Selection and Control of Individual Domain Walls in Nanowire Arrays via Asymmetric Depinning Fields

Artificially inscribed notches are often used to pin domain walls (DWs) in ferromagnetic nanowires. The process of selecting and moving the trapped DW in nanowire arrays is an important step for potential applications. The chirality of a DW leads to a pair of pinning positions at the inscribed notches, which can be modeled by a symmetric double well. The depinning field depends on the side of the well, the DW is trapped with respect to the applied field direction, and the DWs can also be transitioned between the two wells without depinning. We demonstrate how manipulating the double well improves the DW selectivity and control in wire arrays containing multiple DWs

Robotic Detection and Estimation of Single Scuba Diver Respiration Rate from Underwater Video

Human respiration rate (HRR) is an important physiological metric for diagnosing a variety of health conditions from stress levels to heart conditions. Estimation of HRR is well-studied in controlled terrestrial environments, yet robotic estimation of HRR as an indicator of diver stress in underwater for underwater human robot interaction (UHRI) scenarios is to our knowledge unexplored. We introduce a novel system for robotic estimation of HRR from underwater visual data by utilizing bubbles from exhalation cycles in scuba diving to time respiration rate. We introduce a fuzzy labeling system that utilizes audio information to label a diverse dataset of diver breathing data on which we compare four different methods for characterizing the presence of bubbles in images. Ultimately we show that our method is effective at estimating HRR by comparing the respiration rate output with human analysts

Modelle zur Veränderung der Lernkultur - Demokratie als Leitbild für die Veränderung der Lernkultur. Wilhelm-Busch-Grundschule, Berlin

Entwicklung einer Schule für den ganzen Tag, Aufbau einer Lernwerkstatt, Umgestaltung des Schulgeländes - die Wilhelm-Busch-Grundschule in Berlin beschließt: Wir verändern uns selbst! Durch die von Pädagog/-innen, Schüler/-innen und Eltern gemeinsam entwickelten Vorhaben soll die Lernkultur der einzigen Grundschule des Wohngebiets verändert und die Schule zum sozialen und kulturellen Mittelpunkt für Kinder und Eltern in dem Wohngebiet werden

Diver Interest via Pointing in Three Dimensions: 3D Pointing Reconstruction for Diver-AUV Communication

This paper presents Diver Interest via Pointing in Three Dimensions (DIP-3D), a method to relay an object of interest from a diver to an autonomous underwater vehicle (AUV) by pointing that includes three-dimensional distance information to discriminate between multiple objects in the AUV's camera image. Traditional dense stereo vision for distance estimation underwater is challenging because of the relative lack of saliency of scene features and degraded lighting conditions. Yet, including distance information is necessary for robotic perception of diver pointing when multiple objects appear within the robot's image plane. We subvert the challenges of underwater distance estimation by using sparse reconstruction of keypoints to perform pose estimation on both the left and right images from the robot's stereo camera. Triangulated pose keypoints, along with a classical object detection method, enable DIP-3D to infer the location of an object of interest when multiple objects are in the AUV's field of view. By allowing the scuba diver to point at an arbitrary object of interest and enabling the AUV to autonomously decide which object the diver is pointing to, this method will permit more natural interaction between AUVs and human scuba divers in underwater-human robot collaborative tasks.Comment: Under Review International Conference of Robotics and Automation 202

Energy-aware test connection assignment for the self-diagnosis of a wireless sensor network

Abstract Sensor nodes in Wireless Sensor Networks (WSNs) are prone to failures due to the fragile hardware, malicious attacks, or hostile or harsh environment. In order to assure reliable, long-term monitoring of the phenomenon under investigation, a major challenge is to detect node malfunctions as soon as possible and with an energy efficient approach. We address this problem by using a system-level diagnosis strategy in which the sink issues to the WSN a self-diagnosis task that involves a number of mutual tests among sensors. Based on the test outcomes, the sink executes the diagnosis procedure. This work presents an algorithm for the assignment of tests among the sensors of a WSN that assures the desired system diagnosability and that is aware of energy consumption. We show by simulation experiments that the present approach, as compared to a previous one, enables consistent energy savings on the sensors

Assinalamentos de testes para um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema para redes de sensores sem fio

Resumo: Este trabalho se propõe a comparar três abordagens de construção de assinalamentos de testes para um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema. As abordagens apresentadas visam o problema da detecção de alarmes falsos (falsos positivos) em uma rede de sensores sem ó onde os sensores monitoram o ambiente com o objetivo de gerar alarmes sobre a ocorrência de determinados eventos. Considere uma rede de sensores onde um conjunto de t sensores próximos geograficamente enviam sinais de alarme a uma unidade central da rede, com maior capacidade de processamento, chamada sink, informando a detecção de determinado fenômeno. Para garantir que os alarmes gerados não são falsos, o sink solicita a execução de testes mútuos entre os sensores presentes na região que contém os nodos que reportaram os alarmes. O resultado dos testes é enviado ao sink que, então, utiliza um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema para identificar os sensores falhos. O algoritmo de diagnóstico é bem sucedido na execução desta tarefa se os testes executados pelos sensores são suficientes para alcançar determinada diagnosticabilidade do sistema, a qual depende de propriedades topológicas da rede de sensores e de certas condições presentes na literatura para formar assinalamentos de teste t-diagnosticáveis. Este trabalho apresenta três estratégias de testes que asseguram que a iagnosticabilidade desejada para o sistema seja alcançada com um consumo minimizado de energia. Resultados experimentais avaliam o comportamento das estratégias e comparam o consumo de energia apresentado entre elas em redes com diferentes topologias e densidades, com diferentes valores de t e com variações na distância entre os sensores que geram alarmes

O apadrinhamento afetivo promovido pela ONG Recriar junto aos acolhidos na Casa do Piá 1 e as dificuldades de sua manutenção

Orientador : Marta Chaves Vasconcelos.Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Sociais Aplicadas, Curso de Especialização em Gestão PúblicaInclui referênciasResumo :O acolhimento institucional previsto pela Lei Federal n° 12010/2009, visa à garantia dos direitos fundamentais das crianças e adolescentes que se encontram com seus vínculos familiares rompidos em função da negligência ou violência praticada por seus pais ou responsáveis legais. Diante disso, fica o Poder Judiciário e os Conselhos Tutelares responsáveis por adotarem medidas protetivas que visem assegurar o reestabelecimento dos direitos violados. Uma das medidas previstas a serem adotadas é a de acolhimento institucional da criança ou adolescente quando esta se encontrar sob-risco comprovado que atente a sua integridade física e/ou emocional. O acolhimento institucional em unidade de acolhimento visa à garantia do bem estar da criança ou adolescente vitimizado, possibilitando por meio de atividades sociais inclusivas a reinserção de modo saudável das mesmas no contexto social do qual fazem parte. Surge como proposta inclusiva o apadrinhamento afetivo, que possibilita ao acolhido a convivência com pessoas interessadas no seu bem estar e em sua inclusão social dentro de um contexto familiar saudável onde a criança ou adolescente possa se desenvolver adequadamente. Este estudo busca propor ações voltadas ao processo de preparação das crianças e adolescentes acolhidas na Unidade de Acolhimento Institucional Casa do Piá 1, para o projeto de apadrinhamento afetivo desenvolvido pela ONG Recriar de Curitiba/PR. Para alcançar tal objetivo 12 crianças e/ou adolescentes foram entrevistados, por meio de um questionário composto por 05 questões, destaca-se que os questionários foram aplicados com supervisão de educadores sociais, que orientaram quando necessário os acolhidos no preenchimento. A aplicação dos questionários ocorreu entre os dias 07 e 11 de Janeiro de 2019. O objetivo foi de identificar até que ponto as crianças e adolescentes acolhidas na Casa do Piá 1 têm conhecimento a cerca do projeto e sua proposta de inclusão social e afetiva. O apadrinhamento é uma importante ferramenta de inclusão social de crianças e adolescentes que se encontram em medida protetiva de acolhimento institucional, porém, para que alcance seus objetivos de modo concreto se fazem necessários ajustes no processo de preparação dos envolvidos, pois assim como os padrinhos afetivos são preparados, recebendo orientações, acompanhamento e obrigatoriamente têm que passar por cursos e oficinas ofertadas pela ONG Recriar, é importante que os acolhidos recebam iguais preparo e acompanhamento resultando assim na possibilidade de um maior sucesso maior do projeto dentro de seus objetivos fundamentais

Treinamento da flexibilidade no futebol

Orientador: Prof. Ms. Sérgio R. AbrahãoMonografia (bacharelado) - Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Curso de Graduação em Educação Físic

Informática educacional e a mediação do erro na educação : um estudo teórico-crítico e uma proposta de instrumento computacional

Orientador : Prof. Dr. Alexandre I. DireneTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 25/09/2015Inclui referências : f. 175-181Resumo: O problema central da mediação do erro na educação escolar e possíveis contribuições da Informática Educativa são expostos de maneira crítica. Embora inúmeras pesquisas e abordagens pedagógicas salientem o importante papel do erro na educação, pouco, ainda, se faz a partir deste na prática. Em um ambiente como o da educação pública no Brasil, onde professores são sobrecarregados, ainda que os registros dos erros não sejam perdidos ou deixados de lado, o volume e o caráter esparso e caótico dos registros mantidos impossibilitam a análise por parte do professor. Dessa forma, salienta-se que, sem a mediação do erro, professores não possuem condições ideais para refletir sobre seu próprio método de ensino, e os alunos, por sua vez, ficam sem acesso aos seus erros e da mediação dos mesmos pelo professor. Nesse sentido, para que se garanta um posicionamento teórico-crítico condizente com a abordagem escolhida, uma breve revisão dos conceitos fundamentais da Filosofia da Educação é apresentada. A problemática do erro e sua mediação na educação escolar é explorada em detalhes. Para tanto, a partir das bases da Psicologia Histórico-Cultural, analisa-se a importância do erro no processo de formação de conceitos científicos do aluno e constata-se a sua indispensabilidade nesse processo. Por meio desse estudo, constata-se a predominância da chamada visão tradicional do erro no ideário docente, para a qual o erro é a expressão de uma displicência do aluno com os estudos, ou ainda, de sua incapacidade psico-biológica. Ressalta-se, então, a participação de tal concepção para a perpetuação do fenômeno do fracasso escolar e suas consequências, as quais geram resultados devastadores para o desenvolvimento humano dos estudantes. A resenha literária de informática educativa faz uma crítica à visão clássica construcionista, e argumenta como os trabalhos existentes se alinham às chamadas pedagogias do "aprender a aprender". Aponta-se, também, que os atuais sistemas educacionais na informática não proporcionam uma análise aprofundada das conexões existentes entre os erros apresentados por alunos. Assim, o presente trabalho, fundamentado nas bases da Pedagogia Histórico-Crítica e da Psicologia Histórico-Cultural propõe um arcabouço de sistema para a manipulação de registros de erros que promova a mediação do erro com participação efetiva do professor, tendo como objetivo central instrumentalizar professores e alunos no trabalho educativo para a superação da visão tradicional do erro. Uma implementação deste arcabouço para o ensino de programação de computadores, a qual dá origem a ferramenta chamada FARMA-ALG, é descrita em detalhes. Relatam-se resultados de experimentos realizados através do uso da ferramenta FARMA-ALG em ambientes reais de ensino. De acordo com tais resultados, apontam-se indícios de que a ferramenta e, por consequência, o arcabouço proposto, podem agir positivamente para a mediação do erro no trabalho educativo e na superação da visão tradicional do erro. Diferentes contribuições obtidas para a comunidade científica são ressaltadas. Palavras-chave: Mediação do erro; Informática Educativa; Pedagogia Histórico-Crítica; Psicologia Histórico- Cultural; Programação de computadores; Sistemas recomendadores; Mineração de dados educacionais.Abstract: The central problem of error mediation in school education and possible Educational Informatics' contributions are exposed in a critical manner. Although numerous research and pedagogical approaches emphasize the error's important role of in education, very little, is done from it in practice. In an environment such as the public education in Brazil, where teachers are overloaded, even though the error records are not lost or left aside, the volume and the sparse and chaotic nature of the kept records make it impossible to process all this information. Thus, it is noted that without the error of mediation, teachers do not have ideal conditions to reflect on their own method of teaching, and the students, in turn, are left without access to their mistakes and the proper mediation by the teacher. In this sense, in order to guarantee a theoretical and critical position, consistent with the chosen approach, a brief review of the fundamental concepts of the Philosophy of Education is displayed. The problem of error and mediation in school education is explored in detail. Therefore, from the Historical-Cultural Psychology's knowledge, the importance of the error in the process of student's scientific concepts formation is examined and and its indispensability in this process is outlined. By this study, it verified the predominance of the so-called traditional error vision, for which the error is an expression of the student's indifference with the studies, or of his psycho-biological incapacity. It is highlighted, then, the participation of such view for the perpetuation of school failure phenomenon and its consequences, which generate devastating results for students' human development. The educational informatics literary review criticizes the constructionism classical view, and argues that existing works are aligned with the "learning to learn" pedagogies. This work also points out that the current educational systems do not provide an examination of the existing connections between the different errors made by students. In this context, the teacher generally has little access to error logs, and the remediation and the error analysis occurs individually (without relations between different errors) and automatically (without the teacher's mediation). Thus, this study, based on the historical-critical pedagogy and historical-cultural psychology proposes a system framework for handling error records that promotes error mediation with effective teacher participation, having as central goal instrumentalize teachers and students in educational work to overcome the error's traditional view. An implementation of this framework for computer programming education, which gives rise to the tool called FARMA-ALG, is described in detail. Results of experiments carried out through the use of FARMA-ALG tool in real learning environments are exposed. According to these results, it is verified the existence of evidences that the tool, consequently, the proposed framework, can act positively to the error of mediation in the educational work and in overcoming the error's traditional view. Different contributions obtained for the scientific community are highlighted. Finally, possible future work and new experiments are indicated. Keywords: Error mediation; Educational Informatics; Historical-Critical Pedagogy; Historical-Cultural Psychology; Computer programming; Recommender systems; Educational data mining

Análise da correlação de métodos de avaliação da pisada relacionada à ativação neuromuscular

The foot and ankle disorders are prevalent in the general population and one of the main reasons for primary care consultations. The prevalence of disorders of treading, assessing the severity of the biomechanical deformity, as well as evaluating the progress of treatment, are usually identified only by clinical and radiological analysis. However, in practice, the diagnosis made only with this approach, excluding the evaluation of the plantar muscle recruitment associated with dysfunctions seem to be sufficient to choose the most appropriate treatment, whereas the effective functioning of the foot, also depends on the correct functioning the musculoskeletal system. Thus, this study aimed to identify the most effective method of analysis of the medial longitudinal arch through baropodometry associated with electromyographic evaluation surface. We studied 43 healthy subjects of both sexes aged between 18 and 25, through baropodometry, being adopted four analysis methods of the medial longitudinal arch consisted of: Arch Index Plantar Chippaux-Smirak, Clarke angle, evaluation Cavanagh-Rodgers, and Viladot. After the evaluation, the above ratings were subjected to Pearson correlation Spermann and being compared with the recruitment of the anterior tibialis muscles, peroneus longus and gastrocnemius bilaterally. These values were determined by Surface electromyographic analysis (rms) in microvolts unit. It was found that the recruitment of the gastrocnemius muscles (medial and lateral) had low correlation with all methods. Have the peroneus longus muscles (0.308) and anterior tibialis (-0.308) showed only low correlation with Clarke analysis method. So with these figures presented it is clear that the Clarke method is unreliable for the analysis of the medial longitudinal arch, as well as the gastrocnemius muscles are not very active in the formation of this. Already Chippaux- Smirak and Viladot classification are more suitable for evaluation of ALM, the first of which stands out from the second, as the values for the anterior tibialis (53.9 ± 9.6) and peroneus longus (48, 5 ± 4.9) were more similar when evaluated the normal parameters for the classification of the medial longitudinal arch. Therefore it was found that the Chippaux-Smirak method was the most effective classification to be adopted computed baropodometric analysis for classification of ALM.Os distúrbios do pé e tornozelo são prevalentes na população em geral e uma das principais motivações para consultas de cuidados primários. A prevalência das disfunções da pisada, a avaliação da gravidade da deformidade biomecânica, assim como a avaliação da evolução do tratamento, normalmente são identificadas somente pela análise clínica e radiológica. No entanto, na prática, o diagnóstico realizado somente com este tipo de abordagem, excluindo a avaliação do recrutamento muscular associado às disfunções plantares, parece ser insuficiente para eleger o tratamento mais apropriado, considerando que o funcionamento eficaz do pé, depende também do correto funcionamento do sistema musculoesquelético. Assim, o presente estudo teve como objetivo, identificar o método mais eficaz de análise do arco longitudinal medial (ALM) por meio da baropodometria computadorizada associada a avaliação eletromiográfica de superfície. Foram avaliados 43 indivíduos saudáveis, de ambos os sexos com idade entre 18 e 25 anos, por meio da Baropodometria Computadorizada, sendo adotados quatro métodos de análise do arco longitudinal medial que consistiram no: Índice do Arco Plantar de Chippaux-Smirak, Ângulo de Clarke, avaliação de Cavanagh-Rodgers, e Viladot. Após a avaliação, as classificações supracitadas foram submetidas a correlação de Spermann e Pearson, sendo comparadas com o recrutamento dos músculos Tibial Anterior, Fibular Longo e Gastrocnêmios bilateralmente. Estes valores foram determinados pela análise Eletromiográfica de Superfície (RMS) em unidade de μv. Foi possível constatar que o recrutamento dos músculos Gastrocnêmios (lateral e medial) apresentaram baixa correlação com todos os métodos testados. Já os músculos Fibular Longo (0,308) e Tibial Anterior (-0,308) apresentaram somente baixa correlação com o método de análise de Clarke. Portanto, com estes valores apresentados é possível afirmar que o método de Clarke é pouco confiável para a análise do arco longitudinal medial, como também os músculos Gastrocnêmios são pouco atuantes na formação deste. Já a classificação de Chippaux-Smirak e Viladot são mais indicadas para avaliação do ALM, sendo que a primeira se destaca em relação a segunda, pois os valores para o Tibial Anterior (53,9±9,6) e Fibular Longo (48,5±4,9) foram mais equivalentes quando avaliado o parâmetro de normalidade para a classificação do arco longitudinal medial. Portanto constatou-se que o método de Chippaux-Smirak foi a classificação mais eficaz a ser adotada na análise baropodométrica computadorizada para classificação do ALM