15 research outputs found
Pattern Recognition Techniques for the Identification of Activities of Daily Living Using a Mobile Device Accelerometer
The application of pattern recognition techniques to data collected from accelerometers available in off-the-shelf devices, such as smartphones, allows for the automatic recognition of activities of daily living (ADLs). This data can be used later to create systems that monitor the behaviors of their users. The main contribution of this paper is to use artificial neural networks (ANN) for the recognition of ADLs with the data acquired from the sensors available in mobile devices. Firstly, before ANN training, the mobile device is used for data collection. After training, mobile devices are used to apply an ANN previously trained for the ADLs’ identification on a less restrictive computational platform. The motivation is to verify whether the overfitting problem can be solved using only the accelerometer data, which also requires less computational resources and reduces the energy expenditure of the mobile device when compared with the use of multiple sensors. This paper presents a method based on ANN for the recognition of a defined set of ADLs. It provides a comparative study of different implementations of ANN to choose the most appropriate method for ADLs identification. The results show the accuracy of 85.89% using deep neural networks (DNN).This work is funded by FCT/MCTES through national funds, and when applicable, co-funded EU funds under the project UIDB/EEA/50008/2020 (Este trabalho é financiado pela FCT/MCTES através de fundos nacionais e quando aplicável cofinanciado por fundos comunitários no âmbito do projeto UIDB/EEA/50008/2020)
Evaluación de la seguridad en sistemas informáticos
En este trabajo presentamos los objetivos, lineamientos y resultados de una línea de investigación sobre la creación de modelos de evaluación de seguridad informática en organizaciones. En el ámbito del desarrollo de modelos de evaluación de sistemas complejos, esta investigación tiene como objetivo la creación, puesta a punto y aplicación de modelos que permitan obtener indicadores del nivel de madurez alcanzado en la seguridad de un sistema informático.
En general, el método empleado para el desarrollo de dichos modelos de evaluación es el método LSP. Asimismo, hemos tomado como referencia para la creación de partes de los modelos, estándares reconocidos como son la norma ISO 27000, o recomendaciones dadas por organismos internacionales, como la OWASP, que sirven de guía a las organizaciones para formular e implementar estrategias para la seguridad del software.Eje: Seguridad Informática.Red de Universidades con Carreras en Informátic
Argumentation dialogues in web-based GDSS: an approach using machine learning techniques
Tese de doutoramento em InformaticsA tomada de decisão está presente no dia a dia de qualquer pessoa, mesmo que muitas vezes ela
não tenha consciência disso. As decisões podem estar relacionadas com problemas quotidianos, ou
podem estar relacionadas com questões mais complexas, como é o caso das questões organizacionais.
Normalmente, no contexto organizacional, as decisões são tomadas em grupo.
Os Sistemas de Apoio à Decisão em Grupo têm sido estudados ao longo das últimas décadas com o
objetivo de melhorar o apoio prestado aos decisores nas mais diversas situações e/ou problemas a resolver.
Existem duas abordagens principais à implementação de Sistemas de Apoio à Decisão em Grupo:
a abordagem clássica, baseada na agregação matemática das preferências dos diferentes elementos do
grupo e as abordagens baseadas na negociação automática (e.g. Teoria dos Jogos, Argumentação, entre
outras).
Os atuais Sistemas de Apoio à Decisão em Grupo baseados em argumentação podem gerar uma
enorme quantidade de dados. O objetivo deste trabalho de investigação é estudar e desenvolver modelos
utilizando técnicas de aprendizagem automática para extrair conhecimento dos diálogos argumentativos
realizados pelos decisores, mais concretamente, pretende-se criar modelos para analisar, classificar e
processar esses dados, potencializando a geração de novo conhecimento que será utilizado tanto por
agentes inteligentes, como por decisiores reais. Promovendo desta forma a obtenção de consenso entre
os membros do grupo. Com base no estudo da literatura e nos desafios em aberto neste domínio,
formulou-se a seguinte hipótese de investigação - É possível usar técnicas de aprendizagem automática
para apoiar diálogos argumentativos em Sistemas de Apoio à Decisão em Grupo baseados na web.
No âmbito dos trabalhos desenvolvidos, foram aplicados algoritmos de classificação supervisionados
a um conjunto de dados contendo argumentos extraídos de debates online, criando um classificador
de frases argumentativas que pode classificar automaticamente (A favor/Contra) frases argumentativas
trocadas no contexto da tomada de decisão. Foi desenvolvido um modelo de clustering dinâmico para
organizar as conversas com base nos argumentos utilizados. Além disso, foi proposto um Sistema de
Apoio à Decisão em Grupo baseado na web que possibilita apoiar grupos de decisores independentemente
de sua localização geográfica. O sistema permite a criação de problemas multicritério e a configuração
das preferências, intenções e interesses de cada decisor. Este sistema de apoio à decisão baseado na
web inclui os dashboards de relatórios inteligentes que são gerados através dos resultados dos trabalhos
alcançados pelos modelos anteriores já referidos. A concretização de cada um dos objetivos permitiu
validar as questões de investigação identificadas e assim responder positivamente à hipótese definida.Decision-making is present in anyone’s daily life, even if they are often unaware of it. Decisions can be
related to everyday problems, or they can be related to more complex issues, such as organizational
issues. Normally, in the organizational context, decisions are made in groups.
Group Decision Support Systems have been studied over the past decades with the aim of improving
the support provided to decision-makers in the most diverse situations and/or problems to be solved.
There are two main approaches to implementing Group Decision Support Systems: the classical approach,
based on the mathematical aggregation of the preferences of the different elements of the group, and the
approaches based on automatic negotiation (e.g. Game Theory, Argumentation, among others).
Current argumentation-based Group Decision Support Systems can generate an enormous amount
of data. The objective of this research work is to study and develop models using automatic learning techniques
to extract knowledge from argumentative dialogues carried out by decision-makers, more specifically,
it is intended to create models to analyze, classify and process these data, enhancing the generation
of new knowledge that will be used both by intelligent agents and by real decision-makers. Promoting in
this way the achievement of consensus among the members of the group. Based on the literature study
and the open challenges in this domain, the following research hypothesis was formulated - It is possible
to use machine learning techniques to support argumentative dialogues in web-based Group Decision
Support Systems.
As part of the work developed, supervised classification algorithms were applied to a data set containing
arguments extracted from online debates, creating an argumentative sentence classifier that can
automatically classify (For/Against) argumentative sentences exchanged in the context of decision-making.
A dynamic clustering model was developed to organize conversations based on the arguments used. In
addition, a web-based Group Decision Support System was proposed that makes it possible to support
groups of decision-makers regardless of their geographic location. The system allows the creation of multicriteria
problems and the configuration of preferences, intentions, and interests of each decision-maker.
This web-based decision support system includes dashboards of intelligent reports that are generated
through the results of the work achieved by the previous models already mentioned. The achievement of
each objective allowed validation of the identified research questions and thus responded positively to the
defined hypothesis.I also thank to Fundação para a Ciência e a Tecnologia, for the Ph.D. grant funding with the reference: SFRH/BD/137150/2018
Recognition of Activities of Daily Living and Environments Using Acoustic Sensors Embedded on Mobile Devices
The identification of Activities of Daily Living (ADL) is intrinsic with the user’s environment recognition. This detection can be executed through standard sensors present in every-day mobile devices. On the one hand, the main proposal is to recognize users’ environment and standing activities. On the other hand, these features are included in a framework for the ADL and environment identification. Therefore, this paper is divided into two parts—firstly, acoustic sensors are used for the collection of data towards the recognition of the environment and, secondly, the information of the environment recognized is fused with the information gathered by motion and magnetic sensors. The environment and ADL recognition are performed by pattern recognition techniques that aim for the development of a system, including data collection, processing, fusion and classification procedures. These classification techniques include distinctive types of Artificial Neural Networks (ANN), analyzing various implementations of ANN and choosing the most suitable for further inclusion in the following different stages of the developed system. The results present 85.89% accuracy using Deep Neural Networks (DNN) with normalized data for the ADL recognition and 86.50% accuracy using Feedforward Neural Networks (FNN) with non-normalized data for environment recognition. Furthermore, the tests conducted present 100% accuracy for standing activities recognition using DNN with normalized data, which is the most suited for the intended purpose.This work is funded by FCT/MEC through national funds and co-funded by FEDER-PT2020 partnership agreement under the project UID/EEA/50008/2019
A context aware recommender system for tourism with ambient intelligence
Recommender system (RS) holds a significant place in the area of the tourism sector. The major factor of trip planning is selecting relevant Points of Interest (PoI) from tourism domain. The RS system supposed to collect information from user behaviors, personality, preferences and other contextual information. This work is mainly focused on user’s personality, preferences and analyzing user psychological traits. The work is intended to improve the user profile modeling, exposing relationship between user personality and PoI categories and find the solution in constraint satisfaction programming (CSP). It is proposed the architecture according to ambient intelligence perspective to allow the best possible tourist place to the end-user. The key development of this RS is representing the model in CSP and optimizing the problem. We implemented our system in Minizinc solver with domain restrictions represented by user preferences. The CSP allowed user preferences to guide the system toward finding the optimal solutions; RESUMO
O sistema de recomendação (RS) detém um lugar significativo na área do sector do turismo. O principal fator do planeamento de viagens é selecionar pontos de interesse relevantes (PoI) do domínio do turismo. O sistema de recomendação (SR) deve recolher informações de comportamentos, personalidade, preferências e outras informações contextuais do utilizador. Este trabalho centra-se principalmente na personalidade, preferências do utilizador e na análise de traços fisiológicos do utilizador. O trabalho tem como objetivo melhorar a modelação do perfil do utilizador, expondo a relação entre a personalidade deste e as categorias dos POI, assim como encontrar uma solução com programação por restrições (CSP). Propõe-se a arquitetura de acordo com a perspetiva do ambiente inteligente para conseguir o melhor lugar turístico possível para o utilizador final. A principal contribuição deste SR é representar o modelo como CSP e tratá-lo como problema de otimização. Implementámos o nosso sistema com o solucionador em Minizinc com restrições de domínio representadas pelas preferências dos utilizadores. O CSP permitiu que as preferências dos utilizadores guiassem o sistema para encontrar as soluções ideais
THOR: A Hybrid Recommender System for the Personalized Travel Experience
One of the travelers’ main challenges is that they have to spend a great effort to find and
choose the most desired travel offer(s) among a vast list of non-categorized and non-personalized
items. Recommendation systems provide an effective way to solve the problem of information
overload. In this work, we design and implement “The Hybrid Offer Ranker” (THOR), a hybrid,
personalized recommender system for the transportation domain. THOR assigns every traveler a
unique contextual preference model built using solely their personal data, which makes the model
sensitive to the user’s choices. This model is used to rank travel offers presented to each user
according to their personal preferences. We reduce the recommendation problem to one of binary
classification that predicts the probability with which the traveler will buy each available travel
offer. Travel offers are ranked according to the computed probabilities, hence to the user’s personal
preference model. Moreover, to tackle the cold start problem for new users, we apply clustering
algorithms to identify groups of travelers with similar profiles and build a preference model for each
group. To test the system’s performance, we generate a dataset according to some carefully designed
rules. The results of the experiments show that the THOR tool is capable of learning the contextual
preferences of each traveler and ranks offers starting from those that have the higher probability of
being selected
Multi-sensor data fusion in mobile devices for the identification of Activities of Daily Living
Following the recent advances in technology and the growing use of mobile devices such as
smartphones, several solutions may be developed to improve the quality of life of users in the
context of Ambient Assisted Living (AAL). Mobile devices have different available sensors, e.g.,
accelerometer, gyroscope, magnetometer, microphone and Global Positioning System (GPS)
receiver, which allow the acquisition of physical and physiological parameters for the
recognition of different Activities of Daily Living (ADL) and the environments in which they are
performed. The definition of ADL includes a well-known set of tasks, which include basic selfcare
tasks, based on the types of skills that people usually learn in early childhood, including
feeding, bathing, dressing, grooming, walking, running, jumping, climbing stairs, sleeping,
watching TV, working, listening to music, cooking, eating and others. On the context of AAL,
some individuals (henceforth called user or users) need particular assistance, either because
the user has some sort of impairment, or because the user is old, or simply because users
need/want to monitor their lifestyle. The research and development of systems that provide a
particular assistance to people is increasing in many areas of application. In particular, in the
future, the recognition of ADL will be an important element for the development of a personal
digital life coach, providing assistance to different types of users. To support the recognition
of ADL, the surrounding environments should be also recognized to increase the reliability of
these systems.
The main focus of this Thesis is the research on methods for the fusion and classification of the
data acquired by the sensors available in off-the-shelf mobile devices in order to recognize ADL
in almost real-time, taking into account the large diversity of the capabilities and
characteristics of the mobile devices available in the market. In order to achieve this objective,
this Thesis started with the review of the existing methods and technologies to define the
architecture and modules of the method for the identification of ADL. With this review and
based on the knowledge acquired about the sensors available in off-the-shelf mobile devices,
a set of tasks that may be reliably identified was defined as a basis for the remaining research
and development to be carried out in this Thesis. This review also identified the main stages
for the development of a new method for the identification of the ADL using the sensors
available in off-the-shelf mobile devices; these stages are data acquisition, data processing,
data cleaning, data imputation, feature extraction, data fusion and artificial intelligence. One
of the challenges is related to the different types of data acquired from the different sensors,
but other challenges were found, including the presence of environmental noise, the positioning
of the mobile device during the daily activities, the limited capabilities of the mobile devices
and others. Based on the acquired data, the processing was performed, implementing data
cleaning and feature extraction methods, in order to define a new framework for the recognition of ADL. The data imputation methods were not applied, because at this stage of
the research their implementation does not have influence in the results of the identification
of the ADL and environments, as the features are extracted from a set of data acquired during
a defined time interval and there are no missing values during this stage. The joint selection of
the set of usable sensors and the identifiable set of tasks will then allow the development of a
framework that, considering multi-sensor data fusion technologies and context awareness, in
coordination with other information available from the user context, such as his/her agenda
and the time of the day, will allow to establish a profile of the tasks that the user performs in
a regular activity day. The classification method and the algorithm for the fusion of the features
for the recognition of ADL and its environments needs to be deployed in a machine with some
computational power, while the mobile device that will use the created framework, can
perform the identification of the ADL using a much less computational power. Based on the
results reported in the literature, the method chosen for the recognition of the ADL is composed
by three variants of Artificial Neural Networks (ANN), including simple Multilayer Perceptron
(MLP) networks, Feedforward Neural Networks (FNN) with Backpropagation, and Deep Neural
Networks (DNN).
Data acquisition can be performed with standard methods. After the acquisition, the data must
be processed at the data processing stage, which includes data cleaning and feature extraction
methods. The data cleaning method used for motion and magnetic sensors is the low pass filter,
in order to reduce the noise acquired; but for the acoustic data, the Fast Fourier Transform
(FFT) was applied to extract the different frequencies. When the data is clean, several features
are then extracted based on the types of sensors used, including the mean, standard deviation,
variance, maximum value, minimum value and median of raw data acquired from the motion
and magnetic sensors; the mean, standard deviation, variance and median of the maximum
peaks calculated with the raw data acquired from the motion and magnetic sensors; the five
greatest distances between the maximum peaks calculated with the raw data acquired from
the motion and magnetic sensors; the mean, standard deviation, variance, median and 26 Mel-
Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) of the frequencies obtained with FFT based on the raw
data acquired from the microphone data; and the distance travelled calculated with the data
acquired from the GPS receiver. After the extraction of the features, these will be grouped in
different datasets for the application of the ANN methods and to discover the method and
dataset that reports better results. The classification stage was incrementally developed,
starting with the identification of the most common ADL (i.e., walking, running, going upstairs,
going downstairs and standing activities) with motion and magnetic sensors. Next, the
environments were identified with acoustic data, i.e., bedroom, bar, classroom, gym, kitchen,
living room, hall, street and library. After the environments are recognized, and based on the
different sets of sensors commonly available in the mobile devices, the data acquired from the
motion and magnetic sensors were combined with the recognized environment in order to
differentiate some activities without motion, i.e., sleeping and watching TV. The number of recognized activities in this stage was increased with the use of the distance travelled,
extracted from the GPS receiver data, allowing also to recognize the driving activity.
After the implementation of the three classification methods with different numbers of
iterations, datasets and remaining configurations in a machine with high processing
capabilities, the reported results proved that the best method for the recognition of the most
common ADL and activities without motion is the DNN method, but the best method for the
recognition of environments is the FNN method with Backpropagation. Depending on the
number of sensors used, this implementation reports a mean accuracy between 85.89% and
89.51% for the recognition of the most common ADL, equals to 86.50% for the recognition of
environments, and equals to 100% for the recognition of activities without motion, reporting
an overall accuracy between 85.89% and 92.00%.
The last stage of this research work was the implementation of the structured framework for
the mobile devices, verifying that the FNN method requires a high processing power for the
recognition of environments and the results reported with the mobile application are lower
than the results reported with the machine with high processing capabilities used. Thus, the
DNN method was also implemented for the recognition of the environments with the mobile
devices. Finally, the results reported with the mobile devices show an accuracy between 86.39%
and 89.15% for the recognition of the most common ADL, equal to 45.68% for the recognition
of environments, and equal to 100% for the recognition of activities without motion, reporting
an overall accuracy between 58.02% and 89.15%.
Compared with the literature, the results returned by the implemented framework show only
a residual improvement. However, the results reported in this research work comprehend the
identification of more ADL than the ones described in other studies. The improvement in the
recognition of ADL based on the mean of the accuracies is equal to 2.93%, but the maximum
number of ADL and environments previously recognized was 13, while the number of ADL and
environments recognized with the framework resulting from this research is 16. In conclusion,
the framework developed has a mean improvement of 2.93% in the accuracy of the recognition
for a larger number of ADL and environments than previously reported.
In the future, the achievements reported by this PhD research may be considered as a start
point of the development of a personal digital life coach, but the number of ADL and
environments recognized by the framework should be increased and the experiments should be
performed with different types of devices (i.e., smartphones and smartwatches), and the data
imputation and other machine learning methods should be explored in order to attempt to
increase the reliability of the framework for the recognition of ADL and its environments.Após os recentes avanços tecnológicos e o crescente uso dos dispositivos móveis, como por
exemplo os smartphones, várias soluções podem ser desenvolvidas para melhorar a qualidade
de vida dos utilizadores no contexto de Ambientes de Vida Assistida (AVA) ou Ambient Assisted
Living (AAL). Os dispositivos móveis integram vários sensores, tais como acelerómetro,
giroscópio, magnetómetro, microfone e recetor de Sistema de Posicionamento Global (GPS),
que permitem a aquisição de vários parâmetros físicos e fisiológicos para o reconhecimento de
diferentes Atividades da Vida Diária (AVD) e os seus ambientes. A definição de AVD inclui um
conjunto bem conhecido de tarefas que são tarefas básicas de autocuidado, baseadas nos tipos
de habilidades que as pessoas geralmente aprendem na infância. Essas tarefas incluem
alimentar-se, tomar banho, vestir-se, fazer os cuidados pessoais, caminhar, correr, pular, subir
escadas, dormir, ver televisão, trabalhar, ouvir música, cozinhar, comer, entre outras. No
contexto de AVA, alguns indivíduos (comumente chamados de utilizadores) precisam de
assistência particular, seja porque o utilizador tem algum tipo de deficiência, seja porque é
idoso, ou simplesmente porque o utilizador precisa/quer monitorizar e treinar o seu estilo de
vida. A investigação e desenvolvimento de sistemas que fornecem algum tipo de assistência
particular está em crescente em muitas áreas de aplicação. Em particular, no futuro, o
reconhecimento das AVD é uma parte importante para o desenvolvimento de um assistente
pessoal digital, fornecendo uma assistência pessoal de baixo custo aos diferentes tipos de
pessoas. pessoas. Para ajudar no reconhecimento das AVD, os ambientes em que estas se
desenrolam devem ser reconhecidos para aumentar a fiabilidade destes sistemas.
O foco principal desta Tese é o desenvolvimento de métodos para a fusão e classificação dos
dados adquiridos a partir dos sensores disponíveis nos dispositivos móveis, para o
reconhecimento quase em tempo real das AVD, tendo em consideração a grande diversidade
das características dos dispositivos móveis disponíveis no mercado. Para atingir este objetivo,
esta Tese iniciou-se com a revisão dos métodos e tecnologias existentes para definir a
arquitetura e os módulos do novo método de identificação das AVD. Com esta revisão da
literatura e com base no conhecimento adquirido sobre os sensores disponíveis nos dispositivos
móveis disponíveis no mercado, um conjunto de tarefas que podem ser identificadas foi
definido para as pesquisas e desenvolvimentos desta Tese. Esta revisão também identifica os
principais conceitos para o desenvolvimento do novo método de identificação das AVD,
utilizando os sensores, são eles: aquisição de dados, processamento de dados, correção de
dados, imputação de dados, extração de características, fusão de dados e extração de
resultados recorrendo a métodos de inteligência artificial. Um dos desafios está relacionado
aos diferentes tipos de dados adquiridos pelos diferentes sensores, mas outros desafios foram
encontrados, sendo os mais relevantes o ruído ambiental, o posicionamento do dispositivo durante a realização das atividades diárias, as capacidades limitadas dos dispositivos móveis.
As diferentes características das pessoas podem igualmente influenciar a criação dos métodos,
escolhendo pessoas com diferentes estilos de vida e características físicas para a aquisição e
identificação dos dados adquiridos a partir de sensores. Com base nos dados adquiridos,
realizou-se o processamento dos dados, implementando-se métodos de correção dos dados e a
extração de características, para iniciar a criação do novo método para o reconhecimento das
AVD. Os métodos de imputação de dados foram excluídos da implementação, pois não iriam
influenciar os resultados da identificação das AVD e dos ambientes, na medida em que são
utilizadas as características extraídas de um conjunto de dados adquiridos durante um intervalo
de tempo definido.
A seleção dos sensores utilizáveis, bem como das AVD identificáveis, permitirá o
desenvolvimento de um método que, considerando o uso de tecnologias para a fusão de dados
adquiridos com múltiplos sensores em coordenação com outras informações relativas ao
contexto do utilizador, tais como a agenda do utilizador, permitindo estabelecer um perfil de
tarefas que o utilizador realiza diariamente. Com base nos resultados obtidos na literatura, o
método escolhido para o reconhecimento das AVD são as diferentes variantes das Redes
Neuronais Artificiais (RNA), incluindo Multilayer Perceptron (MLP), Feedforward Neural
Networks (FNN) with Backpropagation and Deep Neural Networks (DNN). No final, após a
criação dos métodos para cada fase do método para o reconhecimento das AVD e ambientes, a
implementação sequencial dos diferentes métodos foi realizada num dispositivo móvel para
testes adicionais.
Após a definição da estrutura do método para o reconhecimento de AVD e ambientes usando
dispositivos móveis, verificou-se que a aquisição de dados pode ser realizada com os métodos
comuns. Após a aquisição de dados, os mesmos devem ser processados no módulo de
processamento de dados, que inclui os métodos de correção de dados e de extração de
características. O método de correção de dados utilizado para sensores de movimento e
magnéticos é o filtro passa-baixo de modo a reduzir o ruído, mas para os dados acústicos, a
Transformada Rápida de Fourier (FFT) foi aplicada para extrair as diferentes frequências.
Após a correção dos dados, as diferentes características foram extraídas com base nos tipos de
sensores usados, sendo a média, desvio padrão, variância, valor máximo, valor mínimo e
mediana de dados adquiridos pelos sensores magnéticos e de movimento, a média, desvio
padrão, variância e mediana dos picos máximos calculados com base nos dados adquiridos pelos
sensores magnéticos e de movimento, as cinco maiores distâncias entre os picos máximos
calculados com os dados adquiridos dos sensores de movimento e magnéticos, a média, desvio
padrão, variância e 26 Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) das frequências obtidas
com FFT com base nos dados obtidos a partir do microfone, e a distância calculada com os
dados adquiridos pelo recetor de GPS. Após a extração das características, as mesmas são agrupadas em diferentes conjuntos de dados
para a aplicação dos métodos de RNA de modo a descobrir o método e o conjunto de
características que reporta melhores resultados. O módulo de classificação de dados foi
incrementalmente desenvolvido, começando com a identificação das AVD comuns com sensores
magnéticos e de movimento, i.e., andar, correr, subir escadas, descer escadas e parado. Em
seguida, os ambientes são identificados com dados de sensores acústicos, i.e., quarto, bar, sala
de aula, ginásio, cozinha, sala de estar, hall, rua e biblioteca. Com base nos ambientes
reconhecidos e os restantes sensores disponíveis nos dispositivos móveis, os dados adquiridos
dos sensores magnéticos e de movimento foram combinados com o ambiente reconhecido para
diferenciar algumas atividades sem movimento (i.e., dormir e ver televisão), onde o número
de atividades reconhecidas nesta fase aumenta com a fusão da distância percorrida, extraída
a partir dos dados do recetor GPS, permitindo também reconhecer a atividade de conduzir.
Após a implementação dos três métodos de classificação com diferentes números de iterações,
conjuntos de dados e configurações numa máquina com alta capacidade de processamento, os
resultados relatados provaram que o melhor método para o reconhecimento das atividades
comuns de AVD e atividades sem movimento é o método DNN, mas o melhor método para o
reconhecimento de ambientes é o método FNN with Backpropagation. Dependendo do número
de sensores utilizados, esta implementação reporta uma exatidão média entre 85,89% e 89,51%
para o reconhecimento das AVD comuns, igual a 86,50% para o reconhecimento de ambientes,
e igual a 100% para o reconhecimento de atividades sem movimento, reportando uma exatidão
global entre 85,89% e 92,00%.
A última etapa desta Tese foi a implementação do método nos dispositivos móveis, verificando
que o método FNN requer um alto poder de processamento para o reconhecimento de
ambientes e os resultados reportados com estes dispositivos são inferiores aos resultados
reportados com a máquina com alta capacidade de processamento utilizada no
desenvolvimento do método. Assim, o método DNN foi igualmente implementado para o
reconhecimento dos ambientes com os dispositivos móveis. Finalmente, os resultados relatados
com os dispositivos móveis reportam uma exatidão entre 86,39% e 89,15% para o
reconhecimento das AVD comuns, igual a 45,68% para o reconhecimento de ambientes, e igual
a 100% para o reconhecimento de atividades sem movimento, reportando uma exatidão geral
entre 58,02% e 89,15%.
Com base nos resultados relatados na literatura, os resultados do método desenvolvido mostram
uma melhoria residual, mas os resultados desta Tese identificam mais AVD que os demais
estudos disponíveis na literatura. A melhoria no reconhecimento das AVD com base na média
das exatidões é igual a 2,93%, mas o número máximo de AVD e ambientes reconhecidos pelos
estudos disponíveis na literatura é 13, enquanto o número de AVD e ambientes reconhecidos
com o método implementado é 16. Assim, o método desenvolvido tem uma melhoria de 2,93%
na exatidão do reconhecimento num maior número de AVD e ambientes. Como trabalho futuro, os resultados reportados nesta Tese podem ser considerados um ponto
de partida para o desenvolvimento de um assistente digital pessoal, mas o número de ADL e
ambientes reconhecidos pelo método deve ser aumentado e as experiências devem ser
repetidas com diferentes tipos de dispositivos móveis (i.e., smartphones e smartwatches), e os
métodos de imputação e outros métodos de classificação de dados devem ser explorados de
modo a tentar aumentar a confiabilidade do método para o reconhecimento das AVD e
ambientes
Políticas de Copyright de Publicações Científicas em Repositórios Institucionais: O Caso do INESC TEC
A progressiva transformação das práticas científicas, impulsionada pelo desenvolvimento das novas Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), têm possibilitado aumentar o acesso à informação, caminhando gradualmente para uma abertura do ciclo de pesquisa. Isto permitirá resolver a longo prazo uma adversidade que se tem colocado aos investigadores, que passa pela existência de barreiras que limitam as condições de acesso, sejam estas geográficas ou financeiras. Apesar da produção científica ser dominada, maioritariamente, por grandes editoras comerciais, estando sujeita às regras por estas impostas, o Movimento do Acesso Aberto cuja primeira declaração pública, a Declaração de Budapeste (BOAI), é de 2002, vem propor alterações significativas que beneficiam os autores e os leitores. Este Movimento vem a ganhar importância em Portugal desde 2003, com a constituição do primeiro repositório institucional a nível nacional. Os repositórios institucionais surgiram como uma ferramenta de divulgação da produção científica de uma instituição, com o intuito de permitir abrir aos resultados da investigação, quer antes da publicação e do próprio processo de arbitragem (preprint), quer depois (postprint), e, consequentemente, aumentar a visibilidade do trabalho desenvolvido por um investigador e a respetiva instituição. O estudo apresentado, que passou por uma análise das políticas de copyright das publicações científicas mais relevantes do INESC TEC, permitiu não só perceber que as editoras adotam cada vez mais políticas que possibilitam o auto-arquivo das publicações em repositórios institucionais, como também que existe todo um trabalho de sensibilização a percorrer, não só para os investigadores, como para a instituição e toda a sociedade. A produção de um conjunto de recomendações, que passam pela implementação de uma política institucional que incentive o auto-arquivo das publicações desenvolvidas no âmbito institucional no repositório, serve como mote para uma maior valorização da produção científica do INESC TEC.The progressive transformation of scientific practices, driven by the development of new Information and Communication Technologies (ICT), which made it possible to increase access to information, gradually moving towards an opening of the research cycle. This opening makes it possible to resolve, in the long term, the adversity that has been placed on researchers, which involves the existence of barriers that limit access conditions, whether geographical or financial. Although large commercial publishers predominantly dominate scientific production and subject it to the rules imposed by them, the Open Access movement whose first public declaration, the Budapest Declaration (BOAI), was in 2002, proposes significant changes that benefit the authors and the readers. This Movement has gained importance in Portugal since 2003, with the constitution of the first institutional repository at the national level. Institutional repositories have emerged as a tool for disseminating the scientific production of an institution to open the results of the research, both before publication and the preprint process and postprint, increase the visibility of work done by an investigator and his or her institution. The present study, which underwent an analysis of the copyright policies of INESC TEC most relevant scientific publications, allowed not only to realize that publishers are increasingly adopting policies that make it possible to self-archive publications in institutional repositories, all the work of raising awareness, not only for researchers but also for the institution and the whole society. The production of a set of recommendations, which go through the implementation of an institutional policy that encourages the self-archiving of the publications developed in the institutional scope in the repository, serves as a motto for a greater appreciation of the scientific production of INESC TEC
FfDL : A Flexible Multi-tenant Deep Learning Platform
Deep learning (DL) is becoming increasingly popular in several application
domains and has made several new application features involving computer
vision, speech recognition and synthesis, self-driving automobiles, drug
design, etc. feasible and accurate. As a result, large scale on-premise and
cloud-hosted deep learning platforms have become essential infrastructure in
many organizations. These systems accept, schedule, manage and execute DL
training jobs at scale.
This paper describes the design, implementation and our experiences with
FfDL, a DL platform used at IBM. We describe how our design balances
dependability with scalability, elasticity, flexibility and efficiency. We
examine FfDL qualitatively through a retrospective look at the lessons learned
from building, operating, and supporting FfDL; and quantitatively through a
detailed empirical evaluation of FfDL, including the overheads introduced by
the platform for various deep learning models, the load and performance
observed in a real case study using FfDL within our organization, the frequency
of various faults observed including unanticipated faults, and experiments
demonstrating the benefits of various scheduling policies. FfDL has been
open-sourced.Comment: MIDDLEWARE 201