The generalized multiprocessor periodic resource interface model for hierarchical multiprocessor scheduling

Composition is a practice of key importance in software engineering. When real-time applications are composed it is necessary that their timing properties (such as meeting the deadlines) are guaranteed. The composition is performed by establishing an interface between the application and the physical platform. Such an interface does typically contain information about the amount of computing capacity needed by the application. In multiprocessor platforms, the interface should also present information about the degree of parallelism. Recently there have been quite a few interface proposals. However, they are either too complex to be handled or too pessimistic.In this paper we propose the Generalized Multiprocessor Periodic Resource model (GMPR) that is strictly superior to the MPR model without requiring a too detailed description. We describe a method to generate the interface from the application specification. All these methods have been implemented in Matlab routines that are publicly available.

A preliminary idea for an 8-competitive, log2 DMAX + log2 log2 1/U asymptotic-space, interface generation algorithm for two-level hierarchical scheduling of constrained-deadline sporadic tasks on a uniprocessor

Consider a single processor and a software system. The software system comprises components and interfaces where each component has an associated interface and each component comprises a set of constrained-deadline sporadic tasks. A scheduling algorithm (called global scheduler) determines at each instant which component is active. The active component uses another scheduling algorithm (called local scheduler) to determine which task is selected for execution on the processor. The interface of a component makes certain information about a component visible to other components; the interfaces of all components are used for schedulability analysis. We address the problem of generating an interface for a component based on the tasks inside the component. We desire to (i) incur only a small loss in schedulability analysis due to the interface and (ii) ensure that the amount of space (counted in bits) of the interface is small; this is because such an interface hides as much details of the component as possible. We present an algorithm for generating such an interface.

A pseudo-medium-wide 8-competitive interface for two-level compositional real-time scheduling of constrained- deadline sporadic tasks on a uniprocessor

Compositional real-time scheduling clearly requires that ”normal” real-time scheduling challenges are addressed but challenges intrinsic to compositionality must be addressed as well, in particular: (i) how should interfaces be described? and (ii) how should numerical values be assigned to parameters constituting the interfaces? The real-time systems community has traditionally used narrow interfaces for describing a component (for example, a utilization/bandwidthlike metric and the distribution of this bandwidth in time). In this paper, we introduce the concept of competitive ratio of an interface and show that typical narrow interfaces cause poor performance for scheduling constrained-deadline sporadic tasks (competitive ratio is infinite). Therefore, we explore more expressive interfaces; in particular a class called medium-wide interfaces. For this class, we propose an interface type and show how the parameters of the interface should be selected. We also prove that this interface is 8-competitive.

Simulation relations, interface complexity, and resource optimality for real-time hierachical systems

Compositional schedulability analysis of hierarchical realtime systems is a well-studied problem. Various techniques have been developed to abstract resource requirements of components in such systems, and schedulability has been addressed using these abstract representations (also called component interfaces). These approaches for compositional analysis incur resource overheads when they abstract components into interfaces. In this talk, we define notions of resource schedulability and optimality for component interfaces, and compare various approaches.

Implementation of the i-GAME mechanism in IEEE 802.15.4 WPANs

This technical report describes the implementation details of the Implicit GTS Allocation Mechanism (i-GAME), for the IEEE 802.15.4 protocol. The i-GAME was implemented in nesC/TinyOS for the CrossBow MICAz mote, over our own implementation of the IEEE 802.15.4 protocol stack. This document provides the implementation details, including a description of the i-GAME software interfaces.

REXIB: Remote Experiments Interface Builder

Remote Experimentation is an educational resource that allows teachers to strengthen the practical contents of science & engineering courses. However, building up the interfaces to remote experiments is not a trivial task. Although teachers normally master the practical contents addressed by a particular remote experiment they usually lack the programming skills required to quickly build up the corresponding web interface. This paper describes the automatic generation of experiment interfaces through a web-accessible Java application. The application displays a list of existent modules and once the requested modules have been selected, it generates the code that enables the browser to display the experiment interface. The tools? main advantage is enabling non-tech teachers to create their own remote experiments.

O efeito “dominó” na Interacção Homem-Computador

A colaboração multidisciplinar é essencial para uma interacção homem-computador (IHC) efectiva. Historicamente a ciência dos computadores, a psicologia e as ciências sociais actuavam como disciplinas independentes, mas com o aumento da frequência na utilização das tecnologias da informação e comunicação em vários aspectos do dia-a-dia, a funcionalidade e acessibilidade assumiram uma importância cada vez maior. Neste artigo é apresentada uma reflexão sobre a multidisciplinaridade e transversalidade da IHC em termos tecnológicos e tendências futuras.

A Dobragem em Portugal: novos paradigmas na tradução audiovisual

En un país acostumbrado a una cultura en que domina el subtitulado, se ha podido observar, en la última década, una incremento de productos audiovisuales doblados tanto para cine como para televisión. El fenómeno del doblaje, aún poco conocido y estudiado, podrá llevar a un cambio de actitudes y de hábitos del público portugués. La necesidad de observar y analizar el doblaje en Portugal, así como la voluntad de comprender este fenómeno constituyen la bases de esta tesis, como resultado concreto de una investigación llevada a cabo en el ámbito de los Estudios de Traducción Audiovisual, con vista a la obtención del grado académico de Doctor en Traducción y Paratraducción, otorgado por la Universidad de Vigo. El presente trabajo tiene como punto de partida el macrocontexto de la Traducción Audiovisual, pero se focaliza en el doblaje y, secuencialmente, en la realidad del doblaje en Portugal y en el doblaje de productos infanto-juveniles, incidiendo sobre el humor como un microcosmo relevante, debido a su especificidad en términos lingüísticos y culturales para la observación de este fenómeno. Se comprende la Traducción Audiovisual como mediación lingüística, cultural y semiótica centrada en un producto – el texto audiovisual. Este es el resultado de la acción combinatoria de signos verbales, visuales y auditivos. Cada uno transporta un sentido único e insustituible para la comunicación, ganando nuevos significados en las varias combinaciones creadas por esos mismos signos. Este polimorfismo semiótico se concretiza a través de la conjugación singular y exclusiva de todos los elementos verbales y no verbales, consistiendo en algo más que una suma de factores. Es un nuevo texto que se construye en un momento y en un espacio determinados.En este contexto, sobresale un fenómeno que está ganando más relevancia como modalidad traductora en la televisión portuguesa: la aceptación “inconsciente” del doblaje, ya que los programas doblados con imagen real se están imponiendo gradualmente y el público infanto-juvenil tiene una mayor apetencia por estos productos, contribuyendo así en un consumo creciente del doblaje. Asistiendo a este cambio en los comportamientos, se cuestiona si estaremos frente a un nuevo tipo de espectador, más receptivo al doblaje, una vez que las nuevas generaciones, acostumbradas desde edad temprana a ver programas doblados, pueden cambiar sus preferencias y hábitos televisivos, adoptando una actitud más positiva hacia el doblaje. De esta manera, se considera la hipótesis de que el consumo masivo de productos audiovisuales doblados por los jóvenes actuales llevará a la aceptación del doblaje como medio preferencial de acceso al texto audiovisual, lato senso en el futuro. En este sentido y con el propósito de comprender y describir el fenómeno del doblaje en Portugal, conviene analizar varios aspectos, principalmente los de la oferta de productos audiovisuales doblados, del proceso técnico y profesional, de las preferencias de los receptores, del producto y de la traducción. Desde una perspectiva histórica, en la génesis de la opción por subtitular los productos audiovisuales extranjeros en Portugal, habría un intento de desincentivar el consumo de películas extranjeras y de impulsar la distribución de la producción nacional, que se adecuaba más a los valores del régimen de Salazar. Aún después del cambio de régimen, los subtítulos se mantuvieron como modalidad traductora dominante, que resulta de un proceso de habituación y aculturación que puede explicar el mantenimiento de las preferencias del público portugués durante décadas. Sin embargo, en Portugal se ha asistido al aumento gradual de la oferta televisiva y fílmica, sobre todo desde la introducción de los canales privados de señal abierta y por suscripción. La observación y contabilización de la oferta elevisiva reveló un número significativo de productos audiovisuales doblados en Portugal, dirigidos hacia los segmentos etarios más jóvenes. La hegemonía del doblaje con relación a los subtítulos, en lo que se refiere a la traducción de los productos infanto-juveniles extranjeros, condujo a un incremento del consumo de programas infanto-juveniles doblados. Ante esto y debido a la utilización del doblaje, se constató el dominio de la lengua portuguesa en la programación infanto-juvenil, lo que disminuye el contacto de este público con las lenguas extranjeras. Así se comprobó una tendencia a ampliar el ámbito de acción del doblaje en las emisiones televisivas, respondiendo a las cuotas de lengua portuguesa en la televisión en Portugal. Se imponía así ir remontarse hasta el origen del producto final y comprender cómo funciona el proceso técnico del doblaje. Para eso viví in loco la experiencia de la grabación en estudio, entrevisté personalmente y por correo electrónico a los profesionales del área, vi y analicé documentos de vídeo emitidos en la televisión y en Internet sobre esta actividad profesional. De la observación llevada a cabo en el terreno, se comprobó que el proceso de doblaje en Portugal es, sobre todo, una cadena secuencial de profesionales, que pasa por la intervención de distintos agentes en el texto doblado, no siendo únicamente responsabilidad del traductor. La versión final se somete a la manipulación lingüística de los directores de doblaje, a la adaptación sonora de los técnicos de sonido y a la interpretación de los actores, No se pudo comprobar el grado de responsabilidad de cada interviniente, dado que no fue posible acceder a las primeras versiones traducidas Se ha demostrado que el traductor es uno entre muchos agentes en el proceso técnico y que su intervención termina cuando entrega el texto traducido al director de doblaje. Considerando que en Portugal son los niños y los jóvenes los principales destinatarios del doblaje, se comprobó el perfil heterogéneo de este público, delimitado por franjas etarias y caracterizado por la especificidad de sus competencias lingüísticas, culturales y cognitivas, así como por la inexperiencia vivencial. Este hecho propicia la adopción del doblaje modalidad traductora preferencial para este segmento etario. Se confirmó, como resultado de la observación empírica efectuada, que la tipología de los programas televisivos infanto-juveniles en Portugal es poco diversificada y algo repetitiva, con gran prevalencia de la animación sobre la imagen real. Sin embargo, esta investigación reveló la existencia de un nuevo tipo de formato televisivo, con elevado potencial investigativo y que modificó los hábitos y las costumbres del público infanto-juvenil: las teencoms. Esta nueva tipología televisiva, compuesta por secuencias cortas de historias, por un ritmo acelerado de la acción y un discurso dotado de estructuras discursivas sencillas con un enfoque humorístico de fácil comprensión y asimilación por los espectadores más jóvenes, se emite doblada, contrariamente a la práctica imperante en Portugal de utilizar subtítulos en los programas extranjeros. Después de describir cómo ocurre y se materializa este fenómeno, hace falta comprender el porqué de este cambio de actitud. El doblaje de programas infanto-juveniles puede contener ‘ingredientes’ atractivos que cautivan a este nuevo público, haciéndolo una práctica natural y apetecible. Se cuestiona si los consumidores de programas infanto-juveniles doblados aceptan esta modalidad de TAV (Traducción Audiovisual) como natural e invisible, ya que estos presentan coherencia funcional y, así, garantizan niveles elevados de satisfacción. En este sentido, importa comprender cuáles son los factores de atracción y comprobar la eficacia del producto doblado. Uno de esos factores es el humor, como lo demuestra la cantidad de productos audiovisuales cómicos en Portugal destinados a las franjas etarias más jóvenes. Con relación a la traducción de textos humorísticos, dos ideas figuran en varios estudios: la dificultad en traducir el humor debido a las características lingüístico-culturales de cada comunidad, y la necesidad de recurrir a estrategias funcionalistas para que la comunidad pueda ser replicada en el producto audiovisual doblado. De la misma manera, considero que, por su subjetividad, la transferencia interlingüística del humor parece realmente una de las áreas más complejas para el traductor. Pero desde la óptica del investigador, se reveló como un objeto de análisis productivo y revelador del fenómeno del doblaje.

Hand gesture recognition system based in computer vision and machine learning : applications on human-machine interaction

Sendo uma forma natural de interação homem-máquina, o reconhecimento de gestos implica uma forte componente de investigação em áreas como a visão por computador e a aprendizagem computacional. O reconhecimento gestual é uma área com aplicações muito diversas, fornecendo aos utilizadores uma forma mais natural e mais simples de comunicar com sistemas baseados em computador, sem a necessidade de utilização de dispositivos extras. Assim, o objectivo principal da investigação na área de reconhecimento de gestos aplicada à interacção homemmáquina é o da criação de sistemas, que possam identificar gestos específicos e usálos para transmitir informações ou para controlar dispositivos. Para isso as interfaces baseados em visão para o reconhecimento de gestos, necessitam de detectar a mão de forma rápida e robusta e de serem capazes de efetuar o reconhecimento de gestos em tempo real. Hoje em dia, os sistemas de reconhecimento de gestos baseados em visão são capazes de trabalhar com soluções específicas, construídos para resolver um determinado problema e configurados para trabalhar de uma forma particular. Este projeto de investigação estudou e implementou soluções, suficientemente genéricas, com o recurso a algoritmos de aprendizagem computacional, permitindo a sua aplicação num conjunto alargado de sistemas de interface homem-máquina, para reconhecimento de gestos em tempo real. A solução proposta, Gesture Learning Module Architecture (GeLMA), permite de forma simples definir um conjunto de comandos que pode ser baseado em gestos estáticos e dinâmicos e que pode ser facilmente integrado e configurado para ser utilizado numa série de aplicações. É um sistema de baixo custo e fácil de treinar e usar, e uma vez que é construído unicamente com bibliotecas de código. As experiências realizadas permitiram mostrar que o sistema atingiu uma precisão de 99,2% em termos de reconhecimento de gestos estáticos e uma precisão média de 93,7% em termos de reconhecimento de gestos dinâmicos. Para validar a solução proposta, foram implementados dois sistemas completos. O primeiro é um sistema em tempo real capaz de ajudar um árbitro a arbitrar um jogo de futebol robótico. A solução proposta combina um sistema de reconhecimento de gestos baseada em visão com a definição de uma linguagem formal, o CommLang Referee, à qual demos a designação de Referee Command Language Interface System (ReCLIS). O sistema identifica os comandos baseados num conjunto de gestos estáticos e dinâmicos executados pelo árbitro, sendo este posteriormente enviado para um interface de computador que transmite a respectiva informação para os robôs. O segundo é um sistema em tempo real capaz de interpretar um subconjunto da Linguagem Gestual Portuguesa. As experiências demonstraram que o sistema foi capaz de reconhecer as vogais em tempo real de forma fiável. Embora a solução implementada apenas tenha sido treinada para reconhecer as cinco vogais, o sistema é facilmente extensível para reconhecer o resto do alfabeto. As experiências também permitiram mostrar que a base dos sistemas de interação baseados em visão pode ser a mesma para todas as aplicações e, deste modo facilitar a sua implementação. A solução proposta tem ainda a vantagem de ser suficientemente genérica e uma base sólida para o desenvolvimento de sistemas baseados em reconhecimento gestual que podem ser facilmente integrados com qualquer aplicação de interface homem-máquina. A linguagem formal de definição da interface pode ser redefinida e o sistema pode ser facilmente configurado e treinado com um conjunto de gestos diferentes de forma a serem integrados na solução final.

Real-time fault injection using enhanced on-chip debug infrastructures

The rapid increase in the use of microprocessor-based systems in critical areas, where failures imply risks to human lives, to the environment or to expensive equipment, significantly increased the need for dependable systems, able to detect, tolerate and eventually correct faults. The verification and validation of such systems is frequently performed via fault injection, using various forms and techniques. However, as electronic devices get smaller and more complex, controllability and observability issues, and sometimes real time constraints, make it harder to apply most conventional fault injection techniques. This paper proposes a fault injection environment and a scalable methodology to assist the execution of real-time fault injection campaigns, providing enhanced performance and capabilities. Our proposed solutions are based on the use of common and customized on-chip debug (OCD) mechanisms, present in many modern electronic devices, with the main objective of enabling the insertion of faults in microprocessor memory elements with minimum delay and intrusiveness. Different configurations were implemented starting from basic Components Off-The-Shelf (COTS) microprocessors, equipped with real-time OCD infrastructures, to improved solutions based on modified interfaces, and dedicated OCD circuitry that enhance fault injection capabilities and performance. All methodologies and configurations were evaluated and compared concerning performance gain and silicon overhead.

FPGA-based weblab infrastructures guidelines and a prototype implementation example

Recent trends show an increasing number of weblabs, implemented at universities and schools, supporting practical training in technical courses and providing the ability to remotely conduct experiments. However, their implementation is typically based on individual architectures, unable of being reconfigured with different instruments/modules usually required by every experiment. In this paper, we discuss practical guidelines for implementing reconfigurable weblabs that support both local and remote control interfaces. The underlying infrastructure is based on reconfigurable, low-cost, FPGA-based boards supporting several peripherals that are used for the local interface. The remote interface is powered by a module capable of communicating with an Ethernet based network and that can either correspond to an internal core of the FPGA or an external device. These two approaches are discussed in the paper, followed by a practical implementation example.

Ferramenta de gestão de redes MESH

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Área de Especialização de Telecomunicações

Smart object for 3D interaction

This paper reports on the creation of an interface for 3D virtual environments, computer-aided design applications or computer games. Standard computer interfaces are bound to 2D surfaces, e.g., computer mouses, keyboards, touch pads or touch screens. The Smart Object is intended to provide the user with a 3D interface by using sensors that register movement (inertial measurement unit), touch (touch screen) and voice (microphone). The design and development process as well as the tests and results are presented in this paper. The Smart Object was developed by a team of four third-year engineering students from diverse scientific backgrounds and nationalities during one semester.

Plataforma de negociação de componentes multimédia

O objectivo da tese é demonstrar a adequação do paradigma dos mercados electrónicos baseados em agentes para transaccionar objectos multimédia em função do perfil dos espectadores. Esta dissertação descreve o projecto realizado no âmbito da plataforma de personalização de conteúdos em construção. O domínio de aplicação adoptado foi a personalização dos intervalos publicitários difundidos pelos distribuidores de conteúdos multimédia, i.e., pretende-se gerar em tempo útil o alinhamento de anúncios publicitários que melhor se adeqúe ao perfil de um espectador ou de um grupo de espectadores. O projecto focou-se no estudo e selecção das tecnologias de suporte, na concepção da arquitectura e no desenvolvimento de um protótipo que permitisse realizar diversas experiências nomeadamente com diferentes estratégias e tipos de mercado. A arquitectura proposta para a plataforma consiste num sistema multiagente organizado em três camadas que disponibiliza interfaces do tipo serviço Web com o exterior. A camada de topo é constituída por agentes de interface com o exterior. Na camada intermédia encontram-se os agentes autónomos que modelam as entidades produtoras e consumidoras de componentes multimédia assim como a entidade reguladora do mercado. Estes agentes registam-se num serviço de registo próprio onde especificam os componentes multimédia que pretendem negociar. Na camada inferior realiza-se o mercado que é constituído por agentes delegados dos agentes da camada superior. O lançamento do mercado é efectuado através de uma interface e consiste na escolha do tipo de mercado e no tipo de itens a negociar. Este projecto centrou-se na realização da camada do mercado e da parte da camada intermédia de apoio às actividades de negociação no mercado. A negociação é efectuada em relação ao preço da transmissão do anúncio no intervalo em preenchimento. Foram implementados diferentes perfis de negociação com tácticas, incrementos e limites de variação de preço distintos. Em termos de protocolos de negociação, adoptou-se uma variante do Iterated Contract Net – o Fixed Iterated Contract Net. O protótipo resultante foi testado e depurado com sucesso.

Simulação de um Pool Simétrico com validação técnica do despacho provisório e apresentação de medidas corretivas baseadas num despacho ótimo

Os mercados de energia elétrica são atualmente uma realidade um pouco por todo o mundo. Contudo, não é consensual o modelo regulatório a utilizar, o que origina a utilização de diferentes modelos nos diversos países que deram início ao processo de liberalização e de reestruturação do sector elétrico. A esses países, dado que a energia elétrica não é um bem armazenável, pelo menos em grandes quantidades, colocam-se questões importantes relacionadas com a gestão propriamente dita do seu sistema elétrico. Essas questões implicam a adoção de regras impostas pelo regulador que permitam ultrapassar essas questões. Este trabalho apresenta um estudo feito aos mercados de energia elétrica existentes um pouco por todo o mundo e que o autor considerou serem os mais importantes. Foi também feito um estudo de ferramentas de otimização essencialmente baseado em meta-heurísticas aplicadas a problemas relacionados com a operação dos mercados e com os sistemas elétricos de energia, como é o exemplo da resolução do problema do Despacho Económico. Foi desenvolvida uma aplicação que simula o funcionamento de um mercado que atua com o modelo Pool Simétrico, em que são transmitidas as ofertas de venda e compra de energia elétrica por parte dos produtores, por um lado, e dos comercializadores, consumidores elegíveis ou intermediários financeiros, por outro, analisando a viabilidade técnica do Despacho Provisório. A análise da viabilidade técnica do Despacho Provisório é verificada através do modelo DC de trânsito de potências. No caso da inviabilidade do Despacho Provisório, por violação de restrições afetas ao problema, são determinadas medidas corretivas a esse despacho, com base nas ofertas realizadas e recorrendo a um Despacho Ótimo. Para a determinação do Despacho Ótimo recorreu-se à meta-heurística Algoritmos Genéticos. A aplicação foi desenvolvida no software MATLAB utilizando a ferramenta Graphical User Interfaces. A rede de teste utilizada foi a rede de 14 barramentos do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). A aplicação mostra-se competente no que concerne à simulação de um mercado com tipo de funcionamento Pool Simétrico onde são efetuadas ofertas simples e onde as transações ocorrem no mercado diário, porém, não reflete o problema real relacionado a este tipo de mercados. Trata-se, portanto, de um simulador básico de um mercado de energia cujo modelo de funcionamento se baseia no tipo Pool Simétrico.