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Computação Centrada no Humano e Ciência da Informação

Sobre o Centro

O Centro de Computação Centrada no Humano e Ciências da Informação (HumanISE) integra engenheiros, cientistas e designers com competências em Computação Centrada no Humano (HCC), Ciência da Computação (CS) e Ciência da Informação (IS). A interdisciplinaridade, um dos elementos distintivos do centro, promove o desenvolvimento de sistemas de software, métodos e ferramentas que visam potenciar as pessoas e as suas comunidades. A excelência e impacto da atividade de investigação, inovação e consultoria do HumanISE permitem responder às necessidades crescentes de elevada complexidade, volatilidade, heterogeneidade, ambiguidade, incerteza, conformidade com normas e enquadramentos legais, éticos e organizacionais. A transferência de valor ocorre em estreita colaboração com parceiros académicos e empresariais. As principais áreas de investigação do HumanISE são: Interação Pessoa-Computador; Computação Gráfica e Media Digital Interativa; Gestão da Informação e Sistemas de Informação; Engenharia de Software; e Sistemas Computacionais de Grande Escala e Propósito Específico, Linguagens e Ferramentas; Computação para Sistemas Embebidos e Ciberfísicos. O HumanISE conta também com áreas de inovação: Ciências da Terra, dos Oceanos e do Espaço (EOSS); Investigação Personalizada no Domínio da Saúde; Engenharia de Sistemas de Informação Geoespacial; e Sistemas de Informação e Computação Aplicada.

Áreas dos Centros

Interação Humano-Computador

A Interação Humano-Computador procura compreender como as pessoas interagem com as tecnologias e como a tecnologia transforma a sociedade, através da conceção de novas técnicas de interação e interfaces. Os principais tópicos de investigação relacionados com os fatores humanos em sistemas interativos incluem a inteligência artificial centrada no ser humano, os sistemas cooperativos e a acessibilidade. As colaborações híbridas entre humanos e IA, bem como a exploração dos fatores humanos na IA através de sistemas cooperativos e potenciados por multidões, são atualmente temas em destaque, com enfoque na colaboração entre humanos e IA para alcançar uma simbiose Humano-IA. A ciência cidadã também tem vindo a ganhar interesse no domínio dos digital twins, envolvendo os diferentes intervenientes em ecossistemas digitais. As tendências de investigação em acessibilidade e tecnologias de apoio visam aplicar as tecnologias digitais para capacitar indivíduos com deficiência e pessoas mais velhas, eliminando a distância entre o utilizador comum e aqueles com necessidades especiais, promovendo a igualdade de direitos e oportunidades. A investigação em envelhecimento ativo procura melhorar a relação entre os mais velhos e a tecnologia, personalizando a experiência do utilizador, adaptando a interação ao contexto e aos perfis dos utilizadores e destacando os benefícios da utilização da tecnologia no quotidiano.

Computação Gráfica e Media Digital Interativa

As soluções de Realidade Estendida, incluindo Realidade Virtual e Aumentada multissensorial, Visualização, Jogos Digitais, aplicações Multimédia Interativas e, de forma geral, Gráficos por Computador e Interação, são áreas importantes que impulsionam a inovação no setor das Tecnologias da Informação. O nosso desafio é contribuir com investigação fundamental e aplicada nestas áreas, através de uma equipa multidisciplinar, promovendo o avanço da interligação entre a tecnologia e a perceção humana. Estamos comprometidos com a participação e organização de eventos científicos e públicos nesta área, bem como com a integração em órgãos de importantes associações científicas internacionais, como é o caso da EUROGRAPHICS, da Immersive Learning Research Network e do grupo de trabalho IEEE Digital Twin of the Earth. O nosso conhecimento e a colaboração regular com a indústria constituem um excelente potencial para reforçar o envolvimento com parceiros e comunidades, atuais e novos, promovendo a aprendizagem baseada em investigação através do envolvimento de estudantes de Mestrado e Doutoramento. A nossa experiência em Ambientes de Aprendizagem Imersivos, assim como em Jogos Sérios, permite-nos desenvolver aplicações nas áreas da Formação e Educação, Património Cultural e Turismo, proporcionando experiências de aprendizagem inovadoras.

Gestão da Informação e Sistemas de Informação

A área de Gestão de Informação e Sistemas de Informação (IMIS) desenvolve atividades de I&D centradas na conceção, implementação e avaliação de sistemas de informação avançados. Os principais domínios de investigação incluem Recuperação de Informação, Interação Humana com a Informação, Gestão de Dados de Investigação e Infraestruturas de Dados. O nosso trabalho aborda desafios científicos, técnicos e sociais fundamentais na representação de dados, promovendo a interoperabilidade e incentivando uma compreensão mais profunda de dados complexos. Além disso, melhoramos a interação humana com a informação através de estudos de utilizadores, análise de interações, design de interfaces centrado no utilizador e tecnologias avançadas de rastreamento ocular, garantindo que os sistemas respondem de forma eficaz às necessidades dos utilizadores. A IMIS promove ativamente os princípios de Dados Abertos e Ciência Aberta, facilitando a colaboração ampla e a disseminação transparente do conhecimento. Os setores de aplicação abrangem o Património Cultural, a Saúde, os Media e o Setor Público, evidenciando um impacto significativo e oportunidades para parcerias inovadoras.

Sistemas de Computação de Grande Escala e Propósito Específico, Linguagens e Ferramentas

O LaSPeCS centra-se no desenvolvimento de métodos, algoritmos, técnicas, ferramentas de software e compiladores para mapear computações em sistemas computacionais novos e emergentes. A investigação incide também sobre algoritmos, estruturas de dados e linguagens de programação, de forma a responder às características de hardware heterogéneo, paralelo e distribuído desses sistemas. Os resultados desta investigação permitem executar computações em dispositivos com fortes restrições (como dispositivos móveis e portáteis), mas também contribuem para uma computação mais eficiente em sistemas embebidos, na cloud e em ambientes de alto desempenho (por exemplo, em termos de consumo energético, escalabilidade e outros requisitos de performance), potenciando a competitividade das empresas, bem como a inovação e os avanços científicos em diversas áreas. Este ramo de investigação explora oportunidades para desenvolver bibliotecas e ferramentas de análise e transformação de código, dirigidas a várias linguagens, incluindo C/C++, Java, Fortran e bytecode de Android. Estas ferramentas são utilizadas, entre outras aplicações, para mapear computações orientadas a fluxos de dados e streaming em múltiplos destinos (por exemplo, extensões RISC-V personalizadas, CGRA), e para melhorar a segurança de código C existente, através da aplicação de análises inspiradas em linguagens e normas comprovadas (como Rust e MISRA-C).

Computação para Sistemas Embebidos e Ciberfísicos

O desenvolvimento de sistemas embebidos evoluiu do desenvolvimento em pequena escala de dispositivos de monitorização e controlo isolados, para o desenvolvimento de sistemas complexos, interligados, verdadeiros sistemas de sistemas, que integram hardware, software, controlo e processos físicos — aquilo a que se designa por Sistemas Ciberfísicos (CPS). Os sistemas embebidos e ciberfísicos estão omnipresentes no nosso ambiente, com aplicações tão diversas como sistemas automóveis autónomos, sistemas de monitorização da qualidade do ar e controlo de geração de energia renovável, sendo elementos-chave para uma sociedade inteligente. A área de investigação C4ECPS centra-se na investigação e desenvolvimento em: 1) middleware para sistemas ciberfísicos (CPS), Internet das Coisas (IoT) e computação na edge; 2) gestão de alto desempenho e previsível da computação avançada em IoT/edge; 3) métodos, ferramentas e linguagens para o desenvolvimento, implementação e manutenção de sistemas embebidos e ciberfísicos seguros e fiáveis.

Investigação em Saúde Personalizada

Esta área tem como objetivo capacitar os investigadores na área da saúde para alcançarem uma ciência orientada por evidências, com vista a tratamentos personalizados. Divide-se em duas subáreas: a) tratamentos personalizados baseados na Internet; b) armazenamento, harmonização e partilha controlada de dados humanos. Entre as principais tendências e desafios destacam-se as ferramentas e métodos colaborativos para investigação em saúde, baseados nos princípios FAIR, bem como a segurança e a preservação da privacidade. Esta área está alinhada com os objetivos do desafio de investigação sistemas de computação para potenciar capacidades humanas, promovendo o uso de técnicas distribuídas de aprendizagem automática (ML), a reprodutibilidade em inteligência artificial (IA) e novos paradigmas de visualização. Adicionalmente, os desafios abordados nesta área de inovação cruzam-se com outras linhas de investigação, como o desenvolvimento de métodos e ferramentas para melhorar a qualidade dos sistemas de software do futuro, e o controlo fiável da confidencialidade e proveniência dos dados.

Engenharia de Sistemas de Informação Geoespacial

Esta área desenvolve investigação e inovação (I&I) com foco na investigação aplicada, orientada para a criação de produtos e serviços mais alinhados com as necessidades da indústria. Uma das vertentes visa oferecer consultoria especializada e avançada, promover a transferência de tecnologia e inovação, e apoiar a adoção de boas práticas e normas emergentes por parte de empresas e entidades da administração pública. Outra vertente procura estimular a procura do mercado por investigação e desenvolvimento tecnológico, promovendo a convergência de conhecimento, competências e sinergias com vista à criação de soluções para os setores Agroalimentar e Industrial, envolvendo empresas e entidades públicas. Paralelamente, promove-se a adoção de soluções TIC assentes em sistemas de informação geoespacial, com base nos padrões do OGC (Open Geospatial Consortium) e em infraestruturas de dados espaciais.

Sistemas de Informação e Computação Aplicada

Sistemas de Informação e Computação Aplicada (ISAC) é uma área multidisciplinar da computação que se foca na conceção, desenvolvimento, implementação e avaliação de sistemas computacionais utilizados por indivíduos, organizações e pela sociedade em geral. A sua ênfase recai nas aplicações do mundo real, servindo de ponte entre arquiteturas técnicas e as necessidades humanas, organizacionais ou sociais. Ao contrário da computação puramente teórica, esta área prioriza a utilização contextual da tecnologia para resolver problemas práticos, melhorar a tomada de decisão, apoiar a colaboração e promover a inovação em setores como a administração pública, a educação, os negócios e a saúde. A ISAC baseia-se em diversas subáreas, incluindo engenharia de sistemas, interação humano-computador, ciência de dados, arquitetura empresarial e tecnologias emergentes como inteligência artificial (IA), Internet das Coisas (IoT) e blockchain — sempre com uma abordagem centrada no utilizador e nos requisitos organizacionais. As principais áreas da ISAC incluem: sistemas de informação; sistemas de apoio à decisão e gestão do conhecimento; sistemas empresariais e sociotécnicos; computação aplicada; computação centrada no Humano; segurança e privacidade em sistemas sociotécnicos.

Engenharia de Software

A área de Engenharia de Software tem como objetivo desenvolver novos métodos, técnicas e ferramentas que avancem a forma como o software é concebido, construído e avaliado. Pretende-se garantir que os resultados da investigação tenham um impacto duradouro nas práticas de desenvolvimento de software e contribuam para melhorar a competitividade da indústria. As principais linhas de investigação são: 1) requisitos, conceção e construção de software: gestão de requisitos, arquitetura e design de software, desenvolvimento orientado por modelos e engenharia de software nativa da cloud; 2) teste de software: testes baseados em modelos, testes em dispositivos móveis, testes de sistemas distribuídos e testes em ambientes de Internet das Coisas (IoT); 3) processos e ferramentas de software: processos ágeis, melhoria de processos, ferramentas para colaboração e gestão de conhecimento; e jogos sérios na educação em engenharia de software. Dentro destas linhas de investigação, procuramos continuar a identificar, compreender na sua essência e documentar aquilo que realmente constitui boas soluções na engenharia de software contemporânea, colaborando de perto com profissionais do setor. Além disso, pretendemos continuar a avançar o estado da arte em técnicas, práticas e ferramentas que possam, de diferentes formas, melhorar a eficácia, eficiência e experiência dos desenvolvedores de software.

Projetos Flagship

3DWikiU

Sistema de Realidade Virtual colaborativo para ambientes urbanos

3Port

Plataforma integradora para suporte à gestão de processos de negócio portuários, em quatro grandes áreas de atuação: Ordenamento Portuário e Cadastro, Monitorização e Manutenção de Infraestruturas Terrestres e Marítimas, Segurança na Navegação Marítima, e Ambiente.

Sistema Informático de Gestão de Portos e do Ambiente

Ver mais projetos

Membros da equipa

Líderes de Equipa

Artur Jorge da Silva Rocha

Coordenador de Centro

Investigador sénior no INESC TEC desde 1998. É coordenador do HumanISE - Computação Centrada no Humano e Ciência da Informação.

Os seus atuais interesses de investigação incluem: plataformas e métodos para investigação colaborativa, computação distribuída para preservação de privacidade, redes semanticas de sensores (IoT) e processamento de Big Data.

De Outubro de 1996 a Dezembro de 1997, foi membro associao do CERN - Laboratório Europeu de Física de Partículas, Divisão de IT, Web Office.

A sua investigação aplica-se atualmente em duas área principais: Investigação em Saúde Personalizada (PHR) e Ciência da Observação da Terra e do Oceano (EOOS).

A área de PHR subdivide-se em: a) tratamentos personalizados baseados na Internet; e b) armazenamento de dados humanos, processamento com preservação de privacidade, e partilha controlada de dados FAIR. Nesta área participa em vários projetos como o ICT4Depression (FP7), E-COMPARED (FP7), STOP Depression (EEA Grant), iCare4Depression (FCT), RECAP Preterm (H2020), EUCAN-Connect (H2020) e iReceptor Plus (H2020). Nestes projetos assume frequentemente o papel de responsável pela arquitetura do sistema, implementação da plataforma ou coordenador técnico.

Na área de EOOS, participa na implementação do Observatório RAIA (projetos Interreg RAIA, RAIA.co, RAIA TEC, MarRisk e RADAR ON RAIA), SeaBioData (EEA Grant), MELOA (H2020) e C4G, que é o nó Português da infraestrutura EPOS (H2020 EPOS-SP).

Hugo Alexandre Paredes Guedes da Silva

Coordenador de Centro

Hugo Paredes (M) é Professor Catedrático no Departamento de Engenharias da Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD). É licenciado (2000) e doutorado (2008) em Informática pela Universidade do Minho e possui o título de Agregado pela UTAD (2016). Entre maio de 2021 e setembro de 2023 foi Pró-Reitor para a Transição Digital e Modernização Administrativa da UTAD, Anteriormente desempenhou funções de Engenheiro de Software na SiBS e na Novabase Outsoursing, e Visiting Faculty no Human Computer Interaction Institute da Carnegie Mellon University. Foi também um dos fundadores da Robocode Generation, Lda uma empresa spin-off da UTAD.

É Investigador Coordenador no INESC TEC, cocoordena o Centro de Computação Centrada no Humano e Ciência da Informação (HumaISE). Os seus interesses de investigação são na área de Human-AI, aplicado aos domínios da acessibilidade, envelhecimento ativo, alterações climática e saúde, desporto e bem estar. É membro do conselho editorial da revista JUCS, foi editor-convidado de diversas edições especiais em revistas indexadas (JCR), e colaborou na organização de diversas conferências. É autor de mais de 150 publicações, e inventor de uma patente concedida. Liderou o projeto H2020 VR2Care, tendo participado e liderado em diversos projetos de investigação, nacionais e internacionais.