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Type: TCC
Title: Comparativo de desempenho e acurácia de técnicas de Machine Learning aplicadas a ECG em infraestruturas de computação em nuvem
Authors: Pinto, Akyla de Aquino
Advisor: Silva, Wendley Souza da
Keywords in Brazilian Portuguese : Computação em nuvem;Internet das Coisas;Inteligência Artificial;Aprendizado de Máquina;Eletrocardiografia
Keywords in English : Cloud computing;Internet of Things;Artificial Intelligence;Machine Learning;Electrocardiography
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Issue Date: 2026
Citation: PINTO, Akyla de Aquino. Comparativo de desempenho e acurácia de técnicas de Machine Learning aplicadas a ECG em infraestruturas de computação em nuvem. 2026. 50 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação) – Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2026.
Abstract in Brazilian Portuguese: A aplicação de técnicas de Inteligência Artificial (IA) no apoio ao diagnóstico médico tem se consolidado como uma abordagem promissora para a análise automatizada de sinais biomédicos, especialmente em cenários que demandam respostas rápidas e confiáveis. Nesse contexto, a computação em nuvem surge como uma alternativa viável para suprir as limitações de processamento e armazenamento de dispositivos com recursos restritos, como aqueles utilizados em sistemas de monitoramento remoto de saúde baseados em IoT. Este trabalho tem como objetivo analisar a qualidade dos serviços de computação em nuvem no contexto da execução de modelos de IA aplicados ao processamento de sinais de Eletrocardiograma (ECG), considerando critérios como tempo de resposta, latência, custo operacional e facilidade de implantação. Para isso, são utilizados dados clínicos provenientes do Heart Disease Dataset, disponibilizado pelo UCI Machine Learning Repository, amplamente empregado como referência em pesquisas sobre predição de risco cardiovascular. A metodologia adotada compreende as etapas de pré-processamento e análise exploratória dos dados, modelagem e avaliação de algoritmos de aprendizado de máquina, bem como a implementação de uma API para a realização de testes de desempenho em diferentes infraestruturas computacionais. Foram avaliados os modelos K-Nearest Neighbors (KNN), Redes Neurais e Regressão Logística, sendo cada um submetido a cinco execuções independentes, com os resultados agregados por meio da média aritmética. As métricas consideradas incluem precisão, recall, f1-score, acurácia, além da latência de resposta e do custo operacional dos serviços. Os resultados indicam que o modelo de Regressão Logística apresentou o melhor desempenho geral, alcançando elevada acurácia média e maior estabilidade entre as execuções. A análise comparativa das infraestruturas demonstrou que os ambientes de computação em nuvem superam o processamento local em termos de latência e escalabilidade, com destaque para o provedor Amazon Web Services (AWS) em relação ao tempo de resposta e para a Magalu Cloud no que se refere ao custo-benefício. Conclui-se que a utilização de serviços de computação em nuvem para sistemas de apoio diagnóstico baseados em IA é viável e recomendada, especialmente para aplicações sensíveis ao tempo na área da saúde.
Abstract: The application of Artificial Intelligence (AI) techniques to support medical diagnosis has emerged as a promising approach for the automated analysis of biomedical signals, particularly in scenarios that require fast and reliable responses. In this context, cloud computing represents a viable solution to overcome the processing and storage limitations of resource-constrained devices, such as those employed in Internet of Things (IoT)-based remote health monitoring systems. This work aims to analyze the quality of cloud computing services in the execution of AI models applied to the processing of electrocardiogram (ECG) signals, considering criteria such as response time, latency, operational cost, and ease of deployment. Clinical data from the Heart Disease Dataset, provided by the UCI Machine Learning Repository and widely used as a benchmark in cardiovascular risk prediction studies, were employed in the experiments. The proposed methodology includes data preprocessing and exploratory analysis, machine learning model development and evaluation, and the implementation of an API to assess performance across different computational infrastructures. The models evaluated were KNN, Neural Networks, Support Vector Machine (SVM), and Logistic Regression. Each model was executed five times using independent data splits, and the results were aggregated using the arithmetic mean. Performance was assessed using precision, recall, F1-score, accuracy, response latency, and operational cost. The results show that the Logistic Regression model achieved the best overall performance, presenting high average accuracy and greater stability across executions. Furthermore, the comparative analysis demonstrated that cloud-based infrastructures outperform local processing in terms of latency and scalability, with AWS standing out for lower response times and Magalu Cloud for its cost-effectiveness. These findings indicate that cloud computing services are a suitable and efficient solution for AI-based diagnostic support systems, especially for time-sensitive healthcare applications.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84920
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0005-6051-7970
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/1374078314208442
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4443491511199960
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO-SOBRAL - Monografias

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