Instituto Politécnico de Viseu

Scientific Repository

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Recent Submissions

Computer vision tools to detect the precursors of tail biting in pigs: first steps towards methodological framework

Publication . Paula, Ana Margarida Gomes Farinha; Oliveira, Jorge; Kasper, Claudia; Nasser, Hassan

Abstract: Tail biting is one of the most significant problems affecting production in terms of animal welfare, productivity, and health. In response, this project presents the application of existing computer vision and machine learning tools to detect the precursors of tail biting in pigs under field conditions. Computer vision systems can facilitate phenotyping to select more stress-resistant pigs and help detect problems at an early stage, both at the individual and group levels. Behavioural changes, such as activity in the pen, frequency of contact between pigs in a group, or handling of objects, can be indicative of the development of tail biting, among other problems. The proposed work curated an animal identification dataset that will support the creation of a reference database for detecting these changes. The data included approximately 1.800 h of video recordings of he daily lives of two groups of 12 fattening pigs, each weighing 100-140 kg, at Agroscope's experimental station in Switzerland. A bibliographical survey of existing computer vision systems for pigs allowed for the selection of the annotation and training tools and the development of an ethogram that was best suited to the project. From the initial set of images, we obtainde a first dat subset of 2,500 images automatically selected using Lightly for annotation. The annotation algorithm chosen was CVAT (Computer Vision Tool), which enabled 280 images to be annotated with bounding bozes and 520 with semi-automatic segmentation using the Segment Anything Model (SAM) for the classes of objects present in each image (ID of each pig, head, tail), location, and additional attributes, such as poses (lying down, standing, or sitting/keeling). The 280 images annoted with bounding bozes were use to train YOLOVv8, achieving and accuracy of 0.93 for the heads and 0.84 for the tail of the pigs. Although we did not achieve the desired accuracy, the results were quite satisfactory, given the number of frames for training. Althoug we could not train the object detection model with the images annoted with the Segment Anything Model within the allocated project time, we expect such an effort to yield better results, as the annotation is more accurate and provides greater amounts of ground truth, hence better accuracy.

2025-05-29Master thesis

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The interplay between body mass index, motivation for food consumption, and noncommunicable diseases in the European population: A cross-sectional study

Publication . Marija Ljubičić; Marijana Matek Sarić; Tamara Sorić; Ana Sarić; Ivo Klarin; Boris Dželalija; Alan Medić; Ivo Dilber; Ivana Rumbak; Jasmina Ranilović; Maria Papageorgiou; Viktória Szűcs; Elena Vittadini; Dace Klava; Lucia Frez Muñoz; Małgorzata Korzeniowska; Monica Tarcea; Ilija Djekić; Maša Černelič Bizjak; Guiné, Raquel; Leonardo Roever

Introduction Consuming unhealthy foods in emotional states can increase body mass index (BMI), contribute to becoming overweight, and lead to the development of chronic diseases. This study aims to investigate the associations between BMI, emotional motivation for food consumption, and health outcomes. Materials and methods “The Motivations for Food Choices” (EATMOT) questionnaire was used to assess the emotional components of food consumption in 9,036 individuals from 12 European countries. The multivariate analysis included linear and logistic regression to examine associations between variables. Results Regression models confirmed associations between BMI, emotional motivation for food consumption (β = 0.13; p < 0.001), obesity (β = 0.35; p < 0.001), diabetes mellitus, and hypertension (β = 0.04; p < 0.001 for both). Using food as a coping mechanism for stress contributed to an increase in BMI [OR = 1.31 (95% CI 1.14–1.51); p < 0.001]. Emotional consolation was associated with a higher likelihood of an increased BMI [OR = 1.22 (95% CI 1.03–1.44); p = 0.020] and obesity [OR = 1.47 (95% CI 1.06–2.06); p = 0.022]. Participants with obesity had a greater likelihood of developing noncommunicable diseases, such as cardiovascular diseases [OR = 2.18 (95% CI 1.45–3.28); p < 0.001], diabetes mellitus [OR = 2.02 (95% CI 1.31–3.12); p = 0.001], hypercholesterolemia [OR = 1.62 (95% CI 1.13–2.32); p = 0.009], hypertension [OR = 1.85 (95% CI 1.36–2.52); p < 0.001], and gastric disorders [OR = 1.81 (95% CI 1.16–2.85); p = 0.010]. Conclusion These results underscore the need for targeted public health interventions that address emotional eating behaviors and promote healthier coping strategies to mitigate the risk of obesity and related health complications.

2025-05-14Journal article

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Guidelines for the Design of Smartwatch Interfaces for Older Adults

Publication . Mota, Mickael; Duarte, Rui Pedro Monteiro Amaro; Alves, Valter Nelson Noronha

As individuals age, they encounter many difficulties that can hinder their in teraction with interfaces, compromising the user experience and potentially leading to the rejection of technology. Consequently, it is imperative to consider the needs associated with these challenges to design appropriate interfaces for this audience. For this purpose, various studies have proposed guidelines for designing interfaces for several types of devices. However, limited research has been undertaken to ex plore this topic within the context of smartwatches, resulting in a deficit of suitable smartwatch interfaces for older adults despite the potential utility of such devices, which have recently gained popularity as a non-intrusive solution for monitoring activities of daily living or health. This study proposes a set of guidelines for designing smartwatch interfaces for older adults. The guidelines are adapted from existing recommendations originally developed for other devices. To achieve this, a thorough review of age-related chal lenges was conducted, followed by the systematic extraction of 175 design guidelines from the literature. Finally, particular features of smartwatches were identified, followed by a com prehensive analysis of the collected guidelines. This process included preparation, filtering, classification, and synthesis, culminating in 21 proposed design guidelines and their respective profile sheets. A design system was developed to enhance the practical application and understanding of these guidelines, featuring examples of implementation and reusable components that can support future research. This study is intended to serve as a foundation for researchers aiming to create more suitable smartwatch interfaces for older adults.

2025-03-28Master thesis

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Harmonizando Natureza e Hospitalidade: Proposta de um Resort Ecológico na Ilha de São Miguel, Açores

Publication . Teixeira, Jacinta Isabel Martins; Antunes, Joaquim Gonçalves; Ramos, Adriano Augusto Barreto Simões

Este projeto propõe a criação de um Eco Resort na ilha de São Miguel, Açores, com o objetivo de valorizar os recursos naturais e culturais da região e promover o Turismo de Natureza, Turismo Sustentável e o Ecoturismo. Denominado Nature Experiences, este empreendimento será desenvolvido com base nos princípios de sustentabilidade, de acordo com o crescimento do setor turístico, alinhando-se pelos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Esta proposta é apresentada depois de um estudo realizado a potenciais turistas, através da análise de dados de um questionário online, onde se obtiveram 109 respostas. Desta forma, pretendeu-se compreender a viabilidade da proposta e as motivações e preferências dos turistas. Os resultados destacam o forte interesse por iniciativas relacionadas com o contacto com a natureza e com a responsabilidade ambiental. O Eco Resort “Nature Experiences” será desenvolvido com infraestruturas sustentáveis e autossuficientes, atividades que valorizam a conexão com a natureza, preservação ambiental e integração com a comunidade local. Este projeto não apenas contribuirá para o aumento da oferta turística nos Açores, mas também reforça o posicionamento de São Miguel como um destino de eleição em práticas sustentáveis.

2025-04-28Master thesis

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Será o spread da taxa de juro das obrigações soberanas EUA de 10 a 2 anos um indicador mais poderoso do que as proxles tradicionais do sentimento na expiração do retorno acionista?

Publication . Loureiro, Filipa Alexandra Seabra; Reis, Pedro Manuel Nogueira; Pinto, António Pedro Martins Soares

O estudo avalia se o spread da taxa de juro das obrigações soberanas EUA de 10 e 2 anos é um indicador mais poderoso do que as proxies tradicionais do sentimento na explicação do retorno acionista, para um período compreendido entre janeiro de 2011 e janeiro de 2024. Adicionalmente, este estudo pretende preencher uma lacuna na literatura financeira, fazendo a comparação entre indicadores de sentimento já estabelecidos e validados no mercado, desenvolvidos a partir de dados de mercado, inquéritos ou texto, com um outro indicador mais simples e intuitivo com o propósito de auxiliar os investidores a tomarem decisões mais informadas e conscientizadas. No contexto dos mercados financeiros, o comportamento dos investidores tem sido amplamente reconhecido como um dos principais elementos que afetam a dinâmica dos preços dos ativos. A literatura disponível oferece uma fundamentação sólida de pesquisas sobre o sentimento do investidor e os indicadores económicos. Esta dissertação introduz novidade na literatura existente, na medida em que, aborda, em simultâneo, dois fatores fundamentais da investigação sobre os determinantes do retorno acionista, frequentemente analisados de forma isolada: fatores macroeconómicos, como o spread das taxas de juro das obrigações soberanas dos EUA de 10 e 2 anos, e fatores psicológicos, como o sentimento do investidor. O estudo teve como fundamento a metodologia da regressão linear múltipla com base em séries temporais. Esta metodologia combina a regressão linear múltipla com a análise de séries temporais, permitindo a consideração da dependência temporal nos dados. Criou-se uma base de dados para o propósito da investigação e definiu-se a variável dependente rentabilidade logarítmica do índice acionista (NASDAQ, SP 500 e DowJones) e como variáveis independentes: Indicadores de sentimento com base em inquéritos; Indicadores de sentimento baseados em dados de mercado acionista; Indicadores de sentimento com base nos média; Bond Yield Spread OT10y – OT2y (spread da taxa de juro das obrigações soberanas EUA de 10 e 2 anos) para o mercado Americano. Os resultados obtidos evidenciam que as variáveis dependentes, representadas pelos retornos das ações dos índices de mercado SP500, DowJones e Nasdaq, são consideravelmente influenciadas pela maioria das variáveis independentes levadas em conta, porém o spread da taxa de juro das obrigações soberanas dos EUA entre 10 e 2 anos foi uma das variáveis que mostrou não ter relevância estatística para a explicação dos retornos acionistas. A contribuição mais significativa deste estudo reside não apenas na evidência de que os retornos acionistas são significativamente influenciados pelo sentimento do investidor ao longo do período de análise, mas também na importância de uma abordagem diferenciada entre o período pré e pós-COVID-19. Esta análise conclui que, apesar de o spread da taxa de juro das obrigações soberanas dos EUA a 10 e 2 anos (spread10_2), não revelar significância estatística para o período completo, na explicação dos retornos acionistas, demonstra relevância estatística quando analisada separadamente em dois subperíodos. É importante salientar que o seu efeito foi positivo no período pré-COVID-19, refletindo um contexto de crescimento económico estável. No entanto, no período pós-COVID-19, o impacto tornou-se negativo, sugerindo a alteração na perceção de risco e na dinâmica dos mercados financeiros face à nova realidade económica.

2025-04-28Master thesis

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