Uma arquitetura para detecção online de transientes em sinais de eletrocardiograma sobre o protocolo IEEE 802.3 com PM-AH

The occurrence of transients in electrocardiogram (ECG) signals indicates an electrical phenomenon outside the heart. Thus, the identification of transients has been the most-used methodology in medical analysis since the invention of the electrocardiograph (device responsible for benchmarking of electrocardiogram signals). There are few papers related to this subject, which compels the creation of an architecture to do the pre-processing of this signal in order to identify transients. This paper proposes a method based on the signal energy of the Hilbert transform of electrocardiogram, being an alternative to methods based on morphology of the signal. This information will determine the creation of frames of the MP-HA protocol responsible for transmitting the ECG signals through an IEEE 802.3 network to a computing device. That, in turn, may perform a process to automatically sort the signal, or to present it to a doctor so that he can do the sorting manually

Lutas sociais e ciberespaço: o uso da Internet pelo movimento passe livre nas manifestações de junho de 2013 em São Paulo

Pós-graduação em Ciências Sociais - FFC

Sistemas de informações geográficas: elementos para o desenvolvimento de bibliotecas digitais geográficas distribuídas

Pós-graduação em Ciência da Informação - FFC

Roteamento de consultas em banco de dados peer-to-peer utilizando colônias de formigas e ontologias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção de eventos de segurança de redes por intermédio de técnicas estatísticas e associativas aplicadas a fluxos de dados

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Avaliação de desempenho de algoritmos de alocação de comprimento de onda em redes ópticas WDM

Neste trabalho estudamos alguns algoritmos de alocação de comprimento de onda em redes ópticas WDM (Wavelength Division Multiplexing). O objetivo para estudar os algoritmos de alocação first-fit, least-used e most-used está baseado na estratégia adotada para estudar o Problema RWA. A estratégia toma como base a visão geral do problema que envolve os algoritmos de roteamento e os algoritmos de alocação de comprimento de onda, e tendo como métrica principal para seus resultados a probabilidade de bloqueio. Este trabalho apresenta uma visão diferenciada para o problema e considera-se que a alocação de comprimentos de onda se sobrepõe, em importância, à ação de roteamento em redes ópticas. Essa percepção ocorre quando se analisa o problema RWA a partir do critério clássico usado no estabelecimento de uma rota: a escolha do caminho mais curto entre a origem e o destino. Apesar da identificação de um caminho mais curto, isso não garante, em redes ópticas, que ele será o utilizado, pois é necessário que haja para aquele caminho, um comprimento de onda adequado. Foi utilizada uma ferramenta de simulação para redes WDM denominada OWNS para realizar uma análise do problema RWA. Os resultados obtidos são apresentados graficamente e em uma das simulações observou-se uma forte tendência de queda na probabilidade de bloqueio e uma boa vazão no trafego da rede com isso possibilitando um aumento na capacidade de transmissão da rede. Por fim, este texto apresenta uma discussão sobre os diferenciais e limitações deste trabalho, e apresenta direcionamentos para investigações futuras neste campo de estudo.

Proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas para gerenciamento de recursos em WDM-PONs

As Redes Ópticas Passivas (Passive Optical Networks - PONs) vêm experimentando um sólido crescimento nas últimas décadas por terem sido concebidas como uma excelente alternativa para a solução de um dos maiores problemas para as redes de telecomunicações: o gargalo nas redes de acesso. A próxima geração desta tecnologia, as chamadas Next Genaration PONs (NG-PON), surgem como consequência da evolução das tecnologias ópticas e oferecem suporte aos serviços de próxima geração, melhorando os parâmetros de desempenho das TDM-PONs e inclusive aumentando a área de cobertura destas redes. Esta expansão geográfica beneficia as empresas de telecomunicações que passam a focar seus esforços na simplificação de suas infra-estruturas através da unificação das redes metropolitanas, de acesso e de backhaul, reduzindo a quantidade de nós e, consequentemente, de custos operacionais e financeiros. Trata-se de uma significativa mudança no cenário das redes de acesso que passam a ter grandes distâncias entre as Optical Network Units (ONUs) e o Central Office (CO) e uma imensa variedade de serviços, tornando fundamental a presença de algoritmos de agendamento capazes de gerenciar todos os recursos compartilhados de forma eficiente, ao mesmo tempo que garantem controle e justeza na alocação dinâmica dos tráfegos upstream e downstream. É a partir deste contexto que esta dissertação tem como objetivo geral apresentar a proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas (Hybrid Grant Scheduler based on Priority Queuing – HGSPQ), que além de gerenciar todos os recursos em WDM-PONs, busca oferecer eficiência e controle ao Optical Line Terminal (OLT) no agendamento dinâmico dos tráfegos. Os resultados apresentados foram extraídos de cenários desenvolvidos em ambiente de simulação computacional e se baseiam nas métricas de atraso e vazão para avaliação de seu desempenho. Também será avaliado como a quantidade de recursos no OLT interfere nestas métricas.

Proposta de arquiterura para o estabelecimento dinâmico de conexões determinísticas e busca de recursos multidomínio em redes grid OBS baseadas no GMPLS

A capacidade de processamento das instituições de pesquisa vem crescendo significativamente à medida que processadores e estações de trabalho cada vez mais poderosos vão surgindo no mercado. Considerando a melhoria de desempenho na área de redes de computadores e visando suprir a demanda por processamento cada vez maior, surgiu a ideia de utilizar computadores independentes conectados em rede como plataforma para execução de aplicações paralelas, originando assim a área de computação em grade. Em uma rede que se encontra sob um mesmo domínio administrativo, é comum que exista o compartilhamento de recursos como discos, impressoras, etc. Mas quando a rede ultrapassa um domínio administrativo, este compartilhamento se torna muito limitado. A finalidade das grades de computação é permitir compartilhamento de recursos mesmo que estes estejam espalhados por diversos domínios administrativos. Esta dissertação propõe uma arquitetura para o estabelecimento dinâmico de conexões multidomínio que faz uso da comutação de rajadas ópticas (OBS – Optical Burst Switching) utilizando um plano de controle GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching). A arquitetura baseia-se no armazenamento de informações sobre recursos de grade de sistemas autônomos (AS -Autonomous Systems) distintos em um componente chamado Servidor GOBS Raiz (Grid OBS) e na utilização do roteamento explícito para reservar os recursos ao longo de uma rota que satisfaça as restrições de desempenho de uma aplicação. A validação da proposta é feita através de simulações que mostram que a arquitetura é capaz de garantir níveis de desempenho diferenciados de acordo com a classe da aplicação e proporciona uma melhor utilização dos recursos de rede e de computação.

Predição de qualidade de experiência para internet do futuro em arquiteturas heterogêneas de redes sem fio móveis

As Redes da Próxima Geração consistem no desenvolvimento de arquiteturas que viabilizem a continuidade de serviços que proporcionem sempre a melhor conectividade (Always Best Connectivity - ABC) aos usuários móveis com suporte adequado à Qualidade de Experiência (QoE) para aplicações multimídia de alta definição, nesse novo contexto as arquiteturas têm perspectiva orientada a serviços e não a protocolos. Esta tese apresenta uma arquitetura para redes da próxima geração capaz de fornecer acesso heterogêneo sem fio e handover vertical transparente para as aplicações multimídia. A tese considera diferentes tecnologias sem fio e também adota o padrão IEEE 802.21 (Media Independent Handover – MIH) para auxiliar na integração e gerenciamento das redes heterogêneas sem fio. As tecnologias que a arquitetura possui são: IEEE 802.11 (popularmente denominada de WiFi), IEEE 802.16 (popularmente denominada de WiMAX) e LTE (popularmente denominada de redes 4G). O objetivo é que arquitetura tenha a capacidade de escolher entre as alternativas disponíveis a melhor conexão para o momento. A arquitetura proposta apresenta mecanismos de predição de Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) que será o parâmetro decisivo para a realização ou não do handover para uma nova rede. A predição para determinar se haverá ou não mudança de conectividade será feita com o uso da inteligência computacional de Redes Neurais Artificiais. Além disso a arquitetura também apresenta um mecanismo de descarte seletivo de pacotes especifico para aplicações multimídia. A proposta é avaliada via simulação utilizando-se o ns-2 (Network Simulator) e os resultados de desempenho são apresentados através das métricas de QoS, de QoE e também visualmente através da exibição de frames dos vídeos transmitidos na arquitetura.

IPSFlow: Um framework para Sistema de Prevenção de Intrusão baseado em Redes Definidas por Software

Os Sistemas de Detecção e Prevenção de Intrusão (Intrusion Detection Systems – IDS e Intrusion Prevention Systems - IPS) são ferramentas bastante conhecidas e bem consagradas no mundo da segurança da informação. Porém, a falta de integração com os equipamentos de rede como switches e roteadores acaba limitando a atuação destas ferramentas e exige um bom dimensionamento de recursos de hardware como processamento, memória e interfaces de rede de alta velocidade, utilizados para implementá-las. Diante de diversas limitações deparadas por pesquisadores e administradores de redes, surgiu o conceito de Rede Definida por Software (Software Defined Network – SDN), que ao separar os planos de controle e de dados, permite adaptar o funcionamento da rede de acordo com as necessidades de cada um. Desta forma, devido à padronização e flexibilidade propostas pelas SDNs, e das limitações apresentadas dos IPSs, esta dissertação de mestrado propõe o IPSFlow, um framework que utiliza uma rede baseada na arquitetura SDN e o protocolo OpenFlow para a criação de um IPS com ampla cobertura e que permite bloquear um tráfego caracterizado pelos IDS(s) como malicioso no equipamento mais próximo da origem. Para validar o framework, experimentos no ambiente virtual Mininet foram realizados utilizando-se o Snort como IDS para analisar tráfego de varredura (scan) gerado pelo Nmap de um host ao outro. Os resultados coletados apresentam que o IPSFlow funcionou conforme planejado ao efetuar o bloqueio de 85% do tráfego de varredura.

Definição de metadados para registros de áudio em repositórios digitais de acesso aberto

A sociedade atual exige inovadores ambientes de trabalho para lidar efetivamente com uma carga cada vez maior de informações heterogêneas. A produção e divulgação dos dados e novos conhecimentos também ocorrem de forma rápida e ampla. No entanto, recuperar informação relevante torna-se cada vez mais difícil, uma vez que o conhecimento humano não está mais centralizado em unidades físicas de informação e sim distribuído, inclusive em repositórios digitais. Com a diversidade de suportes existentes uma informação pode estar num livro, num artigo, num filme ou num arquivo de áudio. O objetivo deste trabalho é definir os metadados para registros de áudio em repositórios digitais de acesso aberto, garantindo que essas informações tenham maior visibilidade no extenso universo da internet. Os metadados possuem importante contribuição no registro e na futura recuperação do recurso informacional, tornando acessíveis coleções que existem apenas em formato digital. Assim, o processo de recuperação depende da qualidade do tratamento dado ao documento e da escolha e uso dos tipos de metadados. O Dublin Core (DC) é um dos esquemas de metadados mais utilizado em repositórios digitais, sendo já um padrão ISO (ISO 15836:2009). Neste trabalho foi feita a identificação e comparação dos metadados disponíveis no formato MARC 21, na metodologia LILACS e também no esquema DC, definindo-se um escopo mínimo de metadados. Para melhorar e completar a descrição dos registros desse tipo de material, que possui uma complexidade específica, também foram acrescentados novos metadados com base em estudos feitos pela Library of Congress para o desenvolvimento de sua coleção digital. O resultado do trabalho é um formulário específico para os materiais de coleções de áudio, mantendo a compatibilidade e interoperabilidade com o esquema Dublin Core. Aos elementos existentes foram agregados refinamentos como entrevistador, editor de som, áudio bits, duração e identificação do arquivo, que abrangem e melhoram os aspectos de descrição e preservação digital. O mundo está rapidamente sendo transformado pela proliferação de recursos de informação disponíveis e distribuídos pela rede de computadores com um número cada vez maior de instituições que têm desenvolvido coleções digitais. Uma das vantagens das coleções em áudio é o fato de que a linguagem utilizada na expressão oral, especialmente em entrevistas, tende a ser mais coloquial e por isso torna a informação mais acessível aos ouvintes não especializados nas disciplinas em questão e faz a ponte entre universidade e sociedade. Dar visibilidade às coleções de áudio, “spots” de rádio acessíveis que podem ser veiculados por rádios comunitárias e educativas, vai ao encontro do papel de promoção de pesquisas das instituições. Esse compartilhamento da informação contribui para a construção da cidadania e capacitação da população para participar das políticas públicas

Estudo da transição de fase da percolação através da entropia da informação

Various physical systems have dynamics that can be modeled by percolation processes. Percolation is used to study issues ranging from fluid diffusion through disordered media to fragmentation of a computer network caused by hacker attacks. A common feature of all of these systems is the presence of two non-coexistent regimes associated to certain properties of the system. For example: the disordered media can allow or not allow the flow of the fluid depending on its porosity. The change from one regime to another characterizes the percolation phase transition. The standard way of analyzing this transition uses the order parameter, a variable related to some characteristic of the system that exhibits zero value in one of the regimes and a nonzero value in the other. The proposal introduced in this thesis is that this phase transition can be investigated without the explicit use of the order parameter, but rather through the Shannon entropy. This entropy is a measure of the uncertainty degree in the information content of a probability distribution. The proposal is evaluated in the context of cluster formation in random graphs, and we apply the method to both classical percolation (Erd¨os- R´enyi) and explosive percolation. It is based in the computation of the entropy contained in the cluster size probability distribution and the results show that the transition critical point relates to the derivatives of the entropy. Furthermore, the difference between the smooth and abrupt aspects of the classical and explosive percolation transitions, respectively, is reinforced by the observation that the entropy has a maximum value in the classical transition critical point, while that correspondence does not occurs during the explosive percolation.

Estudo da transição de fase da percolação através da entropia da informação

Various physical systems have dynamics that can be modeled by percolation processes. Percolation is used to study issues ranging from fluid diffusion through disordered media to fragmentation of a computer network caused by hacker attacks. A common feature of all of these systems is the presence of two non-coexistent regimes associated to certain properties of the system. For example: the disordered media can allow or not allow the flow of the fluid depending on its porosity. The change from one regime to another characterizes the percolation phase transition. The standard way of analyzing this transition uses the order parameter, a variable related to some characteristic of the system that exhibits zero value in one of the regimes and a nonzero value in the other. The proposal introduced in this thesis is that this phase transition can be investigated without the explicit use of the order parameter, but rather through the Shannon entropy. This entropy is a measure of the uncertainty degree in the information content of a probability distribution. The proposal is evaluated in the context of cluster formation in random graphs, and we apply the method to both classical percolation (Erd¨os- R´enyi) and explosive percolation. It is based in the computation of the entropy contained in the cluster size probability distribution and the results show that the transition critical point relates to the derivatives of the entropy. Furthermore, the difference between the smooth and abrupt aspects of the classical and explosive percolation transitions, respectively, is reinforced by the observation that the entropy has a maximum value in the classical transition critical point, while that correspondence does not occurs during the explosive percolation.

Pacote de sincronização de réplicas de bases de dados

A replicação de base de dados tem como objectivo a cópia de dados entre bases de dados distribuídas numa rede de computadores. A replicação de dados é importante em várias situações, desde a realização de cópias de segurança da informação, ao balanceamento de carga, à distribuição da informação por vários locais, até à integração de sistemas heterogéneos. A replicação possibilita uma diminuição do tráfego de rede, pois os dados ficam disponíveis localmente possibilitando também o seu acesso no caso de indisponibilidade da rede. Esta dissertação baseia-se na realização de um trabalho que consistiu no desenvolvimento de uma aplicação genérica para a replicação de bases de dados a disponibilizar como open source software. A aplicação desenvolvida possibilita a integração de dados entre vários sistemas, com foco na integração de dados heterogéneos, na fragmentação de dados e também na possibilidade de adaptação a várias situações. ABSTRACT: Data replication is a mechanism to synchronize and integrate data between distributed databases over a computer network. Data replication is an important tool in several situations, such as the creation of backup systems, load balancing between various nodes, distribution of information between various locations, integration of heterogeneous systems. Replication enables a reduction in network traffic, because data remains available locally even in the event of a temporary network failure. This thesis is based on the work carried out to develop an application for database replication to be made accessible as open source software. The application that was built allows for data integration between various systems, with particular focus on, amongst others, the integration of heterogeneous data, the fragmentation of data, replication in cascade, data format changes between replicas, master/slave and multi master synchronization.

Manipulação remota de um braço mecânico (Scorbot ER - III) utilizando a rede mundial de computadores

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)