Desenvolvimento de uma arquitetura programável de controle em tempo real para um servoposicionador pneumático

Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma arquitetura de controle em tempo real para servoposicionadores pneumáticos, baseada em computadores pessoais (PCs). Os servoposicionadores pneumáticos são de baixo custo, leves, não poluentes e de fácil utilização. Como apresentam boa relação entre peso e força, são bastante atraentes em aplicações de robótica. Entretanto, devido a suas não linearidades, os servoposicionadores pneumáticos apresentam dificuldades em seu controle. Visando compensá-las, são desenvolvidos algoritmos de controle cada vez mais complexos, necessitando de ferramentas mais robustas quanto ao poder de processamento. Ferramentas com características necessárias para o desenvolvimento de algoritmos e para o controle em tempo real de sistemas custam caro, o que dificulta o desenvolvimento de novas tecnologias de controle de servoposicionadores pneumáticos. Este trabalho apresenta uma revisão das soluções utilizadas na construção de sistemas pneumáticos de posicionamento e daquelas adotadas no controle digital de sistemas automáticos. Descrevese o processo de construção de uma bancada experimental, e o desenvolvimento das soluções em hardware e software para o controle digital é discutido. Visando uma solução economicamente atraente, são utilizados unicamente softwares de código aberto e de livre utilização, assim como hardwares de baixo custo.Para verificar a eficiência da solução proposta, a arquitetura de controle é utilizada para realizar a identificação dos parâmetros do sistema pneumático. Dentre eles, destacam-se a vazão mássica e o atrito, informações importantes para simulação e controle do sistema. Também são utilizados controladores do tipo Proporcional-Integral-Derivativo, implementados para apoiar o estudo do desempenho da arquitetura no controle do servoposicionador pneumático.

Uma Arquitetura de correlação de notificações baseada em políticas e web services

Notificações enviadas por dispositivos são essenciais para ajudar no gerenciamento de redes de computadores, pois podem alertar sobre, por exemplo, situações anormais ou indesejadas. Porém, em muitos casos, múltiplas notificações relacionadas ao mesmo problema podem ser recebidas por uma estação gerente. Isso faz com que a visualização das notificações se torne confusa. Uma forma possível de diminuir a quantidade de notificações recebidas é através da sua correlação. Atualmente, os Web Services têm sido um importante tema de pesquisa na área de gerenciamento de redes de computadores. Contudo, não há pesquisas propriamente relacionadas à notificação de eventos usando Web Services. O protocolo SNMP, que é a solução mais aceita e utilizada, possui suporte à notificação de eventos através de suas mensagens trap. Porém, esse suporte é limitado e, raramente, consegue cruzar domínios administrativos diferentes. Unindo a necessidade de correlação com a necessidade de cruzar domínios administrativos diferentes, uma arquitetura de correlação de notificações baseada em Web Services e políticas é apresentada. As políticas são utilizadas no trabalho, como mecanismo para definição das regras de correlação de notificações. A arquitetura proposta e sua implementação são apresentadas, permitindo a investigação do uso de Web Services como ferramenta no gerenciamento de redes, considerando o caso específico de suporte a notificações. Este estudo complementa as investigações em andamento do Grupo de Pesquisa de Redes da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mostrando aspectos dosWeb Services no gerenciamento de redes, que eram desconhecidos no campo de notificações, além de mostrar o gerenciamento baseado em políticas aplicado a notificações, assunto também inexplorado até o momento.

Caracterização de unidades de manejo (biótopos) na futura unidade de conservação ambiental da UFRGS, Porto Alegre, RS : uma contribuição com bases na ecologia de paisagem

Para a caracterização dos biótopos naturais da futura Unidade de Conservação (UC) do Morro Santana (Porto Alegre, RS) foi realizado o macrozoneamento da área de estudo utilizando-se a cobertura com fitofisionomias campestres e florestais nativas e as variáveis do meio físico: declividade, altitude e exposição solar. Em quatro macrozonas campestres e em nove florestais, foram realizados estudos fitossociológicos e estatísticos para definir as unidades e sub-unidades vegetais presentes e a relação destas com a variável distância aos cursos d’água, caracterizando assim os onze biótopos naturais da área de estudo. Os tipos naturais de uso e cobertura do solo ocupam 51,6% da área do morro e as categorias de uso antrópico cobrem 48,4%. As formações de campo nativo do Morro Santana foram caracterizadas a partir da estrutura da vegetação dominante fisionomicamente, por duas unidades e quatro sub-unidades de vegetação, sendo que a unidade Aristida filifolia - Axonopus sp1 obteve a maior freqüência e densidade, não ocorrendo em apenas uma macrozona. A unidade de vegetação Guapira opposita - Casearia sylvestris ocorreu em todas as macrozonas arbóreas amostradas e caracteriza a estrutura da vegetação dominante fisionomicamente, nestas formações O método seguiu o cruzamento de informações espacializadas utilizando o sistema de informação geográfica (SIG) Idrisi, versão 14.02 (Kilimanjaro). Uma nova análise conferiu valores ecológicos às áreas com cobertura campestre e florestal nativas do morro a partir dos parâmetros relativos à: climacidade das espécies presentes nas unidades e sub-unidades de vegetação, naturalidade das comunidades vegetais presentes e índices da configuração estrutural da paisagem (tamanho e forma das manchas e distância de áreas urbanas). Foram então somados os valores ecológicos de cada parâmetro e estabelecidas as quatro zonas de caracterização ecológica, que são: núcleo, extensão do núcleo, tamponamento e ligação, em ordem decrescente de valor ecológico. Os biótopos de formações campestres encontram-se com melhor grau de conservação em relação aos florestais, por comporem a maior parte da zona núcleo. As zonas de caracterização ecológica servem como importante ferramenta para a realização do plano de manejo da unidade de conservação.

Arquitetura em hardware para co-processamento de tarefas em sistema operacional tempo real

Os sistemas operacionais de tempo real, assim como os sistemas embarcados, estão inseridos no desenvolvimento de projetos de automação industrial segmentado em diversas áreas de pesquisa como, por exemplo, robótica, telecomunicações, e barramentos industriais. As aplicações de sistemas modernos de controle e automação necessitam de alta confiabilidade, velocidade de comunicação, além de, determinismo temporal. Sistemas operacionais de tempo real (SOTR) têm-se apresentado como uma solução confiável quando aplicadas em sistemas que se fundamentam no cumprimento de requisitos temporais. Além disso, o desempenho computacional é totalmente dependente da capacidade operacional da unidade de processamento. Em um sistema monoprocessado, parte da capacidade computacional da unidade de processamento é utilizada em atividades administrativas, como por exemplo, processos de chaveamento e salvamento de contexto. Em decorrência disto, surge a sobrecarga computacional como fator preponderante para o desempenho do sistema. Este trabalho tem por objetivo, analisar e fornecer uma arquitetura alternativa para realizar o co-processamento de tarefas em uma plataforma IBM-PC, aumentando a capacidade computacional do microprocessador principal. No presente trabalho, a plataforma de coprocessamento realiza a execução do algoritmo de escalonamento do sistema operacional, desta forma distribuiu-se o gerenciamento temporal das tarefas entre a plataforma IBM-PC e a unidade de co-processamento.

FreeMMG : uma arquitetura cliente-servidor e par-a-par de suporte a jogos maciçamente distribuídos

A popularização das tecnologias de acesso à Internet por “banda larga” suportam a crescente proliferação de aplicações do tipo “par-a-par” (peer-to-peer), onde o usuário doméstico, tipicamente consumidor de informação, passa também a atuar como provedor. De forma simultânea, há uma popularização crescente dos jogos em rede, especialmente dos “jogos maciçamente multijogador” (MMG ou massively multiplayer game) onde milhares de jogadores interagem, em tempo real, em mundos virtuais de estado persistente. Os MMGs disponíveis atualmente, como EverQuest e Ultima Online, são implementados como sistemas centralizados, que realizam toda a simulação do jogo no “lado servidor”. Este modelo propicia controle de acesso ao jogo pelo servidor, além de ser muito resistente a jogadores trapaceiros. Porém, a abordagem cliente-servidor não é suficientemente escalável, especialmente para pequenas empresas ou projetos de pesquisa que não podem pagar os altos custos de processamento e comunicação dos servidores de MMGs centralizados. Este trabalho propõe o FreeMMG, um modelo híbrido, cliente-servidor e par-a-par, de suporte a jogos maciçamente multijogador de estratégia em tempo real (MMORTS ou massively multiplayer online real-time strategy). O servidor FreeMMG é escalável pois delega a maior parte da tarefa de simulação do jogo para uma rede par-apar, formada pelos clientes. É demonstrado que o FreeMMG é resistente a certos tipos de trapaças, pois cada segmento da simulação distribuída é replicado em vários clientes. Como protótipo do modelo, foi implementado o jogo FreeMMGWizards, que foi utilizado para gerar testes de escalabilidade com até 300 clientes simulados e conectados simultaneamente no mesmo servidor Os resultados de escalabilidade obtidos são promissores, pois mostram que o tráfego gerado em uma rede FreeMMG, entre servidor e clientes, é significativamente menor se comparado com uma alternativa puramente cliente-servidor, especialmente se for considerado o suporte a jogos maciçamente multijogador de estratégia em tempo real.

Projeto de arquitetura de interior para uma sala de controle: um estudo de caso com um método ergonômico participativo

Este trabalho apresenta o estudo e projetação de uma sala de controle de uma central de geração de energia de uma mineradora do norte do Brasil. Foi utilizada a ferramenta participativa Design Macroergonômico (DM) para a identificação da demanda ergonômica de usuários, além da análise da representação mental que os usuários tem do seu ambiente de trabalho. Foi feita a comparação das demandas dos usuários, da gerência, da chefia e do especialista, o que mostrou que o usuário é quem melhor define as suas necessidades. A etapa de projeto foi embasada na revisão biliográfica sobre o trabalho de controle e no conhecimento da equipe multidisciplinar. Para avaliação e visualização das propostas elaboradas pelos participantes da pesquisa, foi utilizado uma maquete eletrônica que permitiu a visualização do ambiente futuro o mais próximo do real. A participação é um fator de sucesso na aprovação de mudanças pois o projeto está em vias de implantação.

Crise de autenticidade, mudanças na produção da arquitetura Argentina 1990-2002

Um enfraquecimento da autoridade do arquiteto e um recente isolamento da disciplina são manifestados nos novos modos em que são tomadas as decisões de projeto e em uma cisão entre a investigação, a educação e a prática profissional. Na produção argentina da última década isto é colocado em evidência em uma prática onde as decisões sobre os diferentes aspectos do edifício - especialmente suas superfícies aparentes, sua estrutura sustentadora e seus sistemas técnicos - são tomadas independentemente, e até por diferentes atores profissionais. A crescente estandardização iconográfica e técnica dos edifícios estão unidas a novos programas e a uma tematização dos desenvolvimentos urbanos que tomam forma de encraves autônomos de seu contexto. Os processos de decisão se assimilam cada vez mais aos dos produtos de consumo, onde o princípio de êxito substitui o de utilidade e onde uma incrementada capacidade de reprodução do que é de sucesso produz um efeito de espelho. Essa premeditação corrói a autenticidade de todos os produtos, sumindo-os em uma acelerada obsolescência simbólica. Nessas circunstâncias aparece como verossímil apenas aquilo que está além da capacidade de reprodução e de manipulação: o incontrolável e o irreversível. Fontes de sentido onde a arte e a arquitetura buscam significado no passado, no acaso, na pobreza ou na violência Depois de sua retirada disciplinar e da crise dos fundamentos que Eisenmam chama de "clássicos", é sugerida uma possível missão para a arquitetura, novamente fundada na utilidade, ligada ao desafio que apresenta um mundo finito com demandas crescentes e ao reconhecimento da nova condição de um mundo mais residual e menos natural, expondo novamente a velha oposição natural-artificial. Essa missão deveria atuar sobre aspetos tanto culturais quanto técnicos e é ligada a duas visões opostas: o sedentarismo, identificado com a caverna e a acumulação cultural, e o nomadismo, identificado com a figura do navio e a condição do artificial. Essas figuras, sugerimos, circunscrevem o novo cenário onde a arquitetura deverá encontrar sua missão.

Edifícios de mercado gaúchos : uma arquitetura dos sentidos

O que se pretende com o trabalho, é apresentar uma análise cuidadosa de uma arquitetura em desaparecimento, a arquitetura dos Mercados, bem como os significados que estes sugerem na sociedade em que estão inseridos. Elegeu-se três exemplares de Mercados Gaúchos para nomear o referido trabalho, Pelotas, Porto Alegre e Itaqui. Considerados como legítimos espaços de encontro e de troca, efetivamente, abarcam uma atmosfera de imagens, de sons, de aromas, de sabores e de calor humano, inerente a todos os Mercados brasileiros, mas de forma muito particular naqueles Mercados. Tais equipamentos urbanos se aproximam, não somente pelo período em que foram implantados, mas por apresentarem uma série de similaridades que vão dos antecedentes históricos, aos esquemas compositivos. Considerados testemunhos da evolução dos tempos, os Mercados sofreram paulatinamente com a depreciação de seus espaços e o desvirtuamento de suas operações internas ao longo dos anos. Hoje, apesar de avariados, estão todos tombados, senão legalmente pelas autoridades, mas afetivamente pela população, e por esse motivo, configuram como referenciais únicos no contexto urbano daquelas cidades.

O risco do Paraná e os concursos nacionais de arquitetura 1962-1981

Este estudo aborda os anteprojetos realizados por arquitetos paranaenses entre os anos de 1962 e 1981 para concursos nacionais de arquitetura, os quais influenciaram e transformaram a arquitetura moderna no Paraná. Apresenta um panorama da evolução da arquitetura moderna brasileira ao analisar obras da escola carioca e da escola brutalista paulista; investiga o nascimento da arquitetura moderna paranaense, através das obras dos pioneiros. Aborda a chegada dos arquitetos paulistas em Curitiba, a partir de 1962; analisa a corrente migratória de arquitetos vindos de outros estados para a implantação do Curso de Arquitetura da UFPR, a partir de 1964; investiga o surgimento do ‘Grupo do Paraná’ e estuda a formação acadêmica de seus integrantes; elabora um cadastro de todos os concursos nacionais com premiações de arquitetos paranaenses; subdivide em cinco fases distintas os concursos cadastrados e os analisa individualmente: 1957 a 1961 - Antecedências; 1962 a 1966 – Fase de Emergência; 1967 a 1972 – Fase de Cristalização; 1973 a 1981 – Fase de Dispersão; 1982 a 1996 – Excurso.

Arquitetura, automação e sustentabilidade

Este trabalho é uma contribuição para o estudo da relação da tecnologia da automação em sistemas prediais e a arquitetura nas últimas décadas do século XX e início do século XXI. Focado no uso dessa tecnologia em edificações comerciais, nos seus diversos aspectos e vertentes, o trabalho procura identificar as facetas positivas dessa relação e possíveis traços de inter-dependência. Além disso, busca analisar o pensamento arquitetônico corrente nesse período e a gênese de conceitos correlatos, como o referente aos chamados “Edifícios Inteligentes” e “Edifícios de Alta Tecnologia”. O texto pretende ser um elemento de conscientização para a prevenção de resultados insatisfatórios e suas conseqüências ambientais, oriundos dessa concepção ideológica que preconiza a tecnologia como força de mudanças. Pretende mostrar que a arquitetura tenta, e deve, recuperar valores como o entorno, o urbano, a consciência social e ecológica; valores esses que estão muito além do simples uso da tecnologia. Assim, o exame das características da tecnologia da automação como ferramenta na busca do desenvolvimento sustentável permite uma nova visão de sua relação com a arquitetura, necessária para justificar sua utilização. Longe de pretender apontar uma solução definitiva e única, pois certamente são muitas, deseja-se mostrar o quão danosa pode ser a relação automação/arquitetura, quando esta última é suprimida por equipamentos de alta tecnologia. Deste modo, pretende-se indicar, senão o rumo exato, ao menos a direção para que edifícios realmente inteligentes possam vir integrar a realidade arquitetônica no cenário nacional.

Arquitetura & collage um catálogo de obras relevantes do século XX

Esta dissertação tem por objetivo elaborar um Catálogo de Imagens que pretende identificar a representação arquitetônica na collage ao longo do século XX, através das obras mais relevantes de artistas e arquitetos. Trata -se de explora r as representações arquitetônicas nas collages e as collages nas representações arquitetônicas, e visualizar essa familiaridade entre os processos de representação artística e de produção arquitetônica. Para isso vamos recorrer aos aspectos conceituais da collage, extraídos das análises já efetuadas por diferentes autores como Fernando Fuão, Simón Fiz, Sergio Lima e outros. Este trabalho visa também demonstrar o quanto este procedimento da collage é inerente à produção arquitetônica.

A estrutura independente e a arquitetura moderna brasileira

Este trabalho tem como objetivo a análise de um conjunto de obras que pertence ao grupo da vertente modernista brasileira, parte da escola carioca e parte da escola paulista. O fator comum entre elas é a independência dos elementos estruturais em relação aos demais que compõem os edifícios. O período delimitado para este estudo começa em 1936 e vai até 1961, de acordo com as datas dos projetos analisados. Como os momentos de consolidação das duas escolas não são coincidentes, o período entre essas datas é o maior, de acordo com o panorama nacional e internacional, que não deve ser considerado isoladamente em relação a cada escola. A Arquitetura Moderna Brasileira, tendo por base os princípios do racionalisma estutural, sob forte influência corbusiana, trilha o caminho de uma produção própria, valendo-se da cultura e tecnologia locais. Utilizando-se os exemplos de Lúcio Costa, Affonso Eduardo Reidy e Vilanova Artigas, de temas diversos, puderam ser analisadas as influências internacionais recebidas e o legado deixado por eles à produção arquitetônica brasileira desde então. Acompanham o texto escrito ilustrações que, além de seu caráter complementar, são imprescindíveis para a compreensão deste trabalho.

Ruy Ohtake : arquitetura residencial dos anos 1960-1970

Este trabalho pretende colaborar com o registro e esclarecimento da história da arquitetura moderna brasileira, a partir da produção do arquiteto Ruy Ohtake na década de 1960. Para isso, inicialmente apresenta o contexto histórico, político e cultural, nacional e internacional do período. Trata-se de um segundo momento para a arquitetura brasileira, após a fundação de Brasília, que faz com que a arquitetura brasileira seja respeitada e reconhecida internacionalmente. Focaliza a arquitetura paulista e a formação do arquiteto, em meio a um período de efervescência cultural. Aponta contingências e influências que vieram colaborar com a formação de um grupo coeso de arquitetos com uma produção que se destaca no cenário internacional. Em um segundo momento o trabalho se concentra na produção residencial do arquiteto no período em estudo, identificando particularidades e semelhanças dentro desta produção paulista. Busca referenciais nos precedentes nacionais, na arquitetura japonesa, e no raciocínio plástico vinculado ao abstracionismo geométrico derivado da convivência com as artes plásticas através de sua mãe, Tomie Ohtake. Uma breve apresentação de trabalhos de caráter público contrapõe a produção residencial. Enfim, trata-se de uma reflexão sobre a produção individual do arquiteto Ruy Ohtake, inserida na pluralidade de uma escola arquitetônica, através do exercício analítico de sua produção. Procurou-se identificar as raízes desta obra, suas bases conceituais, seus precedentes e suas particularidades e com isso colaborar para a compreensão de uma história recente em que a arquitetura protagoniza relações sociais, políticas e estéticas.

MoCHA : arquitetura dedicada para a compensação de movimento em decodificadores de vídeo de alta definição, seguindo o padrão H.264

O padrão H.264 foi desenvolvido pelo JVT, que foi formado a partir de uma união entre os especialistas do VCEG da ITU-T e do MPEG da ISO/IEC. O padrão H.264 atingiu seu objetivo de alcançar as mais elevadas taxas de processamento dentre todos os padrões existentes, mas à custa de um grande aumento na complexidade computacional. Este aumento de complexidade impede, pelo menos na tecnologia atual, a utilização de codecs H.264 implementados em software, quando se deseja a decodi cação de vídeos de alta de nição em tempo real. Essa dissertação propõe uma solução arquitetural de hardware, denominada MoCHA, para compensação de movimento do decodi cador de vídeo de alta de nição, segundo o padrão H.264/AVC. A MoCHA está dividida em três blocos principais, a predição dos vetores de movimento, o acesso à memória e o processamento de amostras. A utilização de uma cache para explorar a redundância dos dados nos acessos à mem ória, em conjunto com melhorias propostas, alcançou economia de acessos à memória superior a 60%, para os casos testados. Quando uma penalidade de um ciclo por troca de linha de memória é imposta, a economia de ciclos de acesso supera os 75%. No processamento de amostras, a arquitetura realiza o processamento dos dois blocos, que dão origem ao bloco bi-preditivo, de forma serial. Dessa forma, são economizados recursos de hardware, uma vez que a duplicação da estrutura de processamento não é requerida. A arquitetura foi validada a partir de simulações, utilizando entradas extraídas de seqüências codi cadas. Os dados extraídos, salvos em arquivos, serviam de entrada para a simulação. Os resultados da simulação foram salvos em arquivos e comparados com os resultados extraídos. O processador de amostras do compensador de movimento foi prototipado na placa XUP Virtex-II Pro. A placa possui um FPGA VP30 da família Virtex-II PRO da Xilinx. O processador PowerPC 405, presente no dispositivo, foi usado para implementar um test bench para validar a operação do processador de amostras mapeado para o FPGA. O compensador de movimento para o decodi cador de vídeo H.264 foi descrito em VHDL, num total de 30 arquivos e cerca de 13.500 linhas de código. A descrição foi sintetizada pelo sintetizador Syplify Pro da Symplicity para o dispositivo XC2VP30-7 da Xilinx, consumindo 8.465 slices, 5.671 registradores, 10.835 LUTs, 21 blocos de memó- ria interna e 12 multiplicadores. A latência mínima para processar um macrobloco é de 233 ciclos, enquanto a máxima é de 590, sem considerar misses na cache. A freqüência máxima de operação foi de 100,5 MHz. A arquitetura projetada é capaz de processar, no pior caso, 36,7 quadros HDTV de 1080 por 1920, inteiramente bi-preditivos, por segundo. Para quadros do tipo P, que não utilizam a bi-predição, a capacidade de processamento sobe para 64,3 quadros por segundo. A arquitetura apresentada para o processamento de quadros bi-preditivos e a hierarquia de memória são, até o momento, inéditas na literatura. Os trabalhos relativos a decodi cadores completos não apresentam a solução para esse processamento. Os resultados apresentados tornam a MoCHA uma solução arquitetural capaz de fazer parte de um decodi cador para vídeos de alta definição.