Relatório de Iniciação Tecnológica e Inovação
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Relatório de Iniciação Tecnológica Desenvolvimento de Ferramentas de Visualização das Etapas de Pesquisas Clínicas.(2025) Jesus, Matheus Aguiar dePesquisas clínicas são fundamentais para a avaliação de novos medicamentos e tratamentos, mas seu início é frequentemente retardado por um complexo processo de aprovação que envolve múltiplas etapas contratuais, financeiras e regulatórias. A morosidade nessas fases preliminares, que incluem desde a aprovação por comitês de ética até a viabilização financeira e jurídica, representa um desafio significativo para os centros de pesquisa, impactando sua competitividade e a agilidade para iniciar os estudos. A gestão eficiente desses prazos é um critério decisivo para que uma instituição seja selecionada como parceira, e a otimização desse fluxo de trabalho pode acelerar o acesso de pacientes a novos tratamentos. Atualmente, as soluções existentes, como planilhas de Excel ou sistemas de mercado como o PoloTrial, mostram-se insuficientes por não oferecerem a granularidade necessária para um acompanhamento detalhado e a identificação precisa de gargalos. Neste projeto de iniciação tecnológica foi desenvolvido um sistema de visualização de dados projetado para mapear, monitorar e otimizar o fluxo de aprovação de pesquisas clínicas. O objetivo foi criar uma ferramenta que ofereça uma visão clara e integrada de todas as etapas, permitindo a identificação de pontos críticos, a redução de atrasos e, consequentemente, o aumento da eficiência e credibilidade do centro de pesquisa, melhorando a qualidade da documentação e da gestão do processo como um todo. O desenvolvimento do sistema foi realizado de forma iterativa, com ciclos de desenvolvimento e validação com usuários reais.Relatório de Iniciação Tecnológica Inovação para otimizar a instalação de painéis solares em média e larga escala(2025) Roismann, RafaelA transição para fontes de energia sustentáveis deixou de ser uma opção para se tornar uma necessidade estratégica no cenário global. Entretanto, a implementação de grandes usinas solares ainda enfrenta desafios significativos, sobretudo quanto ao tempo e ao custo de instalação. Empreendimentos de 100 MWp, por exemplo, podem demandar de três a quatro anos para serem totalmente implantados, o que evidencia a relevância de soluções que acelerem este processo. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma solução que otimize a montagem de painéis fotovoltaicos, reduzindo etapas manuais e custos associados. Inicialmente, foram analisados os métodos de fixação existentes, avaliando praticidade, segurança estrutural e viabilidade de fabricação em larga escala. A partir dessa análise, optou-se por abandonar a proposta inicial de um mecanismo de engate rápido, que não atenderia à escala pretendida, em favor do desenvolvimento de um trilho capaz de permitir o deslizamento dos painéis durante a instalação. Este sistema foi projetado em CAD, prevendo integração futura com um robô capaz de automatizar toda a etapa de posicionamento e fixação dos módulos, conceito que será detalhado na conclusão do trabalho. Na fase preliminar, a validação do projeto considerou aspectos de resistência mecânica, segurança e adaptação a diferentes layouts de usinas. A prototipagem inicial foi feita através da manufatura aditiva e as peças usadas para testes de montagem, prevendo, em etapas posteriores, a fabricação em metal e testes práticos em campo. Os resultados indicam que a adoção do sistema de trilhos integrados apresenta elevado potencial para reduzir significativamente o tempo de instalação, aumentar a padronização e viabilizar a automação completa do processo, contribuindo para a competitividade e expansão da energia solar em larga escalaRelatório de Iniciação Tecnológica Construção e projeto de controle de um monociclo autoequilibrado(2025) Souza, Victoria Leal Garcia deNeste trabalho é apresentado um sistema de um monociclo autoequilibrado usando roda de inércia, o qual é replicado, mostrando desde a construção até o projeto e teste do controlador usando um monociclo já existente como referência para a modelagem matemática. Primeiro é feito o projeto de controladores usando o modelo matemático da referência, e em seguida, é feito o projeto mecânico por meio de um desenho assistido por computador tridimensional (3D CAD). É feito um projeto de controle linear com a técnica do Regulador Linear Quadrático (LQR) e a regra de Bryson para estabilização da planta que é validada via simulações do sistema não-linear. Naturalmente, os ângulos de pitch e roll têm dinâmicas acopladas, mas eles podem ser desacoplados na linearização. Neste trabalho, um controle linear é projetado seguindo a linearização pelo Jacobiano que foi feita no trabalho de referência (Neves, 2017), assumindo pequenas variações em torno do ponto de equilíbrio, permitindo desacoplar as equações das dinâmicas dos ângulos. O protótipo é construído fixando os componentes eletrônicos, a bateria, as rodas e os motores a um corpo. O posicionamento das peças precisa ser equilibrado, de forma a manter a posição do centro de massa ao longo dos eixos de simetria vertical e horizontal. Depois, o controle é testado no protótipo construído. O projeto feito em simulação precisou ser ajustado para que funcionasse nos testes práticos devido a incertezas paramétricas. Foi possível controlar o robô rapidamente.Relatório de Iniciação Tecnológica Análise e Modelagem Estatística de Métricas de Desempenho no Futebol: Seleção de AtributosChave por Posição(2025) Assunção, João Vitor OliveiraEste relatório apresenta o processo de modelagem estatística do desempenho de jogadores de futebol, com o objetivo de identificar e quantificar as principais métricas que influenciam nas classificações numéricas atribuídas aos desempenhos de atletas em partidas oficiais, conhecidas como ratings. Embora plataformas como o SofaScore sejam consolidadas na atribuição de notas ao desempenho de jogadores (ratings), não há transparência no processo de atribuição dos ratings. Esta pesquisa se propõe a identificar os atributos estatísticos mais relevantes para descrever o desempenho de atletas por posição, construindo modelos capazes de transformar métricas individuais em um índice quantitativo de avaliação (rating). Para alcançar esse objetivo, foram extraídos dados da plataforma SofaScore, seguindo as etapas de coleta automática via API, tratamento dos dados, estudo das métricas disponíveis, exclusão de métricas redundantes e agrupamento dos dados de acordo com a função tática exercida pelo atleta. A metodologia consistiu em estruturar o conjunto de dados em quatro segmentações, sendo goleiros, defensores, meio-campistas e atacantes, aplicar o método de regressão linear múltipla e analisar os resultados a fim de identificar as métricas de maior relevância por posição e os seus respectivos coeficientes de impacto. O modelo foi avaliado considerando o desempenho em prever os rating de dois atletas por posição, garantindo a diversidade de estilos de jogo, características físicas, ligas de atuação e origem dos atletas, com análise de métricas como o R², que mede a capacidade explicativa do modelo, e da raiz do erro quadrático médio (RMSE). Os resultados indicam que métricas de natureza ofensiva, como gols, assistências, chutes no gol, finalizações na trave e cobranças de pênaltis convertidas impactam positivamente no rating, enquanto métricas de natureza defensiva não contribuem com a mesma relevância. Os resultados reforçam a importância de contextualizar os dados com base no enredo da partida e na função desempenhada pelo atletaRelatório de Iniciação Tecnológica Controle moderno de biciclo autônomo com visão computacional(2025) Araújo, Breno AlencarO projeto direciona a modelagem física do sistema usando o método de EulerLagrange, a construção do modelo 3D e de um simulador em Simulink, bem como o desenvolvimento de um controle baseado no algoritmo LQR (Linear Quadratic Regulator), sua discretização e implementação em um microcontrolador com acesso ao hardware desenvolvido para aquisição de informações de ângulo, velocidade angular e velocidade angular das rodas, além do controle dos atuadores. Após essas etapas do Processo de Desenvolvimento de Produto, itera-se as matrizes de ajuste do algoritmo para melhor desempenho do controlador e testa-se o envio de setpoints para o microcontrolador. Em paralelo a isso, desenvolve-se o controle para movimentação dos servomotores que movimentam o suporte do microcontrolador com câmera fixado nele. Por fim, integra-se o controle de estabilidade e movimentação, com o controle dos servomotores e a visualização das imagens captadas pela câmera.Relatório de Iniciação Tecnológica Construção e projeto de controle de um monociclo autoequilibrado(2025) Souza, Victoria Leal Garcia deNeste trabalho é apresentado um sistema de um monociclo autônomo autoequilibrado usando roda de inércia o qual é replicado, mostrando desde a construção até o projeto e teste dos controladores usando um monociclo já existente como referência para a modelagem matemática. Primeiro é feito o projeto de controladores usando o modelo matemático da referência, e em seguida, é feito o projeto mecânico por meio de um desenho assistido por computador tridimensional (3D CAD). É feito um projeto de controle linear para estabilização da planta usando duas técnicas que são validadas via simulações do sistema não-linear. Naturalmente, os ângulos de pitch e roll têm dinâmicas acopladas. Neste trabalho, controles lineares são projetados seguindo a linearização pelo Jacobiano que foi feita no trabalho de referência (NEVES, 2017), assumindo pequenas variações em torno do ponto de equilíbrio, permitindo desacoplar as equações das dinâmicas dos ângulos. O protótipo é construído fixando os componentes eletrônicos, a bateria, as rodas e os motores a um corpo, de forma a ser totalmente autônomo. O posicionamento das peças precisa ser equilibrado, de forma a manter a posição do centro de massa ao longo dos eixos de simetria vertical e horizontal. Depois, as técnicas de controle são testadas no protótipo construído. A primeira técnica de controle testada consiste do controle ótimo LQR. A segunda técnica de controle consiste do controle PID em cascata que, apesar de ter funcionado, teve um desempenho pior que o LQR implementado.Relatório de Iniciação Tecnológica Estudo comparativo de modelos de sistemas de recomendação baseados em aprendizado por esforço(2024) Cavalcanti, Samuel Jabes CostaOs Sistemas de Recomendação são essenciais para o crescimento de plataformas como Netflix e Amazon Prime Video, facilitando a descoberta de conteúdo personalizado e relevante para os usuários. Entre as técnicas utilizadas no desenvolvimento desses sistemas, o aprendizado profundo é uma das mais comuns, por sua capacidade de identificar relações complexas entre usuários e produtos. No entanto, essa abordagem enfrenta desafios, como a adaptação a mudanças nas preferências dos usuários e o foco excessivo em recompensas imediatas, que podem resultar em fadiga e abandono da plataforma. O aprendizado por reforço surge como uma solução promissora para esses desafios, pois permite que o sistema aprenda continuamente com as interações dos usuários e adapte suas políticas de recomendação em tempo real, com foco no desempenho a longo prazo. Este trabalho realiza uma análise comparativa de diversas abordagens de sistemas de recomendação, incluindo as propostas de (LIU et al., 2018), (BACKGOM2357, 2024), e (XUE et al., 2017), além de propor um novo algoritmo baseado em aprendizado por reforço. A implementação utiliza modelos de embeddings da OpenAI para vetorizar descrições textuais do dataset MovieLens (1M), visando alcançar resultados comparáveis aos da literatura. No entanto, os resultados obtidos não comprovam a superioridade dos algoritmos de recomendação baseados em aprendizado por reforço em relação aos que utilizam apenas aprendizado profundo. Um dos desafios encontrados foi a dificuldade de replicar a proposta de (LIU et al., 2018), cuja metodologia apresenta valores de precisão e NDCG superiores aos das abordagens de aprendizado profundo, evidenciando a sensibilidade desses sistemas à formulação do problema e à configuração dos embeddings.Relatório de Iniciação Tecnológica Classificação de imagens médicas de alzheimer utilizando Redes neurais convolucionais para a identificação da doença(2024) Rodrigues Filho, Ricardo MourãoA pesquisa aborda o uso de redes neurais convolucionais (CNNs) para identificar e classificar diferentes estágios da Doença de Alzheimer (DA) a partir de imagens médicas, especificamente ressonâncias magnéticas (MRI). O estudo utiliza duas bases de dados principais: OASIS-1 e um conjunto de dados do Kaggle. O objetivo central do estudo foi desenvolver modelos de predição para detectar diferentes estágios da Doença de Alzheimer. Para isso, foram implementados dois modelos principais de CNN, além de uma abordagem com a arquitetura Inception V3 utilizando técnicas de transfer learning. O estudo também incluiu a criação de uma aplicação web escalável para facilitar o uso dos modelos em um ambiente de produção, permitindo que as previsões fossem realizadas em tempo real através da integração com a Google Cloud Platform (GCP). O pré-processamento dos dados foi uma etapa crucial, especialmente para as imagens do OASIS-1, que necessitavam de maior tratamento comparado ao conjunto de dados do Kaggle. As imagens tridimensionais de ressonância magnética foram fatiadas em imagens bidimensionais, focando em fatias que melhor representavam regiões cerebrais relevantes para o diagnóstico de Alzheimer. Esse processo gerou um conjunto ampliado de dados, essencial para treinar os modelos de CNN. Além disso, a pesquisa destaca a importância de métodos interpretáveis para a aplicação de CNNs na área médica, utilizando SHAP values para identificar as regiões das imagens que mais contribuíram para as previsões dos modelos. Essa abordagem ajuda na confiabilidade dos diagnósticos e oferece insights para os profissionais de saúde. Por fim, o projeto foi solidificado em uma implementação de uma aplicação web escalável baseada em microsserviços, utilizando a GCP. Ferramentas como Google Cloud Run, Google Cloud Functions e Google Vertex AI foram integradas para permitir a automação e escalabilidade do processo de predição a partir de imagens fornecidas ao modelo. O código-fonte foi disponibilizado no GitHub, com pipelines CI/CD configuradas para facilitar contribuições de outros pesquisadores.Relatório de Iniciação Tecnológica Freio regenerativo: Aplicação e efeito de métodos de controle para aumentar a eficiência de energia em carros elétricos.(2024) Oliveira, Luís Antônio Bordignon deA frenagem regenerativa é uma tecnologia é um método que permite recuperar parte da energia cinética de um veículo durante a frenagem, ao contrário dos sistemas tradicionais. Essa energia é convertida em eletricidade e armazenada, melhorando o desempenho energético do veículo. Com isso, há o desafio de carregar a bateria, que tem tensão maior à gerada pelo motor durante a frenagem. Assim, será abordado duas técnicas. A primeira, um circuito buck-boost chopper e um regime especial de capacitores que cria pulsos de tensões elevadas. A pesquisa combina modelagens analíticas e simulações computacionais no software Matlab/Simulink. Os resultados iniciais mostraram necessidade de buscar uma abordagem alternativa, visto que não foi atingido a recuperação de energia esperada durante a simulação. Também, é importante destacar a importância da otimização dos parâmetros para o desempenho do sistema. Foi identificado a importância do impacto da frequência do PWM e velocidade final na eficiência da recuperação de energia. Assim, sabe-se o primeiro atua em papel fundamental no resultado final da simulação, e o segundo se mantém indiferente. Também, é inerente o apoio do tempo de frenagem, velocidade inicial e corrente de frenagem no desempenho da simulação. Assim, é concluído que é possível a recuperação de energia na frenagem de veículos elétricos, por meio de circuitos elevadores de tensão, além de fatores externos, como intensidade da frenagem, terem forte influência na performance do sistema. Para justa comparação, recomenda-se simular condições específicas, baseadas na competição de eficiência energética Shell Eco-Marathon, que ocorre no Rio de Janeiro anualmente.Relatório de Iniciação Tecnológica Desenvolvimento de sensores de deformação usando Manufatura Aditiva por Filamento Fundido (FFF)(2024) Terra, Katty GurgelEste projeto de pesquisa visa fabricar sensores de deformidade utilizando filamento condutivo. Ao final do projeto, procura-se produzir uma célula de carga capaz de medir massa. Durante os meses que se seguiram, houve uma busca por um fornecedor do material no mercado de filamentos condutivos e, fortuitamente, a empresa 3DX irá prover material e realizar a impressão das peças e sensores. Além disso, houve um aprofundado estudo das características materiais do filamento, cujo qual será o PA, e sobre a atual situação que se encontra a pesquisa em relação aos sensores impressos e embutidos. Procura-se, nos meses que se seguem: a impressão de peças norteadoras do comportamento do material diante os parâmetros de impressão; ensaios sobre corpos de prova, de maneira que se descreva o comportamento do sensor impresso; uma análise de desempenho do sensor, utilizando-se de uma célula de carga para avaliar sua sensibilidade e erro em relação ao sensor comercial; e pôr fim a impressão e calibração de uma balança completamente impressa.