Co-simulação distribuída de sistemas heterogêneos

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

Um Estudo de coordenação dinâmica de agentes aplicado ao gerenciamento de tráfego veicular urbano

Em sistemas de controle de tráfego veicular urbano existem diversas abordagens que lidam com o problema da redução do congestionamento de tráfego. Uma classe destas abordagens aplica a sincronização de semáforos a m de permitir que os veículos que viajam em um sentido possam passar diversos cruzamentos sem paradas. Este trabalho apresenta dois métodos de coordenação de agentes aplicados à sincroniza ção de semáforos. O primeiro método inspira-se em mecanismos de coordenação observados em insetos sociais e o segundo modela o problema de coordenação de semá- foros como um problema de otimização de restrições distribuído e faz sua resolução em tempo real utilizando mediação cooperativa. Inicialmente são apresentados conceitos básicos de sistemas de tráfego urbano, Swarm Intelligence e problemas de otimização de restrições. A partir dos conceitos iniciais, são apresentados os modelos propostos. Os resultados mostram que as abordagens propostas geram a coordenação entre os sem áforos sendo que o modo que os agentes estão coordenados pode mudar para se adaptar às mudanças nas condições do ambiente, gerando melhores condições de uxo de tráfego.

Análise da distribuição de um simulador multinível

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

Uma extensão do protocolo CAN para aplicações críticas em sistemas distribuídos

Sistemas computacionais de tempo-real são tipicamente construídos a partir de primitivas de sincronização que fornecem uma noção do tempo no objetivo de coordenar a execução múltiplos fluxos de instruções em um processador. Quando o processamento é centralizado, a base de tempo destas primitivas é extraída do oscilador local da plataforma, permitindo que as ações do sistema sejam devidamente ordenadas, respeitando restrições de tempo e causalidade. No entanto, em sistemas distribuídos o problema não pode ser resolvido desta forma em decorrência de imperfeições nos dispositivos físicos. Diferenças mínimas na freqüência de osciladores fazem com que as bases de tempo dos componentes divirjam cada vez mais ao longo do tempo, dificultando ou até mesmo impossibilitando um ordenamento consistente de eventos. Por esta razão, sincronização de relógios é um serviço de fundamental importância, sobretudo em aplicações críticas, onde os níveis de confiabilidade exigidos são mais elevados. O presente trabalho consiste na proposta e implementação de uma plataforma de comunicação otimizada para sistemas de controle distribuídos, caracterizados por uma alta regularidade no comportamento da comunicação. O objetivo é propor uma solução em baixo nível com suporte para o projeto de sistemas distribuídos no domínio de aplicações críticas. A plataforma proposta, à qual foi atribuído o nome CASCA, sigla para “Communication Architecture for Safety- Critical Applications”, é de fato uma extensão time-triggered do protocolo CAN. Acima da camada de enlace do protocolo original foram projetados mecanismos sincronização de relógios e criação inicial da base de tempo, implementados na forma de uma combinação de hardware e software. Principais características da plataforma são jitter mínimo, uma base de tempo global essencialmente distribuída e particionamento temporal. Diferentes alternativas de projeto foram consideradas, observando com maior atenção a viabilidade de prototipação em dispositivos FPGA para fins de validação e aplicação imediata em plataformas reconfiguráveis. Como forma de validação da plataforma, um sistema elementar formado por três nodos foi sintetizado com sucesso em bancada obtendo-se como resultado uma base de tempo essencialmente distribuída com precisão menor do que um micro-segundo.

Gestão da demandas em cadeias farmacêuticas brasileiras: um estudo de casos múltiplos

Apesar de ser um dos principais componentes da gestão da cadeia de suprimentos, devido ao seu impacto na melhoria de diversos processos, a gestão da demanda ainda é, na prática, bastante ineficiente, resultando em sérios problemas operacionais em diversas cadeias. Comparando os dados quantitativos de três cadeias farmacêuticas e tendo como base entrevistas realizadas com responsáveis pelas áreas de suprimentos de três grandes laboratórios, a pesquisa investigou e mapeou a configuração da cadeia de suprimentos farmacêutica no Brasil, analisou a amplificação da demanda (“efeito chicote”) e o nível de sincronização entre oferta e demanda ao longo de diversos elos da cadeia. Mesmo sendo reconhecidos, pelos três casos, como fatores relevantes para o alcance das estratégias associadas a suprimentos, conceitos como compartilhamento de informações, cooperação e integração de processos não são implementados, resultando em elevada variabilidade de demanda e distorções entre a oferta e a procura. Além disso, o estudo concluiu também que a política fiscal brasileira e a regulamentação do setor farmacêutico são fortes barreiras que dificultam a implementação de conceitos e processos para a melhoria do desempenho operacional da cadeia farmacêutica, tornando a gestão da demanda uma ferramenta usada apenas para monitoramento de vendas

inVídeo: uma aplicação de vídeo interactivo sobre a Internet

A utilização de vídeo e áudio sobre a Internet tem ganho nos últimos anos um interesse crescente. Na verdade, o interesse não é recente, mas os limites tecnológicos de variadíssimas ordens impediam o desenvolvimento e a utilização alargada de aplicações com media ricos. Os avanços nas tecnologias relacionadas com, por exemplo, a compressão, as redes e as ferramentas multimédia possibilitaram o desenvolvimento e o funcionamento, de uma forma alargada, de sistemas multimédia. O trabalho apresentado nesta dissertação descreve a especificação e a implementação de um sistema de formação à distância, designado inVídeo, que utiliza o vídeo como elemento central. O sistema tem como objectivo proporcionar formação por intermédio de uma aplicação que permite a visualização paralela de um vídeo com imagens ou animações, acompanhada com outros dados, como texto e acesso a ficheiros que podem ser descarregados. O enquadramento para esta aplicação surgiu das necessidades de formação contínua de um centro hospitalar, todavia a aplicação foi desenvolvida para poder ser utilizada noutras instituições. A especificação passou pela descrição do problema e sua modelação utilizando um método para o desenvolvimento de aplicações interactivas, o WISDOM. A implementação descreve o sistema desenvolvido, a justificação das opções tecnológicas e os resultados de um inquérito feito aos utilizadores do sistema. O desenvolvimento do sistema levou ao estudo e, em alguns casos, à utilização de um conjunto de tecnologias distintas. Os estudos iniciais abordaram as tecnologias que possibilitam a utilização do vídeo sobre a Internet e algumas das suas condicionantes. Seguiram-se a composição, sincronização e interactividade multimédia, e por fim o uso de metadados para conteúdos educacionais. A resposta dada pelos utilizadores durante a utilização do sistema foi bastante satisfatória e revelou um grande interesse no uso do vídeo sobre a Internet. A construção de aplicações para Internet utilizando media exigentes deixou de ser a tarefa complexa que era há alguns anos, isto devido aos avanços tecnológicos. Todavia o desenvolvimento ainda necessita de muita ponderação e do enquadramento de muitos factores relacionados com a codificação dos media e com a heterogeneidade das redes, dos utilizadores e dos equipamentos.

Diagnóstico das propriedades de consistência temporal em DMI`s: uma abordagem baseada na TDF RT-LOTOS

Orientador: Paulo Nazareno Maia Sampaio

Publicidade em celulares utilizando o sistema de busca de perfil

ARAÚJO, B. G. ; VALENTIM, R. A. M. . Publicidade em celulares utilizando o sistema de busca de perfil. Holos, Natal,v. 1, p. 109-118, 2010. Disponível em:

Desenvolvimento, pobreza e meio ambiente no seridó potiguar: um estudo centrado nas micro-regiões do seridó oriental e ocidental

This research work intends to carry out a study focused on the dynamic between development, poverty reduction and conservation of natural resources. To consider this relationship to the region chosen was the micro-region of Eastern and Western Seridó in the state of Rio Grande do Norte. In recent years, several studies (Araújo, 2011; BASTOS, 2009) have pointed out that after a period of economic crisis in its tripodproductive, formed by the activities of farming, cotton farming, mining and faced in the eighties, this region of the State of Rio Grande do Norte, has not only shown signs of economic recovery but also improve their social indicators. On the other hand, studies of desertification as the view of the state of RN (produced in cooperation between the Government of RN and research institutions) and the Sustainable Development Plan of Seridó (ADES, 2000), indicate that there is an ongoing French process of degradation of natural resources that is capable of compromising the ability of sustaining such a system. To verify this reality and likely finding this relationship, this work is adopted for this study, the analysis of evolution of secondary data from official bodies such as the IBGE on HDI, per capita income and other social indicators between 2000 and 2009. Here is another time of the survey analysis of qualitative data collected from interviews with institutions of academic intervention in nature, researchers at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) State agencies that address the issue of the Middle Environment in Seridó: Institute for Sustainable Development of the NB (IDEMA) and the Brazilian Institute of Environment and the Amazon (IBAMA) and institutions of direct intervention in the region, as the Agency's Sustainable Development Seridó (adhesive) and the Joint Semi-Arid (ASA). After crossing data from quantitative and qualitative, it was found that the dynamics of the region's economic Seridó Potiguar partially answers the improvement of social indicators of poverty. Contribution by the State in this shared stock transfer income. Regarding the influence of productive restructuring in the region on issues of environment, it is noted that the ceramic tile industry, responsible for the absorption percentage of the population with limited ingress into the urban economy, given the low education, accounts for the increase of susceptibility to the ongoing process of desertification in North Seridó Rio Grande. We conclude finally that the guarantee of increased income, freedom and conservation of natural resources ensures primarily by changing the beliefs and values, especially on the part of the business sector, which use natural resources so predatory, aimed at maintaining their rates of return on investment. And concomitantly, the synchronization between technological change, through the use of new energy sources, and institutional change.

Simulação e análise econômica da produção in vivo e in vitro de embriões em bovinos

The objective of this work was to evaluate the effect of the variables number of recipients, synchronization protocol, reproductive efficiency indicators and pregnancy cost, in the economic effectiveness of in vivo and in vitro bovine embryo production. A simulation application was elaborated to allow the user to insert the input variable parameters. A basic scenario, from the efficiency traditional rates of in vivo (ET) and in vitro production (IVP) techniques of bovine embryos, was introduced in the software as a criterion to compare the results. This software was able to reproduce both ET and IVP scenarios. The embryo production was simulated through stochastic simulation. The optimal number of recipients using sensitivity analysis was determined. The net present value and cost per pregnancy were used as a decision parameter. The synchronization for fixed-time embryo transfer decreased the recipient idleness and, consequently, the final cost of pregnancy, in comparison to the traditional methodology. Foetal sexing must be associated to IVP of bovine embryos. In addition, the optimal recipient number per donor is variable and depends on data inserted in the system.

Germinação de sementes de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. em diferentes substratos e temperaturas

A Mimosa caesalpiniaefolia Benth. é uma espécie nativa da região Nordeste, que vem sendo progressivamente cultivada do Maranhão ao Rio de Janeiro. A planta apresenta grande potencial para arborização, cerca viva e produção de madeira. O presente trabalho teve como objetivo definir o tipo de substrato, a temperatura, o tempo médio e a frequência relativa de germinação, para auxiliar a condução de testes de germinação e vigor em sementes de Mimosa caesalpiniaefolia. Para tanto, realizou-se um experimento no Laboratório de Análise de Sementes do CCA-UFPB, em Areia-PB, em delineamento inteiramente casualizado com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 4x4, com os fatores temperaturas (20, 25, 30ºC constantes e 20-30ºC alternadas) e substratos (entre papel, sobre papel, entre areia e entre vermiculita), em quatro repetições de 25 sementes. Foram analisados os seguintes parâmetros: porcentagem de germinação e de plântulas anormais, primeira contagem da germinação e velocidade de germinação, tempo médio e frequência relativa de germinação, massa fresca e massa seca de plântulas. A temperatura de 25ºC mostrou-se mais adequada para a condução dos testes de germinação e vigor em sementes de Mimosa caesalpiniaefolia, independentemente do substrato utilizado. O substrato entre papel foi o mais apropriado para avaliação da qualidade fisiológica das sementes e a sincronização do processo germinativo foi maior no substrato entre papel, independentemente da temperatura empregada.

EIT: Escalonador Inteligente de Transações

In order to guarantee database consistency, a database system should synchronize operations of concurrent transactions. The database component responsible for such synchronization is the scheduler. A scheduler synchronizes operations belonging to different transactions by means of concurrency control protocols. Concurrency control protocols may present different behaviors: in general, a scheduler behavior can be classified as aggressive or conservative. This paper presents the Intelligent Transaction Scheduler (ITS), which has the ability to synchronize the execution of concurrent transactions in an adaptive manner. This scheduler adapts its behavior (aggressive or conservative), according to the characteristics of the computing environment in which it is inserted, using an expert system based on fuzzy logic. The ITS can implement different correctness criteria, such as conventional (syntactic) serializability and semantic serializability. In order to evaluate the performance of the ITS in relation to others schedulers with exclusively aggressive or conservative behavior, it was applied in a dynamic environment, such as a Mobile Database Community (MDBC). An MDBC simulator was developed and many sets of tests were run. The experimentation results, presented herein, prove the efficiency of the ITS in synchronizing transactions in a dynamic environment

Valor nutritivo do resíduo do processamento do caroço de algodão suplementado com levedura e avaliado em bovinos

O objetivo neste trabalho foi avaliar o consumo, a digestibilidade total e parcial da matéria seca (MS) e dos nutrientes e os parâmetros ruminais de novilhos alimentados com rações à base de resíduo do processamento do caroço de algodão (RPCA) suplementado com levedura seca de cana-de-açúcar. Foram utilizados seis novilhos Nelore canulados no rúmen e duodeno, alimentados com rações compostas de 80% RPCA e 20% concentrado, composto de milho, ureia e levedura nos níveis de 0, 20 ou 40%. O delineamento experimental adotado para análise do consumo e da digestibilidade foi em blocos casualisados e a análise dos parâmetros ruminais foi em parcela subdividida. Os consumos e a digestibilidade de nutrientes não foram influenciados pela suplementação com levedura, fato que pode estar relacionado ao alto valor da fração C do resíduo do processamento do RPCA (44,51% MS) e à baixa fração proteica de lenta degradação da levedura, que impediu a sincronização energia/nitrogênio para maior degradação do resíduo. O pH do líquido ruminal decresceu linearmente nos animais mantidos com as dietas suplementadas com levedura. em todas as dietas, o pH e a concentração de N-NH3 foram adequados para o crescimento microbiano. As concentrações ruminais de acetato, propionato, butirato e ácidos graxos voláteis totais e a relação acetato:propionato não foram influenciadas pela suplementação com levedura. O resíduo do processamento do caroço de algodão é uma opção a ser utilizada no arraçoamento de bovinos.

Especificação e implementação de um modelo assíncrono para replicação, propagação e conciliação de bases de dados distribuídas

This graduate thesis proposes a model to asynchronously replicate heterogeneous databases. This model singularly combines -in a systematic way and in a single project -different concepts, techniques and paradigms related to the areas of database replication and management of heterogeneous databases. One of the main advantages of the replication is to allow applications to continue to process information, during time intervals when they are off the network and to trigger the database synchronization, as soon as the network connection is reestablished. Therefore, the model introduces a communication and update protocol that takes in consideration the environment of asynchronous characteristics used. As part of the work, a tool was developed in Java language, based on the model s premises in order to process, test, simulate and validate the proposed model

Localização de faltas em linhas de transmissão de múltiplos terminais a partir de registros oscilográficos sincronizados via transformada wavelet

The electric energy is essential to the development of modern society and its increasing demand in recent years, effect from population and economic growth, becomes the companies more interested in the quality and continuity of supply, factors regulated by ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). These factors must be attended when a permanent fault occurs in the system, where the defect location that caused the power interruption should be identified quickly, which is not a simple assignment because the current systems complexity. An example of this occurs in multiple terminals transmission lines, which interconnect existing circuits to feed the demand. These transmission lines have been adopted as a feasible solution to suply loads of magnitudes that do not justify economically the construction of new substations. This paper presents a fault location algorithm for multiple terminals transmission lines - two and three terminals. The location method is based on the use of voltage and current fundamental phasors, as well as the representation of the line through its series impedance. The wavelet transform is an effective mathematical tool in signals analysis with discontinuities and, therefore, is used to synchronize voltage and current data. The Fourier transform is another tool used in this work for extract voltage and current fundamental phasors. Tests to validate the location algorithm applicability used data from faulty signals simulated in ATP (Alternative Transients Program) as well as real data obtained from oscillographic recorders installed on CHESF s lines.