TCC (Graduação)

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Protótipo de um sistema de rastreio de mão baseado em hardware de baixo custo para interação humano-computador
(2023) Silva, Mayron Boelling da
Utilizar um sistema de gestos para a interação humano-computador pode ser útil em muitas áreas, mas muito dos sistemas disponíveis podem não ser acessíveis ao público em geral. Alguns dos problemas encontrados neste tipo de sistema são a necessidade do uso de hardware e sensores vestíveis, alto custo de aquisição e o alto consumo de processamento do computador do usuário. Este trabalho propõe desenvolvimento de um protótipo de um sistema de rastreio de gestos de mão baseado em um hardware de baixo custo. O objetivo do sistema é utilizar visão computacional para rastrear movimentos e gestos de mão, a fim de aprimorar a interação humano-computador sem consumir muitos recursos de processamento do computador do usuário e sem a necessidade de vestir ou portar sensores. Para fazer o desenvolvimento do sistema de rastreio foi utilizado um Raspberry Pi 4 e principalmente a biblioteca Mediapipe para auxiliar nos processos de visão computacional. Um experimento foi realizado com pessoas, para verificar a assertividade do sistema e também a sua usabilidade. Analisando os resultados, o sistema alcançou a média de 98,2% de assertividade na execução dos comandos de interação e considerado pela maioria como um sistema útil e divertido de usar. Por fim, o protótipo foi utilizado em um simulador de combate aéreo para demonstrar sua viabilidade de uso.
Relíquias do caos: um jogo sério do gênero RPG para auxiliar o aprendizado do padrão de projetos visitor
(2023) Nolli, José Vargas
O presente trabalho objetiva o desenvolvimento de um jogo sério capaz de auxiliar o entendimento da temática: padrão de projeto visitor. Para tanto, o jogo introduz o conhecimento sobre o padrão de projeto por meio de desafios contidos no decorrer de sua história. Assim, utilizou-se o gênero de jogos: RPG, abordando-se, ainda, características presentes nos jogos de aventura. O jogo foi desenvolvido com auxílio da ferramenta RPG MAKER MZ aliada ao suporte de plugins JavaScript. Inicialmente, ele conta com desafios voltados ao conhecimento da temática abordada e, em sequência, apresenta tarefas de identificação de erros em fragmentos de código. A respeito do processo de validação, o jogo foi aplicado para quatorze alunos da turma de padrões de projeto 2023/1 do CEAVI. A avaliação de conhecimento contou com a realização de duas provas impressas, o pré-teste e o pós-teste, limitados ao tempo de 10 minutos cada, além de uma prova utilizada para medir a satisfação dos alunos, essa composta por 26 perguntas adaptadas do modelo MEEGA+. Diante da realização dos testes de conhecimento, após aplicação de um teste T-pareado, obteve-se o resultado de p-valor = 0,000009395, rejeitando-se a hipótese nula com 99% de confiança. Ainda, percebeu-se uma melhora de aproximadamente 150% (cento e cinquenta por cento) entre a média obtida pelos estudantes entre o pré-teste e o pós-teste. Por meio dos resultados do teste de satisfação, identificou-se a boa aceitação do projeto pelos alunos, na qual, os pontos de melhor avaliação foram a relevância da ferramenta para a apresentação do conteúdo da disciplina e a facilidade de os alunos entenderem o conteúdo apresentado sobre o padrão visitor. Ao final. houve a coletada de sugestões de melhoria, destacando-se a usabilidade.
Lector: sistema de apoio para gestão de diários de classe
(2023) Oliveira, Jorge Eli de
Agilizar o controle de frequência nas escolas bíblicas na Congregação da Assembleia de Deus de Ibirama, bairro Bela Vista, é um desafio possível de ser superado através da informatização dos relatórios de chamadas e diários de classe das turmas existentes na instituição. Ao reduzir o escopo para a congregação do bairro Bela Vista, observando-se as dificuldades impostas devido à falta de um sistema informatizado para registrar e gerir as importantes informações, pretende-se demonstrar que as informações, ora coletadas, poderiam ser mais bem aproveitadas, caso estivessem devidamente inseridas em um banco de dados de fácil e rápido acesso. Nos moldes atualmente utilizados pela secretaria da instituição, todos os dados relacionados à frequência, materiais e recursos financeiros são coletados manualmente e inseridos em diários físicos. Como consequência disso é comum verificar-se rasuras, tentativas de correções por dados que precisam ser alteradas e principalmente um desafio imposto em todas as ocasiões em que se faz necessário coletar dados para providenciar informações. Elencadas as dificuldades atuais, este trabalho intenta comprovar que a utilização de um sistema informatizado para inserir, editar e remover dados seria a melhor maneira de tornar o processo mais ágil e eficiente. Portanto, a inserção de dados referentes à frequência, que hoje se faz à caneta em papel físico, passaria a ser digitada em uma plataforma informatizada, possibilitando correções e edições sem deixar rasuras. As informações e totais trimestrais poderiam ser coletados via sistema, ao passo que hoje se faz necessário um forte esforço manual por meio de contagem física e utilização de calculadoras. Os dados registrados atualmente em diários de papel, que poderiam ser de grande utilidade com o passar do tempo, se houvesse a possibilidade se serem resgatados de forma rápida e ágil, hoje ficam sem aproveitamento, pois exigiriam muito esforço manual. A validação foi realizada com 3 professores e 1 secretária que hoje desempenham esse trabalho manualmente e obteve média 96,25 pelo formulário System Usability Scale (SUS).
Aplicativo com gamificação para apoio no aprendizado da orientação a objetos
(2023) Böing, Afonso Uéslei
O paradigma de programação orientada a objetos busca trazer elementos do mundo real para a área de programação, representando um mundo povoado por objetos que se comunicam e trocam informações entre si. Entretanto, esse paradigma possui uma complexidade elevada acarretando a altos índices de reprovação e evasão nas aulas deste assunto devido ao desinteresse do aluno pelo conteúdo. Os métodos tradicionais de ensino, como palestras e exercícios escritos, podem não ser os com maior eficácia para o envolvimento do aluno com o conteúdo. A gamificação é uma abordagem com potencial a ser utilizada para motivar e melhorar o aprendizado do aluno e estimular a praticar os conceitos de programação orientada a objetos. A proposta deste trabalho é apoiar o ensino de programação orientada a objetos com o auxílio de recursos de gamificação. Para tal, será desenvolvida uma aplicação móvel que permitirá aos alunos adquirir e aplicar os seus conhecimentos de orientação a objetos. O uso de um sistema de gamificação incentiva a participação do aluno e redução das taxas de evasão e reprovação em disciplinas relacionadas a esse conhecimento. O sistema resultante foi validado com 30 participantes através do formulário System Usability Scale (SUS) obtendo média de 83,58 em 100, conferindo o conceito final A.
Um jogo para a educação financeira nas escolas
(2023) Schumann, Thiago Artur
Este trabalho explora a implementação da educação financeira para crianças através do desenvolvimento de um jogo digital educativo, "Mistério Financeiro: A Jornada de Chico", utilizando a tecnologia RPG Maker MZ. Direcionado para alunos do 5º ano do Ensino Fundamental, o jogo está alinhado à Estratégia Nacional de Educação Financeira (ENEF), promovendo o ensino de conceitos financeiros por meio de uma narrativa interativa de RPG. As escolhas dos jogadores influenciam o enredo, proporcionando uma experiência educativa imersiva e reflexiva sobre gestão de recursos, economia e planejamento financeiro. A análise crítica revela a eficácia do jogo em engajar o público-alvo e destaca a importância de futuros testes práticos e da futura expansão do conteúdo narrativo. O estudo sublinha a relevância de métodos de ensino inovadores e interativos na formação financeira de crianças, visando a construção de uma sociedade mais consciente e equilibrada economicamente.
Studytalk: um sistema para facilitar a propagação de questionamentos e soluções existentes nas comunidades estudantís
(2023) Noss, Mateus Coelho
O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um aplicativo para auxiliar os estudantes em seus estudos através do debate em qualquer local e hora, fornecendo um ambiente saudável e controlável onde possam expressar suas dúvidas e repassar seu conhecimento através das respostas. Também são apresentados nesse trabalho os processos de análiste, desenvolvimento, implementação, testes e validação, bem como as tecnologias e metodologias aplicadas, tais como: Kotlin, Spring Boot, Jetpack Compose, Clean Architecture, Casos de Uso 2.0, TDD, SUS. Foram desenvolvidos dois sistemas que compõem o projeto, sendo esses: o servidor, responsável por capturar as chamadas para a API, bem como manter as base de dados atualizadas, após realizada a tratativa dos dados respeitando os casos de uso da aplicação; o sistema mobile desenvolvido para Android nativo, utilizando Jetpack Compose, o qual permite que estudantes realizem seus estudos, tanto conectados quanto desconectados da internet, através dos debates. Por fim, uma análise sobre trabalhos correlatos também foi realizada, com o intuito de analisar a diferença entre esses e a proposta do presente trabalho.
Misterious chase: um jogo sério para auxiliar o ensino de física aplicada em buracos negros para alunos do ensino médio
(2023) Silva, Luis Felipe da
O presente trabalho apresenta um jogo sério do genêro puzzle desenvolvido para dispositivos móveis, com o objetivo de auxiliar o processo de aprendizagem de alunos do primeiro ano do ensino médio acerca dos conceitos físicos aplicados a Buracos Negros e a Radiação Hawking, bem como a respeito dos estudos feitos por Stephen Hawking sobre estes temas. O jogo estabelece desafios com diferentes mecânicas promovendo variedade de gameplay e uma narrativa que buscam elucidar os conceitos acerca do assunto proposto. O desenvolvimento se aproveitou do motor gráfico Unity e da linguagem de programação C#, utilizaram-se dispositivos móveis para se fazer uso do sensor acelerômetro, capaz de verificar movimentos feitos nos aparelhos que interagem com o cenário do jogo. A estratégia instrucional focou na decomposição do conhecimento apresentado, estabelecendo pequenas partes que são entregues aos jogadores parcialmente para, no fim do processo, construir o conhecimento completo. Para testar a utilidade deste jogo como ferramenta de ensino, utilizou-se um questionário com 10 questões, as quais foram produzidas por um professor mestre em física. Como forma de avaliar o jogo e sua aplicação em sala de aula, o mesmo foi exposto a 53 alunos do ensino médio, estes alunos passaram por uma dinâmica que envolveu diferentes testes de conhecimento, bem como aulas expositivas para comparar o nível de conhecimento adquirido a partir de cada abordagem. Os testes comprovaram estatisticamente, com nível de confiança de 95%, que o jogo impacta no aprendizado dos alunos de maneira positiva. Além disso, quando se comparam as diferentes abordagens aplicadas aos alunos, destaca-se o fato de o jogo demonstrar características de uma ferramenta que instiga os jogadores, deixando-os ávidos por aprender mais a respeito do tema que salta aos olhos durante a experiência. Após esta dinâmica, os alunos também avaliaram o trabalho seguindo o método MEEGA+, destinado à avaliação de jogos sérios. Os resultados foram positivos, o jogo foi bem classificado entre os alunos e também pelas métricas do método, alguns pontos receberam destaque, dentre eles estão a narrativa, design e diversão proporcionada pela forma como são expostos os desafios presentes no jogo.
Plataforma de integração de linguagens nativas e híbridas no desenvolvimento Android
(2023) Oliveira Junior, Julio Cesar Bueno de
Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta de geração de projetos mobile, integrando linguagens híbridas e nativas do desenvolvimento. O trabalho apresenta uma linha de desenvolvimento ligada à Engenharia de Software, com etapas de análise, projeto, implementação, testes e coleta de resultados. As tecnologias utilizadas para fazer o processo de integração é Java, Javascript, Typescript, Dart, React Native e Flutter no mobile, Kotlin e Spring Boot para o backend, e React.js com Next.js para o frontend. Para os teste foram utilizados testes manuais, testes de integração a metodologia System Usability Scale, visando garantir que a usabilidade do sistema esteja de acordo com o padrão aceito. Por fim, é feita uma analise do projeto em relação a trabalhos correlatos, para validar suas semelhanças e funcionalidades, com a finalidade de garantir que o sistema tenha uma usabilidade próximas dessas ferramentas já consolidadas no mercado.
Uso de visão computacional para detecção e reconhecimento de trabalhadores sem capacete
(2024) Reinert, Ana Cristina Vasconcellos
No Brasil, milhares de trabalhadores que necessitam de equipamento de segurança individual acabam sofrendo acidentes de trabalho, muitas vezes graves, pela falta de utilização destes. Além disso, a fiscalização de obras é uma tarefa complexa e não garante que os responsáveis consigam monitorar todos os colaboradores simultaneamente. Este trabalho propõe uma alternativa para auxiliar na tarefa de fiscalização em obra, tendo como objetivo utilizar visão computacional para identificar colaboradores sem capacete e reportar aos responsáveis, por meio de envio de e-mails. Para desenvolver o sistema, foram treinados modelos de detecção de objetos, capazes de diferenciar pessoas com capacete de pessoas sem capacete. Posteriormente, o modelo com melhor desempenho foi utilizado junto do algoritmo de reconhecimento facial, que identifica o colaborador e reporta, através de emails automatizados. Testes foram realizados a partir de gravações com pessoas, como forma de comparar os modelos de detecção de objetos e escolher o melhor modelo. Conforme a análise, o YoloV8 se saiu superior na precisão do modelo sendo, portanto, escolhido para ser utilizado no sistema proposto, juntamente do reconhecimento facial e envio de email.
Biblioteca Q-Learning para desenvolvimento de simulações com agentes na plataforma Netlogo
(2019) Kons, Kevin
Este trabalho apresenta uma extensão para a plataforma NetLogo que possibilita aos desenvolvedores de simulações com agentes incorporarem o comportamento de aprendizagem por reforço Q-Learning. A extensão incorporou novos comandos ao NetLogo para que o desenvolvedor possa facilmente especificar os seguintes elementos de aprendizagem por reforço: estados, ações, recompensa, seleção de ações, cláusula de fim de episódio, reinício de episódio, taxa de aprendizagem e fator de desconto. Além disto, a extensão fornece comandos para ativar o algoritmo de aprendizagem Q-Learning. A partir da extensão criada, os desenvolvedores não precisam se preocupar em implementar estruturas de dados para os elementos de aprendizagem e nem o algoritmo Q-Learning, facilitando o desenvolvimento de simulações. A corretude da implementação da extensão foi verificada através desenvolvimento do cenário clássico de aprendizagem cliff walking. Neste cenário, a simulação desenvolvida com a extensão encontrou a política ótima, evidenciando a corretude da sua implementação. Para verificar a complexidade de uso da extensão, foi realizada uma comparação das características do código de uma simulação que utiliza a extensão com uma simulação implementada sem a extensão. A partir desta comparação foi possivel observar que o código de uma simulação que utilize a extensão é menos complexo. A extensão desenvolvida está disponível para uso da comunidade através do extension manager do NetLogo, juntamente com documentação e exemplo de utilização.

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