendo sido utilizada a observação direta e participante bem como a análise das produções dos alunos para recolha de dados, procedendo-se, posteriormente, à análise destes últimos através de análise de conteúdo. Os resultados revelam que: (i) as tarefas matemáticas, como instrumento de avaliação formativa, configuram uma possível forma de adequar o ensino às necessidades dos alunos; (ii) práticas de diferenciação pedagógica que emergem da avaliação formativa contemplam diversos benefícios para as aprendizagens dos alunos.
Real-time rail electrification systems monitoring: a review of technologies
Publication . Sainz-Aja, Jose Adolfo; Pombo, João; Brant, Jordan; Antunes, Pedro; Rebelo, José M.; Santos, José; Ferreño, Diego
Most electrified railway networks are powered through a pantograph–overhead contact line (OCL) interface to ensure safe and reliable operation. The OCL is one of the most vulnerable components of the train traction power system as it is subjected to multiple impacts from the pantographs and to unpredictable environmental conditions. Wear, mounting imperfections, contact incidents, weather conditions, and inadequate maintenance lead to increased degradation of the pantograph–OCL current collection performance, causing degradation on contacting elements and assets failure. Incidents involving the pantograph–OCL system are significant sources of traffic disruption and train delays, e.g., Network Rail statistics show that, on average, delays due to OCL failures are 2500 h per year. In recent years, maintenance strategies have evolved significantly with improvements in technology and the increased interest in using real-time and historical data in decision support. This has led to an expansion in sensing systems for structures, vehicles, and machinery. The railway industry is currently investing in condition monitoring (CM) technologies in order to achieve lower failure rates and increase the availability, reliability, and safety of the railway service. This work presents a comprehensive review of the current CM systems for the pantograph–OCL, including their advantages and disadvantages, and outlines future trends in this area.
Fast and accurate system for onboard target recognition on raw SAR echo data
Publication . Jacinto, Gustavo; Véstias, Mário; Flores, Paulo; Duarte, Rui
Synthetic Aperture Radar (SAR) onboard satellites provides high-resolution Earth imaging independent of weather conditions. SAR data are acquired by an aircraft or satellite and sent to a ground station to be processed. However, for novel applications requiring real-time analysis and decisions, onboard processing is necessary to escape the limited downlink bandwidth and latency. One such application is real-time target recognition, which has emerged as a decisive operation in areas such as defense and surveillance. In recent years, deep learning models have improved the accuracy of target recognition algorithms. However, these are based on optical image processing and are computation and memory expensive, which requires not only processing the SAR pulse data but also optimized models and architectures for efficient deployment in onboard computers. This paper presents a fast and accurate target recognition system directly on raw SAR data using a neural network model. This network receives and processes SAR echo data for fast processing, alleviating the computationally expensive DSP image generation algorithms such as Backprojection and RangeDoppler. Thus, this allows the use of simpler and faster models, while maintaining accuracy. The system was designed, optimized, and tested on low-cost embedded devices with low size, weight, and energy requirements (Khadas VIM3 and Raspberry Pi 5). Results demonstrate that the proposed solution achieves a target classification accuracy for the MSTAR dataset close to 100% in less than 1.5 ms and 5.5 W of power.
Inclusão de uma criança com multideficiência na educação pré-escolar – contributo das histórias multissensoriais
Publication . Varela, Carina Filipa Martins; Nunes, Maria Clarisse Alexandrino
Sabendo 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.
Artificial vision in renewable photovoltaic systems: a review and vision of specific applications and technologies
Publication . Amaral, Tito G.; Cordeiro, Armando; Fernao Pires, Vitor
Renewable energy resources have become extremely important in the current context of air pollution and the production of significant amounts of greenhouse gas emissions that contribute to global warming. One of the most important renewable energy sources that has shown the highest growth in recent years is photovoltaic (PV) systems. Due to their significance, this research presents a review of the applications in which artificial computer vision can be used in photovoltaic systems. From the results presented in this review, it will be evident that artificial vision can be applied for several different purposes. The advantages of using this technique will also be highlighted. Additionally, a systematic literature review is presented on the research associated with this topic. Through this review, it will be evident that many advanced algorithms related to image acquisition equipment have been proposed to ensure high reliability and fast results. This review does not merely focus on a specific topic or algorithms associated with image processing applied to photovoltaic systems. Rather, this work presents a broad and comprehensive review detailing all viable applications and associated computer vision technologies that can be deployed within these systems. Besides that, the review will clearly specify which work one is based on public datasets. To allow future reproducibility or research, the links to all public datasets utilized in the works based on them are included.