UNIDADES CURRICULARES ECTS

Objetivos de aprendizagem:

Esta unidade curricular tem como objetivo estudar particularidades da transmissão de dados em redes sem fios e os protocolos de comunicação sem fios mais relevantes.
Ao completar com sucesso esta unidade curricular os alunos devem ser capazes de:
1. Descrever a evolução e tendências de utilização dos protocolos de redes sem fios.
2. Identificar as limitações e contra medidas usadas em redes de comunicação sem fios.
3. Descrever os mecanismos de multiplexagem e acesso ao meio.
4. Descrever a arquitectura das redes sem fios de área pessoal, local e alargada.
5. Propor, desenhar, implementar, testar e gerir uma rede sem fios com um protocolo adequado a um cenário de aplicação concreto.

Conteúdos programáticos:

1. Redes sem fios – Factos, estatísticas e tendências.
2. Modulação, codificação e propagação de sinal.
3. Multiplexagem e acesso ao meio.
4. WLANs - IEEE 802.11
5. WPANs - Bluetooth e Bluetooth Low Energy. IEEE 802.15.4 e 6loWPAN
6. LPWANs – LoRa e Sigfox
7. WWANs – Evolução das redes celulares do 2G - 4G. Redes 5G.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

Esta unidade curricular é dedicada ao estudo das características da transmissão de dados em redes de comunicação sem fios e dos protocolos de rede mais relevantes em diferentes cenários de utilização. O primeiro capítulo contextualiza o tema. Os conceitos fundamentais da transmissão sem fios são apresentados nos segundo e terceiro capítulos. Os restantes capítulos são dedicados ao estudo de protocolos de rede adequados a diferences cenários de utilização destacando as WLANs, os protocolos de suporte a IoT (WPANs e LPWANs) e às redes celulares (WWANs). Os objectivos da aprendizagem são atingidos complementando os conceitos teóricos com exemplos concretos executados em ambiente de laboratório recorrendo a simuladores e dispositivos físicos.

Metodologias de ensino (avaliação incluída):

A transmissão de conhecimentos nesta unidade curricular será efetuada recorrendo a aulas de cariz teórico-prático e prático em ambiente laboratorial. Nas aulas teóricas são apresentados os conceitos fundamentais à compreensão dos temas do programa. Nas aulas práticas os alunos são confrontados com problemas reais que têm que resolver recorrendo a simuladores e dispositivos adequados. A avaliação das competências adquiridas pelo aluno nesta UC é composta pelos seguintes elementos de avaliação:
(1) Teste de Avaliação
(2) Projetos práticos
(3) Exame(s)
Avaliação Contínua:
Nota Prática (NP) = Média dos Projetos práticos propostos
Nota Final = ((1) + NP) /2, NP>=9,5
Avaliação em Exame (NP>=9,5):
Nota Final = (3)

Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

Os objectivos de aprendizagem estão centrados na compreensão da transmissão de dados em redes de comunicação sem fios e no conhecimento das características, arquitectura e aplicações dos protocolos de comunicação sem fios. A resolução de fichas de exercícios e dos projetos práticos de implementação e teste de protocolos de comunicação sem fios permitem aos alunos adquirirem as competências necessárias.

Bibliografia:

[1] Beard, C.; Stallings, W. – "Wireless Communication Networks and Systems" - Pearson, 2016.
[2] Schiller, J. – Mobile Communications 2nd ed. – Addison Wesley 2003.
[3] Tanenbaum, A.; Feamster, N.; Wetherall, D. – “Computer Networks 6th Edition – Pearson 2020.
[4] IEEE Wireless Communications, https://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=7742

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Objetivos de aprendizagem:

Ao completar com sucesso a unidade curricular os alunos devem ser capazes de (learning outcomes - LO):
LO1-entender a noção de agentes inteligentes
LO2-formular a resolução de problemas através de pesquisa
LO3-aplicar pesquisa não informada, informada e pesquisa local
LO4-aplicar algoritmos evolucionários
LO5-aplicar pesquisa considerando adversários
LO6-experimentar agentes lógicos e programação em lógica
LO7-aplicar modelos de aprendizagem básicos: estatísticos e construção de árvores de decisão
LO8-avaliar modelos aprendidos através de observações

Conteúdos programáticos:

1. Introdução à Inteligência Artificial
2. Agentes Inteligentes
2.2 Agentes, Ambientes e Propriedades
2.2 Estruturas de Agentes
3. Pesquisa
3.1 Resolução de Problemas usando Pesquisa
3.2 Pesquisa não informada
3.3 Pesquisa informada
3.4 Pesquisa em Ambientes Complexos
3.5 Problemas com Satisfação de Restrições
3.6 Problemas com Adversários e Jogos
4. Representação do Conhecimento, Raciocínio e Lógica
4.1 Agente Baseado em Conhecimento
4.2 Representação, Raciocínio e Lógica
4.3 Lógica Proposicional, de Primeira-Ordem, Modal e Temporal
5. Introdução à Programação em Lógica
5.1 Cláusulas, Factos e Regras
5.2 Sintaxe e Tipos de Dados em Prolog
5.3 Mecanismos de Unificação e Retrocesso
6. Aprendizagem Computacional
6.1 Aprendizagem com exemplos
6.2 Aprendizagem e incerteza
6.3 Redes Neuronais

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

Os conteúdos programáticos apresentados são coerentes com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular uma vez que existe uma grande convergência entre os capítulos do programa da cadeira e os conhecimentos que é suposto o aluno adquirir em cada um desses capítulos.
Os conceitos fundamentais de inteligência artificial e de agentes inteligentes são apresentados nos capítulos introdutórios, nos capítulos seguintes são apresentados vários métodos e técnicas de inteligência artificial como a pesquisa e a lógica. É, ainda, dado destaque à área de aprendizagem máquina.
Os objetivos da aprendizagem são atingidos complementando os conceitos teóricos com exemplos e exercícios concretos executados em ambiente de laboratório recorrendo a software apropriado.

Metodologias de ensino (avaliação incluída):

A aprovação nesta Unidade Curricular (UC) poderá ser obtida aplicando um dos dois modelos de avaliação previstos: M1 - modelo de avaliação contínua, aplicado durante as aulas; M2 - modelo de avaliação em exame, aplicado caso o aluno não aprove em avaliação contínua.
Elementos de avaliação previstos:
G1. Teste 1
G2. Teste 2
G3. Projeto(s) prático(s) e Trabalhos de casa
G4. Exame
M1 - Modelo de Avaliação Contínua:
Nota Prática de Avaliação Contínua (NPAC) = G3
NF1 = (G1 + G2 + 2*NPAC)/4
M2 - Modelo de Avaliação Exame:
NF2 = G4
Resultado possíveis de avaliação da UC:
a) Aluno atinge Nota Final positiva (NF1 >= 9,5 valores) em avaliação contínua. Aprova à UC com a NF1 de nota final.
b) Aluno não atinge positiva (NF1 < 9,5 valores) em avaliação contínua. Será avaliado em exame. Avaliação em exame é independente da avaliação contínua. Nota Final da UC é NF2

Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

A metodologia de ensino/aprendizagem aplicada nesta unidade curricular bem como o seu sistema de avaliação encontram-se perfeitamente alinhados com os objectivos a atingir pelos alunos no final do período letivo. Os conceitos teóricos são apresentados, discutidos, aplicados e avaliados no contexto das aulas teóricas o que garante aos alunos uma base sólida de conhecimentos fundamentais para entenderem de forma aprofundada os desafios que se colocam a esta área do conhecimento. Por outro lado, para que o estudo não fique restrito a modelos conceptuais, nas aulas práticas são apresentados casos de estudo concretos e implementadas soluções para problemas reais recorrendo a ferramentas de software apropriadas. Esta combinação garante uma formação aos alunos que lhes permite conhecer os fundamentos científicos essenciais a uma boa compreensão do tema bem como a capacidade de eles se adaptarem a mudanças tecnológicas constantes. O processo de avaliação constituído por testes teóricos e trabalhos práticos garante também um correto equilíbrio entre o esforço dedicado a ambas as componentes. O objetivo é formar profissionais conhecedores das técnicas e ferramentas do estado da arte mas também garantir a sua capacidade de evolução futura.
Nesta unidade curricular os conceitos relacionados com a inteligência artificial são apresentados e avaliados na componente teórica. Estes conceitos são depois aplicados na resolução de fichas e trabalhos práticos no contexto das aulas práticas.

Bibliografia:

[1] Russell, Stuart ; Norvig, Peter, “Artificial Intelligence: A Modern Approach”, Prentice Hall, 4th edition, 2021
[2] Costa, E.; Simões, A., “Inteligência Artificial - Fundamentos e Aplicações”, Editora FCA, 2ª edição, 2008
[3] Witten, Frank, Hall, Pal, “Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques, 4rd Edition”, Morgan Kaufmann, 2017
[4] I. Bratko, "Prolog Programming for Artificial Intelligence, 4th edition", Pearson Education, 2011
[5] Aurélien Géron, Hands-on Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and
TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems, O'Reilly, 2019

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Objetivos de aprendizagem:

Esta unidade curricular tem por objetivo principal a definição de um tema para o projeto de Dissertação de Mestrado e a escrita da respetiva proposta. Os objetivos incluem: fornecer ao estudante os fundamentos teóricos do método científico, garantir que sabe definir e planear um projeto de Dissertação e familiarizá-lo com os métodos necessários para pesquisar bibliografia relevante e estruturar uma Dissertação de Mestrado.
Ao completar com sucesso esta unidade curricular os alunos devem ser capazes de:
. Saber definir temas de Dissertação.
- Saber definir um projeto de Dissertação.
- Compreender os critérios de validade científica.
- Saber definir um plano de trabalho.
- Identificar e analisar restrições comuns.
- Ser capaz de organizar a escrita da Dissertação.
- Conhecer e saber identificar vários tipos de bibliografia.
- Ser capaz de pesquisar e encontrar informação relevante online.
- Ser capaz de organizar sistematicamente a informação reunida sobre um determinado tema.

Conteúdos programáticos:

1. O que é uma Dissertação de Mestrado.
1.1 Requisitos e estrutura de uma Dissertação.
1.2 Plano geral de uma Dissertação.
2. O Projeto da Dissertação.
2.1 A Proposta inicial da Dissertação.
2.2 Cronograma, recursos e custos.
2.3 Planeamento do trabalho.
2.4 Critérios de validade científica.
3. Bibliografia, técnicas de pesquisa de informação.
3.1 Tipos de bibliografia.
3.2 Fontes bibliográficas.
3.3 Ferramentas de gestão bibliográfica.
4. Formulação da Proposta de Dissertação.
4.1 Manuais de estilos.
4.2 A escrita.
4.3 Da proposta à Dissertação.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

Os conteúdos programáticos cobrem as áreas de conhecimento essenciais e coerentes para atingir os objetivos formulados, dado que os tópicos principais incluídos no programa, tais como: o que é uma Dissertação de Mestrado; o projeto da dissertação; critérios de validade científica; bibliografia, técnicas de pesquisa de informação e formulação da proposta de dissertação, cobrem os principais aspetos do estudo que habilita o aluno a saber definir um tema e um projeto de Dissertação de Mestrado, compreender os critérios de validade científica do respetivo trabalho de investigação, saber definir um plano de trabalho e ser capaz de organizar a escrita da Dissertação de Mestrado, incluindo a estruturação do documento e a organização sistemática da informação obtida na bibliografia que aprendeu a pesquisar.

Metodologias de ensino (avaliação incluída):

Recorre-se a uma metodologia expositiva, descritiva e demonstrativa em aulas teórico-práticas, de modo a introduzir os conhecimentos sobre os métodos fundamentais da investigação científica e a respetiva aplicação prática para a elaboração deum projeto de investigação e uma proposta de Dissertação de Mestrado.
O método de avaliação baseia-se numa avaliação parcial por trabalhos, correspondentes a partes da proposta de dissertação:
• Proposta final (75%);
• Apresentação e discussão da proposta desenvolvida (25%).

Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular:

As metodologias propostas estão em coerência com os objetivos formulados para a unidade curricular dado que apostam na interpretação da teoria e na aplicação prática dos conceitos de metodologia de investigação estudados, procurando-se estabelecer um paralelismo entre a teoria e a prática aplicada a problemas reais de estabelecimento de temas para Dissertações de Mestrado e desenvolvimento de propostas concretas de projetos de Dissertação de Mestrado no contexto da Engenharia Informática.

Bibliografia:

[1] Larry Christensen, R. Johnson, Lisa Turner (2013). Research Methods, Design, and Analysis, 12th Edition, Prentice Hall.
[2] Kenneth Bordens, Bruce Abbott (2013). Research Design and Methods: A Process Approach, 9th Edition, McGraw-Hill.

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