Ambiente baseado em componentes para o desenvolvimento de sistemas computacionais microcontrolados distribuídos

A modelagem e desenvolvimento de sistemas embarcados ("embedded systems") de forma distribuída, tende a ser uma tarefa extremamente complexa, especialmente quando envolve sistemas heterogêneos e sincronização de tarefas. Com a utilização do modelo de componentes de software é possível descrever, de uma forma simplificada, todos os elementos de distribuição e de comunicação para este tipo de sistemas. Neste sentido, a especificação de uma ferramenta capaz de auxiliar na modelagem e no desenvolvimento deste tipo de aplicação, certamente irá tornar o trabalho mais simples. Esta dissertação inicia por uma análise comparativa entre as tecnologias passíveis de serem utilizadas na definição de sistemas distribuídos heterogêneos, focando-se principalmente nas metodologias de modelagem, e nos mecanismos e middlewares de comunicação. Dos conceitos formados a partir desta análise é descrita uma ferramenta, baseada em componentes de software. A ferramenta é uma extensão do projeto SIMOO-RT, onde foram adicionados os conceitos de componente de software, biblioteca de componentes e diagrama de implantação. Além disso, foram realizadas modificações no sistema de geração de código, para dar suporte aos novos conceitos da ferramenta. A dissertação termina com a descrição de alguns estudos de caso utilizados para validar a ferramenta.

BTS:uma ferramenta de suporte ao desenvolvimento sistemático de sistemas confiáveis baseados em componentes

The component-based development of systems revolutionized the software development process, facilitating the maintenance, providing more confiability and reuse. Nevertheless, even with all the advantages of the development of components, their composition is an important concern. The verification through informal tests is not enough to achieve a safe composition, because they are not based on formal semantic models with which we are able to describe precisally a system s behaviour. In this context, formal methods provide ways to accurately specify systems through mathematical notations providing, among other benefits, more safety. The formal method CSP enables the specification of concurrent systems and verification of properties intrinsic to them, as well as the refinement among different models. Some approaches apply constraints using CSP, to check the behavior of composition between components, assisting in the verification of those components in advance. Hence, aiming to assist this process, considering that the software market increasingly requires more automation, reducing work and providing agility in business, this work presents a tool that automatizes the verification of composition among components, in which all complexity of formal language is kept hidden from users. Thus, through a simple interface, the tool BST (BRIC-Tool-Suport) helps to create and compose components, predicting, in advance, undesirable behaviors in the system, such as deadlocks

Um ambiente multi-middleware para desenvolvimento de aplicações distribuídas

This work presents a proposal of a multi-middleware environment to develop distributed applications, which abstracts different underlying middleware platforms. This work describes: (i) the reference architecture designed for the environment, (ii) an implementation which aims to validate the specified architecture integrating CORBA and EJB, (iii) a case study illustrating the use of the environment, (iv) a performance analysis. The proposed environment allows interoperability on middleware platforms, allowing the reuse of components of different kinds of middleware platforms in a transparency away to the developer and without major losses in performance. Also in the implementation we developed an Eclipse plugin which allows developers gain greater productivity at developing distributed applications using the proposed environment

MoSAC: um módulo para seleção de configurações arquiteturais baseado em critérios de QoS no contexto de sistema distribuídos autoadaptativos

The process for choosing the best components to build systems has become increasingly complex. It becomes more critical if it was need to consider many combinations of components in the context of an architectural configuration. These circumstances occur, mainly, when we have to deal with systems involving critical requirements, such as the timing constraints in distributed multimedia systems, the network bandwidth in mobile applications or even the reliability in real-time systems. This work proposes a process of dynamic selection of architectural configurations based on non-functional requirements criteria of the system, which can be used during a dynamic adaptation. This proposal uses the MAUT theory (Multi-Attribute Utility Theory) for decision making from a finite set of possibilities, which involve multiple criteria to be analyzed. Additionally, it was proposed a metamodel which can be used to describe the application s requirements in terms of the non-functional requirements criteria and their expected values, to express them in order to make the selection of the desired configuration. As a proof of concept, it was implemented a module that performs the dynamic choice of configurations, the MoSAC. This module was implemented using a component-based development approach (CBD), performing a selection of architectural configurations based on the proposed selection process involving multiple criteria. This work also presents a case study where an application was developed in the context of Digital TV to evaluate the time spent on the module to return a valid configuration to be used in a middleware with autoadaptative features, the middleware AdaptTV

Midgard: um middleware baseado em componentes e orientado a recursos para redes de sensores sem fio

On the last years, several middleware platforms for Wireless Sensor Networks (WSN) were proposed. Most of these platforms does not consider issues of how integrate components from generic middleware architectures. Many requirements need to be considered in a middleware design for WSN and the design, in this case, it is possibility to modify the source code of the middleware without changing the external behavior of the middleware. Thus, it is desired that there is a middleware generic architecture that is able to offer an optimal configuration according to the requirements of the application. The adoption of middleware based in component model consists of a promising approach because it allows a better abstraction, low coupling, modularization and management features built-in middleware. Another problem present in current middleware consists of treatment of interoperability with external networks to sensor networks, such as Web. Most current middleware lacks the functionality to access the data provided by the WSN via the World Wide Web in order to treat these data as Web resources, and they can be accessed through protocols already adopted the World Wide Web. Thus, this work presents the Midgard, a component-based middleware specifically designed for WSNs, which adopts the architectural patterns microkernel and REST. The microkernel architectural complements the component model, since microkernel can be understood as a component that encapsulates the core system and it is responsible for initializing the core services only when needed, as well as remove them when are no more needed. Already REST defines a standardized way of communication between different applications based on standards adopted by the Web and enables him to treat WSN data as web resources, allowing them to be accessed through protocol already adopted in the World Wide Web. The main goals of Midgard are: (i) to provide easy Web access to data generated by WSN, exposing such data as Web resources, following the principles of Web of Things paradigm and (ii) to provide WSN application developer with capabilities to instantiate only specific services required by the application, thus generating a customized middleware and saving node resources. The Midgard allows use the WSN as Web resources and still provide a cohesive and weakly coupled software architecture, addressing interoperability and customization. In addition, Midgard provides two services needed for most WSN applications: (i) configuration and (ii) inspection and adaptation services. New services can be implemented by others and easily incorporated into the middleware, because of its flexible and extensible architecture. According to the assessment, the Midgard provides interoperability between the WSN and external networks, such as web, as well as between different applications within a single WSN. In addition, we assessed the memory consumption, the application image size, the size of messages exchanged in the network, and response time, overhead and scalability on Midgard. During the evaluation, the Midgard proved satisfies their goals and shown to be scalable without consuming resources prohibitively

Geração de interfaces de usuário de sistemas Web para múltiplos dispositivos com o uso de componentes de IU

This work presents an User Interface (UI) prototypes generation process to the softwares that has a Web browser as a plataform. This process uses UI components more complex than HTML elements. To described this components more complex this work suggest to use the XICL (eXtensinble User Interface Components Language). XICL is a language, based on XML syntax, to describe UI Components and IUs. XICL promotes extensibility and reusability in the User Interface development process. We have developed two compiler. The first one compiles IMML (Interactive Message Modeling Language) code and generates XICL code. The second one compiles XICL code and generates DHTML code

Indicadores de bibliotecas universitárias: criação de índice de desenvolvimento baseado em redes de conhecimento compartilhado

Pós-graduação em Ciência da Informação - FFC

Uma proposta de arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow

A tecnologia de workflow vem apresentando um grande crescimento nos últimos anos. Os Workflow Management Systems (WfMS) ou Sistemas de Gerenciamento de Workflow oferecem uma abordagem sistemática para uniformizar, automatizar e gerenciar os processos de negócios. Esta tecnologia requer técnicas de engenharia de software que facilitem a construção desse tipo de sistema. Há muito vem se formando uma consciência em engenharia de software de que para a obtenção de produtos com alta qualidade e que sejam economicamente viáveis torna-se necessário um conjunto sistemático de processos, técnicas e ferramentas. A reutilização está entre as técnicas mais relevantes desse conjunto. Parte-se do princípio que, reutilizando partes bem especificadas, desenvolvidas e testadas, pode-se construir software em menor tempo e com maior confiabilidade. Muitas técnicas que favorecem a reutilização têm sido propostas ao longo dos últimos anos. Entre estas técnicas estão: engenharia de domínio, frameworks, padrões, arquitetura de software e desenvolvimento baseado em componentes. Porém, o que falta nesse contexto é uma maneira sistemática e previsível de realizar a reutilização. Assim, o enfoque de linha de produto de software surge como uma proposta sistemática de desenvolvimento de software, baseada em uma família de produtos que compartilham um conjunto gerenciado de características entre seus principais artefatos. Estes artefatos incluem uma arquitetura base e um conjunto de componentes comuns para preencher esta arquitetura. O projeto de uma arquitetura para uma família de produtos deve considerar as semelhanças e variabilidades entre os produtos desta família. Esta dissertação apresenta uma proposta de arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow. Esta arquitetura pode ser usada para facilitar o processo de produção de diferentes sistemas de gerenciamento de workflow que possuem características comuns, mas que também possuam aspectos diferentes de acordo com as necessidades da indústria. O desenvolvimento da arquitetura proposta tomou como base a arquitetura genérica e o modelo de referência da Workflow Management Coalition (WfMC) e o padrão de arquitetura Process Manager desenvolvido no contexto do projeto ExPSEE1. O processo de desenvolvimento da arquitetura seguiu o processo sugerido pelo Catalysis com algumas modificações para representar variabilidade. A arquitetura proposta foi descrita e simulada através da ADL (Architecture Description Language) Rapide. A principal contribuição deste trabalho é uma arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow. Pode-se destacar também contribuições para uma proposta de sistematização de um processo de desenvolvimento de arquitetura de linha de produto e também um melhor entendimento dos conceitos e abordagens relacionados à prática de linha de produto, uma vez que esta tecnologia é recente e vem sendo largamente aplicada nas empresas.

X-ARM: um modelo de representação de artefatos de software

A great challenge of the Component Based Development is the creation of mechanisms to facilitate the finding of reusable assets that fulfill the requirements of a particular system under development. In this sense, some component repositories have been proposed in order to answer such a need. However, repositories need to represent the asset characteristics that can be taken into account by the consumers when choosing the more adequate assets for their needs. In such a context, the literature presents some models proposed to describe the asset characteristics, such as identification, classification, non-functional requirements, usage and deployment information and component interfaces. Nevertheless, the set of characteristics represented by those models is insufficient to describe information used before, during and after the asset acquisition. This information refers to negotiation, certification, change history, adopted development process, events, exceptions and so on. In order to overcome this gap, this work proposes an XML-based model to represent several characteristics, of different asset types, that may be employed in the component-based development. Besides representing metadata used by consumers, useful for asset discovering, acquisition and usage, this model, called X-ARM, also focus on helping asset developers activities. Since the proposed model represents an expressive amount of information, this work also presents a tool called X-Packager, developed with the goal of helping asset description with X-ARM

Um framework baseado em modelos para desenvolvimento de sistemas multimídia distribuídos autoadaptativos

Distributed multimedia systems have highly variable characteristics, resulting in new requirements while new technologies become available or in the need for adequacy in accordance with the amount of available resources. So, these systems should provide support for dynamic adaptations in order to adjust their structures and behaviors at runtime. This paper presents an approach to adaptation model-based and proposes a reflective and component-based framework for construction and support of self-adaptive distributed multimedia systems, providing many facilities for the development and evolution of such systems, such as dynamic adaptation. The propose is to keep one or more models to represent the system at runtime, so some external entity can perform an analysis of these models by identifying problems and trying to solve them. These models integrate the reflective meta-level, acting as a system self-representation. The framework defines a meta-model for description of self-adaptive distributed multimedia applications, which can represent components and their relationships, policies for QoS specification and adaptation actions. Additionally, this paper proposes an ADL and architecture for model-based adaptation. As a case study, this paper presents some scenarios to demonstrate the application of the framework in practice, with and without the use of ADL, as well as check some characteristics related to dynamic adaptation

KitSmart: Uma biblioteca de componentes para o desenvolvimento rigoroso de aplicações Java Card com o método B

The development of smart card applications requires a high level of reliability. Formal methods provide means for this reliability to be achieved. The BSmart method and tool contribute to the development of smart card applications with the support of the B method, generating Java Card code from B specifications. For the development with BSmart to be effectively rigorous without overloading the user it is important to have a library of reusable components built in B. The goal of KitSmart is to provide this support. A first research about the composition of this library was a graduation work from Universidade Federal do Rio Grande do Norte, made by Thiago Dutra in 2006. This first version of the kit resulted in a specification of Java Card primitive types byte, short and boolean in B and the creation of reusable components for application development. This work provides an improvement of KitSmart with the addition of API Java Card specification made in B and a guide for the creation of new components. The API Java Card in B, besides being available to be used for development of applications, is also useful as a documentation of each API class. The reusable components correspond to modules to manipulate specific structures, such as date and time. These structures are not available for B or Java Card. These components for Java Card are generated from specifications formally verified in B. The guide contains quick reference on how to specify some structures and how some situations were adapted from object-orientation to the B Method. This work was evaluated through a case study made through the BSmart tool, that makes use of the KitSmart library. In this case study, it is possible to see the contribution of the components in a B specification. This kit should be useful for B method users and Java Card application developers

Um estudo das componentes simétricas generalizadas em sistemas trifásicos não senoidais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Barragens de Portugal: de Vilarinho da Furna à Aldeia da Luz, com passagem pelo Douro Internacional

O grande impulso para o sector eléctrico em Portugal surgiu nos anos de 1940, com a definição das linhas mestras da electrificação do país. Foi neste âmbito que, a partir da década de 1950, se realizou a construção de grandes empreendimentos hidro e termo eléctricos, nomeadamente em Vilarinho da Furna, Picote, Miranda do Douro, Bemposta e, finalmente, em Alqueva, com a submersão da aldeia da Luz. Vilarinho da Furna era uma das últimas e mais típicas aldeias comunitárias da Europa. Até que a construção de uma barragem pôs termo à sua existência, no princípio dos anos setenta. Mas parte do seu património, constituído pelas componentes histórico-cultural e socio-económica, conseguiu sobreviver. É esse património que os seus antigos habitantes, apesar de dispersos pelas partidas do mundo, se propõem salvaguardar e valorizar. Ao contrário do que aconteceu em Vilarinho, em substituição da velha aldeia da Luz, submersa pela Barragem de Alqueva, foi construída uma nova povoação. Mas a readaptação ao novo espaço envolvente, bem como a manutenção ou perda de uma identidade colectiva dos habitantes da Luz, reveste-se de grande impacto, na medida em que se tratou de uma imposição do Estado. Por sua vez, o caso do Douro Internacional é uma situação sui generis. Até certo ponto é a antítese de Vilarinho da Furna e da aldeia da Luz. A construção das barragens de Picote, Miranda do Douro e Bemposta não implicou a submersão de nenhuma aldeia. Por isso não envolveu a sua relocalização e também não teve impactos directos sobre as comunidades. Como apoio à construção destas barragens, foi edificado um conjunto de equipamentos colectivos. Actualmente, parte deste património está votado ao abandono. Nos bairros dos operários, as casas ou foram recentemente vendidas a forasteiros ou estão ocupadas por antigos funcionários, agora reformados. Da análise dos casos referidos, parece que o desenvolvimento baseado na construção de barragens, nos últimos cinquenta anos, é uma miragem para as populações afectadas.

Desenvolvimento de sistemas tempo-real usando orientação a objetos : estudo sobre o mapeamento de especificações para linguagens de programação

Este trabalho realiza um estudo sobre a criação de sistemas tempo-real usando orientação a objetos, com enfoque no mapeamento de especificações para linguagens de programação. O paradigma de orientação a objetos tem sido usado nas diferentes fases relacionadas com o desenvolvimento de sistemas tempo-real, variando desde a modelagem até o ambiente de programação e execução, mas atualmente estas iniciativas ainda focam etapas isoladas do ciclo de desenvolvimento. O objetivo deste trabalho é o de preencher esta lacuna, propondo um mapeamento entre uma metodologia ou ferramenta de análise e projeto de sistemas tempo-real orientados a objetos e uma linguagem ou ambiente de desenvolvimento baseado no paradigma de orientação a objetos que possua suporte para atender às restrições temporais especificadas. O mapeamento proposto foi desenvolvido utilizando estudos de caso clássicos em aplicações tempo-real que foram baseados em dois recentes padrões. O primeiro é o emergente padrão Real-Time UML, que visa realizar a especificação de requisitos temporais utilizando diagramas UML com extensões que os representem. O outro padrão é o Real-Time Specification for Java, que consiste de uma interface de programação (API) para desenvolvimento de aplicações tempo-real com a linguagem Java. O relacionamento entre stereotypes e tags usados para representar restrições temporais em diagramas UML e o código Java correspondente é explicado e um sumário da estratégia de mapeamento é discutido.

Componentes da produtividade total de fatores e sua influência na desigualdade de renda dos países: 1960-2000

O estudo apresenta uma abordagem nova e alternativa dentro da literatura empírica que trata do crescimento econômico e da desigualdade da distribuição de renda. Ao se filiar ao arcabouço teórico e prático da Análise de Fronteira Estocástica ¿ AFS, o estudo analisa, inicialmente, os efeitos de evolução da produtividade total de fatores, PTF, e de suas componentes (eficiência técnica, progresso tecnológico, eficiência de escala e eficiência alocativa) sobre o crescimento econômico. Em específico, avalia em que medida as diferenças de padrões de desenvolvimento tecnológico dos países condicionam o crescimento. Após tratar da evolução da desigualdade da distribuição do produto por trabalhador de dois grupos de países, denominados desenvolvidos e em desenvolvimento, relaciona a medida de desigualdade L de Theil com as componentes da PTF e mostra que não há convergência das rendas per capita desses grupos de países porque o hiato tecnológico entre eles aumentou ao longo do tempo. Por fim, identifica o papel do progresso tecnológico na dinâmica da distribuição de renda dentro dos países, recuperando a idéia fundamental de Kuznets de que ele (o progresso tecnológico) é o motor do desenvolvimento, e conclui que avanços tecnológicos têm efeitos mais gerais sobre as economias: além de promover o crescimento econômico, também têm reflexos diretos sobre a produtividade do trabalho, e conseqüentemente sobre os salários, com resultados mais eqüitativos da distribuição da renda.