Uma Proposta de distribuição do servidor de arquivos em clusters

A evolução da Computação Baseada em Clusters, impulsionada pelo avanço tecnológico e pelo custo relativamente baixo do hardware de PCs, tem levado ao surgimento de máquinas paralelas de porte cada vez maior, chegando à ordem das centenas e mesmo milhares de nós de processamento. Um dos principais problemas na implantação de clusters desse porte é o gerenciamento de E/S, pois soluções centralizadas de armazenamento de arquivos, como o NFS, rapidamente se tornam o gargalo dessa parte do sistema. Ao longo dos últimos anos, diversas soluções para esse problema têm sido propostas, tanto pela utilização de tecnologias especializadas de armazenamento e comunicação, como RAID e fibra ótica, como pela distribuição das funcionalidades do servidor de arquivos entre várias máquinas, objetivando a paralelização de suas operações. Seguindo essa última linha, o projeto NFSP (NFS Parallèle) é uma proposta de sistema de arquivos distribuído que estende o NFS padrão de forma a aumentar o desempenho das operações de leitura de dados pela distribuição do serviço em vários nós do cluster. Com essa abordagem, o NFSP objetiva aliar desempenho e escalabilidade aos benefícios do NFS, como a estabilidade de sua implementação e familiaridade de usuários e administradores com sua semântica de uso e seus procedimentos de configuração e gerenciamento. A proposta aqui apresentada, chamada de dNFSP, é uma extensão ao NFSP com o objetivo principal de proporcionar melhor desempenho a aplicações que explorem tanto a leitura como a escrita de dados, uma vez que essa última característica não é contemplada pelo modelo original A base para o funcionamento do sistema é um modelo de gerenciamento distribuído de meta-dados, que permite melhor escalabilidade e reduz o custo computacional sobre o meta-servidor original do NFSP, e também um mecanismo relaxado de manutenção de coerência baseado em LRC (Lazy Release Consistency), o qual permite a distribuição do serviço sem acarretar em operações onerosas de sincronização de dados. Um protótipo do modelo dNFSP foi implementado e avaliado com uma série de testes, benchmarks e aplicações. Os resultados obtidos comprovam que o modelo pode ser aplicado como sistema de arquivos para um cluster, efetivamente proporcionando melhor desempenho às aplicações e ao mesmo tempo mantendo um elevado nível de compatibilidade com as ferramentas e procedimentos habituais de administração de um cluster, em especial o uso de clientes NFS padrões disponíveis em praticamente todos os sistemas operacionais da atualidade.

Co-simulação distribuída de sistemas heterogêneos

Na simulação heterogênea de um sistema eletrônico complexo, um mesmo modelo pode ser composto por partes distintas em relação às tecnologias ou linguagens utilizadas na sua descrição, níveis de abstração, ou pela combinação de partes de software e de hardware (escopo da co-simulação). No uso de modelos heterogêneos, a construção de uma ponte eficaz entre diferentes simuladores, em conjunto com a solução de problemas tais como sincronização e tradução de dados, são alguns dos principais desafios. No contexto do projeto de sistemas embarcados, a validação desses sistemas via co-simulação está sujeita a estes desafios na medida em que um mesmo modelo de representação precisa suportar a cooperação consistente entre partes de hardware e de software. Estes problemas tornam-se mais significativos quando abordados em ambientes distribuídos, o que aumenta a complexidade dos mecanismos que gerenciam os ítens necessários à correta cooperação entre partes diferentes. Contudo, embora existam abordagens e ferramentas voltadas para o tratamento de modelos heterogêneos, inclusive em ambientes distribuídos, ainda persiste uma gama de limitações causadas pela distribuição e heterogeneidade de simuladores. Por exemplo, restrições quanto à variedade de tecnologias (ou linguagens) utilizadas na descrição das partes de um modelo, flexibilidade para o reuso de partes existentes, ou em tarefas de gerenciamento de sincronização/dados/interface/distribuição. Além disso, em geral, nas soluções existentes para simulação heterogênea, alterações são necessárias sobre as partes do modelo, limitando a preservação de sua integridade. Esta é uma característica indesejável, por exemplo, no reuso de componentes IP (Intellectual Property) Neste contexto, esta tese apresenta o DCB (Distributed Co-simulation Backbone), cujo propósito geral é o suporte à execução distribuída dos modelos heterogêneos. Para isso, são observados de modo integrado quatro fatores básicos: a distribuição física; a independência dos componentes (partes); o encapsulamento das estratégias de gerenciamento de tempo, de dados e de comunicação; e a sincronização híbrida. Em geral, as soluções existentes valorizam um fator em detrimento dos demais, dependendo dos propósitos envolvidos e sua variação em relação ao grau de especificidade (soluções proprietárias ou restritas a um escopo de aplicações). O Tangram, também discutido nesta tese em termos de requisitos, é uma proposta de ambiente para projeto de modelos heterogêneos distribuídos. No contexto da especificação do DCB, esta proposta tem como objetivo geral agregar num mesmo ambiente funcionalidades de apoio para a busca e catalogação de componentes, seguidas do suporte à construção e à execução distribuída de modelos heterogêneos via DCB. À luz dos princípios de generalidade e flexibilidade da arquitetura do DCB, o Tangram visa permitir que o projetista reduza seu envolvimento com detalhes relacionados ao provimento de condições necessárias à cooperação entre componentes heterogêneos. No escopo desta tese, ênfase foi dada à co-simulação de sistemas embarcados, ênfase esta observada também na construção do protótipo do Tangram/DCB, e nos estudos de caso. Contudo, a estrutura do DCB é apropriada para qualquer domínio onde a simulação possa ser utilizada como instrumento de validação, entre outros propósitos.

Atributos químicos do solo afetados por métodos de preparo e sistemas de culturas

Métodos de preparo e sistemas de culturas podem afetar os atributos químicos do solo e, conseqüentemente, sua fertilidade. Com o objetivo de avaliar os efeitos destas práticas, foram analisadas amostras de solo coletadas de seis camadas (0-2,5, 2,5-5, 5-7,5, 7,5-12,5, 12,5-17,5 e 17,5-30 cm), no 13º ano de experimento de longa duração, instalado em 1985, em um Argissolo Vermelho distrófico, localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS. O experimento constitui-se de três métodos de preparo (convencional-PC, reduzido-PR e plantio direto-PD), três sistemas de culturas (aveia/milho-A/M, vica/milho-V/M e aveia+vica/ milho+caupi-A+V/M+C) e duas doses de N mineral no milho (0 kg N ha-1 ano-1 e 180 kg N ha-1 ano-1 na forma de uréia). Houve aumento no estoque de carbono orgânico (CO) do solo no PD e PR quando associados com sistemas de culturas com maior aporte de resíduos vegetais ao solo. Os métodos de preparo sem revolvimento do solo apresentaram maior valor de CTC efetiva e a pH 7,0, em concordância com o teor de CO. Maiores teores de Ca, Mg e P foram determinados na camada superficial do solo (0-5 cm) em PD e PR, enquanto o solo em PC apresentou distribuição homogênea destes atributos na camada arável (0-17,5 cm). Sistemas de culturas que incluíram leguminosas, principalmente o sistema V/M, apresentaram menor valor de pH e maiores valores de Al trocável e saturação por alumínio. Em média, tratamentos com aplicação de N mineral apresentaram menores valores de pH e de saturação por bases e aumento da saturação por alumínio.

Análise da distribuição de um simulador multinível

A validação de projetos de sistemas eletrônicos pode ser feita de diversas maneiras, como tem sido mostrado pelas pesquisas em síntese automática e verificação formal. Porém, a simulação ainda é o método mais utilizado. O projeto de um sistema digital típico pode ser desenvolvido em diversos níveis de abstração, como os níveis algorítmico, lógico ou analógico. Assim, a simulação também deve ser executada em todos esses níveis. A simulação apresenta, contudo, o inconveniente de não conseguir conciliar uma alta acuracidade de resultados com um baixo tempo de simulação. Quanto mais detalhada é a descrição do circuito, maior é o tempo necessário para simulá-lo. O inverso também é verdadeiro, ou seja, quanto menor for a acuracidade exigida, menor será o tempo dispendido. A simulação multinível tenta conciliar eficiêencia e acuracidade na simulação de circuitos digitais, propondo que partes do circuito sejam descritas em diferentes níveis de abstração. Com isso, somente as partes mais críticas do sistema são descritas em detalhes e a velocidade da simulação aumenta. Contudo, essa abordagem não é suficiente para oferecer um grande aumento na velocidade de simulação de grandes circuitos. Assim, surge como alternativa a aplicação de técnicas de processamento distribuído à simulação multinível. Os aspectos que envolvem a combinação dessas duas técnicas são abordados nesse trabalho. Como plataforma para os estudos realizados, optou-se por usar duas ferramentas desenvolvidas nessa Universidade: os simuladores do Sistema AMPLO e o Sistema Operacional HetNOS. São estudadas técnicas de sincronização em sistemas distribuídos, fundamentais para o desenvolvimento dos simuladores e, finalmente, são propostas alternativas para a distribuição dos simuladores. É realizada, ainda, uma análise comparativa entre as versões propostas.

Estruturação de um sistema de medidas de desempenho : um estudo de múltiplos casos em empresas do setor de distribuição

A mensuração do desempenho organizacional é um assunto que tem sido muito estudado nos anos mais recentes, sendo esta uma preocupação tanto acadêmica quanto dos executivos de negócio. Foram feitos diversos estudos sobre o tema, uma vez que tais estudos foram elaborados obedecendo aos critérios exigidos no contexto. Desta forma, a presente pesquisa buscou encontrar elementos de apoio à estruturação de um Sistema de Medidas de Desempenho que seja reconhecido como de vital importância enquanto ferramenta auxiliar para a tomada de decisões. Estes elementos surgiram através da análise do processo de planejamento estratégico, uma vez que é a partir deste processo que se baseia a estruturação do sistema. Através do método de estudo de múltiplos casos, a presente pesquisa estudou duas empresas do setor de distribuição. A primeira destas estava em uma etapa inicial do processo de estruturação, onde, durante esta formulação, predomina o empirismo; e a segunda, em sua etapa final, o que permitiu a realização da pesquisa com uma visão deste processo de estruturação em suas diferentes etapas. Os resultados da pesquisa trazem à luz a relevância dos elementos culturais e ambientais para a estruturação de um Sistema de Medidas de Desempenho. Do mesmo modo, estes resultados destacam a importância de se executar os princípios de gestão estratégica durante a operacionalização deste sistema. Como produto final desta pesquisa, é apresentado um modelo de estruturação de um Sistema de Medidas de Desempenho para empresas do setor de distribuição, cujos principais elementos são os de Política e Cultura Organizacional, de Ambientes Externo e Interno, de Estratégia, de Objetivos Estratégicos e de Princípios de Gestão.

Uma análise da distribuição espacial do sistema varejista de Curitiba: evolução, estágio atual e perspectiva

O sistema varejista de Curitiba, mais precisamente a localização, presente e futura, das instituições que compõem foi examinada nesta dissertação. Inicialmente foram apresentados os estudos sobre as teorias do desenvolvimento urbano e os referentes a teoria varejista, elaborando-se, a artir disso, uma síntese teórica capaz de fornecer instrumentos utilizados na explicação e análise dos sistemas urbano e varejista de Curitiba. Posteriormente foi estudado o caso específico de Curitiba, em termos de evolução urbano e varejista. Este estudo foi útil na identificação das principais variáveis considerados na consecução do objetivo proposto. Ao final é apresentada uma proposição da metodologia e análise da localização das instituições varejistas em Curitiba.

Persistência e riqueza de mamíferos focais em sistemas agropecuários no planalto meridional brasileiro

A demanda pela produção comercial de madeira exótica e criação de gado é uma fonte comum de conflitos que pode produzir um efeito negativo na conservação da vida silvestre. Este conflito é particularmente evidente no sul do Brasil, onde as áreas protegidas não são grandes suficientes para garantir as necessidades de ocupação de espécies com grandes exigências territoriais, e onde a densidade humana é elevada. Desta maneira, a conservação destas espécies precisa ser assegurada com a manutenção de habitats fora das reservas oficiais. O objetivo desta tese foi identificar os padrões de perda de integridade ambiental na paisagem, buscando os limites nos quais a estabilidade de uma comunidade e de sua estrutura trófica podem ser severamente afetados (capítulo 2 e 3), de maneira que estes resultados possam ser utilizados como procedimentos para escolha de áreas a serem protegidas, recuperação ambiental, e seleção de modelos ecologicamente sustentáveis de manejo comercial. Vários características de grupos indicadores baseados na presençaausência de mamíferos florestais (>1kg) foram verificados para este propósito, incluindo a persistência, riqueza, e composição das comunidades, além da riqueza trófica e presença do maior predador da área, o puma Puma concolor. Explorou-se, também, as limitações do uso de estimativas de riqueza de espécies como diretriz exclusiva de ações de conservação. Os resultados mostraram que RE não estava necessariamente relacionada com a melhor integridade ambiental pressuposta, e corroborada através dos outros indicadores (capítulo 3). Adicionalmente, a RE variou com método amostral, resultado que emerge como impecilho para o uso exclusivo deste parâmetro como indicador (capítulo 4). Esta variação implica que inferências de RE baseadas em múltiplos estudos pode resultar em erro se os mesmos métodos amostrais não forem usados em todos eles. A maior parte das espécies amostradas são dependentes da floresta, sendo que a abordagem por indicadores confirmou esta relação, revelando que as comunidades de mamíferos florestais sofreram as maiores perdas em áreas menos florestadas. A configuração da paisagem poderia ser resumida em propriedades particulares de 600 ha, com florestas restritas a menos de 38% na escala de paisagem. Espécies extintas or quase extintas na configuração observada foram a ariranha Pteronura brasiliensis, tamanduá-bandeira Myrmecophaga tridactyla, onça-pintada Panthera onca, anta Tapirus terrestris. Espécies severamente ameaçadas foram o loboguará Chrysocyon brachyurus e queixada Tayassu pecari. Mesmo assim, informações da distribuição histórica destas espécies em ambientes de floresta-savana, antes da colonização completa por causasianos, indicam que a extensão naturalmente reduzida da floresta nestes ambientes não constituía-se em obstáculo para sua existência, a partir do que é possível inferir que a extinção das espécies foi provocada pelo padrão de ocupação rural e atitudes humanas incompatíveis com a existência destas. Atualmente, exceto pelas espécies com maior demanda florestal, muitas demostram uma surpreendente persistência em condições de cobertura florestal nativa de aproximadamente 10% na paisagem rural não urbanizada.

Redes de mapas acoplados em sistemas biológicos de reação-difusão

Em modelos em que a distribuição espacial da população não é con- siderada, isto é, quando se supõe que haja uma homogeneidade espacial, e se estuda a evolução temporal do sistema, há uma única variável independente: o tempo. Caso a população seja constituída de duas espécies, do tipo parasitóide-hospedeiro, e a variável independente tempo for considerada discreta, teremos um sistema de equações a diferenças, como por exemplo o modelo de Nicholson-Bailey cujas soluções são apresentadas neste trabalho. Populações espacialmente distribuídas, em um espaço de natureza discreta, juntamente com a dinâmica vital em tempo discreto, têm o seu comportamento estudado através de redes de mapas acoplados. Após estudar o modelo de Hassell (dinâmica vital de Nicholson-Bailey com movimentação por difusão) e o modelo planta-herbívoro com movimentação por taxia, deduzimos e simulamos um modelo incluindo movimentação por taxia, difusão e convecção. É também apresentado neste trabalho, um paralelo entre estes modelos de redes de mapas acoplados e aqueles com as equações diferenciais correspondentes.

Dimensionamento de rede de distribuição de água tipo ramificada

O vídeo aborda conceitos de hidráulica, ressalta tópicos sobre pressões exigidas (dinâmica e estática) recomendadas pela norma, apresenta um caso prático de rede ramificada e finaliza com dimensionamento de todas as variáveis e equações pertinentes a esse cálculo.

Sistemas de informação geográfica e análise espacial de dados como ferramentas para determinação de agregação espacial de doenças: a hanseníase como modelo

This work demonstrates the importance of using tools used in geographic information systems (GIS) and spatial data analysis (SDA) for the study of infectious diseases. Analysis methods were used to describe more fully the spatial distribution of a particular disease by incorporating the geographical element in the analysis. In Chapter 1, we report the historical evolution of these techniques in the field of human health and use Hansen s disease (leprosy) in Rio Grande do Norte as an example. In Chapter 2, we introduced a few basic theoretical concepts on the methodology and classified the types of spatial data commonly treated. Chapters 3 and 4 defined and demonstrated the use of the two most important techniques for analysis of health data, which are data point processes and data area. We modelled the case distribution of Hansen s disease in the city of Mossoró - RN. In the analysis, we used R scripts and made available routines and analitical procedures developed by the author. This approach can be easily used by researchers in several areas. As practical results, major risk areas in Mossoró leprosy were detected, and its association with the socioeconomic profile of the population at risk was found. Moreover, it is clearly shown that his approach could be of great help to be used continuously in data analysis and processing, allowing the development of new strategies to work might increase the use of such techniques in data analysis in health care

Diversidade e distribuição espacial de artrópodes associados ao solo em agroecossistemas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Padrão de distribuição de K+, Ca++, Mg++ e P no solo de um pomar de citros em função da fertirrigação

Em solos tropicais, a distribuição dos nutrientes no solo em função da fertirrigação realizada por meio de irrigação localizada (gotejamento e/ou microaspersão), na cultura de citros, é pouco conhecida. Este trabalho teve por objetivo avaliar os padrões de distribuição de potássio, cálcio, magnésio e fósforo em solo tropical, em função da fertirrigação, aplicada por dois sistemas de irrigação localizada (microaspersão e gotejamento), sendo que o sistema por gotejamento era composto por uma e duas linhas laterais por linha de plantas, e o de microaspersão por apenas uma linha, e com três dotações hídricas (100%, 75% e 50%) da evapotranspiração da cultura (ETc), em um pomar de laranjeira. As fontes de fertilizantes utilizadas na fertirrigação foram o nitrato de amônio (fonte de N), o cloreto de potássio (fonte de K+) e o ácido fosfórico (fonte de P). Observouse que, sob o emissor, nos tratamentos com gotejamento, houve depleção nos teores de Ca++ e Mg++ desde a superfície do solo até 60 cm de profundidade em relação aos teores anteriores às fertirrigações, enquanto os teores de P aumentaram, principalmente na camada de 0 cm a 20 cm. Na microaspersão, esses efeitos não foram observados, ocorrendo distribuição mais homogênea desses nutrientes tanto na direção transversal à linha de plantas quanto em profundidade. As lâminas de irrigação aplicadas por irrigação localizada não interferem na distribuição de K+ aplicado por fertirrigação e do Ca++ e Mg++ no solo em profundidade, porém menores lâminas de irrigação promovem maior concentração de P na camada mais superficial do solo, e lâminas maiores carregam o P para camadas mais profundas.

Implementação e análise de desempenho dos protocolos de criptografia neural e Diffie-Hellman em sistemas RFID utilizando uma plataforma embarcada

RFID (Radio Frequency Identification) identifies object by using the radio frequency which is a non-contact automatic identification technique. This technology has shown its powerful practical value and potential in the field of manufacturing, retailing, logistics and hospital automation. Unfortunately, the key problem that impacts the application of RFID system is the security of the information. Recently, researchers have demonstrated solutions to security threats in RFID technology. Among these solutions are several key management protocols. This master dissertations presents a performance evaluation of Neural Cryptography and Diffie-Hellman protocols in RFID systems. For this, we measure the processing time inherent in these protocols. The tests was developed on FPGA (Field-Programmable Gate Array) platform with Nios IIr embedded processor. The research methodology is based on the aggregation of knowledge to development of new RFID systems through a comparative analysis between these two protocols. The main contributions of this work are: performance evaluation of protocols (Diffie-Hellman encryption and Neural) on embedded platform and a survey on RFID security threats. According to the results the Diffie-Hellman key agreement protocol is more suitable for RFID systems

Automação da detecção de fraudes em sistemas de medição de energia elétrica utilizando lógica fuzzy em ambiente SCADA

This works presents a proposal to make automatic the identification of energy thefts in the meter systems through Fuzzy Logic and supervisory like SCADA. The solution we find by to collect datas from meters at customers units: voltage, current, power demand, angles conditions of phasors diagrams of voltages and currents, and taking these datas by fuzzy logic with expert knowledge into a fuzzy system. The parameters collected are computed by fuzzy logic, in engineering alghorithm, and the output shows to user if the customer researched may be consuming electrical energy without to pay for it, and these feedbacks have its own membership grades. The value of this solution is a need for reduce the losses that already sets more than twenty per cent. In such a way that it is an expert system that looks for decision make with assertivity, and it looks forward to find which problems there are on site and then it wont happen problems of relationship among the utility and the customer unit. The database of an electrical company was utilized and the datas from it were worked by the fuzzy proposal and algorithm developed and the result was confirmed

ISE-SPL: Uma abordagem baseada em linha de produtos de software aplicada à geração automática de sistemas para educação médica na plataforma E-learning

E-learning, which refers to the use of Internet-related technologies to improve knowledge and learning, has emerged as a complementary form of education, bringing advantages such as increased accessibility to information, personalized learning, democratization of education and ease of update, distribution and standardization of the content. In this sense, this paper aims to develop a tool, named ISE-SPL, whose purpose is the automatic generation of E-learning systems for medical education, making use of concepts of Software Product Lines. It consists of an innovative methodology for medical education that aims to assist professors of healthcare in their teaching through the use of educational technologies, all based on computing applied to healthcare (Informatics in Health). The tests performed to validate the ISE-SPL were divided into two stages: the first was made by using a software analysis tool similar to ISE-SPL, called SPLOT and the second was performed through usability questionnaires to healthcare professors who used ISESPL. Both tests showed positive results, proving it to be an efficient tool for generation of E-learning software and useful for professors in healthcare