Pattern e tecnologie per lo sviluppo di applicazioni cloud: Orleans come caso di studio.

Uno dei temi più discussi ed interessanti nel mondo dell’informatica al giorno d’oggi è sicuramente il Cloud Computing. Nuove organizzazioni che offrono servizi di questo tipo stanno nascendo ovunque e molte aziende oggi desiderano imparare ad utilizzarli, migrando i loro centri di dati e le loro applicazioni nel Cloud. Ciò sta avvenendo anche grazie alla spinta sempre più forte che stanno imprimendo le grandi compagnie nella comunità informatica: Google, Amazon, Microsoft, Apple e tante altre ancora parlano sempre più frequentemente di Cloud Computing e si stanno a loro volta ristrutturando profondamente per poter offrire servizi Cloud adeguandosi così a questo grande cambiamento che sta avvenendo nel settore dell’informatica. Tuttavia il grande movimento di energie, capitali, investimenti ed interesse che l’avvento del Cloud Computing sta causando non aiuta a comprendere in realtà che cosa esso sia, al punto tale che oggi non ne esiste ancora una definizione univoca e condivisa. La grande pressione inoltre che esso subisce da parte del mondo del mercato fa sì che molte delle sue più peculiari caratteristiche, dal punto di vista dell’ingegneria del software, vengano nascoste e soverchiate da altre sue proprietà, architetturalmente meno importanti, ma con un più grande impatto sul pubblico di potenziali clienti. Lo scopo che mi propongo con questa tesi è quello quindi di cercare di fare chiarezza in quello che è il mondo del Cloud computing, focalizzandomi particolarmente su quelli che sono i design pattern più utilizzati nello sviluppo di applicazioni di tipo cloud e presentando quelle che oggi rappresentano le principali tecnologie che vengono utilizzate sia in ambito professionale, che in ambito di ricerca, per realizzare le applicazioni cloud, concentrandomi in maniera particolare su Microsoft Orleans.

Feature integration in pattern perception

The human visual system is able to effortlessly integrate local features to form our rich perception of patterns, despite the fact that visual information is discretely sampled by the retina and cortex. By using a novel perturbation technique, we show that the mechanisms by which features are integrated into coherent percepts are scale-invariant and nonlinear (phase and contrast polarity independent). They appear to operate by assigning position labels or “place tags” to each feature. Specifically, in the first series of experiments, we show that the positional tolerance of these place tags in foveal, and peripheral vision is about half the separation of the features, suggesting that the neural mechanisms that bind features into forms are quite robust to topographical jitter. In the second series of experiment, we asked how many stimulus samples are required for pattern identification by human and ideal observers. In human foveal vision, only about half the features are needed for reliable pattern interpolation. In this regard, human vision is quite efficient (ratio of ideal to real ≈ 0.75). Peripheral vision, on the other hand is rather inefficient, requiring more features, suggesting that the stimulus may be relatively underrepresented at the stage of feature integration.

A tool for a formal pattern modeling language

This paper presents a formal but practical approach for defining and using design patterns. Initially we formalize the concepts commonly used in defining design patterns using Object-Z. We also formalize consistency constraints that must be satisfied when a pattern is deployed in a design model. Then we implement the pattern modeling language and its consistency constraints using an existing modeling framework, EMF, and incorporate the implementation as plug-ins to the Eclipse modeling environment. While the language is defined formally in terms of Object-Z definitions, the language is implemented in a practical environment. Using the plug-ins, users can develop precise pattern descriptions without knowing the underlying formalism, and can use the tool to check the validity of the pattern descriptions and pattern usage in design models. In this work, formalism brings precision to the pattern language definition and its implementation brings practicability to our pattern-based modeling approach.

Digital anthropology and educational eGames: learning through behavioural patterns in digital, game-based contexts

The selected publications are focused on the relations between users, eGames and the educational context, and how they interact together, so that both learning and user performance are improved through feedback provision. A key part of this analysis is the identification of behavioural, anthropological patterns, so that users can be clustered based on their actions, and the steps taken in the system (e.g. social network, online community, or virtual campus). In doing so, we can analyse large data sets of information made by a broad user sample,which will provide more accurate statistical reports and readings. Furthermore, this research is focused on how users can be clustered based on individual and group behaviour, so that a personalized support through feedback is provided, and the personal learning process is improved as well as the group interaction. We take inputs from every person and from the group they belong to, cluster the contributions, find behavioural patterns and provide personalized feedback to the individual and the group, based on personal and group findings. And we do all this in the context of educational games integrated in learning communities and learning management systems. To carry out this research we design a set of research questions along the 10-year published work presented in this thesis. We ask if the users can be clustered together based on the inputs provided by them and their groups; if and how these data are useful to improve the learner performance and the group interaction; if and how feedback becomes a useful tool for such pedagogical goal; if and how eGames become a powerful context to deploy the pedagogical methodology and the various research methods and activities that make use of that feedback to encourage learning and interaction; if and how a game design and a learning design must be defined and implemented to achieve these objectives, and to facilitate the productive authoring and integration of eGames in pedagogical contexts and frameworks. We conclude that educational games are a resourceful tool to provide a user experience towards a better personalized learning performance and an enhance group interaction along the way. To do so, eGames, while integrated in an educational context, must follow a specific set of user and technical requirements, so that the playful context supports the pedagogical model underneath. We also conclude that, while playing, users can be clustered based on their personal behaviour and interaction with others, thanks to the pattern identification. Based on this information, a set of recommendations are provided Digital Anthropology and educational eGames 6 /216 to the user and the group in the form of personalized feedback, timely managed for an optimum impact on learning performance and group interaction level. In this research, Digital Anthropology is introduced as a concept at a late stage to provide a backbone across various academic fields including: Social Science, Cognitive Science, Behavioural Science, Educational games and, of course, Technology-enhance learning. Although just recently described as an evolution of traditional anthropology, this approach to digital behaviour and social structure facilitates the understanding amongst fields and a comprehensive view towards a combined approach. This research takes forward the already existing work and published research onusers and eGames for learning, and turns the focus onto the next step — the clustering of users based on their behaviour and offering proper, personalized feedback to the user based on that clustering, rather than just on isolated inputs from every user. Indeed, this pattern recognition in the described context of eGames in educational contexts, and towards the presented aim of personalized counselling to the user and the group through feedback, is something that has not been accomplished before.

Exploring design patterns for sustainable behaviour

Products and services explicitly intended to influence users’ behaviour are increasingly being proposed to reduce environmental impact and for other areas of social benefit. Designing such interventions often involves adopting and adapting principles from other contexts where behaviour change has been studied. The ‘design pattern’ form, used in software engineering and HCI, and originally developed in architecture, offers benefits for this transposition process. This article introduces the Design with Intent toolkit, an idea generation method using a design pattern form to help designers address sustainable behaviour problems. The article also reports on exploratory workshops in which participants used the toolkit to generate concepts for redesigning everyday products—kettles, curtains, printers and bathroom sinks/taps—to reduce the environmental impact of use. The concepts are discussed, along with observations of how the toolkit was used by participants, suggesting usability improvements to incorporate in future versions.

25 anos de quimiometria no Brasil

Chemometric activities in Brazil are described according to three phases: before the existence of microcomputers in the 1970s, through the initial stages of microcomputer use in the 1980s and during the years of extensive microcomputer applications of the ´90s and into this century. Pioneering activities in both the university and industry are emphasized. Active research areas in chemometrics are cited including experimental design, pattern recognition and classification, curve resolution for complex systems and multivariate calibration. New trends in chemometrics, especially higher order methods for treating data, are emphasized.

Void fraction measurement and signal analysis from multiple-electrode impedance sensors

Void fraction sensors are important instruments not only for monitoring two-phase flow, but for furnishing an important parameter for obtaining flow map pattern and two-phase flow heat transfer coefficient as well. This work presents the experimental results obtained with the analysis of two axially spaced multiple-electrode impedance sensors tested in an upward air-water two-phase flow in a vertical tube for void fraction measurements. An electronic circuit was developed for signal generation and post-treatment of each sensor signal. By phase shifting the electrodes supplying the signal, it was possible to establish a rotating electric field sweeping across the test section. The fundamental principle of using a multiple-electrode configuration is based on reducing signal sensitivity to the non-uniform cross-section void fraction distribution problem. Static calibration curves were obtained for both sensors, and dynamic signal analyses for bubbly, slug, and turbulent churn flows were carried out. Flow parameters such as Taylor bubble velocity and length were obtained by using cross-correlation techniques. As an application of the void fraction tested, vertical flow pattern identification could be established by using the probability density function technique for void fractions ranging from 0% to nearly 70%.

Projecto timecloud: software de gestão de tempo laboral numa plataforma cloud

O presente projecto tem como objectivo a disponibilização de uma plataforma de serviços para gestão e contabilização de tempo remunerável, através da marcação de horas de trabalho, férias e faltas (com ou sem justificação). Pretende-se a disponibilização de relatórios com base nesta informação e a possibilidade de análise automática dos dados, como por exemplo excesso de faltas e férias sobrepostas de trabalhadores. A ênfase do projecto está na disponibilização de uma arquitectura que facilite a inclusão destas funcionalidades. O projecto está implementado sobre a plataforma Google App Engine (i.e. GAE), de forma a disponibilizar uma solução sob o paradigma de Software as a Service, com garantia de disponibilidade e replicação de dados. A plataforma foi escolhida a partir da análise das principais plataformas cloud existentes: Google App Engine, Windows Azure e Amazon Web Services. Foram analisadas as características de cada plataforma, nomeadamente os modelos de programação, os modelos de dados disponibilizados, os serviços existentes e respectivos custos. A escolha da plataforma foi realizada com base nas suas características à data de iniciação do presente projecto. A solução está estruturada em camadas, com as seguintes componentes: interface da plataforma, lógica de negócio e lógica de acesso a dados. A interface disponibilizada está concebida com observação dos princípios arquitecturais REST, suportando dados nos formatos JSON e XML. A esta arquitectura base foi acrescentada uma componente de autorização, suportada em Spring-Security, sendo a autenticação delegada para os serviços Google Acounts. De forma a permitir o desacoplamento entre as várias camadas foi utilizado o padrão Dependency Injection. A utilização deste padrão reduz a dependência das tecnologias utilizadas nas diversas camadas. Foi implementado um protótipo, para a demonstração do trabalho realizado, que permite interagir com as funcionalidades do serviço implementadas, via pedidos AJAX. Neste protótipo tirou-se partido de várias bibliotecas javascript e padrões que simplificaram a sua realização, tal como o model-view-viewmodel através de data binding. Para dar suporte ao desenvolvimento do projecto foi adoptada uma abordagem de desenvolvimento ágil, baseada em Scrum, de forma a implementar os requisitos do sistema, expressos em user stories. De forma a garantir a qualidade da implementação do serviço foram realizados testes unitários, sendo também feita previamente a análise da funcionalidade e posteriormente produzida a documentação recorrendo a diagramas UML.

SIAT:sistema de informações e alertas de trânsito

A evolução tecnológica e das sociedades permitiu que, hoje em dia, uma boa parte da população tenha acesso a dispositivos móveis com funcionalidades avançadas. Com este tipo de dispositivos, temos acesso a inúmeras fontes de informação em tempo-real, mas esta característica ainda não é, hoje em dia, aproveitada na sua totalidade. Este projecto tenta tirar partido desta realidade para, utilizando os diversos dispositivos móveis, criar uma rede de troca de informações de trânsito. O utilizador apenas necessita de servir-se do seu dispositivo móvel para, automaticamente, obter as mais recentes informações de trânsito enquanto, paralelamente, partilha com os outros utilizadores a sua informação. Apesar de existirem outras alternativas no mercado, com soluções que permitem usufruir do mesmo tipo de funcionalidades, nenhuma utiliza este tipo de dispositivos (GPS’s convencionais, por exemplo). Um dos requisitos necessário na implementação deste projecto é uma solução de geocoding. Após terem sido testadas várias soluções, nenhuma cumpria, na totalidade, os requisitos deste projecto, o que originou o desenvolvimento de uma nova solução que cumpre esses requisitos. A solução é, toda ela, muito modular, formada por vários componentes, cada um com responsabilidades bem identificadas. A arquitectura desta solução baseia-se nos padrões de desenvolvimento de uma Service Oriented Architecture. Todos os componentes disponibilizam as suas operações através de web services, e a sua descoberta recorre ao protocolo WS-Discovery. Estes vários componentes podem ser divididos em duas categorias: os do núcleo, responsáveis por criar e oferecer as funcionalidades requisitadas neste projecto e os módulos externos, nos quais se incluem as aplicações que apresentam as funcionalidades ao utilizador. Foram criadas duas formas de consumir a informação oferecida pelo serviço SIAT: a aplicação móvel e um website. No âmbito dos dispositivos móveis, foi desenvolvida uma aplicação para o sistema operativo Windows Phone 7.

A framework for efficient model transformations

The reported productivity gains while using models and model transformations to develop entire systems, after almost a decade of experience applying model-driven approaches for system development, are already undeniable benefits of this approach. However, the slowness of higher-level, rule based model transformation languages hinders the applicability of this approach to industrial scales. Lower-level, and efficient, languages can be used but productivity and easy maintenance seize to exist. The abstraction penalty problem is not new, it also exists for high-level, object oriented languages but everyone is using them now. Why is not everyone using rule based model transformation languages then? In this thesis, we propose a framework, comprised of a language and its respective environment, designed to tackle the most performance critical operation of high-level model transformation languages: the pattern matching. This framework shows that it is possible to mitigate the performance penalty while still using high-level model transformation languages.

Diseño e implementación de un sistema PDM

En aquest projecte s'ha realitzat el disseny i la implementació d'un sistema PDM genèric mitjançant el qual sigui posible crear i gestionar la informació relacionada amb un producte. Amb aquesta eina web realitzada fent ús del patró d'arquitectura MVC, es pretèn disminuir la pèrdua de temps i de dades a la organització de dades de disseny, millorar la productivitat i augmentar la col·laboració.

Generador de gestores de contenido web en Java

Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d'una aplicació web programada en Java, que permet crear diferents tipus de webs, donant l'opció de definir i administrar tant les estructures com els continguts dels apartats. Altres opcions que permet gestionar són els tipus d'usuaris que podran accedir i el disseny gràfic de cada web generada. S'aconsegueix així crear webs sense necessitat de programar. Mitjançant el desenvolupament del projecte es pretén aprendre i utilitzar el framewok anomenat Struts que ofereix una plataforma sobre la qual es desenvolupa l'aplicació permetent utilitzar una sèrie de llibreries ja programades i treballar utilitzant una metodologia o patró de disseny.

Disseny i implementació d'un marc de treball de presentació per a aplicacions J2EE

Construcció d'un marc de treball per a implementar el patró de disseny model-vista-controlador en aplicacions J2EE.

Disseny i implementació d'un marc de treball (Framework) de presentació per aplicacions J2EE

El projecte consisteix en l'estudi i avaluació de diferents alternatives existents al mercat per a realitzar l'anàlisi i desenvolupament d'un conjunt de components que constitueixin un marc de treball per a simplificar i agilitzar el desenvolupament de la capa de presentació per a les aplicacions de client prim d'un determinat Framework desenvolupades amb la plataforma J2EE i basats en el patró de disseny Model-Vista-Controlador.

Disseny i implementació d'un Videoclub online amb J2EE i una llibreria de tags de suport per la capa de presentació

Disseny i implementació parcial d'un Videoclub online en J2EE. Es fa ús dels patrons de disseny i frameworks més adients les diferents capes de l'arquitectura justificant la seva elecció. Així mateix, es desenvolupa una llibreria de tags pròpia, que dóna suport en el desenvolupament de les vistes d'un model de negoci d'aquest tipus.