Análise e Transformação de Dados
2
2023-2024
01000169
Informática
Português
Presencial
Semestral
6.0
Obrigatória
1º Ciclo - Licenciatura
Conhecimentos de Base Recomendados
Análise Matemática I, Análise Matemática II, Álgebra Linear e Geometria Analítica, Estatística, Introdução à Programação e Resolução de Problemas, Teoria da Informação
Métodos de Ensino
- Aulas teóricas (2h/sem) para apresentação e discussão da matéria e resolução de exercícios, estabelecendo a interligação com as outras aulas, usando meios audiovisuais e demonstrações computacionais.
- Aulas teórico-práticas (1h/sem) para introdução à resolução analítica e computacional dos exercícios das fichas práticas.
- Aulas práticas laboratoriais (2h/sem) para apoio à realização de várias fichas práticas.
Recursos:
- Slides de apoio às aulas teóricas
- Bibliografia diversa
- Fichas práticas
- Questionários online (no Moodle) para treino e autoaprendizagem
- Software: Matlab e Python
Resultados de Aprendizagem
A unidade curricular corresponde a uma visão alargada e integradora das ferramentas de análise, modelação e transformação de dados para o tratamento computacional dos fenómenos e processos dinâmicos do mundo material e imaterial. Este assunto é apresentado em contextos específicos da Engenharia Informática e da sua interligação com outros domínios.
A disciplina pretende desenvolver as competências:
- Compreensão e interpretação de fenómenos e processos dinâmicos do mundo real e virtual;
- Capacidade de análise de dados suportada por ferramentas computacionais;
- Aprofundamento do raciocínio matemático para extração de informação;
- Capacidade de resolução de problemas concretos no âmbito da análise e transformação de dados uni e multidimensionais no domínio do tempo, do espaço e da frequência.
A disciplina também contribui para o desenvolvimento de competências a nível do trabalho em grupo, do raciocínio crítico, da capacidade argumentativa, da pesquisa e da autoaprendizagem.
Estágio(s)
NãoPrograma
Capítulo 1: Introdução
- Razões para a Análise e Transformação de Dados
- Análise de fenómenos dinâmicos
- Interação do computador com o mundo exterior
- Sinais e suas propriedades
Capítulo 2: Análise de Séries Temporais
- Introdução
- Processos estacionários e não-estacionários
- Componentes das Séries Temporais
- Identificação de Modelos
Capítulo 3: Sistemas Lineares
- Sistemas em Tempo Discreto
- Transformada de Z
- Propriedades dos sistemas
- Análise de Sistemas
Capítulo 4: Transformadas de Fourier
- Transformadas de Fourier (FS, FT, DTFT, DFT),
- Resposta em frequência e teorema da amostragem
- Resolução e Ruído
- Filtros digitais
Capítulo 5: Análise Tempo-Frequência
- Transformada de Fourier em Janelas (STFT)
- O dilema do princípio da incerteza
- Transformada de Wavelet
Capítulo 6: Outras Transformadas
- Transformada Karhunen-Loéve
- Outras transformadas de base ortogonal
- Transformações para compressão de dados
- Exemplos em vários domínios de aplicação
Docente(s) responsável(eis)
Alberto Jorge Lebre Cardoso
Métodos de Avaliação
Avaliação
Projecto: 15.0%
Mini Testes: 30.0%
Exame: 55.0%
Bibliografia
- Steven Smith, “The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing”, eBook: http://www.dspguide.com/
- Glyn James, "Advance Modern Engineering Mathematics", 4th edition, Pearson, 2011
- A. V. Oppenheim, R. W. Shafer, “Discrete-time signal processing”, 2nd ed. Prentice-Hall, 1999
- K. Sayood, “Introduction to data compression”, 2nd edition, Morgan Kaufman, 2000
- J. Stein, “Digital Signal Processing – a computer science perspective”, Wiley, 2000
- E. Kamen, B. Heck, “Fundamentals of Signals and Systems - Using Matlab”, Prentice Hall, 1997
- Chatfield, C., “The analysis of time series – an introduction”. 5th ed. Chapman and Hall, London, UK, 1996
- Brockwell and Davis, Introduction to Time Series and Forecasting, Second Edition, Springer, 2003