Conceção de um tutorial de Iniciação ao co-projeto de Hardware/software

A crescente evolução dos dispositivos contendo circuitos integrados, em especial os FPGAs (Field Programmable Logic Arrays) e atualmente os System on a chip (SoCs) baseados em FPGAs, juntamente com a evolução das ferramentas, tem deixado um espaço entre o lançamento e a produção de materiais didáticos que auxiliem os engenheiros no Co- Projecto de hardware/software a partir dessas tecnologias. Com o intuito de auxiliar na redução desse intervalo temporal, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de documentos (tutoriais) direcionados a duas tecnologias recentes: a ferramenta de desenvolvimento de hardware/software VIVADO; e o SoC Zynq-7000, Z-7010, ambos desenvolvidos pela Xilinx. Os documentos produzidos são baseados num projeto básico totalmente implementado em lógica programável e do mesmo projeto implementado através do processador programável embarcado, para que seja possível avaliar o fluxo de projeto da ferramenta para um projeto totalmente implementado em hardware e o fluxo de projeto para o mesmo projeto implementado numa estrutura de harware/software.

As TIC no desenvolvimento das compêtencias (meta) linguísticas das crianças com perturbações no desenvolvimento da linguagem : virtualidades do programa Boardmaker para o desenvolvimento de estratégias de ensino-aprendizagem. 'El uso de las TIC en el desarrollo de la competencia meta lingüística en niños con dificultades en el desarrollo del lenguaje : ventajas del programa Boardmaker en el desarrollo de estrategias de enseñanza-aprendizaje'.

Resumen en inglés

Comunicar com símbolos em contexto inclusivo : aplicação de software educativo

O presente estudo de investigação-ação partiu da necessidade de investigar e aprofundar a aprendizagem do mecanismo da leitura e da escrita numa criança com Paralisia Cerebral mediante a aplicação do software educativo “Comunicar com Símbolos”. O trabalho desenvolveu-se inicialmente num Centro Escolar de um Agrupamento de Escolas da zona centro do país, no distrito de Santarém, passando a realizar-se, após avaliação diagnóstica, numa Instituição Particular de Segurança Social - Centro de Deficientes Profundos da mesma região e analisa essencialmente o desenvolvimento da aprendizagem da leitura e da escrita numa criança com Paralisia Cerebral Espástica Bilateral com predomínio nos membros inferiores através da aplicação de dez sessões planificadas com base na utilização do software educativo Comunicar com Símbolos, da Cnotinfor – Imagina. Após a intervenção e a análise dos resultados, concluiu-se que o programa informático supramencionado apresenta vantagens significativas na consolidação da leitura e da escrita da criança com Paralisia Cerbral. Este trabalho de natureza interventiva não pretende, de forma alguma, dar respostas únicas na implementação de estratégias na melhoria do desenvolvimento do mecanismo da leitura e da escrita em crianças com Paralisia Cerebral, mas apenas contribuir para uma reflexão aprofundada sobre a importância da aplicação das tecnologias de apoio na prática pedagógica com crianças com Necessidades Educativas Especiais, no geral.

An aspect-oriented reference architecture for Software Engineering Environments

Reusable and evolvable Software Engineering Environments (SEES) are essential to software production and have increasingly become a need. In another perspective, software architectures and reference architectures have played a significant role in determining the success of software systems. In this paper we present a reference architecture for SEEs, named RefASSET, which is based on concepts coming from the aspect-oriented approach. This architecture is specialized to the software testing domain and the development of tools for that domain is discussed. This and other case studies have pointed out that the use of aspects in RefASSET provides a better Separation of Concerns, resulting in reusable and evolvable SEEs. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

EXPLOITING A GENERIC APPROACH TO CONSTRUCT COMPONENT-BASED SYSTEMS SOFTWARE IN LINUX ENVIRONMENTS

Component-based software engineering has recently emerged as a promising solution to the development of system-level software. Unfortunately, current approaches are limited to specific platforms and domains. This lack of generality is particularly problematic as it prevents knowledge sharing and generally drives development costs up. In the past, we have developed a generic approach to component-based software engineering for system-level software called OpenCom. In this paper, we present OpenComL an instantiation of OpenCom to Linux environments and show how it can be profiled to meet a range of system-level software in Linux environments. For this, we demonstrate its application to constructing a programmable router platform and a middleware for parallel environments.

Advanced functionality for radio analysis in the Offline software framework of the Pierre Auger Observatory

The advent of the Auger Engineering Radio Array (AERA) necessitates the development of a powerful framework for the analysis of radio measurements of cosmic ray air showers. As AERA performs ""radio-hybrid"" measurements of air shower radio emission in coincidence with the surface particle detectors and fluorescence telescopes of the Pierre Auger Observatory, the radio analysis functionality had to be incorporated in the existing hybrid analysis solutions for fluorescence and surface detector data. This goal has been achieved in a natural way by extending the existing Auger Offline software framework with radio functionality. In this article, we lay out the design, highlights and features of the radio extension implemented in the Auger Offline framework. Its functionality has achieved a high degree of sophistication and offers advanced features such as vectorial reconstruction of the electric field, advanced signal processing algorithms, a transparent and efficient handling of FFTs, a very detailed simulation of detector effects, and the read-in of multiple data formats including data from various radio simulation codes. The source code of this radio functionality can be made available to interested parties on request. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

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.

Visualização de informações aplicada à gerência de software

O desenvolvimento e manutenção de software fazem parte de um processo intrinsecamente difícil e que consome tempo e custos, principalmente quando o sistema consiste de milhares de linhas de código. Por isso, sistemas de visualização de software objetivam prover mecanismos para construir representações visuais de informações sobre programas e sistemas, através das quais o programador pode analisar e compreender características de sua estrutura e funcionamento em um maior nível de abstração do que o código fonte. Assim, ferramentas visuais de software que suportam as tarefas de desenvolvimento, depuração, manutenção e reutilização tornam-se mais necessárias pelo fato de ajudarem a reduzir a complexidade inerente do processo de compreensão. Esse trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de um visualizador que exiba as informações existentes nos programas de forma mais rápida e legível, evitando que o programador/analista tenha que percorrer as linhas de código. O texto inicialmente situa a área de visualização de informações, abordando a área de visualização de software, uma vez que a visualização de software é assim chamada por tratar da visualização de informações que são extraídas de programas. Em seguida, é apresentado um estudo de caso baseado no desenvolvimento dos sistemas da empresa Benfare Informática, no qual caracteriza-se a necessidade de ferramentas que auxiliem a compreensão de programas, com o objetivo de otimizar as operações de manutenção e desenvolvimento de programas. O restante do trabalho trata do sistema VisProgress que foi um protótipo desenvolvido como ferramenta de apoio para a equipe de desenvolvimento da empresa e como forma de avaliar o uso de técnicas de visualização em tal situação. A ferramenta desenvolvida é um visualizador de informações que percorre programas escritos em Progress, ferramenta de desenvolvimento utilizada pela empresa, e extrai as informações encontradas nos programas. A visualização é dividida em três partes. A primeira permite a visualização de informações textuais extraídas diretamente do código fonte dos programas que compõem os sistemas, a segunda faz a visualização de um grafo que representa a chamada de programas, e a terceira e última faz a visualização também de um grafo, porém representando o compartilhamento de variáveis entre os programas. A obtenção dos grafos foi construída em Delphi, porém a visualização gráfica é feita através da ferramenta Dotty, ferramenta específica para visualização de grafos. Após a descrição do protótipo implementado, são apresentados os resultados obtidos com a avaliação da ferramenta feita nas empresas Benfare Informática e Dzset Soluções e Sistemas para Computação.

Desenvolvimento de um sistema de ensaio de módulos fotovoltaicos

Com a progressiva disseminação de sistemas fotovoltaicos nos últimos anos tornouse cada vez mais importante a correta caracterização dos módulos fotovoltaicos. A partir da análise da curva corrente versus tensão são obtidas as principais características elétricas de um módulo fotovoltaico, especialmente a potência máxima que o módulo é capaz de fornecer a uma determinada carga. Nesta dissertação é descrito o desenvolvimento de um sistema de ensaios e apresentada uma metodologia para a determinação de curvas características 1-V de módulos fotovoltaicos sob iluminação natural. Sempre observando as normas nacionais e internacionais que regulam ensaios de dispositivos fotovoltaicos, foram estudadas as grandezas necessárias para o levantamento das curvas e qual a instrumentação mais adequada em função das disponibilidades do Laboratório de Energia Solar da UFRGS. o sistema de medidas foi montado e posto em operação. Para o funcionamento automatizado deste sistema foi desenvolvido e implantado um software específico de aquisição de dados e controle. Com o sistema desenvolvido foi levantada a curva I-V de um módulo padrão, previamente calibrado no Instituto de Energías Renovables do Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales de Madrid, Espanha, e comparados os resultados, os quais mostraram ótima concordância. Através de uma análise das incertezasassociadas ao experimento é demonstradaa adequaçãodo métodoe do instrumentalutilizado.

Desenvolvimento de uma abordagem para a inserção da simulação no setor hospitalar de Porto Alegre

Esta dissertação apresenta uma abordagem para inserção e aplicação da técnica de Simulação Computacional como ferramenta de apoio a análise de decisão no setor hospitalar. Um grupo de onze hospitais foi contemplado diretamente no estudo. O processo de inserção da ferramenta foi implementado em quatro macro etapas. As duas primeiras etapas envolveram a totalidade do grupo de hospitais e objetivaram a divulgação da ferramenta; foram elas: (i) Pesquisa para diagnosticar o conhecimento e interesse do grupo na técnica, e (ii) realização de seminários para divulgação da técnica. As duas macro etapas finais caracterizam um estudo de caso, tendo sido desenvolvidas em um hospital; foram elas: (iii) Estudo-Piloto com desenvolvimento de um modelo computacional utilizando um software dedicado, no qual o grupo do hospital foi treinado, e (iv) utilização do modelo na definição das características de um novo serviço de atendimento. Durante todo o processo onze hospitais participaram da pesquisa realizada, aproximadamente cem pessoas assistiram a pelo menos um dos seminários e um hospital desenvolveu um estudo aplicado de simulação. Neste estudo a simulação foi utilizada para analisar alternativas para uma situação específica no hospital e um novo serviço alternativo foi criado a partir da análise realizada e do modelo desenvolvido. O resultado decorrente da simulação foi implementado na prática. Pode-se constatar neste trabalho o grande interesse dos hospitais em técnicas que auxiliem a tomada de decisão.

Utilização de padrões de análise no desenvolvimento de modelo para sistemas de gestão empresarial

Este trabalho apresenta um modelo genérico para o desenvolvimento de sistemas de gestão empresarial. O modelo foi criado com base na experiência profissional do autor do trabalho e revisão bibliográfica sobre a utilização de padrões de análise. O modelo proposto prioriza aspectos de simplicidade e flexibilidade no desenvolvimento de sistemas de informação. Sua utilização visa facilitar a reutilização de componentes, diminuir o tempo para o desenvolvimento de aplicativos e propiciar a criação de sistemas flexíveis que rapidamente possam se adaptar a novas necessidades dos processos de negócios. Os modelos estão descritos no corpo do trabalho e estendem a utilização dos padrões originais de onde os mesmos se originam, descrevendo os relacionamentos entre os modelos apresentados, suas classes e atributos. Exemplos da utilização prática dos modelos são apresentados em situações de negócios e conclusões sobre o potencial de utilização dos mesmos são discutidos ao final do trabalho.

Imitação e inovação em empresas de software do Rio Grande do Sul

Produtos pioneiros e inovadores são competitivos e levam os agentes que os desenvolveram a ocupar posições de liderança no mercado, onde as empresas inovadoras destacam-se frente as demais. Porém, as que não são as inovadoras, precisam também competir, e, nestes casos, muitas vezes a única alternativa é imitar estas inovações, tentando sustentar-se no mercado. Ao imitar, estas empresas imitadoras podem também gerar novidades, passando a ocupar posições efetivamente competitivas no mercado. Neste trabalho onde buscou-se caracterizar o processo de imitação criativa em empresas de software do Rio Grande do Sul, onde constatou-se a imitação criativa como forma de propulsionar o desenvolvimento tecnológico e consequentemente, a competitividade nas empresas de software estudadas. Com vistas à identificar as atividades de imitação criativa nas empresas foi necessário voltar-se para as fontes internas e externas que estas possuem em relação à tecnologia. A fonte interna pode foi medida através da capacidade tecnológica, e a externa através dos mecanismos de transferência de tecnologia. Estas empresas voltamse à imitação criativa seguindo suas estratégias tecnológicas, integrando fontes internas e externas de tecnologia, passando por processos de aprendizado tecnológico, obtendo assim, capacidade de desenvolver tecnologia e inovar.

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.

Desenvolvimento de arquitetura para sistemas de reconhecimento automático de voz baseados em modelos ocultos de Markov

Este trabalho foi realizado dentro da área de reconhecimento automático de voz (RAV). Atualmente, a maioria dos sistemas de RAV é baseada nos modelos ocultos de Markov (HMMs) [GOM 99] [GOM 99b], quer utilizando-os exclusivamente, quer utilizando-os em conjunto com outras técnicas e constituindo sistemas híbridos. A abordagem estatística dos HMMs tem mostrado ser uma das mais poderosas ferramentas disponíveis para a modelagem acústica e temporal do sinal de voz. A melhora da taxa de reconhecimento exige algoritmos mais complexos [RAV 96]. O aumento do tamanho do vocabulário ou do número de locutores exige um processamento computacional adicional. Certas aplicações, como a verificação de locutor ou o reconhecimento de diálogo podem exigir processamento em tempo real [DOD 85] [MAM 96]. Outras aplicações tais como brinquedos ou máquinas portáveis ainda podem agregar o requisito de portabilidade, e de baixo consumo, além de um sistema fisicamente compacto. Tais necessidades exigem uma solução em hardware. O presente trabalho propõe a implementação de um sistema de RAV utilizando hardware baseado em FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) e otimizando os algoritmos que se utilizam no RAV. Foi feito um estudo dos sistemas de RAV e das técnicas que a maioria dos sistemas utiliza em cada etapa que os conforma. Deu-se especial ênfase aos Modelos Ocultos de Markov, seus algoritmos de cálculo de probabilidades, de treinamento e de decodificação de estados, e sua aplicação nos sistemas de RAV. Foi realizado um estudo comparativo dos sistemas em hardware, produzidos por outros centros de pesquisa, identificando algumas das suas características mais relevantes. Foi implementado um modelo de software, descrito neste trabalho, utilizado para validar os algoritmos de RAV e auxiliar na especificação em hardware. Um conjunto de funções digitais implementadas em FPGA, necessárias para o desenvolvimento de sistemas de RAV é descrito. Foram realizadas algumas modificações nos algoritmos de RAV para facilitar a implementação digital dos mesmos. A conexão, entre as funções digitais projetadas, para a implementação de um sistema de reconhecimento de palavras isoladas é aqui apresentado. A implementação em FPGA da etapa de pré-processamento, que inclui a pré-ênfase, janelamento e extração de características, e a implementação da etapa de reconhecimento são apresentadas finalmente neste trabalho.

Desenvolvimento de célula de carga para medir força aplicada durante a escovação dental

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de medição para a análise biomecânica da força desenvolvida durante a escovação dental, com aquisição e processamento de dados de dinamometria para a análise da escovação dental como um processo eficaz de higiene bucal. Foi desenvolvida uma célula de carga com extensômetros de resistência elétrica, montada em uma escova dental. A célula de carga foi construída com 2 Strain Gages montados em meia ponte de Wheatstone, medindo força em flexão, e 4 Strain Gages montados em ponte completa de Wheatstone medindo força de torque. A aquisição dos dados e análise foi feita através do software SAD2. Foram selecionados 6 indivíduos, dois do sexo masculino e 4 do sexo feminino, todos destros, e instruídos a escovarem os dentes por 1 minuto. Os valores medidos para a força de flexão média variam de 24gf à 526gf e para o esforço de torque médio de –76gfmm à 1890gfmm. A célula de carga desenvolvida mostrou-se repetitiva, com boa sensibilidade e confiável com um erro em flexão de 2,7% e 5,5% em torque. A célula de carga apresentou resultados semelhantes a de outros trabalhos publicados anteriormente, sendo estes válidos para uma análise quantitativa inicial no processo de escovação.