Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo As mudanças climáticas e o crescimento populacional impõem desafios significativos à segurança alimentar global, exigindo inovações na agricultura. Nesse contexto, as estufas agrícolas surgem como uma solução viável, oferecendo cultivo em condições controladas e potencializando a produtividade. A hidroponia, uma técnica de cultivo sem solo, se destaca por otimizar o uso de recursos, como água e espaço, e permitir o controle preciso de nutrientes. No entanto, essas abordagens demandam investimento inicial, conhecimento técnico e monitoramento contínuo, sendo vulneráveis a falhas de energia, variações climáticas e erros na solução nutritiva, que podem levar à perda de safras inteiras. Para mitigar esses riscos e maximizar o potencial das estufas hidropônicas, a Internet das Coisas (IoT) apresenta-se como uma ferramenta estratégica. A integração de sensores e atuadores permite a coleta e transmissão de dados ambientais e nutricionais em tempo real, facilitando o monitoramento remoto e a automação de processos. Essa abordagem, alinhada ao conceito de \textit{Smart Farming}, pode auxiliar pequenos produtores, que muitas vezes carecem de mão de obra para o acompanhamento constante. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um aplicativo mobile para o monitoramento remoto de estufas hidropônicas. A solução utiliza sensores integrados a uma plataforma Arduino com ESP8266 para coletar dados de variáveis críticas (temperatura, pH, condutividade elétrica, umidade do ar, volume da solução, turbidez e fluxo nos perfis hidropônicos) e transmiti-los à plataforma em nuvem ThingSpeak. O aplicativo permite a visualização em tempo real, o acionamento de alertas em caso de desvios dos parâmetros ideais e a calibração remota dos sensores de pH e condutividade elétrica, oferecendo maior segurança, rentabilidade e prevenção de perdas de produção. Os resultados mostram que o sistema proposto é capaz de dar suporte aos produtores com informações precisas e ferramentas de gestão eficientes.

Ano 2025

Orientador VICTOR STROELE DE ANDRADE MENEZES Co-Orientador Palavras-chave Hidroponia, Internet das Coisas, IoT, Análise de Dados.

Resumo Este trabalho apresenta um mapeamento sistemático da literatura sobre a aplicação de métodos alternativos, como jogos, dinâmicas, gamificação e outras estratégias ativas, no ensino da disciplina de Estruturas de Dados. A pesquisa aborda os desafios enfrentados no aprendizado de conceitos abstratos e a necessidade de métodos pedagógicos inovadores que engajem os estudantes e promovam uma compreensão mais aprofundada. Para tanto, foi utilizada uma metodologia rigorosa baseada no protocolo SEGRESS, garantindo a seleção criteriosa de estudos relevantes nas principais bases de dados científicas, como Scopus, Web of Science, Engineering Village, IEEE Xplore e SOL SBC. Os critérios de exclusão eliminam estudos não primários, revisões, capítulos de livros, textos com menos de quatro páginas e trabalhos inacessíveis na íntegra ou não publicados em inglês ou português. Os resultados destacam as principais técnicas utilizadas, suas contribuições para a aprendizagem, e apontam lacunas que ainda podem ser exploradas. Este estudo visa contribuir para educadores e pesquisadores interessados em adotar abordagens inovadoras no ensino de Estruturas de Dados, contribuindo para a melhoria do aprendizado em cursos de Ciência da Computação.

Ano 2025

Orientador RONNEY MOREIRA DE CASTRO Co-Orientador Palavras-chave Estruturas de Dados, Ensino de Computação, Gamificação, Métodos Alternativos, Aprendizagem Ativa, Mapeamento Sistemático

Resumo A população em situação de rua (PSR) cresceu 110% entre 2016 e 2022 na cidade de Juiz de Fora, Minas Gerais, ultrapassando atualmente a quantidade de 805 pessoas. Para aproveitar a grande ascensão da tecnologia nos dias atuais e crescimento das TIC‘s (Tecnologias da Informação e Comunicação), o aplicativo Pro-Inclusão está sendo desenvolvido com o objetivo de reinserir essas pessoas na sociedade, criando conexões entre os habitantes da cidade e organizações dispostas a contribuírem de alguma forma. A usabilidade é um fator crítico para a aceitação do aplicativo por seus usuários. Com o objetivo de identificar potenciais problemas de usabilidade no projeto de interfaces do aplicativo o método de Avaliação Heurística foi aplicado para avaliar a conformidade do design da interação e projeto de interfaces do aplicativo Pró-Inclusão em relação às Heurísticas de Usabilidade de Nielsen. Como resultado, foram identificadas violações de heurísticas de usabilidade relacionadas à prevenção de erros e consistência e padronização, que não impedem os usuários de realizarem suas tarefas. A partir das violações de heurísticas de usabilidade identificadas, foi realizado o reprojeto de interfaces das funcionalidades do aplicativo Pró-Inclusão que foram avaliadas.

Ano 2025

Orientador ANDRE LUIZ DE OLIVEIRA Co-Orientador Palavras-chave Usabilidade, Pessoas em situação de rua, Heurísticas de Usabilidade de Nielsen, Interação Humano-Computador.

Resumo O transporte público é um elemento vital para a mobilidade em grandes cidades como o Rio de Janeiro, e aplicativos móveis, como o MetrôRio, têm papel fundamental em facilitar o dia a dia dos usuários. Este trabalho avalia a usabilidade das interfaces do aplicativo MetrôRio, verificando sua conformidade com princípios reconhecidos na área de Interação Humano-Computador (IHC). O objetivo principal foi identificar falhas de design que comprometem a experiência do usuário e, a partir dos resultados, propor um reprojeto das interfaces para melhorar a interação e a eficiência. Para isso, foi aplicada a metodologia de Avaliação Heurística, na qual especialistas analisaram dois cenários de uso essenciais: Cadastro de Usuário e Planejar Viagem. A avaliação revelou diversas violações heurísticas, destacando problemas críticos em Prevenção de Erros, Reconhecimento em vez de Memorização e Design Estético e Minimalista, que prejudicam a usabilidade e geram dificuldades para os usuários. Com base nos problemas encontrados, foi realizado um reprojeto das funcionalidades, criando protótipos de alta fidelidade utilizando o software Figma, oferecendo soluções diretas para as falhas encontradas durante a avaliação, visando tornar o aplicativo mais claro, acessível e eficiente para a população.

Ano 2025

Orientador ANDRE LUIZ DE OLIVEIRA Co-Orientador Palavras-chave Usabilidade, Avaliação de usabilidade, design de interfaces, princípios de usabilidade, interação humano computador

Resumo A agricultura é uma atividade essencial para a subsistência humana e de grande relevância econômica no Brasil. Embora soluções tecnológicas venham sendo cada vez mais aplicadas ao setor, pequenos produtores ainda têm acesso limitado a essas inovações. Entre as abordagens computacionais promissoras, destacam-se os modelos preditivos aplicados a séries temporais. No entanto, muitos estudos existentes concentram-se em grandes commodities e previsões de curto prazo, o que limita sua utilidade para a agricultura familiar brasileira. Este trabalho busca desenvolver, analisar e comparar modelos preditivos aplicados à previsão de preços agrícolas com foco em previsões de longo prazo (\textit{multistep}) e no uso de variáveis exógenas, como fatores climáticos. Foram utilizados dados semanais de preços de alface crespa (CEPEA) e dados meteorológicos de Teresópolis-RJ (INMET), reamostrados para frequência semanal. Os modelos avaliados foram SARIMAX, LSTM e Prophet. Os resultados indicam que a inclusão de variáveis exógenas melhora o desempenho dos modelos, especialmente do LSTM. O SARIMAX se destaca em horizontes curtos, enquanto o LSTM obtém melhores resultados no longo prazo. Além disso, o erro tende a crescer com o horizonte de previsão, mas de forma não linear nos modelos LSTM e Prophet.

Ano 2025

Orientador HEDER SOARES BERNARDINO Co-Orientador Palavras-chave Séries temporais multivariadas, redes neurais artificiais, previsão, agricultura familiar

Resumo O acidente vascular cerebral (AVC) é uma das principais causas de morte e incapacidade no mundo. Interfaces Cérebro-Computador (BCI) surgem como uma opção promissora para reabilitação pós-AVC. No entanto, os modelos tradicionais de BCI enfrentam desafios devido à natureza não estacionária dos sinais de eletroencefalografia e às diferenças anatômicas entre indivíduos. Técnicas de Transferência de Aprendizado (TL), como o Alinhamento Euclidiano (EA), têm sido utilizadas para reduzir as diferenças anatômicas, mas frequentemente perdem informações importantes devido ao uso de filtros temporais de banda única. Este estudo propõe uma nova arquitetura para BCI que combina EA com filtros temporais multibanda, incluindo Banco de Filtros (FB), Decomposição Empírica em Modos e Transformada Contínua de Wavelet. Os experimentos foram realizados utilizando o conjunto de dados PhysionetMI, com configurações de 3 e 8 eletrodos, e avaliados por meio de validação cruzada estratificada. Os resultados demonstraram que o modelo EA-FB com o Padrão Espacial Comum (CPS) seguido pela Análise de Discriminante Linear como classificador alcançou os melhores desempenhos, com acurácias de 80% (3 eletrodos) e 73,33% (8 eletrodos), representando uma melhoria de aproximadamente 44% e 43%, respectivamente, em comparação com o EA-CSP tradicional. Além disso, a aplicação do EA antes dos filtros multibanda mostrou-se mais eficaz do que a ordem inversa, sugerindo uma revisão na ordem das etapas do pipeline de BCI. O FB destacou-se como o melhor método de filtragem temporal, provavelmente devido à sua capacidade de isolar os ritmos mu (8-13 Hz) e beta (13-30 Hz), cruciais para tarefas de Imaginação Motora. Este trabalho contribui para o avanço das BCIs de reabilitação pós-AVC, reduzindo o tempo de calibração e melhorando a robustez e generalização dos modelos.

Ano 2025

Orientador GABRIEL HENRIQUE DE SOUZA Co-Orientador HEDER SOARES BERNARDINO Palavras-chave Interface Cérebro-Máquina; Transferência de Aprendizado; Alinhamento Euclidiano; Eletroencefalograma

Resumo A crescente demanda por tecnologias de Inteligência Artificial impulsiona o uso de Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs) em diferentes áreas do conhecimento. No entanto, o uso desses modelos em contextos com bases fechadas, como documentos técnicos em PDF, ainda apresenta desafios quanto à precisão das respostas e uso efetivo da base de dados. Essa lacuna se evidencia especialmente quando o objetivo é aplicar LLMs em tarefas que exigem rigor técnico. Diante disso, este trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema que utiliza 3 modelos de LLMs, sendo eles, Mistral, Llama 2 e TinyLlama, integrados via a biblioteca Ollama, para analisar documentos de uma base de dados sobre Wi-Fi 7, buscando avaliar sua capacidade de fornecer respostas assertivas e claras. Pesquisas atuais demonstram avanços significativos na integração de IA com bases locais, mas carecem de avaliações práticas em contextos fechados e altamente técnicos. Os testes realizados com 100 perguntas técnicas revelaram que os modelos com RAG apresentaram desempenho superior em assertividade e clareza, sendo o Mistral e o Llama 2 os mais eficazes entre os modelos propostos. Os resultados evidenciam o potencial de uso de LLMs aliados a bases internas para consultas técnicas, reforçando a importância de ajustes contextuais e infraestrutura adequada para sua adoção prática.

Ano 2025

Orientador EDELBERTO FRANCO SILVA Co-Orientador Palavras-chave Inteligência Artificial, Análise de documentação, Modelos de linguagem, Wi-fi 7

Resumo Este trabalho apresenta o planejamento e as etapas iniciais do desenvolvimento de um novo sistema para a gestão dos Trabalhos de Conclusão de Curso (TCCs) dos cursos de graduação do Departamento de Ciência da Computação (DCC) da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). O novo sistema tem como objetivo substituir o tcc-web, sistema legado desenvolvido há mais de uma década, que apresenta sérias limitações decorrentes do uso de tecnologias obsoletas, ausência de documentação e falta de padronização no código. Para o planejamento do novo sistema, foram conduzidas reuniões com os principais usuários para levantamento de requisitos, seguidas da modelagem da arquitetura, do banco de dados, das interfaces do usuário e da escolha do conjunto tecnológico. O projeto adota tecnologias modernas e ferramentas de integração contínua, com foco em escalabilidade, segurança e facilidade de manutenção. Este trabalho também descreve o planejamento das atividades, o fluxo de trabalho adotado para o projeto e as primeiras implementações realizadas. Como trabalhos futuros, estão previstos o desenvolvimento das funcionalidades restantes, a configuração de ferramentas de monitoramento e automação, e a migração dos dados do sistema atual para a nova aplicação.

Ano 2025

Orientador LUCIANO JEREZ CHAVES Co-Orientador Palavras-chave Sistemas legados, engenharia de software, modelagem de software, trabalhos de conclusão de curso, modernização de sistemas.

Resumo A evolução das tecnologias de comunicação sem fio tem ampliado significativamente o papel das redes \textit{Wi-Fi} na conectividade de ambientes residenciais, comerciais e institucionais. Com a presença consolidada dos padrões IEEE 802.11 a ,b, g, n, ac e ax no mercado, torna-se essencial compreender a evolução dessas tecnologias em contextos reais de uso. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise comparativa entre essas tecnologias, considerando critérios como velocidade de transmissão, latência, alcance e estabilidade.

Ano 2025

Orientador ALEX BORGES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Wi-Fi. Redes sem fio. IEEE. Desempenho de redes. Tecnologias de comunicação.

Resumo A crescente complexidade e escala dos jogos modernos, aliada à necessidade de criação de grandes volumes de conteúdo, torna a geração procedural de conteúdo uma estratégia valiosa para reduzir custos e tempo de desenvolvimento. Este trabalho traz um estudo em geração procedural em jogos digitais com foco em plantas baixas para interiores exploráveis. Inicialmente, foi realizado uma revisão da literatura para encontrar métodos adequados a esse propósito. Foi escolhido e implementado um método que atendesse a requisitos como facilidade de implementação, possibilidades de melhoria, expansão e integração. Foi elaborado um conjunto de casos de teste para avaliação dos resultados obtidos pelo algoritmo. A implementação, na forma de uma ferramenta integrada ao motor de jogos Unity, foi capaz de se aproximar dos resultados do trabalho original, embora os testes sugiram a necessidade de melhorias para reduzir o número de resultados inválidos.

Ano 2025

Orientador MARCELO CANIATO RENHE Co-Orientador IGOR DE OLIVEIRA KNOP Palavras-chave jogos digitais, geração procedural de conteúdo, geração de interiores

Resumo O setor aéreo de transporte, tanto de carga como de passageiros, possui crescente demanda, adquirindo cada vez mais espaço na economia brasileira. Para tanto, a velocidade no planejamento de rotas, equipagem e separação de veículos é um tópico que requer tomada ótima de decisão, focando em solucionar cada um dos problemas em seu domínio, sendo estes o problema de Alocação de Frota (FAP), o Roteamento de Aviões (ARP), a Determinação de Frequência de Voos (FAS) e o Escalonamento de Equipagem (CSM, geralmente dividido em sub problemas como o Pareamento de Equipagem e o Crew Rostering Problem). Neste documento, é proposto um algoritmo genético modificado para lidar com um problema integrado, no qual um ou mais problemas são mapeados em uma mesma solução. Especificamente, o algoritmo se propõe a solucionar os problemas FAP e FAS.

Ano 2025

Orientador HEDER SOARES BERNARDINO Co-Orientador Palavras-chave airline scheduling, frequency assignment, crew scheduling, fleet assignment, optimization

Resumo A simulação computacional da eletrofisiologia cardíaca é uma ferramenta de grande potencial clínico e científico, cujo avanço é limitado pelo alto custo computacional. A utilização de computação paralela é, portanto, indispensável, e bibliotecas de software como o PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation) fornecem a infraestrutura para tal. Este trabalho apresenta uma avaliação da biblioteca PETSc como plataforma para o desenvolvimento e análise de desempenho de protótipos de simuladores baseados no Método dos Elementos Finitos (MEF). Através de uma metodologia incremental, foram implementados três problemas de complexidade crescente: a equação de Poisson, para verificação de código; o modelo monodomínio, como principal caso de uso; e a equação do calor não linear, para validação da extensibilidade para problemas eletromecânicos do coração; A análise quantitativa focou na convergência do erro, no impacto de pré-condicionadores (Jacobi e ILU), na escalabilidade paralela e na comparação entre o refinamento de malha e o aumento da ordem dos elementos. Os resultados validaram a corretude da implementação e revelaram um claro trade-off de desempenho nos pré-condicionadores, cuja eficácia se mostrou dependente da escala do problema: enquanto o baixo custo computacional do Jacobi o tornou mais rápido no cenário 2D, a poderosa redução de iterações do ILU foi decisiva para sua superioridade no teste 3D de larga escala. A principal descoberta foi que o aumento da ordem dos elementos se mostrou uma estratégia computacionalmente mais eficiente que o refinamento da malha para atingir a acurácia desejada nos testes realizados. Conclui-se que o PETSc é uma ferramenta robusta e flexível para o aprimoramento de simuladores de eletrofisiologia cardíaca.

Ano 2025

Orientador JOVENTINO DE OLIVEIRA CAMPOS Co-Orientador BERNARDO MARTINS ROCHA Palavras-chave Eletrofisiologia cardíaca, modelagem do coração, computação paralela, computação distribuída, eficiência computacional, computação de alto desempenho.

Resumo Este Trabalho de Conclusão de Curso investiga o uso de assistentes virtuais com reconhecimento de voz offline, destacando seus benefícios em termos de privacidade, segurança e autonomia operacional. Diferentemente das soluções baseadas na nuvem, que dependem de conexão constante com servidores externos, abordagens offline processam comandos localmente, reduzindo riscos de vazamento de dados e melhorando a responsividade do sistema. Ademais, a execução local fornece maior controle sobre personalização e integração com dispositivos, tornando a tecnologia mais acessível e eficiente para diferentes cenários de uso. Essa pesquisa examina esses elementos, contribuindo para o conhecimento das vantagens e desafios do reconhecimento de voz offline em assistentes virtuais.

Ano 2025

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave Assistente Virtual, Reconhecimento de voz, Offline, Privacidade, Segurança

Resumo A evasão em disciplinas introdutórias de programação é um problema comum em cursos de graduação na área de computação. Isto decorre, em grande parte, do desencorajamento dos estudantes perante os desafios iniciais enfrentados nestas disciplinas. Uma das formas de incentivar os iniciantes são jogos com propósito educativo, cuja eficácia depende de suas características. Para lidar com esse desafio, é proposto o desenvolvimento do jogo sério Snake Case, que busca integrar o aprendizado de programação com elementos lúdicos, visando aumentar o engajamento dos alunos e melhorar a qualidade da aprendizagem. A pesquisa analisou a diversão proporcionada pelo jogo e sua contribuição para o aprendizado de programação, segundo a percepção dos alunos. Por meio da aplicação de um questionário baseado no modelo MEEGA+ (PETRI; WANGENHEIM; BORGATTO, 2017), foi avaliada a influência do aspecto lúdico nesse processo, apresentando resultados favoráveis no geral.

Ano 2025

Orientador MARCELO CANIATO RENHE Co-Orientador Palavras-chave Jogo sério, jogo educativo, ensino de programação, pensamento computacional

Resumo No campo da logística verde, um dos principais desafios é desenvolver rotas de entrega que minimizem os custos econômicos e o impacto ambiental associado ao consumo energético dos veículos utilizados. Neste contexto, este trabalho explora um problema de entrega híbrida que envolve o uso de caminhões e drones. A metodologia proposta combina um novo algoritmo construtivo randomizado com uma adaptação do clássico NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm), incluindo um novo módulo de busca local, permitindo a geração de soluções multiobjetivo que buscam minimizar a energia total consumida pelos caminhões, o custo total de entrega e o tempo total de entrega. Finalmente, os resultados obtidos demonstram que a nova estratégia construtiva, quando associada a um novo módulo de busca local, é competitiva em relação ao modelo proposto pelo artigo de referência do problema.

Ano 2025

Orientador LUCIANA BRUGIOLO GONCALVES Co-Orientador LORENZA LEAO OLIVEIRA MORENO Palavras-chave Algoritmo genético, logística verde, roteamento de veículos, caminhões, drones, otimização multiobjetivo.

Trabalho	Autor	PDF	Extras
Sistema de Monitoramento Remoto de Estufas Hidropônicas Baseado em IoT para Agricultura Inteligente	DÉBORA IZABEL ROCHA DUARTE
Uso de Técnicas Alternativas no Ensino da Disciplina Estrutura de Dados: Um Mapeamento Sistemático da Literatura	FELIPE AUGUSTO DA SILVA
Projeto de Interfaces de Sistema de Apoio a Assistência a Pessoas em Situação de Rua Utilizando Principios de Design da Interação Humano Computador	RODRIGO OLIVEIRA ELIAS
Avaliação Heurística e Reprojeto de Interfaces do Aplicativo MetrôRio	MATHEUS GOMES LUZ WERNECK
Previsão de Preços na Agricultura Familiar: Uma Análise de Modelos Aplicados à Alface Crespa	PATRICK CANTO DE CARVALHO
Interface Cérebro-Máquina via Métodos de Aprendizado de Máquina	MARCELO DE MELO AMORIM FILHO
Avaliação de Bases de Dados Técnicas com Modelos de Linguagem de Grande Escala: Um Estudo Aplicado ao Wi-Fi 7	OSIEL DO COUTO ROSA
Projeto e Desenvolvimento de um Protótipo para o Novo Sistema de Gestão de Trabalhos de Conclusão de Curso do DCC/UFJF	MATHEUS HENRIQUE RUBIO DE MELO
Análise comparativa de desempenho de redes wi-fi 4, 5, 6 em ambientes com fiber-to-the-home	JUAREZ DE PAULA CAMPOS JÚNIOR
Geração Procedural de Plantas Baixas para Jogos Digitais	LEANDRO DORNELA RIBEIRO
Um Algoritmo Genético para a solução do problema integrado de Determinação de Frequência de Voos e Alocação de Frota	NICOLAS SOARES MARTINS
Simulador de Eletrofisiologia Cardíaca Utilizando o PETSc em Ambientes Paralelos	LUCAS MARINS RAMALHO DE LIMA
Reconhecimento de Voz Online e Offline: Uma Análise de Viabilidade e Segurança em Assistentes Virtuais.	JEAN FELIPE HENRIQUES COUTINHO
Jogo Sério para Reforço de Conceitos Introdutórios de Programação e Pensamento Computacional	IGOR MIRANDA FAM
Algoritmo Genético Multiobjetivo para Roteamento com Caminhões e Drones	MARIA LUÍSA RIOLINO GUIMARÃES

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