SAFE: A Declarative Trust-Agile System with Linked Credentials

Secure Access For Everyone (SAFE), is an integrated system for managing trust

using a logic-based declarative language. Logical trust systems authorize each

request by constructing a proof from a context---a set of authenticated logic

statements representing credentials and policies issued by various principals

in a networked system. A key barrier to practical use of logical trust systems

is the problem of managing proof contexts: identifying, validating, and

assembling the credentials and policies that are relevant to each trust

decision.

SAFE addresses this challenge by (i) proposing a distributed authenticated data

repository for storing the credentials and policies; (ii) introducing a

programmable credential discovery and assembly layer that generates the

appropriate tailored context for a given request. The authenticated data

repository is built upon a scalable key-value store with its contents named by

secure identifiers and certified by the issuing principal. The SAFE language

provides scripting primitives to generate and organize logic sets representing

credentials and policies, materialize the logic sets as certificates, and link

them to reflect delegation patterns in the application. The authorizer fetches

the logic sets on demand, then validates and caches them locally for further

use. Upon each request, the authorizer constructs the tailored proof context

and provides it to the SAFE inference for certified validation.

Delegation-driven credential linking with certified data distribution provides

flexible and dynamic policy control enabling security and trust infrastructure

to be agile, while addressing the perennial problems related to today's

certificate infrastructure: automated credential discovery, scalable

revocation, and issuing credentials without relying on centralized authority.

We envision SAFE as a new foundation for building secure network systems. We

used SAFE to build secure services based on case studies drawn from practice:

(i) a secure name service resolver similar to DNS that resolves a name across

multi-domain federated systems; (ii) a secure proxy shim to delegate access

control decisions in a key-value store; (iii) an authorization module for a

networked infrastructure-as-a-service system with a federated trust structure

(NSF GENI initiative); and (iv) a secure cooperative data analytics service

that adheres to individual secrecy constraints while disclosing the data. We

present empirical evaluation based on these case studies and demonstrate that

SAFE supports a wide range of applications with low overhead.

Cogestion des ressources naturelles : une approche structurale pour quantifier la contribution des réseaux d'acteurs à la résilience des systèmes socio-écologiques

Alors que les activités anthropiques font basculer de nombreux écosystèmes vers des régimes fonctionnels différents, la résilience des systèmes socio-écologiques devient un problème pressant. Des acteurs locaux, impliqués dans une grande diversité de groupes — allant d’initiatives locales et indépendantes à de grandes institutions formelles — peuvent agir sur ces questions en collaborant au développement, à la promotion ou à l’implantation de pratiques plus en accord avec ce que l’environnement peut fournir. De ces collaborations répétées émergent des réseaux complexes, et il a été montré que la topologie de ces réseaux peut améliorer la résilience des systèmes socio-écologiques (SSÉ) auxquels ils participent. La topologie des réseaux d’acteurs favorisant la résilience de leur SSÉ est caractérisée par une combinaison de plusieurs facteurs : la structure doit être modulaire afin d’aider les différents groupes à développer et proposer des solutions à la fois plus innovantes (en réduisant l’homogénéisation du réseau), et plus proches de leurs intérêts propres ; elle doit être bien connectée et facilement synchronisable afin de faciliter les consensus, d’augmenter le capital social, ainsi que la capacité d’apprentissage ; enfin, elle doit être robuste, afin d’éviter que les deux premières caractéristiques ne souffrent du retrait volontaire ou de la mise à l’écart de certains acteurs. Ces caractéristiques, qui sont relativement intuitives à la fois conceptuellement et dans leur application mathématique, sont souvent employées séparément pour analyser les qualités structurales de réseaux d’acteurs empiriques. Cependant, certaines sont, par nature, incompatibles entre elles. Par exemple, le degré de modularité d’un réseau ne peut pas augmenter au même rythme que sa connectivité, et cette dernière ne peut pas être améliorée tout en améliorant sa robustesse. Cet obstacle rend difficile la création d’une mesure globale, car le niveau auquel le réseau des acteurs contribue à améliorer la résilience du SSÉ ne peut pas être la simple addition des caractéristiques citées, mais plutôt le résultat d’un compromis subtil entre celles-ci. Le travail présenté ici a pour objectifs (1), d’explorer les compromis entre ces caractéristiques ; (2) de proposer une mesure du degré auquel un réseau empirique d’acteurs contribue à la résilience de son SSÉ ; et (3) d’analyser un réseau empirique à la lumière, entre autres, de ces qualités structurales. Cette thèse s’articule autour d’une introduction et de quatre chapitres numérotés de 2 à 5. Le chapitre 2 est une revue de la littérature sur la résilience des SSÉ. Il identifie une série de caractéristiques structurales (ainsi que les mesures de réseaux qui leur correspondent) liées à l’amélioration de la résilience dans les SSÉ. Le chapitre 3 est une étude de cas sur la péninsule d’Eyre, une région rurale d’Australie-Méridionale où l’occupation du sol, ainsi que les changements climatiques, contribuent à l’érosion de la biodiversité. Pour cette étude de cas, des travaux de terrain ont été effectués en 2010 et 2011 durant lesquels une série d’entrevues a permis de créer une liste des acteurs de la cogestion de la biodiversité sur la péninsule. Les données collectées ont été utilisées pour le développement d’un questionnaire en ligne permettant de documenter les interactions entre ces acteurs. Ces deux étapes ont permis la reconstitution d’un réseau pondéré et dirigé de 129 acteurs individuels et 1180 relations. Le chapitre 4 décrit une méthodologie pour mesurer le degré auquel un réseau d’acteurs participe à la résilience du SSÉ dans lequel il est inclus. La méthode s’articule en deux étapes : premièrement, un algorithme d’optimisation (recuit simulé) est utilisé pour fabriquer un archétype semi-aléatoire correspondant à un compromis entre des niveaux élevés de modularité, de connectivité et de robustesse. Deuxièmement, un réseau empirique (comme celui de la péninsule d’Eyre) est comparé au réseau archétypique par le biais d’une mesure de distance structurelle. Plus la distance est courte, et plus le réseau empirique est proche de sa configuration optimale. La cinquième et dernier chapitre est une amélioration de l’algorithme de recuit simulé utilisé dans le chapitre 4. Comme il est d’usage pour ce genre d’algorithmes, le recuit simulé utilisé projetait les dimensions du problème multiobjectif dans une seule dimension (sous la forme d’une moyenne pondérée). Si cette technique donne de très bons résultats ponctuellement, elle n’autorise la production que d’une seule solution parmi la multitude de compromis possibles entre les différents objectifs. Afin de mieux explorer ces compromis, nous proposons un algorithme de recuit simulé multiobjectifs qui, plutôt que d’optimiser une seule solution, optimise une surface multidimensionnelle de solutions. Cette étude, qui se concentre sur la partie sociale des systèmes socio-écologiques, améliore notre compréhension des structures actorielles qui contribuent à la résilience des SSÉ. Elle montre que si certaines caractéristiques profitables à la résilience sont incompatibles (modularité et connectivité, ou — dans une moindre mesure — connectivité et robustesse), d’autres sont plus facilement conciliables (connectivité et synchronisabilité, ou — dans une moindre mesure — modularité et robustesse). Elle fournit également une méthode intuitive pour mesurer quantitativement des réseaux d’acteurs empiriques, et ouvre ainsi la voie vers, par exemple, des comparaisons d’études de cas, ou des suivis — dans le temps — de réseaux d’acteurs. De plus, cette thèse inclut une étude de cas qui fait la lumière sur l’importance de certains groupes institutionnels pour la coordination des collaborations et des échanges de connaissances entre des acteurs aux intérêts potentiellement divergents.

Integrated Optimal Power Flow for Distribution Networks in Local and Urban Scales

This paper develops an integrated optimal power flow (OPF) tool for distribution networks in two spatial scales. In the local scale, the distribution network, the natural gas network, and the heat system are coordinated as a microgrid. In the urban scale, the impact of natural gas network is considered as constraints for the distribution network operation. The proposed approach incorporates unbalance three-phase electrical systems, natural gas systems, and combined cooling, heating, and power systems. The interactions among the above three energy systems are described by energy hub model combined with components capacity constraints. In order to efficiently accommodate the nonlinear constraint optimization problem, particle swarm optimization algorithm is employed to set the control variables in the OPF problem. Numerical studies indicate that by using the OPF method, the distribution network can be economically operated. Also, the tie-line power can be effectively managed.

Conception optimale d’une chaîne de traction électrique pour une voiture de type Formule SAE

La Formule SAE (Society of Automotive Engineers) est une compétition étudiante consistant en la conception et la fabrication d’une voiture de course monoplace. De nombreux événements sont organisés à chaque année au cours desquels plusieurs universités rivalisent entre elles lors d’épreuves dynamiques et statiques. Celles-ci comprennent l’évaluation de la conception, l’évaluation des coûts de fabrication, l’accélération de la voiture, etc. Avec plus de 500 universités participantes et des événements annuels sur tous les continents, il s’agit de la plus importante compétition d’ingénierie étudiante au monde. L’équipe ULaval Racing a participé pendant plus de 20 ans aux compétitions annuelles réservées aux voitures à combustion. Afin de s’adapter à l’électrification des transports et aux nouvelles compétitions destinées aux voitures électriques, l’équipe a conçu et fabriqué une chaîne de traction électrique haute performance destinée à leur voiture 2015. L’approche traditionnelle employée pour concevoir une motorisation électrique consiste à imposer les performances désirées. Ces critères comprennent l’inclinaison maximale que la voiture doit pouvoir gravir, l’autonomie désirée ainsi qu’un profil de vitesse en fonction du temps, ou tout simplement un cycle routier. Cette approche n’est malheureusement pas appropriée pour la conception d’une traction électrique pour une voiture de type Formule SAE. Ce véhicule n’étant pas destiné à la conduite urbaine ou à la conduite sur autoroute, les cycles routiers existants ne sont pas représentatifs des conditions d’opération du bolide à concevoir. Ainsi, la réalisation de ce projet a nécessité l’identification du cycle d’opération routier sur lequel le véhicule doit opérer. Il sert de point de départ à la conception de la chaîne de traction composée des moteurs, de la batterie ainsi que des onduleurs de tension. L’utilisation d’une méthode de dimensionnement du système basée sur un algorithme d’optimisation génétique, suivie d’une optimisation locale couplée à une analyse par éléments-finis a permis l’obtention d’une solution optimale pour les circuits de type Formule SAE. La chaîne de traction conçue a été fabriquée et intégrée dans un prototype de voiture de l’équipe ULaval Racing lors de la saison 2015 afin de participer à diverses compétitions de voitures électriques.

Um modelo de suporte à comunicação de agentes para tratamento de informação imprecisa baseada em sinônimos

Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo de suporte á comunicação entre agentes e uma Ontologia com informações imprecisas. Os conceitos desta ontologia podem possuir sinônimos possibilitando a interpretação de termos linguísticos imprecisos. Tal problema é relacionado às questões de desenvolvimento da comunicação em Sistemas Multiagentes, possuindo como referência uma base de conhecimento da qual estes agentes possam requisitar informações. Neste estudo, a premissa do modelo é o de ser útil como componente na utilização por desenvolvedores que queiram utilizar de forma simplificada uma conexão com uma Ontologia para dar suporte na comunicação. Para o presente estudo são discutidos os conceitos sobre a comunicação no ambiente multiagentes. Também é realizada uma revisão sobre o desenvolvimento de Ontologias, de forma a criar uma ontologia para os agentes. A lógica nebulosa, baseado em variáveis linguísticas, servirá como modeladora da imprecisão da informação, dando suporte a essa questão com a Ontologia e a comunicação. De forma a validar o modelo proposto, é realizado um estudo de caso no sistema multiagentes das hortas urbanas do Parque San Jerónimo, de Sevilha, Espanha.

Modelo para distribuição de recursos nos municípios brasileiros baseado na lei de diretrizes orçamentárias, análise multicritério e programação linear

The municipal management in any country of the globe requires planning and allocation of resources evenly. In Brazil, the Law of Budgetary Guidelines (LDO) guides municipal managers toward that balance. This research develops a model that seeks to find the balance of the allocation of public resources in Brazilian municipalities, considering the LDO as a parameter. For this using statistical techniques and multicriteria analysis as a first step in order to define allocation strategies, based on the technical aspects arising from the municipal manager. In a second step, presented in linear programming based optimization where the objective function is derived from the preference of the results of the manager and his staff. The statistical representation is presented to support multicriteria development in the definition of replacement rates through time series. The multicriteria analysis was structured by defining the criteria, alternatives and the application of UTASTAR methods to calculate replacement rates. After these initial settings, an application of linear programming was developed to find the optimal allocation of enforcement resources of the municipal budget. Data from the budget of a municipality in southwestern Paraná were studied in the application of the model and analysis of results.

Formalizing operator task analysis

Human operators are unique in their decision making capability, judgment and nondeterminism. Their sense of judgment, unpredictable decision procedures, susceptibility to environmental elements can cause them to erroneously execute a given task description to operate a computer system. Usually, a computer system is protected against some erroneous human behaviors by having necessary safeguard mechanisms in place. But some erroneous human operator behaviors can lead to severe or even fatal consequences especially in safety critical systems. A generalized methodology that can allow modeling and analyzing the interactions between computer systems and human operators where the operators are allowed to deviate from their prescribed behaviors will provide a formal understanding of the robustness of a computer system against possible aberrant behaviors by its human operators. We provide several methodology for assisting in modeling and analyzing human behaviors exhibited while operating computer systems. Every human operator is usually given a specific recommended set of guidelines for operating a system. We first present process algebraic methodology for modeling and verifying recommended human task execution behavior. We present how one can perform runtime monitoring of a computer system being operated by a human operator for checking violation of temporal safety properties. We consider the concept of a protection envelope giving a wider class of behaviors than those strictly prescribed by a human task that can be tolerated by a system. We then provide a framework for determining whether a computer system can maintain its guarantees if the human operators operate within their protection envelopes. This framework also helps to determine the robustness of the computer system under weakening of the protection envelopes. In this regard, we present a tool called Tutela that assists in implementing the framework. We then examine the ability of a system to remain safe under broad classes of variations of the prescribed human task. We develop a framework for addressing two issues. The first issue is: given a human task specification and a protection envelope, will the protection envelope properties still hold under standard erroneous executions of that task by the human operators? In other words how robust is the protection envelope? The second issue is: in the absence of a protection envelope, can we approximate a protection envelope encompassing those standard erroneous human behaviors that can be safely endured by the system? We present an extension of Tutela that implements this framework. The two frameworks mentioned above use Concurrent Game Structures (CGS) as models for both computer systems and their human operators. However, there are some shortcomings of this formalism for our uses. We add incomplete information concepts in CGSs to achieve better modularity for the players. We introduce nondeterminism in both the transition system and strategies of players and in the modeling of human operators and computer systems. Nondeterministic action strategies for players in \emph{i}ncomplete information \emph{N}ondeterministic CGS (iNCGS) is a more precise formalism for modeling human behaviors exhibited while operating a computer system. We show how we can reason about a human behavior satisfying a guarantee by providing a semantics of Alternating Time Temporal Logic based on iNCGS player strategies. In a nutshell this dissertation provides formal methodology for modeling and analyzing system robustness against both expected and erroneous human operator behaviors.

Cogestion des ressources naturelles : une approche structurale pour quantifier la contribution des réseaux d'acteurs à la résilience des systèmes socio-écologiques

Alors que les activités anthropiques font basculer de nombreux écosystèmes vers des régimes fonctionnels différents, la résilience des systèmes socio-écologiques devient un problème pressant. Des acteurs locaux, impliqués dans une grande diversité de groupes — allant d’initiatives locales et indépendantes à de grandes institutions formelles — peuvent agir sur ces questions en collaborant au développement, à la promotion ou à l’implantation de pratiques plus en accord avec ce que l’environnement peut fournir. De ces collaborations répétées émergent des réseaux complexes, et il a été montré que la topologie de ces réseaux peut améliorer la résilience des systèmes socio-écologiques (SSÉ) auxquels ils participent. La topologie des réseaux d’acteurs favorisant la résilience de leur SSÉ est caractérisée par une combinaison de plusieurs facteurs : la structure doit être modulaire afin d’aider les différents groupes à développer et proposer des solutions à la fois plus innovantes (en réduisant l’homogénéisation du réseau), et plus proches de leurs intérêts propres ; elle doit être bien connectée et facilement synchronisable afin de faciliter les consensus, d’augmenter le capital social, ainsi que la capacité d’apprentissage ; enfin, elle doit être robuste, afin d’éviter que les deux premières caractéristiques ne souffrent du retrait volontaire ou de la mise à l’écart de certains acteurs. Ces caractéristiques, qui sont relativement intuitives à la fois conceptuellement et dans leur application mathématique, sont souvent employées séparément pour analyser les qualités structurales de réseaux d’acteurs empiriques. Cependant, certaines sont, par nature, incompatibles entre elles. Par exemple, le degré de modularité d’un réseau ne peut pas augmenter au même rythme que sa connectivité, et cette dernière ne peut pas être améliorée tout en améliorant sa robustesse. Cet obstacle rend difficile la création d’une mesure globale, car le niveau auquel le réseau des acteurs contribue à améliorer la résilience du SSÉ ne peut pas être la simple addition des caractéristiques citées, mais plutôt le résultat d’un compromis subtil entre celles-ci. Le travail présenté ici a pour objectifs (1), d’explorer les compromis entre ces caractéristiques ; (2) de proposer une mesure du degré auquel un réseau empirique d’acteurs contribue à la résilience de son SSÉ ; et (3) d’analyser un réseau empirique à la lumière, entre autres, de ces qualités structurales. Cette thèse s’articule autour d’une introduction et de quatre chapitres numérotés de 2 à 5. Le chapitre 2 est une revue de la littérature sur la résilience des SSÉ. Il identifie une série de caractéristiques structurales (ainsi que les mesures de réseaux qui leur correspondent) liées à l’amélioration de la résilience dans les SSÉ. Le chapitre 3 est une étude de cas sur la péninsule d’Eyre, une région rurale d’Australie-Méridionale où l’occupation du sol, ainsi que les changements climatiques, contribuent à l’érosion de la biodiversité. Pour cette étude de cas, des travaux de terrain ont été effectués en 2010 et 2011 durant lesquels une série d’entrevues a permis de créer une liste des acteurs de la cogestion de la biodiversité sur la péninsule. Les données collectées ont été utilisées pour le développement d’un questionnaire en ligne permettant de documenter les interactions entre ces acteurs. Ces deux étapes ont permis la reconstitution d’un réseau pondéré et dirigé de 129 acteurs individuels et 1180 relations. Le chapitre 4 décrit une méthodologie pour mesurer le degré auquel un réseau d’acteurs participe à la résilience du SSÉ dans lequel il est inclus. La méthode s’articule en deux étapes : premièrement, un algorithme d’optimisation (recuit simulé) est utilisé pour fabriquer un archétype semi-aléatoire correspondant à un compromis entre des niveaux élevés de modularité, de connectivité et de robustesse. Deuxièmement, un réseau empirique (comme celui de la péninsule d’Eyre) est comparé au réseau archétypique par le biais d’une mesure de distance structurelle. Plus la distance est courte, et plus le réseau empirique est proche de sa configuration optimale. La cinquième et dernier chapitre est une amélioration de l’algorithme de recuit simulé utilisé dans le chapitre 4. Comme il est d’usage pour ce genre d’algorithmes, le recuit simulé utilisé projetait les dimensions du problème multiobjectif dans une seule dimension (sous la forme d’une moyenne pondérée). Si cette technique donne de très bons résultats ponctuellement, elle n’autorise la production que d’une seule solution parmi la multitude de compromis possibles entre les différents objectifs. Afin de mieux explorer ces compromis, nous proposons un algorithme de recuit simulé multiobjectifs qui, plutôt que d’optimiser une seule solution, optimise une surface multidimensionnelle de solutions. Cette étude, qui se concentre sur la partie sociale des systèmes socio-écologiques, améliore notre compréhension des structures actorielles qui contribuent à la résilience des SSÉ. Elle montre que si certaines caractéristiques profitables à la résilience sont incompatibles (modularité et connectivité, ou — dans une moindre mesure — connectivité et robustesse), d’autres sont plus facilement conciliables (connectivité et synchronisabilité, ou — dans une moindre mesure — modularité et robustesse). Elle fournit également une méthode intuitive pour mesurer quantitativement des réseaux d’acteurs empiriques, et ouvre ainsi la voie vers, par exemple, des comparaisons d’études de cas, ou des suivis — dans le temps — de réseaux d’acteurs. De plus, cette thèse inclut une étude de cas qui fait la lumière sur l’importance de certains groupes institutionnels pour la coordination des collaborations et des échanges de connaissances entre des acteurs aux intérêts potentiellement divergents.

Redes de influencias y líderes de opinión en las redes sociales

Este Trabajo de Fin de Grado (TFG) se engloba en la línea general Social CRM. Concretamente, está vinculado a un trabajo de investigación llamado “Knowledge discovery in social networks by using a logic-based treatment of implications” desarrollado por P. Cordero, M. Enciso, A. Mora, M. Ojeda-Aciego y C. Rossi en la Universidad de Málaga, en el cual se ofrecen nuevas soluciones para la identificación de influencias de los usuarios en las redes sociales mediante herramientas como el Analisis de Conceptos Formales (FCA). El TFG tiene como objetivo el desarrollo de una aplicación que permita al usuario crear una configuración minimal de usuarios en Twitter a los que seguir para conocer información sobre un número determinado de temas. Para ello, obtendremos información sobre dichos temas mediante la API REST pública que proporciona Twitter y procesaremos los datos mediante algoritmos basados en el Análisis de Conceptos Formales (FCA). Posteriormente, la interpretación de los resultados de dicho análisis nos proporcionará información útil sobre lo expuesto al principio. Así, el trabajo se ha dividido en tres partes fundamentales: 1. Obtención de información (fuentes) 2. Procesamiento de los datos 3. Análisis de resultados El sistema se ha implementado como una aplicación web Java EE 7, utilizando JSF para las interfaces. Para el desarrollo web se han utilizado tecnologías y frameworks como Javascript, JQuery, CSS3, Bootstrap, Twitter4J, etc. Además, se ha seguido una metodología incremental para el desarrollo del proyecto y se ha usado UML como herramienta de modelado. Este proyecto se presenta como un trabajo inicial en el que se expondrán, además del sistema implementado, diversos problemas reales y ejemplos que prueben su funcionamiento y muestren la utilidad práctica del mismo

Development of multicomponent models for the prediction of lubricant oil-fuel dilution in internal combustion engines

The current environmental crisis is forcing the automotive industry to face tough challenges for the Internal Combustion Engines development in order to reduce the emissions of pollutants and Greenhouse gases. In this context, in the last decades, the main technological solutions adopted by the manufacturers have been the direct injection and the engine downsizing, which led to the rising of new concerns related to the fuel-cylinder walls physical interaction. The fuel spray possibly impacts the cylinder liner wall, which is wetted by the lubricant oil thus causing the derating of the lubricant properties, increasing the oil consumption, and contaminating the lubricant oil in the crankcase. Also, concerning hydrogen fuelled internal combustion engines, it is likely that the high near-wall temperature, which is typical of the hydrogen flame, results in the evaporation of a portion of the lubricant oil, increasing its consumption. With regards on the innovative combustion systems and their control strategies, optical accessible engines are fundamental tools for experimental investigations on such combustion systems. Though, due to the optical measurement line, optical engines suffer from a high level of blow-by, which must be accounted for. In light of the above, this thesis work aims to develop numerical methodologies with the aim to build useful tools for supporting the design of modern engines. In particular, a one-dimensional modelling of the lubricant oil-fuel dilution and oil evaporation has been performed and coupled with an optimization algorithm to achieve a lubricant oil surrogate. Then, a quasi-dimensional blow-by model has been developed and validated against experimental data. Such model, has been coupled with CFD 3D simulations and directly implemented in CFD 3D. Finally, CFD 3D simulations coupled with the VOF method have been performed in order to validate a methodology for studying the impact of a liquid droplet on a solid surface.

Efficient robust optimization based on polynomial chaos and tabu search algorithm

The study of robust design methodologies and techniques has become a new topical area in design optimizations in nearly all engineering and applied science disciplines in the last 10 years due to inevitable and unavoidable imprecision or uncertainty which is existed in real word design problems. To develop a fast optimizer for robust designs, a methodology based on polynomial chaos and tabu search algorithm is proposed. In the methodology, the polynomial chaos is employed as a stochastic response surface model of the objective function to efficiently evaluate the robust performance parameter while a mechanism to assign expected fitness only to promising solutions is introduced in tabu search algorithm to minimize the requirement for determining robust metrics of intermediate solutions. The proposed methodology is applied to the robust design of a practical inverse problem with satisfactory results.

Optimization of algorithm to identification of duplicate tuples through similarity phonetic based on multithreading

Aiming to ensure greater reliability and consistency of data stored in the database, the data cleaning stage is set early in the process of Knowledge Discovery in Databases (KDD) and is responsible for eliminating problems and adjust the data for the later stages, especially for the stage of data mining. Such problems occur in the instance level and schema, namely, missing values, null values, duplicate tuples, values outside the domain, among others. Several algorithms were developed to perform the cleaning step in databases, some of them were developed specifically to work with the phonetics of words, since a word can be written in different ways. Within this perspective, this work presents as original contribution an optimization of algorithm for the detection of duplicate tuples in databases through phonetic based on multithreading without the need for trained data, as well as an independent environment of language to be supported for this. © 2011 IEEE.

Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm Based on Reinforcement Learning to Optimization of Broad-Band Reflector Antennas Satellite

This paper aims to provide an improved NSGA-II (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-version II) which incorporates a parameter-free self-tuning approach by reinforcement learning technique, called Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm Based on Reinforcement Learning (NSGA-RL). The proposed method is particularly compared with the classical NSGA-II when applied to a satellite coverage problem. Furthermore, not only the optimization results are compared with results obtained by other multiobjective optimization methods, but also guarantee the advantage of no time-spending and complex parameter tuning.

Optimization of modal filters based on arrays of piezoelectric sensors

Modal filters may be obtained by a properly designed weighted sum of the output signals of an array of sensors distributed on the host structure. Although several research groups have been interested in techniques for designing and implementing modal filters based on a given array of sensors, the effect of the array topology on the effectiveness of the modal filter has received much less attention. In particular, it is known that some parameters, such as size, shape and location of a sensor, are very important in determining the observability of a vibration mode. Hence, this paper presents a methodology for the topological optimization of an array of sensors in order to maximize the effectiveness of a set of selected modal filters. This is done using a genetic algorithm optimization technique for the selection of 12 piezoceramic sensors from an array of 36 piezoceramic sensors regularly distributed on an aluminum plate, which maximize the filtering performance, over a given frequency range, of a set of modal filters, each one aiming to isolate one of the first vibration modes. The vectors of the weighting coefficients for each modal filter are evaluated using QR decomposition of the complex frequency response function matrix. Results show that the array topology is not very important for lower frequencies but it greatly affects the filter effectiveness for higher frequencies. Therefore, it is possible to improve the effectiveness and frequency range of a set of modal filters by optimizing the topology of an array of sensors. Indeed, using 12 properly located piezoceramic sensors bonded on an aluminum plate it is shown that the frequency range of a set of modal filters may be enlarged by 25-50%.

A hybrid Particle Swarm Optimization - Simplex algorithm (PSOS) for structural damage identification

This study proposes a new PSOS-model based damage identification procedure using frequency domain data. The formulation of the objective function for the minimization problem is based on the Frequency Response Functions (FRFs) of the system. A novel strategy for the control of the Particle Swarm Optimization (PSO) parameters based on the Nelder-Mead algorithm (Simplex method) is presented; consequently, the convergence of the PSOS becomes independent of the heuristic constants and its stability and confidence are enhanced. The formulated hybrid method performs better in different benchmark functions than the Simulated Annealing (SA) and the basic PSO (PSO(b)). Two damage identification problems, taking into consideration the effects of noisy and incomplete data, were studied: first, a 10-bar truss and second, a cracked free-free beam, both modeled with finite elements. In these cases, the damage location and extent were successfully determined. Finally, a non-linear oscillator (Duffing oscillator) was identified by PSOS providing good results. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved