Primeiro semestre Algoritmos para Geo-referenciação OT: Conceitos de geo-referenciação (Sistemas de Coordenadas; Modelação Geográfica; Transformações; Estruturas de Dados); Técnicas de aquisição de Dados Geo-referenciados (Imagens satélite; InSAR; GNSS); Análise Estatística das Soluções EI: Desenvolvimento de capacidades nos tópicos estudados P: Desenvolvimento e implementação de algoritmos de processamento de dados geo-referenciados. Análise e Classificação de Tráfego Internet Nesta unidade curricular dá-se oportunidade ao estudante de aprofundar o seu conhecimento nesta área e de investigar novas formas de classificar o tráfego em tempo-real. Abordam-se temas como: 1.Capturar tráfego de uma placa de rede; 2.Obtenção de amostragens, do tráfego ou de registos de tráfego, com significado; 1.Como lidar com grandes quantidades de tráfego; 2.Estabelecimento da raíz da verdade de registos de tráfego. 3.Analise de tráfego em tempo-real para janelas de valores deslizantes; 4.Investigação da possibilidade de integrar estimadores estatísticos retrospectivos em mecanismos de análise por janelas de valores deslizantes: 1.Estatísticas relavantes na análise do tráfego de rede. 2.Produção de estatísticas em linha; 3.Interpretação do comportamento das estatísticas Em termos de técnicas de monitorização, análise e classificação, abordam-se temas como: 1.monitorização e análise pacote-a-pacote ou por fluxos; 2.técnicas passivas e activas de classificação de tráfego; 3.técnicas de classificação baseadas em modelação de tráfego ou em medidas como volume, duração, taxa de transmissão e burstiness dos fluxos; 4.técnicas de analize dos pacotes com base no seu conteúdo ou em padrões comportamentais; 5.métricas de inferência de qualidade. Codificação Conjunta Fonte/Canal A codificação fonte e a codificação canal. A codificação conjunta fonte/canal. Os canais de transmissão e as suas características. A codificação por descritores múltiplos para a codificação conjunta fonte/canal. Computação Evolutiva Fundamentos da evolução História da Computação Evolutiva (CE) Métodos comuns de CE Componentes da CE CE na resolução de problemas Teoria da CE Tópicos avançados de CE Redes de Próxima Geração Introdução às redes de próxima geração, novas tecnologias e novos paradigmas de comunicação. Internet do futuro. Redes de sensores sem fios. Redes de sensores corporais. Internet das coisas. Redes cooperativas. Redes oportunistas. Redes tolerantes ao atraso. Redes veiculares. Redes veiculares tolerantes ao atraso. Sistemas Biométricos Introdução ao conceito de Biometria. Sinais biométricos: comparação sob diferentes perspectivas. Um sistema de reconhecimento biométrico como aplicação de reconhecimento de padrões: aquisição de dados; segmentação e normalização de dados; extracção de características; comparação de características. Histogramas de Comparações Intra-classe e Inter-classe (variabilidade). Medidas de desempenho de sistemas biométricos (ROC, DET, AUC, EER, FRR|FAR=0). Fusão de Sistemas Biométricos, Fusão em diferentes níveis. Sistemas de Diagnóstico Assistido por Computador Modalidades de imagens médicas. Raios-X e a transformada de Radon. Algoritmos para reconstrução tomográfica nos domínios espacial e de frequência. Tomografia computorizada: PET (Positron Emission Tomography) e SPECT Scans (Single Photon Emission Computed Tomography). Algoritmos de reconstrução iterativos. Tomosíntese. Ecografia em 2D, 3D e 4D. MRI (Magnetic Resonance Imaging). Normas para comunicação, representação e reportagem de imagens médicas. A norma Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). O sistema PACS (Picture Archiving and Communication System). O sistema Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS). Interpretação de imagens médicas. Detecção assistida por computador (CADe) com base em imagens médicas. Radiologia assistida por computador. Diagnóstico assistido por computador (CADx). Arquitectura de sistemas de CADx. Projecto e desempenho de sistemas de CADx. Estudo de casos. Tópicos de Computação Gráfica Convexidade e Invólucros Convexos. Algoritmos de Procura Geométrica. Algoritmos de Proximidade e Triangulação. Curvas e Superfícies de Bézier. Curvas e Superfícies B-spline. NURBS. Curvas e Superfícies Implícitas. Poligonização e Renderização de Superfícies Implícitas. Sólidos e Objectos Geométricos multidimensionais. Aplicações em Engenharia, Animação, Realidade Virtual, Biologia, Bioquímica e Medicina. Segundo Semestre Computação Granular Fundamentos e Metodologia da Computação Granular (CG) CG baseada em Análise de Intervalos CG baseada em Conjuntos Difusos CG baseada em Rough Sets CG baseada em métodos híbridos Modelos de CG Aplicações da CG e casos de estudo Processamento e Análise de Imagem Médica Sistemas de processamento e análise de imagem médica. Filtragem. Segmentação Caracterização. Redes neuronais Redes feed-forward e recurrentes. Redes para clustering, classificação e regressão. Redes reservoir. Algoritmos de aprendizagem para redes feed-forward e para redes recurrentes. Topologias. Critérios de custo. Avaliação de desempenho. Redes shalow versus redes deep. Aplicações ao processamento de sinal e imagem. SEMINÁRIO EM COMPUTAÇÃO GEOMÉTRICA Malhas Triangulares. Reconstrução de Superfícies Triangulares, Paramétricas e Implícitas (LS, RBF e MPU). Malhas de Resolução Variável. Superfícies de Subdivisão. Descritores de Forma. Similaridade de Forma. Registo de Forma. Segmentação de Forma. Aplicações em Animação Computacional, Jogos de Vídeo, Aquisição de Objectos 3D em Bases de Dados, Complementaridade de Moléculas e, ainda, Imagem Médica 3D. Tópicos Avançados de Modelação e Simulação Estudo de aspectos avançados em tópicos relacionados com primitivas para simulação computacional: 1.Investigação, implementação e teste de geradores de números pseudo-aleatórios com distribuição uniforme; 2.Estudo de transformações de sequências de números com distribuição uniforme em números com distribuição empírica ou não uniforme, nomeadamente ocorrênicas de uma variável de Gauss; 3.Criação de estruturas específicas de auto-correlação em sequências de valores geradas computacionalmente, nomeadamente auto-correlações de pequeno e longo alcance em processos auto-semelhantes. Motivar a reflexão sobre os pré-requisitos que a simulação de uma experiência em computador deve preencher de modo a tornar-se fiél à realidade que representa, através da modelação do problema e análise das condições reais e aleatórias que o afectam: 1.Condições e eventos essênciais para o problema em análise; 2.Investigação do tópico de como imitar a operação em tempo-real de sistemas complexos num ou mais computadores de simulação. Simulação de sistemas complexos: 1.Combinação de primitivas de simulação para construção de uma simulação de um sistema complexo, como uma rede de computadores, e caracterização da complexidade computacional e requisitos de memória inerentes ao programa de simulação. 2.Simulação orientada por Eventos ou por Tempo; 3.Análise, Interpretação e validação dos resultados da simulação. Tópicos Avançados de Redes Entre Pares Perspectiva geral sobre sistemas entre pares (P2P – peer-to-peer). Classificação dos sistemas P2P quanto: i) à funcionalidade: aplicações para gestão e partilha de conteúdos, processamento distribuído, comunicação e colaboração; ii) ao grau de descentralização: sistemas descentralizados, sistemas descentralizados híbridos/sistemas parcialmente descentralizados, sistemas centralizados; iii) ao grau de estrutura do sistema de informação: sistemas estruturados, sistemas não estruturados, sistemas livremente estruturados. Influência do grau de estrutura na robustez de sistemas P2P: sistemas estruturados baseados em distributed hash tables (DHT) com routing eficiente e preciso mas baixa resiliência em ambientes altamente dinâmicos com pares a entrar e a sair da rede versus sistemas não estruturados com elevada robustez em ambientes altamente dinâmicos mas com limitada eficiência de procura. Adição de estrutura a sistemas não estruturados. Comunicação P2P um-para-um versus comunicação P2P um-para-muitos. Características gerais das principais aplicações P2P VoIP (Voice over IP). Características gerais das principais aplicações P2P de partilha de conteúdos. Características gerais das principais aplicações P2P live video streaming. Características gerais das principais aplicações P2P video on demand. Media streaming através de redes entre pares. Limitações do IP multicast para media streaming sobre a Internet. Principais tipos de overlays para media streaming: multitree-based overlays versus mesh-based overlays (swarming). IETF P2P streaming protocol. Limitações dos sistemas de streaming de vídeo entre pares: elevada taxa de entrada/saída de pares, heterogeneidade das redes clientes, diferentes larguras de banda em upstream e downstream, mobilidade em ambientes altamente dinâmicos entre pares. Estratégias para melhorar a robustez de sistemas de streaming vídeo entre pares. Streaming de vídeo através de redes P2P com codificação por descritores múltiplos. Detecção de Tráfego P2P. Perspectiva geral sobre a evolução do volume de tráfego P2P a nível global. Estratégias para classificação de tráfego P2P encriptado: limitações das estratégias baseadas no número dos portos usados pelas aplicações P2P, inspecção profunda de pacotes versus classificação no escuro, estratégias híbridas. Precisão das estratégias para classificação de tráfego P2P versus desempenho para aplicações em tempo-real. Aplicações existentes para classificação de tráfego e suas limitações. Tópicos em Informática Médica Introdução à informática médica. Sistemas de informação para a saúde (clínicos e de gestão). Normas Health Level Seven (HL7). Telemedicina. Redes de sensores corporais e biofeedback. Ambient assisted living. Computação móvel e ubíqua para a saúde. E-Learning e Mobile Learning para a saúde.