Provas de Doutoramento em Engenharia Informática: ”Enhancing Forecasting using Read & Write Recurrent Neural Networks”

Candidato
Yassine Baghoussi

Data, Hora e Local
29 de maio, às 09:30, na Sala de Atos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Presidente do Júri
Doutor Pedro Nuno Ferreira da Rosa da Cruz Diniz, Professor Catedrático da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Vogais
Doutor Joydeep Chandra, Associate Professor do Department of Computer Science and Engineering do Indian Institute of Technology de Patna, Índia;
Doutor Mykola Pechenizkiy, Full Professor do Department of Mathematics and Computer Science da Eindhoven University of Technology, Países Baixos;
Doutor Luís Filipe Pinto de Almeida Teixeira, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
Doutor João Pedro Carvalho Leal Mendes Moreira, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (Orientador).

A tese foi coorientada pelo Professor Doutor Carlos Manuel Milheiro de Oliveira Pinto Soares, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Resumo
“A Aprendizagem Automática (AA), conhecida como Machine Learning (ML) em inglês, depende tanto de dados quanto de algoritmos para funcionar de forma ideal. Enquanto a pesquisa convencional em AA frequentemente destaca melhorias algorítmicas, a importância do processamento de dados é frequentemente negligenciada. Em contraste, o pré-processamento de dados é uma tarefa distinta, executada antes de alimentá-los nos algoritmos. A diversidade de métodos de pré processamento adaptados para vários algoritmos de AA destaca a sua importância. No entanto, o ciclo de feedback entre algoritmos e dados é frequentemente negligenciado. Questões relacionadas a dados representam desafios significativos para algoritmos preditivos de AA, afetando adversamente a precisão das previsões. Esses desafios surgem porque problemas nos dados são inerentemente imprevisíveis, carecendo de um padrão discernível. Nesta tese de doutoramento, apresentamos a Aprendizagem de Máquina de Leitura e Escrita (RW-ML), um paradigma inovador que aprimora a precisão da previsão de séries temporais integrando técnicas de modificação de dados no processo de aprendizado. O RW-LSTM, uma adaptação do algoritmo de retro propagação, unifica o pré-processamento com redes neurais recorrentes (RNNs), superando significativamente modelos tradicionais como LSTM. O RW-LSTM possibilita a transição de RNNs apenas de leitura, que apenas aprendem com dados, para RW-ML, permitindo alterações diretas para previsões aprimoradas. Expandindo o framework, o Corrector Long Short-Term Memory (cLSTM) aborda as limitações de RNNs apenas de leitura, demonstrando maior precisão preditiva através de verificação empírica e experimentos extensivos. O último capítulo fornece uma avaliação do mundo real, destacando a vantagem competitiva do cLSTM sobre modelos LSTM em vários cenários”.

Este trabalho de investigação foi realizado no âmbito do SonaeIM.Lab@FEUP, envolvendo a Inovretail.

DEI TALKS | “Graph@FIT – activities in research of Image/Video/Graphics at FIT BUT” pelo Prof. Pavel Zemčík

“The talk will introduce the Graph@FIT, the research group of Brno Unviersity of Technology (BUT), Faculty of Information Technology (FIT) active in Image/Video/Graphics research (See also Computer Graphics Research Group – GRAPH (vut.cz)). The talk will include and overview of the research with several examples of research topics and results of the research, such as Road Traffic Video Processing, Hardware Accelerated Imaging Algorithms, and exploitation of Neural Networks.”

Graph@FIT – activities in research of Image/Video/Graphics at FIT BUT” será apresentada dia 27 de maio, às 17:30, na sala I -105, com a moderação do Prof. António Coelho (DEI).

Pavel Zemčík is a Professor at Brno University of Technology (BUT), Faculty of Information Technology (FIT), vice-dean for research, development and foreign affairs. Between 2016 and 2024 he served as a dean of FIT. His interests include image and video processing, computer graphics, embedded systems, acceleration of algorithms in hardware, etc. He is author/co-author of over 100 scientific papers in journals and at conferences.”

Provas de Doutoramento em Engenharia Informática: ”Enhancing Research Data Lifecycle: Solving Observation-centric and Reproducibility Challenge”

Candidato
Artur Jorge da Silva Rocha

Data, Hora e Local
17 de maio, às 14h30, na Sala de Atos da FEUP

Presidente do Júri
Doutor Pedro Nuno Ferreira da Rosa da Cruz Diniz, Professor Catedrático da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Vogais
Doutor José Luís Brinquete Borbinha, Professor Catedrático do Departamento de Engenharia Informática do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa;
Doutora Irene Pimenta Rodrigues, Professora Associada do Departamento de Informática da Universidade de Évora;
Doutor Rosaldo José Fernandes Rossetti, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
Doutor Ademar Manuel Teixeira de Aguiar, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (Orientador).

 Resumo
“A observação é central para qualquer método de investigação, independentemente dos paradigmas utilizados. Desde as raízes observacionais do positivismo até às experiências individuais subjetivas do interpretativismo, a grande maioria dos estudos científicos, requer a observação repetida de características ao longo do tempo. Documentar as observações e os processos utilizados para as obter, captar o contexto das observações e identificar relações entre características observadas de uma forma estruturada e com significado é extremamente importante para a interpretabilidade e reprodutibilidade dos resultados de investigação. Denota-se que o esforço que precede o processamento de dados, incluindo etapas como limpeza e estruturação de dados, ultrapasse em muito o tempo gasto na escrita e adaptação dos algoritmos de processamento e análise. Assim, a existência de uma estrutura concetual instanciada em modelos, métodos e ferramentas para registar observações de forma estruturada, independentemente de sua natureza, juntamente com características e contexto associados, contribui para reduzir o esforço de pré-processamento e potencialmente para melhorar a qualidade dos resultados. Analogamente, os recursos derivados do processamento das observações originais podem beneficiar de uma abordagem semelhante, tornando os fluxos de trabalho em dados de investigação mais explícitos e reproduzíveis. Este trabalho de investigação está focado nas fases de coleção de dados e análise do ciclo de vida dos dados de investigação. Foi realizado no contexto de diversos projetos de investigação, ao longo de vários anos, tendo contribuído para a estruturação de conhecimento em diversos domínios científicos. A investigação levada a cabo incluiu a identificação de novas necessidades, a conceção e prototipagem de soluções inovadoras e a sua aplicação em contextos muito concretos de elevada disponibilidade para testar, refinar e validar as soluções propostas, as quais são consolidadas coletivamente como uma abordagem refinada para o ciclo de vida dos dados de investigação. Como resultado, este trabalho produziu contributos de diferentes tipos, dos quais se destacam os observation templates e a observation framework. Estes contributos principais foram validados no contexto dos projetos de investigação e publicações científicas.”

50 anos de Democracia: pensar o futuro!

Como queremos que sejam os próximos 50 anos de democracia? Quais os novos desafios numa Europa em mudança? Será uma democracia diferente da que temos hoje?

Foram algumas das questões que a jornalista Eduarda Maio lançou para discussão no programa “Consulta Pública” da Antena 1, no seu 15º episódio de 2024, gravado no passado dia 24 de abril.

Henrique Lopes Cardoso, docente do DEI, integrou o painel com Catarina Neves (Nova School of Business and Economics), José Neves (NOVA FCSH), Paulo Machado (Instituto Superior de Ciências Policiais e Segurança Interna) e João Cerejeira (Escola de Economia e Gestão da Universidade do Minho), e debruçou-se sobre o papel das novas tecnologias em geral, e da Inteligência Artificial em particular, como potenciadora dos atos democráticos deixando uma mensagem positiva sobre o manancial de aplicações relevantes na sociedade atual, apesar de referir a existência de preocupações reais da manipulação da tecnologia e da desinformação, algo que na sua opinião deverá ser combatido com uma crescente aposta na literacia digital em todas as gerações.

Durante 1h43m os cinco convidados “pensaram o futuro da democracia”, trocando opiniões e argumentos e trazendo para a discussão diferentes opiniões e perspetivas sobre o tema.

O episódio pode ser ouvido na íntegra aqui.

Equipa “Florensics” vencedora do TecStorm 2024

A cerimónia de entrega de prémios da 8ª edição do TecStorm decorreu no fim de semana de 20 e 21 de abril, na Fundação Champalimaud, onde distinguiu quatro projetos de estudantes universitários, nas categorias de Improving Lives through Connectivity, Energy Solutions for a Low Carbon Future, Health 4.0 e Data-Driven Sustainable Mobility Solutions.

A Florensics, equipa constituída por Eunice Amorim, Francisco Pires e Lucas Santos, estudantes do último ano do Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC), foi uma das vencedoras desta edição, na categoria Improving Lives through Connectivity, com um prémio pecuniário de 2,500 euros, patrocinado pela Vodafone.

O projeto vencedor caracteriza-se por ser um sistema inovador, assente em IoT (Internet of Things), que consiste numa rede de dispositivos (equipados com sensor de chama, monóxido de carbono, entre outros), distribuídos estrategicamente por uma área florestal para recolher dados que permitam prevenir e combater incêndios de forma mais eficiente e precoce.

Quando questionada sobre a experiência, a equipa partilha que a TecStorm lhes proporcionou uma experiência única que permitiu validar e apresentar uma ideia com potencial para contribuir na prevenção de incêndios, algo especialmente relevante para o nosso país. Durante 24 horas “tivemos a oportunidade de pôr à prova não só as nossas capacidades de engenharia, mas também de trabalho em equipa, apresentação, prototipagem, planeamento e gestão de tempo. Ficamos orgulhosos pelo reconhecimento do nosso trabalho, e gostaríamos de agradecer a todos os organizadores e participantes que tornaram este evento uma realidade”, partilha Lucas Santos.

O TecStorm é a maior competição tecnológica do país, que incentiva o empreendedorismo jovem e o lançamento de ideias inovadoras capazes de gerar impacto na sociedade.

Foi criada pela JUNITEC, a júnior empresa do Instituto Superior Técnico, destacando-se por ser a júnior empresa mais antiga de Portugal. O seu core business é consultoria tecnológica onde é realçada a missão de realizar projetos com tecnologias inovadoras de elevado impacto na sociedade e estabelecer a ponte entre a comunidade estudantil e o tecido empresarial.

Foto: Créditos JUNITEC

NIAEFEUP no Shift APPens 2024

No passado fim de semana o Pavilhão C. F. União de Coimbra recebeu os 250 participantes do Shift APPens, um Hackathon de 48 horas, organizado pelo Núcleo de Estudantes de informática da Associação Académica de Coimbra e a jeKnowledge, a Júnior Empresa da FCTUC.

Nesta 10ª edição a equipa composta por João Torre Pereira e Diogo Fernandes (L.EIC 3º ano) e Linda Albuquerque e Rafael Fernandes (Mestrado em Design e Multimédia da FCTUC), alcançou o 2º lugar com o projeto BookShifter – Shift your head in the right direction, uma aplicação mobile que evita a inclinação da cabeça quando exploramos livros numa livraria/biblioteca. É utilizada a câmara do telemóvel para ler os livros da prateleira e para obter toda a informação sobre os mesmo sem a necessidade de os abrir.

A apresentação do pitch ao júri do concurso e a demo da app podem ser vistas aqui.

Também Luis Duarte (L.EIC 3º ano) e Rubem Neto (L.EIC 2º ano) foram premiados em desafios dinamizados pelas empresas GoodBarber e RedLight, respetivamente. Todos os estudantes da L.EIC mencionados integram o NIAEFEUP, Núcleo de Informática da Associação de Estudantes da FEUP.

O Shift APPens para além de ser uma competição de programação e de empreendedorismo, onde equipas de até 4 elementos desenvolvem um projeto no domínio da tecnologia durante 48 horas, é também palco para talks, workshops, mentorias, contacto com empresas, desafios personalizados, prémios, jogos, convívio e claro, muita diversão.

Creativity Talks | “ ‘Design thinking’ and its relationship to other disciplinary approaches” pelo Prof. Nathan Crilly

Os esforços para promover a criatividade centram-se frequentemente em encorajar as pessoas a envolverem-se no “design thinking”. Embora este termo tenha muitos significados diferentes, muitos deles centram-se na ideia de que mesmo os não-designers devem comportar-se mais como designers. Ou seja, as pessoas devem tratar tudo o que influenciam como se fosse algo que estivessem a conceber, quer se trate de um serviço, de uma organização, de legislação, de uma política ou de qualquer outra coisa. A aplicação do design thinking a estes projetos pode incluir (entre outras coisas) uma ênfase no desenvolvimento de uma compreensão dos utilizadores, na visualização de ideias e no teste iterativo de protótipos de soluções. Embora o design thinking seja muitas vezes considerado isoladamente, pode ser facilmente ligado a abordagens como o “pensamento sistémico” e o “pensamento empresarial”, que também são relevantes para a forma como os problemas são identificados, enquadrados e resolvidos.

Nesta palestra, o Prof. Nathan Crilly considerará a forma como estas diferentes abordagens estão relacionadas entre si e como estão relacionadas com outras abordagens semelhantes de outras disciplinas que nos podem apoiar na realização de trabalho criativo.

‘Design thinking’ and its relationship to other disciplinary approaches” será apresentada dia 23 de abril, às 18:00, no canal YouTube das CTalks, com a moderação do Prof. António Lucas Soares, docente do DEI.

Toda a informação sobre a palestra poderá ser vista na página web das Creativity Talks.

Nathan Crilly is Professor of Design at the University of Cambridge, where he researches human behaviour as it relates to design. This includes studying the behaviour of the people doing design work (e.g. designers’ creativity), and the experiences of those people who interact with design outcomes (e.g. users’ experiences). Nathan teaches design, creativity and communication at the undergraduate and postgraduate levels. He also teaches design thinking at the executive level, promoting innovation across a broad range of business sectors. Nathan plans, manages and conducts commercial research to deliver user insights for design projects focused on various markets, including consumer health, digital devices and sporting equipment.”

Novos Doutores homenageados na Conferement Ceremony 2024

O Auditório José Marques dos Santos (Auditório da FEUP) receberá no próximo dia 19 de abril, às 17:00, mais uma “Conferment Ceremony – Doctoral Awards & Career Award”, que atribuirá a mais honrosa distinção a quem completou o doutoramento e defendeu a sua tese no ano letivo 2022/2023.

Serão também entregues os prémios institucionais Prof. Doutor Joaquim Sarmento e Fundação Eng.º António de Almeida, e ainda o Prémio Carreira 2023 que este ano será atribuído a João Oliveira Cortez, administrador da CELOPLAS. Haverá ainda lugar para homenagear os doutorados que completam 25 ou 50 anos de curso, onde encontramos os Professores João Carlos Pascoal Faria e José Manuel de Magalhães Cruz, docentes do DEI, que completam 25 anos desde que se formaram em Engenharia Electrotécnica e Computadores.

O evento encerrará com uma alocução pelo Magnífico Reitor da Universidade do Porto, Prof. António Sousa Pereira.

Os homenageados doutorados ligados ao DEI:

Programa Doutoral em Engenharia Informática
Gil Filipe da Rocha
Rui Portocarrero Macedo de Morais Sarmento

Programa Doutoral em Media Digitais
Adriana Silva Souza
António Humberto e Sá Pinto
Joana Rodrigues da Silva
Liliana Andreia da Rocha Santos
Yulia Karimova (Cum Laude)

Doutoramento em Informática (Curso conjunto com a FCUP, UA e UM)
Arnaldo António Pinto Pereira
José Horácio Fradique Duarte
Muhammad Shehu Abubakar-Sadiq
Pedro Filipe Fernandes Oliveira
Ricardo Gonçalves Macedo
Shamsuddeen Hassan Muhammad
Vanessa Alexandra Freitas da Silva

ICSE 2024 – The 46th International Conference on Software Engineering

O Centro Cultural de Belém recebe esta semana aquela que é considerada a principal conferência internacional de engenharia de software, a ICSE 2024 – The 46th International Conference on Software Engineering. Desde 1975 que a ICSE proporciona um fórum onde investigadores, profissionais e membros da academia se reúnem para apresentar e discutir as mais recentes inovações, tendências, experiências e questões no domínio da engenharia de software.

De 14 a 20 de abril o CCB receberá nos seus auditórios e inúmeras salas, Keynotes, Workshops, Simpósios, Sessões técnicas, Tutoriais, Sessões de posters, e muitas outras atividades, num programa que explorará temas como a ética, confiabilidade nos sistemas de Inteligência Artificial, inclusão, vieses no software, eficiência energética ou algoritmos aplicados à engenharia de software, entre muitos outros.

Os principais oradores são “figuras proeminentes no campo da Engenharia de Software, escolhidos pelas suas contribuições significativas à ciência e à indústria e que estão na vanguarda da pesquisa, inovação ou liderança na área”. Carol Smith (Principal researcher SEI/CMU) irá abordar o tema da ética e confiabilidade nos sistemas de IA; Rupak Majumdar (Scientific Director, Max-Planck Institute for Software Systems) analisará os desafios e oportunidades na verificação de modelos em sistemas distribuídos de grande escala; Soumith Chintala (VP Fellow at Meta AI), inventor do PyTorch, explorará as propriedades únicas dos mais recentes sistemas de IA generativa; Martin Rinard (Professor, Massachusetts Institute of Technology) trará questões sobre a ligação dos grandes modelos de linguagem com a engenharia de software.

Ainda em destaque a presença de Bertrand Meyer, académico francês que criou a linguagem de programação Eiffel nos anos 80, de Alexander Serebrenik cujo objetivo da sua investigação é facilitar a evolução do software, tendo em conta os aspetos sociais do desenvolvimento de software, de Luís Cruz, doutorado pelo MAP.i, a trabalhar na Delft University of Technology nas áreas da Engenharia de Software Sustentável e da Green AI, entre muitos outros que prometem enriquecer o evento proporcionando uma “visão abrangente das múltiplas facetas da Engenharia de Software, desde a teoria até a prática, e oportunidades para uma aprendizagem profunda e interação entre os pares”.

A Comissão Organizadora da conferência conta com vários docentes do DEI e como General Chairs, Ana Paiva e Rui Maranhão Abreu, prontos para receber os cerca de 2 mil participantes que chegam esta semana à capital.

Alexandra Mendes conquista o Atlantic Security Award 2024

A atual conjuntura internacional tem vindo a reforçar a importância da investigação científica de excelência que permita suportar boas políticas de segurança e defesa no espaço do Atlântico.

O Atlantic Security Award, que resulta da parceria entre a Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento (FLAD), o Centro do Atlântico e o Instituto da Defesa Nacional (IDN), é um programa que apoia com 15 mil euros dois investigadores com projetos de investigação de elevada qualidade que contribuirão para o progresso do conhecimento em temas relacionados com desafios atuais no âmbito da Segurança e Defesa no espaço atlântico.

Alexandra Mendes, Professora Auxiliar do DEI/FEUP, foi uma das vencedoras desta edição com o projeto “Leveraging Large Language Models Trained on Dark Web Data to Support Decision Making for Atlantic Security and Defense”, que vê nesta conquista o reconhecimento do seu percurso profissional e o valor do seu projeto de investigação cujo objetivo será ter um modelo que facilite a formulação de políticas, estratégias e políticas de defesa, e operações das forças de segurança contra o cibercrime, comércio ilícito, e outras ameaças facilitadas pela dark web no Atlântico.

Durante um período de 8 meses no presente ano de 2024, Alexandra desenvolverá um protótipo de uma ferramenta de software que pretende fazer uso de um Grande Modelo de Linguagem (LLM), treinado ou ajustado finamente (fine-tuned) com recurso a bases de dados de grande dimensão com dados da dark web, e de políticas relevantes para o Atlântico.

“O Prémio é um marco importante na minha carreira pois, além de reconhecer o meu percurso profissional e o valor da minha proposta de investigação, permite reforçar a minha colaboração com colegas da Carnegie Mellon University”, partilha Alexandra Mendes.

Este é o terceiro ano de atribuição do prémio, que contou com um júri composto por:

Ana Santos Pinto, Professora na Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade NOVA de Lisboa;

Luís Miguel Escudeiro da Costa Cabral, Atlantic Centre;

Maria Francisca Saraiva, investigadora residente do Instituto de Defesa Nacional.

+ informação sobre o prémio e os 2 projetos vencedores, de Alexandra Mendes e Jan Stockbruegger, pode ser vista aqui.