RISTI - Revista Ibérica de Sistemas e Tecnologias de Informação

Impacto da Engenharia de Sistemas de Informação na Sociedade

Brain Tissue Segmentation Using U-Net-based Convolutional Neural Networks

Resumen La Resonancia Magnética (MRI, por sus siglas en inglés) es un método no invasivo que produce imágenes anatómicas volumétricas de alta resolución. Este método se utiliza comúnmente para diagnosticar diversas patologías cerebrales, como enfermedades desmielinizantes, demencia, enfermedades cerebrovasculares, epilepsia, entre otras. Sin embargo, la segmentación manual de tejidos en estas imágenes es una tarea compleja que requiere una cantidad significativa de tiempo y esfuerzo por parte de especialistas. Para abordar esto, se han propuesto diversas estrategias en la literatura que implican menos participación de expertos, tanto automáticas como semiautomáticas. En este estudio, se realiza una comparación entre una red neuronal convolucional basada en la arquitectura U-Net y otros dos métodos de segmentación de MRI, Dipy y FSL. La comparación utiliza tres conjuntos de datos disponibles públicamente, MRBrainS13, MRBrainS18 e IBSR, que contienen volúmenes de MRI con tejidos cerebrales segmentados manualmente. El rendimiento de cada método se evalúa usando el coeficiente de Dice, el índice de Jaccard, el área bajo la curva y la similitud estructural. Los resultados demuestran que los métodos basados en redes neuronales convolucionales logran mejorar la segmentación de tejido cerebral.

Abstract Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a non-invasive method that produces volumetric, high-resolution anatomy images. This method is commonly used for diagnosing various brain pathologies, such as demyelinating diseases, dementia, cerebrovascular diseases, and epilepsy, among others. However, manually segmenting tissues in these images is a complex task that requires a significant amount of time and effort from specialists. To address this, various strategies have been proposed in the literature that involve less expert involvement, both automatic and semi-automatic. In this study, a comparison is made between a convolutional neural network based on U-Net architecture and two other MRI segmentation methods, Dipy and FSL. The comparison uses three publicly available datasets, MRBrainS13, MRBrainS18, and IBSR, which contain MRI volumes with manually segmented brain tissues. The performance of each method is evaluated using four measures of similarity: The Dice coefficient, the Jaccard index, the area under the curve, and structural similarity. The results demonstrate that the methods based on convolutional neural networks achieve segmentations that are more similar to those performed manually by an expert compared to the other methods.

Protótipo de Solução para Detetar e Sinalizar Defeitos em Pavimentos Rodoviários Baseado em Técnicas de Visão Computacional

Este artigo apresenta um protótipo funcional para avaliar e validar a utilização de técnicas de visão computacional, na identificação de defeitos em pavimentos rodoviários, no contexto de uma cidade inteligente. É realizado um estudo de avaliação de desempenho de três redes neuronais convolucionais, YoloV4-Tiny, SSD MobileNet e RetinaNet, aplicadas a este cenário. Partindo dos resultados observados, descreve-se a proposta e o processo de implementação do protótipo, que tem por base uma plataforma Raspberry Pi 4. O protótipo é sujeito a validação e testes funcionais. Comparativamente ao método atualmente utilizado pela Infraestruturas de Portugal, para a identificação de defeitos em pavimentos, esta abordagem é mais ágil, eficaz e eficiente, contribuindo para uma rápida deteção e notificação dos mesmos.

Abstract This article presents a functional prototype to evaluate and validate the use of computer vision techniques to identify road pavement defects in the context of a smart city. A study is carried out to evaluate the performance of three convolutional neural networks, YoloV4-Tiny, SSD MobileNet and RetinaNet, applied to this scenario. Based on the results observed, the proposal and implementation process of the prototype is described, which is based on a Raspberry Pi 4 platform. The prototype is subject to validation and functional tests. Compared to the method currently used by Infraestruturas de Portugal to identify pavement defects, this approach is more agile, effective, and efficient, contributing to their rapid detection and notification.

A relação entre a inovação tecnológica e o desempenho nos meios de hospedagem no contexto da pandemia da Covid-19

O presente estudo tem como objetivo discutir a relação entre a inovação tecnológica e o desempenho nos Meios de Hospedagens das regiões turísticas do Estado do Rio de Janeiro no contexto da pandemia da Covid-19. A metodologia proposta caracteriza-se como um estudo quantitativo, utilizando-se como instrumento para coleta de dados o questionário, com caráter exploratório e descritivo. A aplicação das pesquisas ocorreu entre 11 de janeiro a 06 de fevereiro de 2023, totalizando 300 entrevistados, baseado no cálculo amostral, optando-se assim pela Análise Fatorial Exploratória O estudo revelou que os recursos tecnológicos podem influenciar positivamente o desempenho financeiro dos hotéis, fornecendo informações para que os gestores tomem melhores decisões. Compreendeu-se que a pandemia de Covid-19 impactou de forma significativa os Meios de Hospedagens do Estado do Rio de Janeiro tendo sido de extrema importância a adoção de novas tecnologias, principalmente aquelas voltadas aos processos comunicacionais, operacionais e sanitários.

Abstract The present study aims to discuss the relationship between technological innovation and performance in accommodation facilities in tourist regions in the State of Rio de Janeiro in the context of the Covid-19 pandemic. The proposed methodology is characterized as a quantitative study, using the questionnaire as an instrument for data collection, with an exploratory and descriptive character. The surveys were applied between January 11th and February 6th, 2023, totaling 300 interviewees, based on the sample calculation, thus opting for Exploratory Factor Analysis. The study revealed that technological resources can positively influence the financial performance of hotels, providing information so that managers can make better decisions. It was understood that the Covid-19 pandemic had a significant impact on accommodation facilities in the State of Rio de Janeiro, with the adoption of new technologies being extremely important, especially those focused on communication, operational and health processes.

Web scraping: Use of data extraction platforms applied to a website about professions in Mexico

Resumen Este artículo realiza una revisión exhaustiva de las principales herramientas de web scraping disponibles en el mercado y compara sus características y funcionalidades. Se selecciona una herramienta específica para demostrar su uso en la obtención de datos sobre porcentajes de egresados en diversas carreras en México, así como la distribución relacionada con género y salarios en varios estados del país. El artículo tiene como objetivo principal ilustrar cómo se pueden recopilar datos mediante una herramienta de extracción. Además, se destaca la importancia de acceder a fuentes de datos confiables y se proporciona una descripción detallada del proceso de extracción de datos utilizando la herramienta WebHarvy. En última instancia, se destaca la importancia del web scraping como una técnica poderosa y ética profesional para recopilar datos valiosos de la web de manera eficaz y responsable.

Abstract This article provides a thorough review of the main web scraping tools available on the market and it is comparing their features and functionalities. A specific tool is selected to demonstrate it is use in obtaining data on percentages of graduates in various careers in Mexico, as well as the distribution related to gender and salaries in several states of the country. The main objective of the article is to illustrate how data can be collected using a data extraction tool. Additionally, the importance of accessing reliable data sources is highlighted and a detailed description of the data extraction process using the WebHarvy tool is provided. Ultimately, it is highlighting the importance of web scraping as a powerful technique and professional ethical to collect valuable data from the web to effectively and responsibly.

Latin American perspectives on the use of ICT in university students

Resumen El empleo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) está cada vez más presente en los distintos ámbitos de la vida del ser humano, y el ámbito educativo no es la excepción, las cuales favorecen la realización de actividades y tareas, y su empleo también contribuye al desarrollo de habilidades digitales y de pensamiento. Este artículo tiene como objetivo describir la percepción que tiene el estudiantado universitario del empleo de las TIC en el ámbito educativo. Se desarrolla en el primer semestre del 2023 con 182 universitarios de cuatro países latinoamericanos (México, Guatemala, Ecuador y Bolivia). Se aborda desde el enfoque empírico-analítico, desde un estudio cuantitativo, de alcance descriptivo-transversal y no experimental. Se utiliza un cuestionario, aplicado en Google Forms. Los resultados reflejan diferencias estadísticamente significativas, en el uso de la TIC en el ámbito educativo, en el manejo de programas y en la alfabetización digital.

Abstract The use of Information and Communication Technologies (ICT) is increasingly present in different areas of human life, and the educational field is no exception, as they favour the performance of activities and tasks, and their use also contributes to the development of digital and thinking skills. The aim of this article is to describe how university students perceive the use of ICT in education. It was carried out in the first semester of 2023 with 182 university students from four Latin American countries (Mexico, Guatemala, Ecuador and Bolivia). It is approached from an empirical-analytical, quantitative, descriptive-transversal and non-experimental approach. A questionnaire was used, applied using Google Forms. The results reflect statistically significant differences in the use of ICT in education, in the use of programmes and in digital literacy.

Impact of ChatGPT on Teaching: A Flipped Classroom Approach for Programming Fundamentals

Resumen Actualmente las herramientas de Inteligencia Artificial (IA) han surgido de forma disruptiva afectando a campos como el de las tecnologías de la información, específicamente al desarrollo de software, para el cual herramientas como ChatGPT abren nuevas oportunidades y desafíos en la enseñanza y el aprendizaje de conceptos de programación. Actualmente, esta se basa en métodos pedagógicos convencionales y consideramos la adaptación esencial pues estas herramientas de IA cuentan con un potencial que aún está en exploración. Integrar las herramientas de IA en la educación requiere una comprensión profunda de sus capacidades y limitaciones, por eso, en este artículo describimos nuestra experiencia en la adopción de un enfoque de aula invertida para la enseñanza de tópicos básicos de programación aplicada sobre estudiantes de primer año de universidad.

Abstract Currently, Artificial Intelligence (AI) tools have emerged disruptively, affecting fields such as information technology, specifically software development. Tools like ChatGPT, for instance, open new opportunities and challenges in teaching and learning programming concepts. Currently, education relies on conventional pedagogical methods, but we consider adaptation essential because these AI tools have untapped potential. Integrating AI tools into education requires a profound understanding of their capabilities and limitations. In this article, we describe our experience in adopting a flipped classroom approach for teaching basic programming topics to first-year university students.

As literacias mediática e digital e a participação cívica como tecnologias para dinamizar os territórios do interior de Portugal

Resumo As ações de promoção nos territórios do interior de Portugal - ao nível das literacias mediática e digital e da participação cívica dos seus habitantes - são oportunidades para captar diversas capacidades e dinamizar esses territórios, tornando-os desejáveis, em termos de captação de investimentos, de estruturas tecnológicas, de turismo e até de novos residentes. Esses elementos dinamizadores constituem - ou deverão constituir - fontes motivacionais para os cidadãos, de forma a desenvolver e a expandir o seu sentimento de pertença aos territórios e à valorização dos mesmos. O objetivo deste texto passa por apresentar duas dinâmicas (literacias mediática e digital e participação cívica), no quadro interpretativo dos territórios do interior. Elas têm como cenário as 21 Comunidades Intermunicipais, com muitos municípios e freguesias de baixa densidade. São ferramentas importantes, que poderão funcionar como inputs dos próprios cidadãos, de forma a estarem mais capacitados tecnologicamente para almejar melhores condições para eles e para esses territórios.

Abstract Promotion actions in Portugal interior territories - in terms of media and digital literacy and the civic participation of their inhabitants - are opportunities to capture different capabilities and boost these territories, making them desirable, in terms of attracting investment, technological structures, tourism and even new residents. These driving elements constitute - or should constitute - motivational sources for citizens, in order to develop and expand their sense of belonging to the territories and to their appreciation. The objective of this text is to present two dynamics (media and digital literacy and civic participation), within the interpretative framework of interior territories. They are set against the backdrop of 21 Intermunicipal Communities, with many low-density municipalities and parishes. These are important tools, which can act as input from the citizens themselves, so that they are more technologically capable to aim for better conditions for themselves and these territories.

Bibliometric analysis of virtual education and university academic performance from 1996 to 2021, using Scopus data

Resumen En la presente investigación se realizó un análisis descriptivo de la producción científica de la educación virtual y el rendimiento académico universitario, la metodología utilizada es de bibliometría, se utilizó ocho indicadores para explicar el objeto de estudio. Los resultados, indican un crecimiento exponencial de artículos, los países que lideran con coautoría y producción son: España, Estados Unidos y Arabia Saudí, las instituciones de mayor producción están: Estados Unidos, España y Arabia Saudí, los autores más relevantes son: Aggarwal Rajesh, Abdel Wahab, Hussein M, y Al Abdulmonem, Waleed. Los temas de mayor interés están relacionados al aprendizaje, motivación, satisfacción del estudiante, rendimiento académico y universidad. Se concluye, que la educación virtual tiende a tener mayor interés por parte de investigadores, y que el mismo está asociado a los avances tecnológicos, lo que implica un espectro más amplio a realizar investigaciones en el área de educación mediados por la tecnología.

Abstract In the present study, a descriptive analysis of the scientific production in virtual education and university academic performance was conducted. The methodology employed is bibliometrics, utilizing eight indicators to elucidate the object of study. The results indicate an exponential growth in articles, with leading co-authorship and production from Spain, the United States, and Saudi Arabia. The institutions with the highest production are in the United States, Spain, and Saudi Arabia, and the most relevant authors include Aggarwal Rajesh, Abdel Wahab Hussein M, and Al Abdulmonem Waleed. The topics of greatest interest are linked to learning, motivation, student satisfaction, academic performance, and university. In conclusion, virtual education tends to garner increased interest from researchers, and this interest is associated with technological advancements, implying a broader spectrum for conducting research in technology-mediated education.