Atribuição de turmas para professores via Beam Search em Java

In the universities, before the start of each school year, is held the distribution of classes among available teachers. Therefore, it is necessary to consider the maximum workweek for each teacher and their preferences for each discipline, to prevent a teacher to give lessons in two separate locations at the same time and to avoid some teachers to become overloaded while others with large clearance. This process, manually performed, is time consuming and does not allow the visualization of other combinations of assignment of teachers to classes, besides being liable to error. This work aims to develop a decision support tool for the problem of assigning teachers to classes in college. The project encompasses the development of a computer program using the concepts of object orientation and a tree search algorithm of a combinatorial nature called Beam Search. The programming language used is Java and the program has a graphical interface for entering and manipulating data of the problem. Once obtained the schedule data of classes and teachers is possible, by means of the tool, perform various simulations and manual adjustments to achieve the final result. It is an efficient method of class scheduling, considering the speed of task execution and the fact that it generates only feasible results

Sofya: Supporting Rapid Development of Dynamic Program Analyses for Java

Dynamic analysis is an increasingly important means of supporting software validation and maintenance. To date, developers of dynamic analyses have used low-level instrumentation and debug interfaces to realize their analyses. Many dynamic analyses, however, share multiple common high-level requirements, e.g., capture of program data state as well as events, and efficient and accurate event capture in the presence of threading. We present SOFYA – an infra-structure designed to provide high-level, efficient, concurrency-aware support for building analyses that reason about rich observations of program data and events. It provides a layered, modular architecture, which has been successfully used to rapidly develop and evaluate a variety of demanding dynamic program analyses. In this paper, we describe the SOFYA framework, the challenges it addresses, and survey several such analyses.

JVM-based Techniques for Improving Java Observability

Observability measures the support of computer systems to accurately capture, analyze, and present (collectively observe) the internal information about the systems. Observability frameworks play important roles for program understanding, troubleshooting, performance diagnosis, and optimizations. However, traditional solutions are either expensive or coarse-grained, consequently compromising their utility in accommodating today’s increasingly complex software systems. New solutions are emerging for VM-based languages due to the full control language VMs have over program executions. Existing such solutions, nonetheless, still lack flexibility, have high overhead, or provide limited context information for developing powerful dynamic analyses. In this thesis, we present a VM-based infrastructure, called marker tracing framework (MTF), to address the deficiencies in the existing solutions for providing better observability for VM-based languages. MTF serves as a solid foundation for implementing fine-grained low-overhead program instrumentation. Specifically, MTF allows analysis clients to: 1) define custom events with rich semantics ; 2) specify precisely the program locations where the events should trigger; and 3) adaptively enable/disable the instrumentation at runtime. In addition, MTF-based analysis clients are more powerful by having access to all information available to the VM. To demonstrate the utility and effectiveness of MTF, we present two analysis clients: 1) dynamic typestate analysis with adaptive online program analysis (AOPA); and 2) selective probabilistic calling context analysis (SPCC). In addition, we evaluate the runtime performance of MTF and the typestate client with the DaCapo benchmarks. The results show that: 1) MTF has acceptable runtime overhead when tracing moderate numbers of marker events; and 2) AOPA is highly effective in reducing the event frequency for the dynamic typestate analysis; and 3) language VMs can be exploited to offer greater observability.

Java Cryptographic Library for Smartphones

A JME-compliant cryptographic library for mobile application development is introduced in this paper. The library allows cryptographic protocols implementation over elliptic curves with different security levels and offers symmetric and asymmetric bilinear pairings operations, as Tate, Weil, and Ate pairings.

A Java-based simulation environment for networks of simplified neuron models

ACR is supported by a research grant from CNPq.

Desarrollo de un videojuego multiplataforma en Java

[ES] El trabajo consistirá en abordar el desarrollo de un videojuego utilizando el lenguaje de programación Java y una librería especializada en desarrollo de videojuegos. Crearemos un videojuego del género plataformas. Para ello utilizaremos una vista en dos dimensiones, el jugador controlará un personaje humanoide con el que deberá atravesar una serie de niveles. Los niveles estarán agrupados en mundos con distintas temáticas (nieve, espacio, etc.) y en ellos el jugador se encontrará con múltiples obstáculos y enemigos. Los mundos se definen como agrupaciones de diez niveles en las que en el décimo nivel de cada mundo (nivel final) el jugador se enfrenta a un enemigo con una complejidad mayor al resto. Un ejemplo de videojuego de plataformas similar al que se va a desarrollar sería: "Super Mario Bros.". La librería que utilizaremos permite el desarrollo de videojuegos de escritorio y para móviles utilizando el mismo código. Es multiplataforma y soporta Windows, Linux, Mac OS X, Android, iOS, y navegadores con soporte WebGL.

JavaFMI una librería Java para el estándar Functional Mockup Interface

[ES] El estándar Functional Mockup Interface (FMI), es un estándar abierto e independiente de cualquier aplicación o herramienta que permite compartir modelos de sistemas dinámicos entre aplicaciones. Provee una interfaz escrita en lenguaje C que ha de ser implementada por las distintas herramientas exportadoras y pone en común un conjunto de funciones para manipular los modelos.
JavaFMI es una herramienta que permite utilizar simulaciones que cumplen con el estándar FMI en aplicaciones Java de una manera muy simple, limpia y eficiente. Es un proyecto open source con licencia LGPL V2.1H y su código fuente se encuentra disponible para ser clonado en la pagina del proyecto. El proyecto se encuentra alojado en www.bitbucket.org/siani/javafmi y cuenta con una página de bienvenida donde se explica como se usa la librería, una página para reportar incidencias o solicitar que se implementen nuevas historias y una página donde se listan todas las versiones que hay disponibles para descargar. JavaFMI se distribuye como un fichero zip que contiene el .jar con el código compilado de la librería una carpeta lib con las dos dependencias que tiene con librerías externas y una copia de la licencia. Comparada con JFMI, con menos lineas de código, una API limpia, expresiva y auto documentada, y un rendimiento que es un 66 % mejor, JavaFMI es objetivamente la mejor herramienta Java que existe para manipular FMUs de la versión 1.0 y 2.0 del estándar FMI.

Automatic code generation: from process algebraic architectural descriptions to multithreaded java programs

Process algebraic architectural description languages provide a formal means for modeling software systems and assessing their properties. In order to bridge the gap between system modeling and system im- plementation, in this thesis an approach is proposed for automatically generating multithreaded object-oriented code from process algebraic architectural descriptions, in a way that preserves – under certain assumptions – the properties proved at the architectural level. The approach is divided into three phases, which are illustrated by means of a running example based on an audio processing system. First, we develop an architecture-driven technique for thread coordination management, which is completely automated through a suitable package. Second, we address the translation of the algebraically-specified behavior of the individual software units into thread templates, which will have to be filled in by the software developer according to certain guidelines. Third, we discuss performance issues related to the suitability of synthesizing monitors rather than threads from software unit descriptions that satisfy specific constraints. In addition to the running example, we present two case studies about a video animation repainting system and the implementation of a leader election algorithm, in order to summarize the whole approach. The outcome of this thesis is the implementation of the proposed approach in a translator called PADL2Java and its integration in the architecture-centric verification tool TwoTowers.

Analisi statica dei Deadlock in Featherweight Java con Futuri

Abbiamo studiato ABSFJf, un linguaggio ad oggetti concorrente con tipi di dato futuro ed operazioni per acquisire e rilasciare il controllo delle risorse. I programmi ABSFJf possono manifestare lock (deadlock e livelock) a causa degli errori del programmatore. Per individuare staticamente possibili com- portamenti non voluti abbiamo studiato e implementato una tecnica per l'analisi dei lock basata sui contratti, che sono una descrizione astratta del comportamento dei metodi. I contratti si utilizzano per formare un automa i cui stati racchiudono informazioni di dipendenza di tipo chiamante-chiamato; vengono derivati automaticamente da un algoritmo di type inference e model- lati da un analizzatore che sfrutta la tecnica del punto

Da Java a Objective-C: Porting e dispositivi portatili

La tesi si propone di studiare il rapporto tra i due linguaggi di programmazione più diffusi per dispositivi portatili, e si concentra in particolare sul porting dal diffusissimo linguaggio Java all'emergente Objective-C. Strumenti come J2ObjC e Codename One saranno studiati e comparati.

Progettazione e implementazione di una applicazione per dispositivi mobili basata su piattaforma android (linguaggio java) a supporto di soggetti affetti da disturbi dello spettro autistico

Nella maggior parte dei casi, i soggetti affetti da Disturbo dello Spettro Autistico hanno un deficit di comunicazione, sia esso verbale o non verbale. Nonostante, ad oggi, non esista una cura per questo disturbo, una diagnosi precoce entro il terzo anno di vita del soggetto e un programma educativo coerente con le necessità del paziente, permettono al bambino con autismo di raggiungere quantomeno le abilità comunicative di base. Recenti studi hanno dimostrato che l’utilizzo di Information and Communication Technology (ICT) nel trattamento di soggetti affetti da Disturbo dello Spettro Autistico può portare molti benefici, dato che, da un lato, computer, tablet e smartphone sono strumenti strutturati e prevedibili e, dall’altro, i sintetizzatori vocali, se presenti, sono privi di inflessioni verbali. A questo proposito, durante il mio tirocinio di tesi magistrale presso l’azienda “CSP – Innovazioni nelle ICT” di Torino, ho sviluppato un’applicazione per tablet Android che permette a psicologi, educatori, logopedisti, insegnanti e genitori di creare tabelle comunicative circostanziate alle esigenze del soggetto e che consente a quest’ultimo di utilizzare questo strumento come efficace mediatore sociale. Questo software si va a inserire in un progetto più ampio, denominato “tools4Autism”, nato dalla collaborazione tra il centro di ricerca di cui sopra, la “Fondazione ASPHI Onlus – ICT per migliorare la qualità di vita delle persone con disabilità” e il “Centro Autismo e Sindrome di Asperger” di Mondovì (CN). L’applicazione prevede principalmente due metodi di utilizzo: il primo, definito “modalità operatore”, è un editor che permette di creare tabelle composte da un numero variabile di immagini che possono essere pittogrammi, fotografie personali, disegni del bambino e possono essere accompagnate o meno da un testo. Una volta create le tabelle, l’operatore ha la possibilità di modificarle, eliminarle, variarne l’ordine, esportarle su altri dispositivi o importare tabelle precedentemente create. Il secondo metodo di utilizzo, definito “modalità utente”, permette al soggetto affetto da Disturbo Autistico di comunicare con altre persone sfruttando le tabelle create dall’operatore coerentemente con le sue necessità. Al tocco dell’immagine da parte del bambino, essa viene evidenziata tramite un contorno rosso e, se abilitato, il sintetizzatore vocale riproduce il testo associato a tale immagine. I principali fattori di innovazione dell’applicazione sono la gratuità, la semplicità di utilizzo, la rapidità nella creazione e nell’aggiornamento delle tabelle comunicative, la portabilità dello strumento e l’utilizzo della sintesi vocale. Il software sarà sperimentato presso il “Centro Autismo e Sindrome di Asperger”, centro di neuropsichiatria infantile specializzato nello studio del Disturbo Autistico. Tale sperimentazione si pone come obiettivo quello di verificare gli effettivi miglioramenti nella velocità e nella qualità di apprendimento delle fondamentali abilità comunicative.

Middleware per Internet of Things: Java Embedded come caso di studio

Grazie al progresso dell'elettronica, ai giorni nostri, è possibile costruire dispositivi elettronici molto piccoli, che col passare del tempo lo sono sempre più. Questo ci permette di poter imboccare nuove strade nel mondo dell'informatica, sfruttando proprio questo fatto. Le dimensioni ridotte dei dispositivi in commercio, come sensori, attuatori, tag e tanto altro, sono particolarmente adatte a nuovi scenari applicativi. Internet of Things è una visione in cui Internet viene esteso alle cose. Facendo largo uso di dispositivi come sensori e tag è possibile realizzare sistemi intelligenti che possono avere riscontri positivi nella vita di tutti i giorni. Tracciare la posizione degli oggetti, monitorare pazienti da remoto, rilevare dati sull'ambiente per realizzare sistemi automatici (ad esempio regolare automaticamente la luce o la temperatura di una stanza) sono solo alcuni esempi. Internet of Things è la naturale evoluzione di Internet, ed è destinato a cambiare radicalmente la nostra vita futura, poichè la tecnologia sarà sempre più parte integrante della nostra vita, aumentando sempre più il nostro benessere e riducendo sempre più il numero delle azioni quotidiane da compiere. Sempre più sono middleware, le piattaforme e i sistemi operativi che nascono per cercare di eliminare o ridurre le problematiche relative allo sviluppo di sistemi di questo genere, e lo scopo di questa tesi è proprio sottolinearne l'importanza e di analizzare gli aspetti che questi middleware devono affrontare. La tesi è strutturata in questo modo: nel capitolo uno verrà fatta una introduzione a Internet of Things, analizzando alcuni degli innumerevoli scenari applicativi che ne derivano, insieme però alle inevitabili problematiche di tipo tecnologico e sociale. Nel secondo capitolo verranno illustrate le tecnologie abilitanti di Internet of Things, grazie alle quali è possibile realizzare sistemi intelligenti. Nel terzo capitolo verranno analizzati gli aspetti relativi ai middleware, sottolineandone l'importanza e prestando attenzione alle funzioni che devono svolgere, il tutto riportando anche degli esempi di middleware esistenti. Nel quarto capitolo verrà approfondito il middleware Java Embedded di Oracle.