HEART 2024 a ter lugar na FEUP de 19-21 junho

A 14ª edição do HEART – Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies, terá lugar na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, de 19 a 21 de junho de 2024.

Este Simpósio Internacional é um fórum onde é apresentada e discutida a mais recente investigação sobre sistemas de computação que utilizam tecnologia de aceleração. O tema principal do HEART é conseguir uma elevada eficiência com aceleradores, o que é da maior importância num vasto espetro de sistemas de computação.

O programa do evento contará com tutoriais e keynote talks ao longo dos 3 dias do evento, com especial destaque para os especialistas de reconhecido mérito, J. Nelson Amaral (University of Alberta, Canada), Paolo Ienne (EPFL, Switzerland), Wayne Luk (Imperial College of London, UK), Ingrid Verbauwhede (KU Leuven, Belgium) e Diana Göhringer (TU Dresden, Germany).

Esta edição do HEART conta como General Chair João Paiva Cardoso (Diretor do DEI), e também com os docentes do DEI Pedro Diniz (Finance and Sponsorships Chair), João Bispo (Web Chair) e Nuno Paulino (Local Arrangement Chair).

Os artigos aceites nas edições do Heart são publicados na ACM International Conference Proceedings Series (ICPS) e na biblioteca digital da ACM.

DEI TALKS | “Games and Play and the End of a World” pelo Prof. Miguel Sicart

Qual é o sentido de jogar e dos jogos quando a catástrofe climática se aproxima? Nesta palestra o orador explorará as interligações entre a cultura que nos conduziu à catástrofe climática e refletirá sobre o futuro destes após o fim de um mundo.

Games and Play and the End of a World” será apresentada dia 20 de junho, às 10:30, na sala B011, com a moderação do Prof. António Coelho (DEI).

Miguel Sicart is a Professor at the Center for Digital Play (digitalplay.itu.dk), IT University of Copenhagen. He has been researching games and play since the early 2000s, focusing on the intersection of games, ethics, and play. He is the author of, among others, Play Matters and Playing Software (The MIT Press, 2014, 2023). He is currently working on ridiculous software and the poetics of roguelikes.”

Provas de Doutoramento em Media Digitais: ”Playing Differently: Designing asymmetry in games”

Candidato
Abel João Gavinho Vaz Tavares Neto

Data, Hora e Local
20 de junho, às 14:30, na Sala Professor Joaquim Sarmento (G129) do DEC da Faculdade de Engenharia

Presidente do Júri
Doutor António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho, Professor Associado com Agregação, Departamento de Engenharia Informática, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Vogais
Doutor Miguel Angel Sicart Vila, Full Professor do Digital Design Department da IT University of Copenhagen, Dinamarca;
Doutora Teresa Isabel Lopes Romão, Professora Associada do Departamento de Informática da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa;
Doutor Nelson Troca Zagalo, Professor Catedrático do Departamento de Comunicação e Arte da Universidade de Aveiro;
Doutor Pedro Jorge Couto Cardoso, Professor Auxiliar do Departamento de Comunicação e Arte da Universidade de Aveiro (Orientador);
Doutor Rui Pedro Amaral Rodrigues, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Resumo
A assimetria está amplamente presente nos jogos contemporâneos, permitindo aos jogadores desfrutarem de diferentes experiências ao jogarem o mesmo jogo através de perspetivas diversas ou ao assumirem papéis de jogador alternativos. No entanto, tanto os académicos como os designers de jogos tendem a discutir apenas as expressões mais visíveis da assimetria e a ignorar as situações em que esta desempenha um papel mais subtil na diversificação das experiências de jogo. Nesta investigação, oferecemos uma abordagem holística da assimetria. Asymmetry Bricks é uma framework conceptual para a análise da assimetria nos jogos, no que diz respeito às formas como esta se pode manifestar e aos mecanismos através dos quais pode emergir durante o jogo. A framework funciona também como uma ferramenta de design para guiar designers no processo de conceção de mecânicas de jogo assimétricas.
As conclusões visam alargar as discussões sobre a assimetria, oferecendo uma lente através da qual os académicos a podem analisar. A terminologia proposta contribui para facilitar a comunicação entre os designers de jogos, jogadores e outros agentes, enquanto a ferramenta de design inspira todos a explorarem a assimetria de novas e interessantes formas.

Palavras-chave: Assimetria; Gameplay Assimétrico; Mecânicas de Jogo; Design de Jogos.

Provas de Doutoramento em Media Digitais: ”Mitigating Information Asymmetry in the 5G Era: unveiling practices that restrict users”

Candidato
Hermann Bergmann Garcia e Silva

Data, Hora e Local
18 de junho, às 10:30, na Sala de Atos da FEUP

Presidente do Júri
Doutor António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho, Professor Associado com Agregação, Departamento de Engenharia Informática, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto.

Vogais
Doutor Rodrigo Moreno Marques, Professor Adjunto do Departamento de Teoria e Gestão da Informação da Escola de Ciência da Informação da Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil;
Doutor Paulo Alexandre Ferreira Simões, Professor Associado do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra;
Doutor António Manuel Raminhos Cordeiro Grilo, Professor Associado do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa;
Doutora Ana Cristina Costa Aguiar, Professora Associada com Agregação do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
Doutor Manuel Alberto Pereira Ricardo, Professor Catedrático do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (Orientador).

Resumo
Desde a declaração de independência do ciberespaço realizada por John Barlow há mais de duas décadas, muitas transformações ocorreram no ecossistema digital. A visão utópica de espaço livre deu lugar a uma realidade em que os fluxos de informação são moldados pela arquitetura da Internet, pelos seus protocolos de comunicação e pela intervenção dos operadores de rede, que influenciam o comportamento e a autonomia dos utilizadores.
Atualmente, a quinta geração de sistemas de comunicações móveis (5G) materializa uma rede programável que proporciona a flexibilidade e escalabilidade necessárias para lidar com o crescimento exponencial do tráfego de dados e a heterogeneidade de casos de uso. Central à tecnologia 5G, o fatiamento de rede introduz novos paradigmas de diferenciação de tráfego que segmentam utilizadores, aplicações e serviços em domínios lógicos personalizados com recursos computacionais e rádio dedicados.
Essa funcionalidade do 5G entra em potencial conflito com o princípio da neutralidade de rede, que busca garantir que as comunicações na Internet sejam tratadas da mesma forma, sem discriminação. Nesse contexto, tornou-se uma questão de interesse público avaliar os mecanismos de diferenciação de tráfego implementados pelos fornecedores de serviços de Internet (ISPs) que possam interferir no fluxo de informação e na liberdade de escolha no locus virtual.
Assim, este estudo tem como objetivos caraterizar as práticas usadas pelos ISPs que discriminam o tráfego da Internet, examinar as regulações estabelecidas para disciplinar essas práticas, discutir o princípio da neutralidade da rede e analisar a natureza contraditória do fatiamento da rede e da neutralidade da rede. A primeira contribuição desta tese consiste na caracterização das práticas dos ISPs que restringem o acesso dos utilizadores da Internet a aplicações, serviços e conteúdo legal. A segunda contribuição apresenta uma análise comparativa das regulações implementadas para disciplinar essas práticas. A terceira contribuição apresenta uma aplicação inovadora da função normalizada de análise de dados de rede (NWDAF) concebida para permitir a avaliação das práticas de gestão do tráfego Internet (ITMPs) através da exposição controlada de informações às autoridades reguladoras. Por meio da NWDAF, os reguladores obtém acesso direto e automático a métricas de desempenho de redes 5G.
Como percurso metodológico, este estudo adotou uma abordagem interdisciplinar, combinando três dimensões de análise: informacional, técnica e jurídica. Os resultados obtidos evidenciam uma divergência na regulação da prática de zero-rating, sugerem que a neutralidade da rede pode ser avaliada a partir de uma perspectiva intra-slice em redes 5G, e demonstraram a capacidade da NWDAF para extrair indicadores-chave de desempenho (KPIs). A NWDAF pode se constituir num instrumento relevante para aprimorar a transparência da rede e respaldar a supervisão regulatória, que são elementos indispensáveis para garantir a coexistência do fatiamento da rede e da neutralidade da rede.

Palavras-chave: Governança da Internet; Política de informação; Neutralidade de rede; 5G; Fatiamento de rede.

Provas de Doutoramento em Media Digitais: ”Images as data and metadata: management practices to promote Findability, Accessibility, Interoperability and Reusability of research data”

Candidata
Joana Patrícia de Sousa Rodrigues

Data, Hora e Local
17 de junho, às 14:00, na Sala de Atos da FEUP

Presidente do Júri
Doutor António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho, Professor Associado com Agregação da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

 Vogais
Doutora Cláudia Maria Bauzer Medeiros, Professora Titular do Departamento de Sistemas de Informação do Instituto de Computação da Universidade Estadual de Campinas, Brasil;
Doutora Maria Manuel Lopes de Figueiredo Costa Marques Borges, Professora Associada com Agregação do Departamento de Filosofia, Comunicação e Informação da Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra;
Doutor José Luís Brinquete Borbinha, Professor Catedrático do Departamento de Informática do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa;
Doutora Cândida Fernanda Antunes Ribeiro, Professora Catedrática do Departamento de Ciências da Comunicação e da Informação da Faculdade de Letras da Universidade do Porto;
Doutora Maria Cristina de Carvalho Alves Ribeiro, Professora Associada do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
Doutora Carla Alexandra Teixeira Lopes, Professora Auxiliar do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (Orientadora).

Resumo
A evolução da utilização e produção de imagens é notória. O desenvolvimento tecnológico favorece o surgimento de imagens. Este cenário é também aplicável no domínio da investigação científica, onde cada vez mais são utilizados instrumentos que facilitam a captura de imagens.
Tendo este contexto como mote, e sabendo que as imagens têm características particulares, este trabalho explora a dinâmica das imagens na investigação segundo dois cenários: imagens como dados e imagens como metadados. Numa perspetiva de imagens como dados, o objetivo é perceber como podem representar suficientemente os dados obtidos, privilegiando a descrição. Na perspetiva das imagens como metadados, o objetivo é perceber como podem ser utilizadas como uma ferramenta capaz de descrever fielmente um conjunto de dados e promover a sua adequada contextualização e interpretação. Através de uma pesquisa exploratória, foram realizadas várias experiências com imagens como dados e como metadados, tendo por base as dinâmicas e os princípios da Gestão de Dados de Investigação (GDI). O trabalho inicia-se com uma visão geral da literatura sobre o tema, na qual
é explorada a gestão de dados de investigação e a sua relação com a utilização e produção de imagens, nomeadamente um estudo da evolução da imagem no contexto científico, passando pelos seus desafios e oportunidades, até à forma como é tratada pelos investigadores, sempre com a GDI como linha orientadora.
Posteriormente, passamos a uma visão do comportamento informacional de quem utiliza e produz imagens no contexto da investigação, nomeadamente na procura de identificação de padrões de comportamento em quatro estudos. O primeiro estudo parte da perspetiva de um projeto de investigação específico e os restantes três estudos adoptam uma perspetiva que inclui mais intervenientes de diferentes domínios de investigação. Assim, são explorados os cenários das imagens como dado e como metadado, através da apresentação de experiências que envolveram maioritariamente investigadores. Para o caso das imagens como dado, são apresentados quatro estudos, com contributos específicos, começando pela proposta de um novo modelo de metadados para descrição de dados em formato de imagem e respectivos vocabulários controlados. Os restantes três estudos incidem sobre o processamento automático de imagens, a publicação e partilha de dados e, finalmente, a definição de orientações para a utilização e produção de imagens no contexto da investigação. Para o caso das imagens como metadados, realizámos dois estudos, o primeiro expondo uma nova perspetiva sobre a descrição de dados, através da utilização de imagens como metadado. É esta nova perspetiva que nos desafia a uma nova abordagem, que culmina no segundo estudo, que se baseia numa experiência desenvolvida com investigadores e que pretende alertar e sensibilizar para a utilização de outro tipo de documentos no processo científico. Este trabalho tornou claro que as imagens nem sempre têm um papel formal e normalizado na gestão de dados de investigação. No entanto, os investigadores estão abertos a incluir as imagens de forma mais formal no processo científico. Além disso, é evidente que os investigadores podem identificar vantagens na utilização e produção de imagens. A tendência geral de crescimento exponencial da produção e utilização de imagens (motivada pelos desenvolvimentos tecnológicos e pelas novas ferramentas de partilha e disseminação) verifica-se também no contexto da investigação, como os vários participantes nos estudos realizados a identificaram isso como tal, o que aponta para uma necessidade iminente de tornar representativo o papel das imagens no contexto da recolha de dados de investigação.
As contribuições obtidas com este trabalho reflectem-se na resposta à necessidade de inclusão das imagens na GDI. Partindo de uma abordagem mais concetual, obteve-se um panorama consistente sobre os hábitos de quem usa e produz imagens através da análise efetuada na literatura, nomeadamente através da revisão sistemática realizada e que inclui diversas variáveis de análise, até aos estudos realizados através de questionários e inquéritos e que permitiram o contacto direto com os investigadores, permitindo assim relacionar o que a teoria nos diz com o que a prática faz. No contexto das imagens como dados, o modelo de metadados e os vocabulários controlados são contribuições significativas, na medida em que exploram novas possibilidades de descrição, muito mais direccionadas para o tipo de dados em questão (imagens). Além disso, o estudo das plataformas de partilha, bem como as possibilidades de descrição automática de imagens, permitiram gerar um ponto de partida e determinar o caminho a seguir. Ainda no contexto das imagens, é importante destacar as orientações para o uso e produção de imagens que surgem como um contributo para a comunidade científica, no sentido em que orientam práticas e necessidades específicas de imagem. No contexto das imagens como metadados, a grande contribuição reside, precisamente, na apresentação de uma abordagem inovadora à descrição de dados, onde são realçadas as características particulares que as imagens possuem e que as posicionam como aliadas dos investigadores no processo de descrição de dados e apresentam exemplos práticos de como esta descrição através de imagens poderia ocorrer.

Palavras-chave: Comportamento Informacional; Gestão de Dados de Investigação; Imagem; Imagem como Dado; Imagem como Metadado.

Provas de Doutoramento em Media Digitais: ”Narratives of Our Age: Intergenerational Digital Storytelling and Cultural Identity”

Candidata
Juliana Carolina Campos Monteiro

Data, Hora e Local
4 de junho, às 14h30, na Sala Professor Joaquim Sarmento (G129) do DEC da FEUP

Presidente do Júri
Doutor António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho, Professor Associado com Agregação da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Vogais
Doutor Paulo Nuno Gouveia Vicente, Professor Associado do Departamento de Ciências da Comunicação da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa;
Doutor Daniel da Cruz Brandão, Professor Auxiliar do Departamento de Ciências da Comunicação do Instituto de Ciências Sociais da Universidade do Minho;
Doutora Teresa Margarida Loureiro Cardoso, Professora Auxiliar do Departamento de Educação e Ensino à Distância da Universidade Aberta;
Doutor Dinis Miguel de Almeida Cayolla Ribeiro, Professor Auxiliar do Departamento de Ciências da Arte e do Design da Faculdade de Belas Artes da Universidade do Porto;
Doutora Carla Susana Lopes Morais, Professora Auxiliar do Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (Orientadora).

Resumo
A propagação de ferramentas digitais e de media participativos originou oportunidades sem precedentes para a manutenção e partilha de memória social e de identidade cultural. Estas oportunidades surgem em paralelo com um contexto de uma sociedade cada vez mais envelhecida, em que os seniores são detentores privilegiados de conhecimento cultural da sua região, mas muitas vezes não têm a oportunidade de o transmitir às gerações mais jovens, tornando-o propenso ao desaparecimento a curto prazo. Esta dissertação aborda o storytelling digital durante dinâmicas intergeracionais como palco para uma contribuição participativa para a manutenção de identidade cultural. Procurámos determinar como as dinâmicas intergeracionais podem dar lugar a narrativas de identidade cultural, bem como como podem os media digitais suportar a manutenção de identidade cultural. Para o efeito, promovemos o projeto NOOA: Histórias do Nosso Tempo, com a premissa de reunir gerações na partilha de histórias sobre temas como Memórias, Saberes, Mitos e Tradições, para endossar a continuidade de identidade cultural da região do Vale do Sousa, com recurso ao potencial dos meios digitais neste processo. Com um desenho de investigação-ação e com uma abordagem etnográfica, este projeto reuniu três grupos intergeracionais, compostos por participantes com idades compreendidas entre os 16 e os 85 anos, num conjunto de atividades destinadas a fomentar dinâmicas intergeracionais, no período de 2018 a 2021. Procurou-se reunir perceções qualitativas sobre o fenómeno do storytelling na manutenção participativa da identidade cultural através de dinâmicas intergeracionais. Para tal, a nossa investigação baseou-se em dados recolhidos através de observações detalhadas e da aplicação de entrevistas semi-estruturadas, bem como de grupos de discussão. Desenvolvemos uma framework de storytelling intergeracional composto por cinco etapas para incentivar a troca de conhecimento de identidade cultural, nomeadamente o registo digital, disseminação e discussão, presencial e on-line. Esta framework foi submetida a uma avaliação cíclica e respetivos ajustes, de acordo com o método de investigação-ação, e foi implementada em três fases: a primeira fase correspondeu a uma componente de dinâmica de grupo, através de etapas de brainstorming e planeamento de histórias; a segunda fase, correspondeu à recolha e criação das histórias digitais; a terceira fase correspondeu à componente de divulgação, com a publicação e partilha de histórias nos espaços digitais do projeto. Estes passos foram realizados através de atividades de storytelling digital em que o conhecimento de identidade cultural foi partilhado e discutido em parcerias intergeracionais, resultando na criação participativa de 35 histórias digitais, que foram depois  partilhadas e discutidas também nos espaços digitais do Projeto. Os resultados das atividades, bem como o entusiasmo e as reflexões ocorridas durante o processo, evidenciam o investimento dos participantes na transmissão e manutenção de conhecimentos relacionados com as suas experiências e conhecimento adquirido ao longo da vida, em contexto familiar e comunitário. As observações durante as dinâmicas intergeracionais, bem como os resultados das entrevistas semi-estruturadas, sugeriram uma crescente curiosidade, envolvimento e compreensão geral e retenção das histórias de identidade cultural, tanto por seniores como por juniores, bem como uma crescente curiosidade dos participantes seniores relativamente à realidade digital pervasiva que lhes foi apresentada pelos juniores. Da mesma forma, observamos a importância de capacitar os grupos com espaços de partilha, tanto presenciais como online, para potenciar as trocas intergeracionais em torno do conhecimento da identidade cultural. Ao promover oportunidades de diálogo intergeracional e ao dotar os grupos com espaços de partilha presenciais e online, contribuímos com o desenvolvimento e aplicação de uma framework de storytelling e espaços digitais para salvaguardar, discutir e divulgar alguns os conhecimentos culturais específicos da região do Vale do Sousa em Portugal. Observamos o potencial do uso de dinâmicas de storytelling digital para derrubar barreiras de comunicação entre gerações e perpetuar e valorizar o conhecimento de identidade cultural adquirido ao longo da vida. Esta investigação vai além da simples documentação de conhecimento de identidade cultural, ao combinar criatividade durante os processos de storytelling digital com o desenvolvimento de laços entre os participantes a nível comunitário, estimulando o diálogo entre gerações e potenciando o impacto social do conhecimento de identidade cultural e o valor do autoconhecimento que as gerações são capazes de partilhar através das histórias.

Analisámos as oportunidades e desafios potenciados pelos media digitais como plataforma e catalisador para a manutenção da identidade cultural, situando a problemática da literacia cultural num contexto contemporâneo. Providenciamos um olhar exaustivo sobre os stakeholders envolvidos na manutenção participativa de identidade cultural no contexto atual, associando uma observação das suas sinergias num contexto real. Isto permitiu-nos examinar a diversidade de resultados e a multiplicidade de variáveis que contribuem para os mesmos, bem como perceber o impacto que este novo paradigma de fluxo de informação pode ter na forma como abordamos atualmente a manutenção de identidade cultural.

Palavras-Chave: Narrativa Digital Intergeracional; Identidade Cultural; Literacia Cultural; Investigação-Ação Participativa.

Provas de Doutoramento em Media Digitais: ”Computing by going back in time: Composing video sequences through multimodal generative coordination”

Candidato:
Luís Henrique Pinto Arandas

Data, Hora e Local:
03 de junho, às 14:30, na Sala de Atos da FEUP

Presidente do Júri:
Doutor António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho, Professor Associado com Agregação da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Vogais:
Doutora Luísa Maria Lopes Ribas, Professora Auxiliar do Departamento de Design de Comunicação da Faculdade de Belas-Artes da Universidade de Lisboa;
Doutor David Fernandes Semedo, Professor Auxiliar do Departamento de Informática da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa;
Doutor André Sier, Professor Auxiliar Convidado do Departamento de Artes Visuais e Design da Universidade de Évora;
Doutor José Miguel Santos Araújo Carvalhais Fonseca, Professor Catedrático da Faculdade de Belas Artes da Universidade do Porto (Orientador);
Doutor Gilberto Bernardes de Almeida, Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

A tese foi coorientada pelo Professor Doutor Mick Grierson, Professor in Computing, and research leader at the Institute of Creative Computing at the University of the Arts, London.

Resumo
Este projeto propõe um conjunto de métodos, inspirados na experiência humana de visão e tempo, para desenvolver sequências de vídeo utilizando modelos generativos treinados. Os métodos destinam-se à produção de sequências de vídeo com padrões derivados de modelos treinados, encontrados na literatura sobre metacriação e nas artes. Este projeto define possíveis futuros onde os modelos generativos podem ser reutilizados como oráculos em simulações que se centram na experiência humana de vídeo e imagens mentais; modelos que, devido à forma como são treinados através de arquivos e registos que representam o humano e o mundo físico, podem capturar os próprios media e representar momentos específicos no tempo.

Os resultados da investigação são em filme e instalação audiovisual, propondo como a intervenção e prática pode beneficiar da autorreferência, utilizando modelos generativos como sintetizadores de vídeo, som e texto. Os métodos produzidos tomam partido da linguagem natural como guia e da modelação generativa em formas que podem ser entendidas como: amostragem, sequenciação e translação, a partir da literatura da computação e design de IA. Cada resultado pode ser entendido em domínios maiores, como: 1) curtas-metragens a partir de texto, no filme Irreplaceable Biography, 2) instalações discursivas a partir de datasets, na instalação Time as meaning; e 3) curtas-metragens a partir de vídeo, no filme Man lost in the convergence of time e na colaboração all YIN no YANG. Esta investigação expande a prática generativa seguindo uma construção da linguagem na mente humana, no comportamento e na experiência visual como inspiração para a experiência de vídeo. Estes projetos contribuem para uma compreensão da direccionalidade e a representação do passado, utilizando sistemas de memória em rede que aprendem, e que são produzidos de acordo com estrutura encontrada na natureza e experiência humana.

Palavras-chave: Composição de vídeo; Modelos generativos; Viagens no tempo; Experiência visual humana; Representações preditivas.

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.”

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.”

SEMINÁRIO | “Artificial Intelligence and Cybersecurity: The (lack of) security of Machine Learning models” por João Vitorino

Existem vários desafios tecnológicos e éticos que comprometem a fiabilidade dos modelos de Machine Learning. Um dos principais desafios é a falta de robustez, que é uma propriedade essencial para garantir que os modelos de ML são utilizados de forma segura. Melhorar a robustez não é tarefa fácil porque os modelos são inerentemente suscetíveis a amostras adversariais: amostras de dados com perturbações subtis que causam comportamentos inesperados. Os engenheiros de ML e os profissionais de segurança ainda não possuem os conhecimentos e as ferramentas necessárias para evitar tais perturbações, pelo que as amostras adversariais representam uma grande ameaça para o ML e para os sistemas inteligentes que dele dependem.

“Artificial Intelligence and Cybersecurity: The (lack of) security of Machine Learning models” será apresentado por João Vitorino (doutorando ProDEI), dia 21 de março, às 14:00, na sala I -115.

Sobre o palestrante:

João Vitorino é investigador do GECAD, uma unidade de I&D do ISEP, e doutorando na FEUP, no Programa Doutoral em Engenharia informática. Tem um Mestrado em Engenharia de Inteligência Artificial, para além de várias certificações nas áreas de IA e redes de computadores. Tem colaborado com várias empresas e instituições em projetos internacionais de I&D, e tem sido responsável pela concetualização e desenvolvimento de soluções de IA para várias aplicações reais de cibe segurança.

O foco do seu trabalho tem sido a robustez adversarial em domínios de dados tabulares complexos. Desenvolveu um método inteligente que executa ataques adversariais realistas e mecanismos de formação que fornecem modelos de ML seguros para tarefas complexas como a classificação de ciberataques.

João recebeu o prémio “2023 Outstanding MSc Thesis Award”, atribuído pela IEEE Portugal Section, com a tese “Realistic Adversarial Machine Learning to improve Network Intrusion Detection”, uma análise à  robustez dos algoritmos de machine learning, tendo sido proposto o método “AP2M – Adaptative Perturbation Pattern Method”.