Abstrações para uma linguagem de programação visando aplicações móveis em um ambiente de Pervasive Computing

Computação Móvel é um termo genérico, ainda em definição, ao redor do qual se delineia um espectro de cenários possíveis, desde a Computação Pessoal, com o uso de computadores de mão, até a visão futurista da Computação Ubíqua. O foco do projeto ISAM (Infra-estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuída), em desenvolvimento no II/UFRGS, é a Pervasive Computing. Esta desenha um cenário onde o usuário é livre para se deslocar mantendo o acesso aos recursos da rede e ao seu ambiente computacional, todo tempo em qualquer lugar. Esse novo cenário apresenta muitos desafios para o projeto e execução de aplicações. Nesse escopo, esta tese aprofunda a discussão sobre questões relativas à adaptação ao contexto em um ambiente pervasivo sob a ótica de uma Linguagem de Programação, e define uma linguagem chamada ISAMadapt. A definição da linguagem ISAMadapt baseia-se em quatro abstrações: contexto, adaptadores, políticas e comandos de adaptação. Essas abstrações foram concretizadas em duas visões: (1) em tempo de programação, através de comandos da linguagem e arquivos de configuração, descritos com o auxílio do Ambiente de Desenvolvimento de Aplicações; (2) em tempo de execução, através de serviços e APIs fornecidos pelos componentes que integram o ambiente de execução pervasiva (ISAMpe). Deste, os principais componentes que implementam a semântica de execução da aplicação ISAMadapt são: o serviço de reconhecimento de contexto, ISAMcontextService, e a máquina de execução da adaptação dinâmica, ISAMadaptEngine.As principais contribuições desta tese são: (a) primeira linguagem para a codificação de aplicações pervasivas; (b) sintaxe e semântica de comandos para expressar sensibilidade ao contexto pervasivo; (c) fonte para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto de aplicações pervasivas; (d) projeto ISAM e o projeto contextS (www.inf.ufrgs.br/~isam) que fornecem suporte para o ciclo de vida das aplicações, desde o desenvolvimento até a execução de aplicações pervasivas.

Beyond indifferent players: on the existence of prisoners dilemmas in games with amicable and adversarial preferences

Why don’t agents cooperate when they both stand to gain? This question ranks among the most fundamental in the social sciences. Explanations abound. Among the most compelling are various configurations of the prisoner’s dilemma (PD), or public goods problem. Payoffs in PD’s are specified in one of two ways: as primitive cardinal payoffs or as ordinal final utility. However, as final utility is objectively unobservable, only the primitive payoff games are ever observed. This paper explores mappings from primitive payoff to utility payoff games and demonstrates that though an observable game is a PD there are broad classes of utility functions for which there exists no associated utility PD. In particular we show that even small amounts of either altruism or enmity may disrupt the mapping from primitive payoff to utility PD. We then examine some implications of these results.

The Bayesian Foundations of solution concepts of games

We transform a non co-operati ve game into a -Bayesian decision problem for each player where the uncertainty faced by a player is the strategy choices of the other players, the pr iors of other players on the choice of other players, the priors over priors and so on.We provide a complete characterization between the extent of knowledge about the rationality of players and their ability to successfulIy eliminate strategies which are not best responses. This paper therefore provides the informational foundations of iteratively unàominated strategies and rationalizable strategic behavior (Bernheim (1984) and Pearce (1984». Moreover, sufficient condi tions are also found for Nash equilibrium behavior. We also provide Aumann's (1985) results on correlated equilibria .

PerDiS : um serviço para descoberta de recursos no ISAM pervasive environment

Estratégias para descoberta de recursos permitem a localização automática de dispositivos e serviços em rede, e seu estudo é motivado pelo elevado enriquecimento computacional dos ambientes com os quais interage-se. Essa situação se deve principalmente à popularização de dispositivos pessoais móveis e de infra-estruturas de comunicação baseadas em redes sem-fio. Associado à rede fixa, esse ambiente computacional proporciona um novo paradigma conhecido como computação pervasiva. No escopo de estudo da computação pervasiva, o Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da Universidade Federal do Rio Grande do Sul desenvolve o projeto ISAM. Este engloba frentes de pesquisa que tratam tanto da programação de aplicações pervasivas como também do suporte à execução dessas. Esse suporte é provido pelo middleware EXEHDA, o qual disponibiliza um conjunto de serviços que podem ser utilizados por essas aplicações ou por outros serviços do ambiente de execução. Essa dissertação aborda especificamente o Pervasive Discovery Service (PerDiS), o qual atua como um mecanismo para descoberta de recursos no ambiente pervasivo proporcionado pelo ISAM. A concepção do PerDiS baseou-se na identificação dos principais requisitos de uma solução para descoberta de recursos apropriada para utilização em um cenário de computação pervasiva Resumidamente, os requisitos identificados nessa pesquisa e considerados pelo PerDiS tratam de questões relacionadas aos seguintes aspectos: a) utilização de informações do contexto de execução, b) utilização de estratégias para manutenção automática da consistência, c) expressividade na descrição de recursos e critérios de pesquisa, d) possibilidade de interoperabilidade com outras estratégias de descoberta, e) suporte à descoberta de recursos em larga-escala, e f) utilização de preferências por usuário. A arquitetura PerDiS para descoberta de recursos utiliza em sua concepção outros serviços disponibilizados pelo ambiente de execução do ISAM para atingir seus objetivos, e ao mesmo tempo provê um serviço que também pode ser utilizado por esses. O modelo proposto é validado através da implementação de um protótipo, integrado à plataforma ISAM. Os resultados obtidos mostram que o PerDiS é apropriado para utilização em ambientes pervasivos, mesmo considerando os desafios impostos por esse paradigma.

Primitivas para suporte à distribuição de objetos direcionados à pervasive computing

Renovados são os desa os trazidos à computação distribuída pelos recentes desenvolvimentos nas tecnologias de computação móvel. Tais avanços inspiram uma perspectiva na qual a computação tornar-se-á uma entidade ubíqua em um futuro próximo, estando presente nas mais simples atividades do dia-a-dia. Esta perspectiva é motivadora das pesquisas conduzidas no escopo do projeto ISAM, as quais investigam as questões relativas ao uso da computação em ambientes móveis de larga escala. Neste trabalho é apresentado o sistema PRIMOS (PRIMitives for Object Scheduling), o qual busca, pela complementação da plataforma Java, satisfazer as emergentes necessidades do ISAM. Especi camente, o PRIMOS constitui um conjunto de primitivas para instanciação remota e migração de objetos, comunicação e monitoração, direcionadas a um ambiente de computação distribuída de larga escala de características pervasivas. A primitiva de instanciação remota disponibilizada pelo PRIMOS aumenta a plataforma Java padrão com a possibilidade de criar e ativar objetos em nodos remotos do sistema. Por sua vez, a primitiva de migração faculta a relocação de objetos. A consecu- ção de tais semânticas tem como sub-produto a de nição de semânticas para ativação e desativação de objetos, assim como para captura e restauração de contexto de execução. Sob a perspectiva da comunicação, o PRIMOS de ne um esquema de endereçamento independente de protocolo de transporte, assim como uma interface neutra para acesso às facilidades de comunicação. A integração destas funcionalidades ao mecanismo de invocações remotas da plataforma Java, o RMI, permite a desvinculação deste da pilha TCP/IP. Por conseguinte, habilita a adoção de transportes otimizados ao hardware de comunicação disponibilizado pelo sistema. No que se refere à monitoração, o PRIMOS de ne um esquema exível e extensível baseado em sensores. A exibilidade vem principalmente da possibilidade dos sensores terem seus parâmetros de operação recon gurados a qualquer momento em resposta a novas necessidades do sistema. Por outro lado, o sistema é extensível pois o conjunto de sensores básicos, ditos nativos, pode ser aumentado por sensores providos pela aplicação. Com intuito de validar as idéias postuladas, um protótipo foi construído para o sistema. Sobre este, baterias de testes foram realizadas para cada uma das primitivas constituintes do PRIMOS.

On the impossibility of prisoner's dilemmas in adversarial preference games

Why don't agents cooperate when they both stand to gain? This question ranks among the most fundamental in the social sciences. Explanations abound. Among the most compelling are various configurations of the prisonerís dilemma (PD), or public goods problem. Payoffs in PDís are specified in one of two ways: as primitive cardinal payoffs or as ordinal final utility. However, as final utility is objectively unobservable, only the primitive payoff games are ever observed. This paper explores mappings from primitive payoff to utility payoff games and demonstrates that though an observable game is a PD there are broad classes of utility functions for which there exists no associated utility PD. In particular we show that even small amounts of either altruism or jealousy may disrupt the mapping from primitive payoff to utility PD. We then examine some implications of these results ñ including the possibility of conflict inducing growth.

Existence of nash equilibrium in competitive nonlinear pricing games with adverse selection

We show that for a large class of competitive nonlinear pricing games with adverse selection, the property of better-reply security is naturally satisfied - thus, resolving via a result due to Reny (1999) the issue of existence of Nash equilibrium for a large class of competitive nonlinear pricing games.

Flexible information acquisition and optimal Tobin tax in tractable dynamic global games

My dissertation focuses on dynamic aspects of coordination processes such as reversibility of early actions, option to delay decisions, and learning of the environment from the observation of other people’s actions. This study proposes the use of tractable dynamic global games where players privately and passively learn about their actions’ true payoffs and are able to adjust early investment decisions to the arrival of new information to investigate the consequences of the presence of liquidity shocks to the performance of a Tobin tax as a policy intended to foster coordination success (chapter 1), and the adequacy of the use of a Tobin tax in order to reduce an economy’s vulnerability to sudden stops (chapter 2). Then, it analyzes players’ incentive to acquire costly information in a sequential decision setting (chapter 3). In chapter 1, a continuum of foreign agents decide whether to enter or not in an investment project. A fraction λ of them are hit by liquidity restrictions in a second period and are forced to withdraw early investment or precluded from investing in the interim period, depending on the actions they chose in the first period. Players not affected by the liquidity shock are able to revise early decisions. Coordination success is increasing in the aggregate investment and decreasing in the aggregate volume of capital exit. Without liquidity shocks, aggregate investment is (in a pivotal contingency) invariant to frictions like a tax on short term capitals. In this case, a Tobin tax always increases success incidence. In the presence of liquidity shocks, this invariance result no longer holds in equilibrium. A Tobin tax becomes harmful to aggregate investment, which may reduces success incidence if the economy does not benefit enough from avoiding capital reversals. It is shown that the Tobin tax that maximizes the ex-ante probability of successfully coordinated investment is decreasing in the liquidity shock. Chapter 2 studies the effects of a Tobin tax in the same setting of the global game model proposed in chapter 1, with the exception that the liquidity shock is considered stochastic, i.e, there is also aggregate uncertainty about the extension of the liquidity restrictions. It identifies conditions under which, in the unique equilibrium of the model with low probability of liquidity shocks but large dry-ups, a Tobin tax is welfare improving, helping agents to coordinate on the good outcome. The model provides a rationale for a Tobin tax on economies that are prone to sudden stops. The optimal Tobin tax tends to be larger when capital reversals are more harmful and when the fraction of agents hit by liquidity shocks is smaller. Chapter 3 focuses on information acquisition in a sequential decision game with payoff complementar- ity and information externality. When information is cheap relatively to players’ incentive to coordinate actions, only the first player chooses to process information; the second player learns about the true payoff distribution from the observation of the first player’s decision and follows her action. Miscoordination requires that both players privately precess information, which tends to happen when it is expensive and the prior knowledge about the distribution of the payoffs has a large variance.

The use of software Mapavox for teaching graphics and games to blind and low vision students: a development through practices

Current policies on education to visually impaired point for a growing trend of including students with special educational needs in regular schools. However, most often this inclusion is not accompanied by an appropriate professional trained or infrastructure, which has been presented as a big problem for regular school teachers who have students with visual impairments in their classroom. Based on this situation, the Group of Extension in Tactile Cartography from UNESP - University of the State of São Paulo - Campus de Rio Claro - SP - Brazil has been developing educational material of geography and cartography to blind students at a special school. Among the materials developed in this study highlight the development of graphics and board games provided with sound capabilities through MAPAVOX, software developed in partnership with UFRJ - Federal University from Rio de Janeiro - RJ - Brazil. Through this software, sound capabilities can be inserted into built materials, giving them a multi-sensory character. In most cases the necessary conditions for building specific materials to students with visual impairments is expensive and beyond the reach of features from a regular school, so the survey sought to use easy access and low cost materials like Cork, leaf aluminum, material for fixing and others. The development of these materials was supported by preparation in laboratory and its subsequent test through practices involving blind students. The methodology used on the survey is based on qualitative research and non comparative analysis of the results. In other words, the material is built based on the special students perception and reality construction, not being mere adaptations of visual materials, but a construction focused on the reality of the visually impaired. The results proved were quite successful as the materials prepared were effective on mediating the learning process of students with disabilities. Geographical and cartographic concepts were seized by the students through the technology used, associated with the use of materials that took into account in its building process the perception of the students.