Áreas e Trilhas de Pesquisa em TCC

Mapa integrado das linhas de pesquisa em Engenharia de Computação, ecossistema WOKDEX, IA aplicada à educação e extensão (ProgramAÇO / IPC)

Data de Publicação

14/11/2026

Data de Modificação

14/11/2026

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Esta página organiza as áreas de pesquisa orientadas no curso de Engenharia de Computação (CEFET-MG Campus Timóteo) e mostra como elas se conectam às quatro Trilhas Técnicas derivadas da pesquisa WOKDEX, da disciplina de Inteligência Artificial II e das ações de extensão (ProgramAÇO / IPC / Maratona SBC).

Mapa do Ecossistema de Pesquisa

As quatro trilhas atuam sobre camadas complementares de um ambiente completo de ensino, diagnóstico e curadoria em computação — preservando o baseline já consolidado e expandindo suas fronteiras científicas de forma modular:

Trilha 1: Sistemas, Arquitetura de Software e Infraestrutura de Juízes Online

  • Linha de Pesquisa Associada: Uso de Feedback Formativo para Alunos de Computação & Arquitetura de Software.
  • Foco Científico e Tecnológico: Algoritmos diagnósticos sob incerteza, desacoplamento em microsserviços e conectores LMS/LTI (Moodle VPL, CodeRunner), interoperabilidade entre formatos de juízes (ICPC/Kattis/BAPCtools, ProFormA, YAPExIL) e isolamento determinístico em Sistemas Operacionais Linux (runguard, isolate, nsjail, cgroups v2, SQL/interativos).
  • Regime Ético: 100% computacional / documental (sem CEP).
  • Artefatos Disponíveis na Pesquisa: Especificação HMD v1 e formulação do ICD (\(G_k, M_k, D_k, U_k\)), contrato JSON wok-scheme.json, PoC arquivada de Moodle/VPL, especificações bapc-tools/kattis-tools/wok-format e 6 modelos arquivados de Run/Compare Scripts.
  • Perfil e Base Recomendada: Sistemas Operacionais, Redes/APIs REST, Engenharia de Software, Docker, Python, C/C++, PHP e bancos relacionais.

Oportunidades desta trilha:

Trilha 2: Inteligência Artificial, Curadoria e Ciência de Dados Educacionais

  • Linhas de Pesquisa Associadas: IA e Agentes para Criação de Exercícios e IA para Análise de Resultados de Informática na Educação.
  • Foco Científico e Tecnológico: Auditoria rigorosa de fidelidade e abstenção em RAG, modelos de pesos abertos executados localmente (Ollama/vLLM) com guardrails determinísticos anti-vazamento, Mutation Testing semântico, pipelines ETL e classificação A–E sobre grandes bases competitivas, sistemas de recomendação orientados a grafos/ontologias (ACM CS2013) e Learning Analytics com privacidade por desenho (\(k\)-anonimato).
  • Regime Ético: Maioria computacional (sem CEP — TCCs 00, 05, 06, 07, 08); TCC 09 admite modo computacional com dados públicos/sintéticos ou modo com dados reais condicionado ao CEP.
  • Artefatos Disponíveis na Pesquisa: 5 datasets públicos (Codeforces, COFO, forces-problems-catalogue, CodeContests, LeetCode), acervo histórico CETECOP/FAPEMIG (100+ problemas LP1), protocolo WOKDEX-IA e ontologia de 4 níveis (Skill -> Problema -> Tópico -> Curso).
  • Perfil e Base Recomendada: Inteligência Artificial, Ciência de Dados, PLN/RAG, Aprendizado de Máquina, Grafos, SQL analítico e estatística aplicada.

Oportunidades desta trilha:

Trilha 3: Análise Estática, Compiladores e Linguagens Educacionais

  • Linhas de Pesquisa Associadas: Feedback Formativo e Informática na Educação para o Ensino de Lógica de Computação.
  • Foco Científico e Tecnológico: Fronteiras além da execução dinâmica caixa-preta: detecção estrutural baseada em Árvores Sintáticas Abstratas (AST) e Grafos de Fluxo de Controle (CFG) para padrões \(\text{MC}^3\) (Misconceptions in Correct Code) em código já aceito (AC), instrumentação leve em sandbox para árvores de recursão e inferência empírica de complexidade \(T(N)\), e extensão de schemas e validadores para linguagens visuais em blocos (Scratch .sb3 / Blockly) voltadas à educação básica (ProgramAÇO / IPC).
  • Regime Ético: Computacional / documental (sem CEP na fase técnica; CEP exigido apenas se houver aplicação futura com escolares).
  • Artefatos Disponíveis na Pesquisa: Referencial \(\text{MC}^3\) (45 padrões, Silva 2024; Keuning 2023), especificações arquivadas de Instrumentation Run / Behavioral Inspection, wok-scheme.json e histórico/materiais de extensão IPC e ProgramAÇO.
  • Perfil e Base Recomendada: Compiladores, Análise de Algoritmos, Estruturas de Dados (árvores e grafos), tree-sitter/ast/libclang e interesse em linguagens visuais/educacionais.

Oportunidades desta trilha:

Trilha 4: Engenharia de Usabilidade (IHC), DevOps de Autoria, Gamificação e Estudos Empíricos

  • Linhas de Pesquisa Associadas: Informática na Educação & Engenharia de Software / IHC.
  • Foco Científico e Tecnológico: Consolidação operacional content-as-code com esteiras CI/CD reproduzíveis e sincronização atômica WokManager–DOMjudge, engenharia de acessibilidade (WCAG 2.1/2.2 AA) e usabilidade (Nielsen, SUS, TAM) na interface DOMjudge TEAM, gamificação não punitiva orientada à superação diagnóstica (LevelUP+ / insignias_tecnicas.yaml) e comparação experimental de diretividade de dicas.
  • Regime Ético: Misto — TCC 13 é 100% computacional (sem CEP); TCC 14 separa frente técnica (sem CEP) de testes com usuários (requer CEP); TCC 15 exige CEP obrigatório antes de qualquer coleta ou randomização com estudantes.
  • Artefatos Disponíveis na Pesquisa: WokManager (Python/Flask), proposta visual TEAM (Fig. 5.5), questionário TAM adaptado (apendices/cep/), catálogo insignias_tecnicas.yaml, capítulos arquivados de LevelUP+ e hipóteses H1–H5 (apendice-d).
  • Perfil e Base Recomendada: DevOps (Git/Docker/CI), Front-end acessível (HTML/CSS/JS/Twig), IHC, delineamento experimental e estatística não paramétrica.

Oportunidades desta trilha:

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