Revista científica

Data-Driven Futures: The Role of Analytics in the Olympic Rise of eSports

Perspectivas teóricas e metodológicas sobre a criatividade na educação STEAM: uma revisão sistemática

Resumen La educación STEAM (science, technology, engineering, arts, and mathematics) propende por una formación integral de sujetos creativos e innovadores, pero pocos estudios dan cuenta de ello. Este trabajo presenta una revisión sistemática de la literatura en bases de datos como Scopus, Web of Science, Science Direct y ERIC, encontrando 45 unidades de análisis entre los años 2010 y 2024 (agosto) que evalúan la creatividad de los estudiantes en el marco de propuestas STEAM. En estas unidades de análisis se identifica que 1), a partir del año 2015, incrementan los estudios que evalúan la creatividad en el contexto de la educación STEAM, principalmente en Asia y América; 2) la mayor parte de las investigaciones (53.3 %) concibe la educación STEAM como un enfoque educativo interdisciplinar que, con la incorporación del arte, favorece el desarrollo de la creatividad, entendida como una actividad productiva de algo novedoso y original (46.6 %) y una manera inédita y eficaz de resolver problemas (37.7 %); 3) el 55.5 % de las investigaciones evalúan la creatividad desde una perspectiva psicológica, y prevalecen los estudios cuantitativos (55.5 %) por sobre los cualitativos (22.2 %); y 4) entre las estrategias didácticas más utilizadas están el aprendizaje basado en proyectos y el aprendizaje basado en indagación. Los resultados sugieren que STEAM es concebido como un enfoque educativo interdisciplinario con grandes posibilidades para desarrollar la creatividad, la cual fue valorada a partir de instrumentos predominantemente cuantitativos e individualizados. Es necesario explorar metodologías cualitativas y enfoques socioculturales y sistémicos en la educación STEAM que permitan analizar los actos creativos desde una perspectiva holística.

Abstract STEAM (science, technology, engineering, arts, and mathematics) education strives towards the comprehensive training of creative and innovative individuals, but few studies address this issue. This paper presents a systematic review of the literature from databases such as Scopus, Web of Science, Science Direct, and ERIC, which found 45 units of analysis between 2010 and 2024 (August) that evaluate the creativity of students within the framework of STEAM proposals. These units of analysis allow identifying that 1), starting in 2015, there is an increase in the number of studies that evaluate creativity in the context of STEAM education, mainly in Asia and America; 2) most of the research (53.3%) conceives STEAM education as an interdisciplinary educational approach that, with the incorporation of art, favors the development of creativity, which is understood as an activity involving the production of something novel and original (46.6%) and as an unprecedented and effective way to solve problems (37.7%); 3) 55.5% of the research evaluates creativity from a psychological perspective, wherein quantitative studies prevail (55.5%) over qualitative ones (22.2%); and 4) the most used didactic strategies are project-based learning and inquiry-based learning. The results suggest that STEAM is conceived as an interdisciplinary educational approach with great potential for developing creativity, which was assessed based on predominantly quantitative and individualized instruments. It is necessary to explore qualitative methodologies and sociocultural and systemic approaches in STEAM education that allow analyzing creative acts from a holistic perspective.

Resumo A educação STEAM (science, technology, engineering, arts and mathematics) visa uma formação abrangente e integral para sujeitos criativos e inovadores, mas poucos estudos dão conta disso. Este trabalho apresenta uma Revisão Sistemática (RS) de bases de dados como Scopus, Web of Science, Science Direct e Eric, encontrando 45 unidades de análise entre os anos de 2010 e 2024 (agosto) que avaliam a criatividade dos alunos no âmbito das propostas STEAM. Nelas identifica-se que: (1) a partir de 2015, aumentaram os estudos que avaliam a criatividade no contexto da educação STEAM, principalmente nos continentes asiático e americano; (2) a maior parte das pesquisas (53.3%) concebe a educação STEAM como uma abordagem educacional interdisciplinar que, com a incorporação da arte, favorece o desenvolvimento da criatividade. Também é entendida como uma atividade produtiva de algo novo e original (46,6%) e uma experiência inédita: é forma eficaz de resolver problemas (37.7%); (3) 55,5% das pesquisas avaliam a criatividade sob uma perspectiva psicológica, os estudos quantitativos (55.5%) prevalecem sobre os estudos qualitativos (22.2%); e as estratégias de ensino mais utilizadas são a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP) e a Aprendizagem Baseada em Investigação. Os resultados sugerem que o STEAM é concebido como uma abordagem educacional interdisciplinar com grandes possibilidades de desenvolvimento da criatividade, que foi avaliada por meio de instrumentos predominantemente quantitativos e individualizados. É necessário explorar metodologias qualitativas e abordagens socioculturais e sistémicas na educação STEAM que permitam analisar os atos criativos numa perspetiva holística do fenómeno.

MoRCiTO: em busca de um modelo de referência de cibersegurança para a tecnologia da operação como preparação para a era quântica, a fim de prevenir ataques de rede contra sistemas ciber-físicos em infraestruturas críticas

Resumen En esta publicación se propone un modelo de referencia de ciberseguridad para la tecnología de la operación (MoRCiTO) como preparación para la era cuántica para prevenir ataques de red a sistemas ciber-físicos (SCF) en infraestructuras críticas (IC). El modelo propuesto es el resultado de una revisión de estudios primarios que abordan diferentes aspectos como, entre otros, las amenazas de los equipos cuánticos contra los sistemas criptográficos actuales (así como las que aún están por aparecer), permitiendo caracterizar el modelo de referencia propuesto. Este trabajo contribuye significativamente al campo de la ciberseguridad, proporcionando un modelo de referencia adaptado a la inminente llegada de la era cuántica. Es un paso crucial hacia la preparación de IC contra amenazas avanzadas y establece una base sólida para investigaciones futuras en el área de la ciberseguridad cuántica. Además, el modelo puede ser adoptado por entidades gubernamentales y organizaciones encargadas de la gestión de IC para fortalecer su resiliencia ante posibles ataques cuánticos. Su implementación ayudará a garantizar la continuidad operativa y la protección de sistemas vitales en un entorno de amenazas en constante evolución.

Abstract This publication proposes a cybersecurity reference model for operation technology (MoRCiTO) as preparation for the quantum era to prevent network attacks on cyber-physical systems (CPS) in critical infrastructures (CI). The proposed model is the result of a review of primary studies that address different aspects such as, among others, the threats of quantum equipment against current cryptographic systems (as well as those that are yet to appear), enabling the characterization of the proposed reference model. This work contributes significantly to the field of cybersecurity, providing a reference model tailored to the imminent arrival of the quantum era. It is a crucial step towards CI preparedness against advanced threats and establishes a solid foundation for future research in quantum cybersecurity area. In addition, the model can be adopted by government entities and organizations in charge of CI management to strengthen their resilience against potential quantum attacks. Its implementation will help to ensure operational continuity and the protection of vital systems in a constantly evolving threat environment.

Resumo Esta publicação propõe um modelo de referência de segurança cibernética para a tecnologia de operação (MoRCiTO) como preparação para a era quântica, a fim de evitar ataques de rede a sistemas ciberfísicos (CPS) em infraestruturas críticas (CI). O modelo proposto é o resultado de uma revisão de estudos primários que abordam diferentes aspectos, como, entre outros, as ameaças de equipamentos quânticos contra os sistemas criptográficos atuais (bem como aqueles que ainda estão por surgir), permitindo a caracterização do modelo de referência proposto. Este trabalho contribui significativamente para o campo da segurança cibernética, fornecendo um modelo de referência adaptado à chegada iminente da era quântica. É uma etapa crucial para a preparação da CI contra ameaças avançadas e estabelece uma base sólida para pesquisas futuras na área de segurança cibernética quântica. Além disso, o modelo pode ser adotado por entidades governamentais e organizações responsáveis pela gestão de IC para fortalecer sua resiliência contra possíveis ataques quânticos. Sua implementação ajudará a garantir a continuidade operacional e a proteção de sistemas vitais em um ambiente de ameaças em constante evolução.

Algoritmo metaheurístico de salto de sapo baralhado para sumarização extrativa de um único documento

Abstract Due to the increasing amount of information available on the Internet, it is important for users to have a summary containing the most important ideas from the documents they find, in order to quickly identify which ones to read. This article addresses this issue through a modified algorithm for the automatic generation of single-document extractive summaries, aiming to produce summaries of a quality comparable to those generated by expert humans. This proposal is based on the shuffled frog-leaping metaheuristic algorithm (SFLA) and includes a global explicit tabu memory. Its goal is to optimize a weighted objective function with characteristics such as length (measured in words), position within the document, similarity to the document's title, cohesion (similarity between the sentences in the summary), and coverage (similarity between the sentences in the summary and the document). To this effect, an iterative research procedure was followed, consisting of four stages (observation, problem identification, development, and solution testing) over two iterative cycles. In the first cycle, the initialization and evolution schemes were analyzed and selected to modify the base algorithm. This, in addition to parameter tuning. In the second cycle, a tabu memory was selected for integration into the proposed algorithm, and the corresponding tuning was performed. To evaluate the quality of the summaries generated by our proposal, ROUGE metrics were used on the DUC datasets. The results are comparable to and surpass those of various methods in the state of the art. The proposed algorithm stands out for its simplicity of implementation and the reduced number of objective function evaluations, which implies lower computation times.

Resumen Debido a la creciente cantidad de información disponible en Internet, para un usuario es importante contar un resumen con las ideas más importantes delos documentos que encuentra, con el propósito de identificar rápidamente cuáles debe leer. En este artículo se aborda esta problemática mediante un algoritmo modificado para la generación automática de resúmenes extractivos de un solo documento, el cual busca obtener resúmenes de calidad similar a aquellos generados por humanos expertos. Esta propuesta está basada en el algoritmo metaheurístico de saltos de ranas mezcladas e incluye una memoria tabú explícita global. Su propósito es optimizar una función objetivo ponderada con características como longitud (medida en palabras), posición en el documento, similitud con el título del documento, cohesión (similitud entre las oraciones del resumen) y cobertura (similitud entre las oraciones del resumen y el documento). Para ello, se siguió un procedimiento de investigación iterativa compuesto por cuatro etapas (observación, identificación del problema, desarrollo y prueba de la solución) en dos ciclos iterativos. En el primer ciclo se realizó el análisis y selección de los esquemas de inicialización y de evolución, en aras de modificar el algoritmo base. Esto, además del afinamiento de parámetros. Por su parte, en el segundo ciclo se seleccionó una memoria tabú para su integración en el algoritmo propuesto, y se realizó el afinamiento correspondiente. Para evaluar la calidad de los resúmenes obtenidos con nuestra propuesta, se usaron las métricas ROUGE sobre los conjuntos de datos de la DUC. Los resultados se equiparan y superan a diversos métodos del estado del arte. El algoritmo propuesto se diferencia por su simplicidad de implementación y por el reducido número de evaluaciones de la función objetivo, lo que implica un menor tiempo computacional.

Resumo Devido ao aumento da quantidade de informações disponíveis na Internet, é importante que os usuários tenham um resumo contendo as ideias mais importantes dos documentos que encontram, a fim de identificar rapidamente quais deles ler. Este artigo aborda essa questão através de um algoritmo modificado para a geração automática de sumários extrativos de documento único, visando produzir resumos de qualidade comparável aos gerados por humanos especialistas. Esta proposta é baseada no algoritmo metaheurístico de salto de rã (SFLA) e inclui uma memória tabu global explícita. Seu objetivo é otimizar uma função objetiva ponderada com características como comprimento (medido em palavras), posição dentro do documento, semelhança ao título do documento, coesão (semelhança entre as frases no resumo) e cobertura (semelhança entre as frases no resumo e o documento). Para isso, foi seguido um procedimento de pesquisa iterativo, composto por quatro etapas (observação, identificação de problemas, desenvolvimento e teste de solução) ao longo de dois ciclos iterativos. No primeiro ciclo, os esquemas de inicialização e evolução foram analisados e selecionados para modificar o algoritmo base. Isto, além de ajuste de parâmetros. No segundo ciclo, uma memória tabu foi selecionada para integração ao algoritmo proposto e o ajuste correspondente foi realizado. Para avaliar a qualidade dos resumos gerados por nossa proposta, foram utilizadas as métricas do ROUGE nos conjuntos de dados da DUC. Os resultados são comparáveis e superam os de vários métodos no estado da arte. O algoritmo proposto destaca-se pela sua simplicidade de implementação e pelo reduzido número de avaliações de funções objetivas, o que implica menores tempos de cálculo.

Indicador de Reputação para Garantir a Segurança na Interação Semântica entre Objetos Inteligentes da IoT usando DAG e Criptografia AES

Resumen En entornos de interacción semántica entre objetos inteligentes, la seguridad está ganando relevancia investigativa, pues este tipo de redes puede verse comprometido por nodos maliciosos o por la pérdida de confiabilidad. En los últimos años, las investigaciones han avanzado en el desarrollo de modelos de reputación que permitan a un nodo del Internet de las Cosas (IoT) evaluar la confiabilidad de otros nodos con base en información proporcionada por la propia red. Esta investigación propone un indicador de reputación para objetos inteligentes en el IoT, fundamentado en dos tecnologías prometedoras, i.e., el uso de grafos acíclicos dirigidos (DAG) y la criptografía Advanced Encryption Standard (AES). Estas tecnologías se integran con el objetivo de incrementar la seguridad de la información compartida sin comprometer la escalabilidad en entornos de interacción semántica cada vez más complejos. Los resultados de otras investigaciones sugieren que la solución propuesta podría incrementar el nivel de seguridad en la red, pues permite restringir los nodos que no cumplen con el criterio mínimo del indicador de reputación.

Abstract In environments involving semantic interaction between intelligent objects, security is gaining increasing research relevance, as these types of networks can be compromised by malicious nodes or reliability loss. In recent years, research has advanced in developing reputation models that allow Internet of Things (IoT) nodes to assess the trustworthiness of other nodes based on information provided by the network itself. This study proposes a reputation indicator for intelligent objects in the IoT, based on two promising technologies, i.e., directed acyclic graphs (DAG) and Advanced Encryption Standard (AES) cryptography. These technologies are integrated in order to enhance the security of shared information without compromising scalability in increasingly complex semantic interaction environments. Findings from other studies suggest that the proposed solution could increase network security, as it allows restricting nodes that fail to meet the minimum reputation indicator criterion.

Resumo Em ambientes de interação semântica entre objetos inteligentes, a segurança está ganhando relevância investigativa, pois esse tipo de rede pode ser comprometido por nós maliciosos ou pela perda de confiabilidade. Nos últimos anos, as pesquisas avançaram no desenvolvimento de modelos de reputação que permitem a um nó da Internet das Coisas (IoT) avaliar a confiabilidade de outros nós com base em informações fornecidas pela própria rede. Esta pesquisa propõe um indicador de reputação para objetos inteligentes no IoT, fundamentado em duas tecnologias promissoras, ou seja, o uso de grafos acíclicos direcionados (DAG) e a criptografia Advanced Encryption Standard (AES). Essas tecnologias são integradas com o objetivo de aumentar a segurança das informações compartilhadas sem comprometer a escalabilidade em ambientes de interação semântica cada vez mais complexos. Os resultados de outras pesquisas sugerem que a solução proposta pode aumentar o nível de segurança na rede, pois permite restringir os nós que não atendem ao critério mínimo do indicador de reputação.

Tendências Emergentes e Desafios das Arquiteturas de Software na Computação Quântica: Uma Revisão Sistemática da Literatura

Resumen El auge de la computación cuántica ha abierto un nuevo paradigma de procesamiento de la información, prometiendo superar los límites de la computación clásica. Sin embargo, el desarrollo de arquitecturas de software que puedan explotar plenamente este potencial es aún un campo de estudio constante, lleno de desafíos sin precedentes. Este artículo presenta los resultados de realizar una revisión sistemática de la literatura sobre las arquitecturas de software en el contexto de la computación cuántica, destacando las tendencias emergentes y delineando los principales desafíos que enfrenta este campo. Mediante un enfoque metodológico formal y riguroso, se identificó y analizó un total de 17 estudios primarios, lo que reveló los patrones clave, las metodologías de diseño y las estrategias de implementación que están guiando la evolución de las arquitecturas de software cuánticas. Los resultados muestran una concentración de esfuerzos en la estandarización de protocolos, la seguridad cuántica y la escalabilidad, así como una creciente preocupación por la interoperabilidad con sistemas clásicos y la abstracción de la complejidad cuántica para los desarrolladores. Este estudio proporciona una consolidación crítica del conocimiento existente y establece una base para futuras investigaciones, señalando áreas emergentes y oportunidades para innovaciones disruptivas en el diseño y la aplicación de software cuántico.

Abstract The rise of quantum computing has introduced a new information processing paradigm, promising to surpass the limits of classical computing. However, the development of software architectures that can fully exploit this potential remains a field of constant study filled with unprecedented challenges. This article presents the results of a systematic literature review on software architectures in the context of quantum computing, highlighting emerging trends and outlining the main challenges faced by this field. Through a formal and rigorous methodological approach, a total of 17 primary studies were identified and analyzed, revealing the key patterns, design methodologies, and implementation strategies that are shaping the evolution of quantum software architectures. The results show a concentration of efforts on protocol standardization, quantum security, and scalability, as well as growing concerns regarding interoperability with classical systems and the abstraction of quantum complexity for developers. This study provides a consolidation of existing knowledge and lays the foundation for future research, identifying emerging areas and opportunities for disruptive innovations in the design and application of quantum software.

Resumo O surgimento da computação quântica abriu um novo paradigma no processamento de informações, prometendo superar os limites da computação clássica. No entanto, o desenvolvimento de arquiteturas de software que possam explorar plenamente esse potencial ainda é um campo de estudo em constante evolução, repleto de desafios inéditos. Este artigo apresenta os resultados relatados após a realização de uma Revisão Sistemática da Literatura sobre arquiteturas de software no contexto da computação quântica, destacando as tendências emergentes e delineando os principais desafios enfrentados nesse campo. Através de uma abordagem metodológica formal e rigorosa, foram identificados e analisados um total de 17 estudos primários, identificando padrões-chave, metodologias de design e estratégias de implementação que estão orientando a evolução das arquiteturas de software quântico. Os resultados mostram uma concentração de esforços na padronização de protocolos, segurança quântica e escalabilidade, bem como uma crescente preocupação com a interoperabilidade com sistemas clássicos e a abstração da complexidade quântica para os desenvolvedores. Este estudo não apenas fornece uma consolidação crítica do conhecimento existente, mas também estabelece uma base para futuras pesquisas, apontando áreas emergentes e oportunidades para inovações disruptivas no design e aplicação de software quântico.