A Framework supporting collaboration on the distributed design of integrated systems

The work described in this thesis aims to support the distributed design of integrated systems and considers specifically the need for collaborative interaction among designers. Particular emphasis was given to issues which were only marginally considered in previous approaches, such as the abstraction of the distribution of design automation resources over the network, the possibility of both synchronous and asynchronous interaction among designers and the support for extensible design data models. Such issues demand a rather complex software infrastructure, as possible solutions must encompass a wide range of software modules: from user interfaces to middleware to databases. To build such structure, several engineering techniques were employed and some original solutions were devised. The core of the proposed solution is based in the joint application of two homonymic technologies: CAD Frameworks and object-oriented frameworks. The former concept was coined in the late 80's within the electronic design automation community and comprehends a layered software environment which aims to support CAD tool developers, CAD administrators/integrators and designers. The latter, developed during the last decade by the software engineering community, is a software architecture model to build extensible and reusable object-oriented software subsystems. In this work, we proposed to create an object-oriented framework which includes extensible sets of design data primitives and design tool building blocks. Such object-oriented framework is included within a CAD Framework, where it plays important roles on typical CAD Framework services such as design data representation and management, versioning, user interfaces, design management and tool integration. The implemented CAD Framework - named Cave2 - followed the classical layered architecture presented by Barnes, Harrison, Newton and Spickelmier, but the possibilities granted by the use of the object-oriented framework foundations allowed a series of improvements which were not available in previous approaches: - object-oriented frameworks are extensible by design, thus this should be also true regarding the implemented sets of design data primitives and design tool building blocks. This means that both the design representation model and the software modules dealing with it can be upgraded or adapted to a particular design methodology, and that such extensions and adaptations will still inherit the architectural and functional aspects implemented in the object-oriented framework foundation; - the design semantics and the design visualization are both part of the object-oriented framework, but in clearly separated models. This allows for different visualization strategies for a given design data set, which gives collaborating parties the flexibility to choose individual visualization settings; - the control of the consistency between semantics and visualization - a particularly important issue in a design environment with multiple views of a single design - is also included in the foundations of the object-oriented framework. Such mechanism is generic enough to be also used by further extensions of the design data model, as it is based on the inversion of control between view and semantics. The view receives the user input and propagates such event to the semantic model, which evaluates if a state change is possible. If positive, it triggers the change of state of both semantics and view. Our approach took advantage of such inversion of control and included an layer between semantics and view to take into account the possibility of multi-view consistency; - to optimize the consistency control mechanism between views and semantics, we propose an event-based approach that captures each discrete interaction of a designer with his/her respective design views. The information about each interaction is encapsulated inside an event object, which may be propagated to the design semantics - and thus to other possible views - according to the consistency policy which is being used. Furthermore, the use of event pools allows for a late synchronization between view and semantics in case of unavailability of a network connection between them; - the use of proxy objects raised significantly the abstraction of the integration of design automation resources, as either remote or local tools and services are accessed through method calls in a local object. The connection to remote tools and services using a look-up protocol also abstracted completely the network location of such resources, allowing for resource addition and removal during runtime; - the implemented CAD Framework is completely based on Java technology, so it relies on the Java Virtual Machine as the layer which grants the independence between the CAD Framework and the operating system. All such improvements contributed to a higher abstraction on the distribution of design automation resources and also introduced a new paradigm for the remote interaction between designers. The resulting CAD Framework is able to support fine-grained collaboration based on events, so every single design update performed by a designer can be propagated to the rest of the design team regardless of their location in the distributed environment. This can increase the group awareness and allow a richer transfer of experiences among them, improving significantly the collaboration potential when compared to previously proposed file-based or record-based approaches. Three different case studies were conducted to validate the proposed approach, each one focusing one a subset of the contributions of this thesis. The first one uses the proxy-based resource distribution architecture to implement a prototyping platform using reconfigurable hardware modules. The second one extends the foundations of the implemented object-oriented framework to support interface-based design. Such extensions - design representation primitives and tool blocks - are used to implement a design entry tool named IBlaDe, which allows the collaborative creation of functional and structural models of integrated systems. The third case study regards the possibility of integration of multimedia metadata to the design data model. Such possibility is explored in the frame of an online educational and training platform.

Desenvolvimento e implantação de Data Base Marketing para apoiar estratégia de gestão de fidelização de clientes em empresa administradora de consórcios

o ambiente econômico atual tem exigido empenho das empresas em conhecer, interagir, diferenciar e personalizar cada vez mais produtos e serviços para os clientes. Este cenário requer ferramentas e modelos de gestão para gerenciar as relações com os clientes, com o objetivo de permitir que a empresa consiga perceber e responder rapidamente a exigências dos consumidores. Este trabalho revisa conceitos de CRM (Customer Relationschip Management ou Gerenciamento das Relações com os Clientes) e descreve a implementação de ferramenta de gestão de relacionamento com clientes em empresa de consórcio. O desenvolvimento do trabalho reflete uma necessidade apontada no planejamento estratégico da empresa, sendo que ferramentas de tecnologia de informação e software de banco de dados foram usadas como suporte aos propósitos da gestão empresarial. Como resultado do trabalho, a empresa está hoje atuando com um sistema de Data Base Marketing, o qual foi criado para auxiliar os profissionais envolvidos no processo de atendimento e gestão de relacionamento com clientes. O Data Base Marketing esta sendo utilizado para coletar dados de atendimento a clientes, tais como históricos de atendimento, dados cadastrais, perfil demográfico, perfil psicográfico e categoria de valor dos clientes. Durante o processo de interação com clientes, o sistema facilita o trabalho dos especialistas e permite melhorar a qualidade do atendimento aos clientes, contemplando necessidades dos diversos especialistas da empresa em assuntos como vendas, qualidade em serviços, finanças e gestão empresarial.O processo começou pela constituição de um grupo de trabalho interno para discutir estratégias e cronograma de implantação. A primeira decisão do grupo foi pelo desenvolvimento interno do software visando atender plenamente o "core business" da empresa. O processo começou pela constituição de um grupo de trabalho interno para discutir estratégias e cronograma de implantação. A primeira decisão do grupo foi pelo desenvolvimento interno do software visando atender plenamente o "core business" da empresa. O projeto contou com o conhecimento do negócio dos profissionais da empresa e auxilio de especialistas e consultores externos. O detalhamento do projeto, bem como os passos da pesquisa-ação, está descrito no corpo da dissertação.

Estimativa da precipitação através de técnicas de sensoriamento remoto : estudo de caso para o estado do Rio Grande do Sul

A quantificação da precipitação é dificultada pela extrema aleatoriedade do fenômeno na natureza. Os métodos convencionais para mensuração da precipitação atuam no sentido de espacializar a precipitação mensurada pontualmente em postos pluviométricos para toda a área de interesse e, desta forma, uma rede com elevado número de postos bem distribuídos em toda a área de interesse é necessária para um resultado satisfatório. No entanto, é notória a escassez de postos pluviométricos e a má distribuição espacial dos poucos existentes, não somente no Brasil, mas em vastas áreas do globo. Neste contexto, as estimativas da precipitação com técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento pretendem potencializar a utilização dos postos pluviométricos existentes através de uma espacialização baseada em critérios físicos. Além disto, o sensoriamento remoto é a ferramenta mais capaz para gerar estimativas de precipitação nos oceanos e nas vastas áreas continentais desprovidas de qualquer tipo de informação pluviométrica. Neste trabalho investigou-se o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para estimativas de precipitação no sul do Brasil. Três algoritmos computadorizados foram testados, sendo utilizadas as imagens dos canais 1, 3 e 4 (visível, vapor d’água e infravermelho) do satélite GOES 8 (Geostacionary Operational Environmental Satellite – 8) fornecidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A área de estudo compreendeu todo o estado do Rio Grande do Sul, onde se utilizaram os dados pluviométricos diários derivados de 142 postos no ano de 1998. Os algoritmos citados buscam identificar as nuvens precipitáveis para construir modelos estatísticos que correlacionem as precipitações diária e decendial observadas em solo com determinadas características físicas das nuvens acumuladas durante o mesmo período de tempo e na mesma posição geográfica de cada pluviômetro considerado. Os critérios de decisão que norteiam os algoritmos foram baseados na temperatura do topo das nuvens (através do infravermelho termal), reflectância no canal visível, características de vizinhança e no plano de temperatura x gradiente de temperatura Os resultados obtidos pelos modelos estatísticos são expressos na forma de mapas de precipitação por intervalo de tempo que podem ser comparados com mapas de precipitação obtidas por meios convencionais.

Data Mining no Varejo: estudo de caso para loja de materiais de construção

Este trabalho apresenta um estudo de caso de mineração de dados no varejo. O negócio em questão é a comercialização de móveis e materiais de construção. A mineração foi realizada sobre informações geradas das transações de vendas por um período de 8 meses. Informações cadastrais de clientes também foram usadas e cruzadas com informações de venda, visando obter resultados que possam ser convertidos em ações que, por conseqüência, gerem lucro para a empresa. Toda a modelagem, preparação e transformação dos dados, foi feita visando facilitar a aplicação das técnicas de mineração que as ferramentas de mineração de dados proporcionam para a descoberta de conhecimento. O processo foi detalhado para uma melhor compreensão dos resultados obtidos. A metodologia CRISP usada no trabalho também é discutida, levando-se em conta as dificuldades e facilidades que se apresentaram durante as fases do processo de obtenção dos resultados. Também são analisados os pontos positivos e negativos das ferramentas de mineração utilizadas, o IBM Intelligent Miner e o WEKA - Waikato Environment for Knowledge Analysis, bem como de todos os outros softwares necessários para a realização do trabalho. Ao final, os resultados obtidos são apresentados e discutidos, sendo também apresentada a opinião dos proprietários da empresa sobre tais resultados e qual valor cada um deles poderá agregar ao negócio.

Estimativa do número de casos, distribuição regional e sobrevida de pacientes com diagnóstico de leucemia mielóide aguda no estado do Rio Grande do Sul - Brasil

A leucemia mielóide aguda (LMA) acomete pacientes de todas as faixas etárias com freqüência aumentada em idosos. Nosso estado não apresenta registros sistemáticos da patologia, justificando-se desta forma o levantamento através dos centros de diagnóstico e tratamento, os quais concentram a maioria dos casos. Foram incluídos todos os pacientes com diagnóstico de LMA “de novo” levantados a partir dos registros dos centros de diagnóstico e tratamento da patologia no estado no período entre 1996 e 2000. Foram computados no período 532 pacientes (taxa estimada de 1,04 casos / 100.000 habitantes / ano). A idade média ao diagnóstico foi 41,0 anos e 46,6 % dos casos eram do sexo masculino. Houve distribuição semelhante nas 7 mesorregiões geográficas do estado. Em relação ao número de casos por faixa etária, observou-se uma taxa estimada em 0,5 – 1 caso / 100.000 habitantes até a faixa etária dos 45 anos, atingindo 3,5 casos / 100.000 habitantes na faixa etária igual ou superior a 70 anos. A sobrevida média considerando todos os casos foi de 17%, aumentando para 25% considerando a população abaixo de 60 anos e alcançando 40% na população entre 10 e 20 anos. Tais dados evidenciam uma distribuição semelhante por região, estimativa de incidência na faixa infantil semelhante a países desenvolvidos e bastante menor na população idosa. A mortalidade geral foi semelhante àquela relatada na literatura.

Controle em tempo real de robôs através de redes IP

Com o intuito de utilizar uma rede com protocolo IP para a implementação de malhas fechadas de controle, este trabalho propõe-se a realizar um estudo da operação de um sistema de controle dinâmico distribuído, comparando-o com a operação de um sistema de controle local convencional. Em geral, a decisão de projetar uma arquitetura de controle distribuído é feita baseada na simplicidade, na redução dos custos e confiabilidade; portanto, um diferencial bastante importante é a utilização da rede IP. O objetivo de uma rede de controle não é transmitir dados digitais, mas dados analógicos amostrados. Assim, métricas usuais em redes de computadores, como quantidade de dados e taxa de transferências, tornam-se secundárias em uma rede de controle. São propostas técnicas para tratar os pacotes que sofrem atrasos e recuperar o desempenho do sistema de controle através da rede IP. A chave para este método é realizar a estimação do conteúdo dos pacotes que sofrem atrasos com base no modelo dinâmico do sistema, mantendo o sistema com um nível adequado de desempenho. O sistema considerado é o controle de um manipulador antropomórfico com dois braços e uma cabeça de visão estéreo totalizando 18 juntas. Os resultados obtidos mostram que se pode recuperar boa parte do desempenho do sistema.

Modelo de gerenciamento de versões para evolução de Data Warehouses

Sistemas de tomada de decisão baseados em Data Warehouse (DW) estão sendo cada dia mais utilizados por grandes empresas e organizações. O modelo multidimensional de organização dos dados utilizado por estes sistemas, juntamente com as técnicas de processamento analítico on-line (OLAP), permitem análises complexas sobre o histórico dos negócios através de uma simples e intuitiva interface de consulta. Apesar dos DWs armazenarem dados históricos por natureza, as estruturas de organização e classificação destes dados, chamadas de dimensões, não possuem a rigor uma representação temporal, refletindo somente a estrutura corrente. Para um sistema destinado à análise de dados, a falta do histórico das dimensões impossibilita consultas sobre o ambiente real de contextualização dos dados passados. Além disso, as alterações dos esquemas multidimensionais precisam ser assistidas e gerenciadas por um modelo de evolução, de forma a garantir a consistência e integridade do modelo multidimensional sem a perda de informações relevantes. Neste trabalho são apresentadas dezessete operações de alteração de esquema e sete operações de alteração de instâncias para modelos multidimensionais de DW. Um modelo de versões, baseado na associação de intervalos de validade aos esquemas e instâncias, é proposto para o gerenciamento dessas operações. Todo o histórico de definições e de dados do DW é mantido por esse modelo, permitindo análises completas dos dados passados e da evolução do DW. Além de suportar consultas históricas sobre as definições e as instâncias do DW, o modelo também permite a manutenção de mais de um esquema ativo simultaneamente. Isto é, dois ou mais esquemas podem continuar a ter seus dados atualizados periodicamente, permitindo assim que as aplicações possam consultar dados recentes utilizando diferentes versões de esquema.