Defending against cybercrime: advances in the detection of malicious servers and the analysis of client-side vulnerabilities

Esta tesis se centra en el análisis de dos aspectos complementarios de la ciberdelincuencia (es decir, el crimen perpetrado a través de la red para ganar dinero). Estos dos aspectos son las máquinas infectadas utilizadas para obtener beneficios económicos de la delincuencia a través de diferentes acciones (como por ejemplo, clickfraud, DDoS, correo no deseado) y la infraestructura de servidores utilizados para gestionar estas máquinas (por ejemplo, C & C, servidores explotadores, servidores de monetización, redirectores). En la primera parte se investiga la exposición a las amenazas de los ordenadores victimas. Para realizar este análisis hemos utilizado los metadatos contenidos en WINE-BR conjunto de datos de Symantec. Este conjunto de datos contiene metadatos de instalación de ficheros ejecutables (por ejemplo, hash del fichero, su editor, fecha de instalación, nombre del fichero, la versión del fichero) proveniente de 8,4 millones de usuarios de Windows. Hemos asociado estos metadatos con las vulnerabilidades en el National Vulnerability Database (NVD) y en el Opens Sourced Vulnerability Database (OSVDB) con el fin de realizar un seguimiento de la decadencia de la vulnerabilidad en el tiempo y observar la rapidez de los usuarios a remiendar sus sistemas y, por tanto, su exposición a posibles ataques. Hemos identificado 3 factores que pueden influir en la actividad de parches de ordenadores victimas: código compartido, el tipo de usuario, exploits. Presentamos 2 nuevos ataques contra el código compartido y un análisis de cómo el conocimiento usuarios y la disponibilidad de exploit influyen en la actividad de aplicación de parches. Para las 80 vulnerabilidades en nuestra base de datos que afectan código compartido entre dos aplicaciones, el tiempo entre el parche libera en las diferentes aplicaciones es hasta 118 das (con una mediana de 11 das) En la segunda parte se proponen nuevas técnicas de sondeo activos para detectar y analizar las infraestructuras de servidores maliciosos. Aprovechamos técnicas de sondaje activo, para detectar servidores maliciosos en el internet. Empezamos con el análisis y la detección de operaciones de servidores explotadores. Como una operación identificamos los servidores que son controlados por las mismas personas y, posiblemente, participan en la misma campaña de infección. Hemos analizado un total de 500 servidores explotadores durante un período de 1 año, donde 2/3 de las operaciones tenían un único servidor y 1/2 por varios servidores. Hemos desarrollado la técnica para detectar servidores explotadores a diferentes tipologías de servidores, (por ejemplo, C & C, servidores de monetización, redirectores) y hemos logrado escala de Internet de sondeo para las distintas categorías de servidores maliciosos. Estas nuevas técnicas se han incorporado en una nueva herramienta llamada CyberProbe. Para detectar estos servidores hemos desarrollado una novedosa técnica llamada Adversarial Fingerprint Generation, que es una metodología para generar un modelo único de solicitud-respuesta para identificar la familia de servidores (es decir, el tipo y la operación que el servidor apartenece). A partir de una fichero de malware y un servidor activo de una determinada familia, CyberProbe puede generar un fingerprint válido para detectar todos los servidores vivos de esa familia. Hemos realizado 11 exploraciones en todo el Internet detectando 151 servidores maliciosos, de estos 151 servidores 75% son desconocidos a bases de datos publicas de servidores maliciosos. Otra cuestión que se plantea mientras se hace la detección de servidores maliciosos es que algunos de estos servidores podrán estar ocultos detrás de un proxy inverso silente. Para identificar la prevalencia de esta configuración de red y mejorar el capacidades de CyberProbe hemos desarrollado RevProbe una nueva herramienta a través del aprovechamiento de leakages en la configuración de la Web proxies inversa puede detectar proxies inversos. RevProbe identifica que el 16% de direcciones IP maliciosas activas analizadas corresponden a proxies inversos, que el 92% de ellos son silenciosos en comparación con 55% para los proxies inversos benignos, y que son utilizado principalmente para equilibrio de carga a través de múltiples servidores. ABSTRACT In this dissertation we investigate two fundamental aspects of cybercrime: the infection of machines used to monetize the crime and the malicious server infrastructures that are used to manage the infected machines. In the first part of this dissertation, we analyze how fast software vendors apply patches to secure client applications, identifying shared code as an important factor in patch deployment. Shared code is code present in multiple programs. When a vulnerability affects shared code the usual linear vulnerability life cycle is not anymore effective to describe how the patch deployment takes place. In this work we show which are the consequences of shared code vulnerabilities and we demonstrate two novel attacks that can be used to exploit this condition. In the second part of this dissertation we analyze malicious server infrastructures, our contributions are: a technique to cluster exploit server operations, a tool named CyberProbe to perform large scale detection of different malicious servers categories, and RevProbe a tool that detects silent reverse proxies. We start by identifying exploit server operations, that are, exploit servers managed by the same people. We investigate a total of 500 exploit servers over a period of more 13 months. We have collected malware from these servers and all the metadata related to the communication with the servers. Thanks to this metadata we have extracted different features to group together servers managed by the same entity (i.e., exploit server operation), we have discovered that 2/3 of the operations have a single server while 1/3 have multiple servers. Next, we present CyberProbe a tool that detects different malicious server types through a novel technique called adversarial fingerprint generation (AFG). The idea behind CyberProbe’s AFG is to run some piece of malware and observe its network communication towards malicious servers. Then it replays this communication to the malicious server and outputs a fingerprint (i.e. a port selection function, a probe generation function and a signature generation function). Once the fingerprint is generated CyberProbe scans the Internet with the fingerprint and finds all the servers of a given family. We have performed a total of 11 Internet wide scans finding 151 new servers starting with 15 seed servers. This gives to CyberProbe a 10 times amplification factor. Moreover we have compared CyberProbe with existing blacklists on the internet finding that only 40% of the server detected by CyberProbe were listed. To enhance the capabilities of CyberProbe we have developed RevProbe, a reverse proxy detection tool that can be integrated with CyberProbe to allow precise detection of silent reverse proxies used to hide malicious servers. RevProbe leverages leakage based detection techniques to detect if a malicious server is hidden behind a silent reverse proxy and the infrastructure of servers behind it. At the core of RevProbe is the analysis of differences in the traffic by interacting with a remote server.

Quality of experience of adaptive video streaming: investigation in service parameters and subjective quality assessment methodology

The usage of HTTP adaptive streaming (HAS) has become widely spread in multimedia services. Because it allows the service providers to improve the network resource utilization and user׳s Quality of Experience (QoE). Using this technology, the video playback interruption is reduced since the network and server status in addition to capability of user device, all are taken into account by HAS client to adapt the quality to the current condition. Adaptation can be done using different strategies. In order to provide optimal QoE, the perceptual impact of adaptation strategies from point of view of the user should be studied. However, the time-varying video quality due to the adaptation which usually takes place in a long interval introduces a new type of impairment making the subjective evaluation of adaptive streaming system challenging. The contribution of this paper is two-fold: first, it investigates the testing methodology to evaluate HAS QoE by comparing the subjective experimental outcomes obtained from ACR standardized method and a semi-continuous method developed to evaluate the long sequences. In addition, influence of using audiovisual stimuli to evaluate the video-related impairment is inquired. Second, impact of some of the adaptation technical factors including the quality switching amplitude and chunk size in combination with high range of commercial content type is investigated. The results of this study provide a good insight toward achieving appropriate testing method to evaluate HAS QoE, in addition to designing switching strategies with optimal visual quality.

Plataformas de ejercicios de ciberseguridad

El objetivo principal de este proyecto es estudiar, desde un punto de vista práctico, las posibilidades que ofrece la plataforma de ejercicios de ciberseguridad propuesta por la Universidad de Rhode Island en Estado Unidos, denominada Open Cyber Challenge Platform (OCCP); para ello primero nos ubicaremos dentro del campo de la ciberseguridad, estudiando porqué este área está tomando tanta relevancia, observando datos de estudios reales realizados por instituciones de prestigio, al mismo tiempo estudiaremos la tendencia actual y futura de los ciberataques. Seguidamente, analizaremos el estado del arte de la enseñanza en ciberseguridad y como se está enfocando por parte de las universidades y empresas más importantes en el sector. En esta parte del sector se está imponiendo una novedosa forma para desarrollar el aprendizaje tanto práctico como teórico basada en simular situaciones reales mediante escenarios virtuales. Una vez vistas otras opciones, nos centraremos en OCCP, podremos estudiar el estado de desarrollo de esta plataforma, la situación actual y las principales características. Además detallaremos el primer escenario propuesto por ellos mismos, estudiando los principales componentes, la topología de la red virtual de la empresa virtualizada, los principales ficheros de configuración, e incluso la montaremos y ejecutaremos y podremos observar como el equipo rojo ataca el servidor web de la empresa que lo tiene que proteger el equipo azul y consigue que la web deje de funcionar. También incluiremos una guía de instalación del escenario para que el lector pueda probar con su propio ordenador las posibilidades de esta plataforma. VirtualBox es un programa gratuito de virtualización perteneciente a la empresa Oracle. Más adelante estudiaremos este programa centrándonos en el servicio web ofrecido por VirtualBox ya que es utilizado por la plataforma Open Cyber Challenge Platform como virtualizador o hipervisor. Podremos ver como suelen funcionar los servicios web de este tipo en general y después nos centraremos principalmente en el archivo descriptivo de las interfaces que ofrece esta plataforma. Finalmente, resumiremos los resultados y conclusiones proponiendo un trabajo futuro ya que como hemos dicho esta plataforma está en estado de desarrollo y seguramente al final de la lectura del proyecto incluso el lector se haya podido percatar del potencial tan elevado que tiene una plataforma de este estilo. ABSTRACT. The main objective of this project is to study, from a practical standpoint the possibilities offered by the cybersecurity exercises platform proposed by the University of Rhode Island in United States, called Cyber Challenge Open Platform (OCCP); therefore we will place first in the field of cybersecurity, studying why this area is taking so much relevance, watching real data studies by prestigious institutions and the current and future trend of cyber-attacks. Then, we will discuss the state of the art of teaching cybersecurity and how universities and major companies in the sector are focusing to reach the aims among students or workers. In this part of the sector it is increasing the popularity of a new way to develop both practical and theoretical learning based on simulating real situations through virtual scenarios. Once seen other options, we will focus on OCCP, we can study the state of development of this platform, the current situation and main characteristics. In addition we will detail the first proposed scenario by the very own university, studying the main components, the topology of the virtual network virtualized enterprise, the main configuration files, and even we would mount and execute it. We will see how the red team attacks the web server of the company and get it thrown out. At the same time the blue team will have to protect it. We will also include an installation guide of the scenario so that the reader can test in their own computer the possibilities of this tool. VirtualBox is a free virtualization program belonging to the Oracle enterprise. Later on we will study this program focusing on the web service provided by VirtualBox because it is used by the Open Cyber Challenge Platform like hypervisor. We will see how this kind of web services work and then we will focus mainly on the descriptive file of the interfaces provided by this tool. Finally we summarize the results and conclusions proposing a future work since as we have said this platform is in the development stage and certainly at the end of reading the project even the reader may have realized of such high potential as would have a tool of this kind.

Development of a Dashboard for Sentiment Analysis of Football in Twitter based on Web Components and D3.js

This thesis is the result of a project whose objective has been to develop and deploy a dashboard for sentiment analysis of football in Twitter based on web components and D3.js. To do so, a visualisation server has been developed in order to present the data obtained from Twitter and analysed with Senpy. This visualisation server has been developed with Polymer web components and D3.js. Data mining has been done with a pipeline between Twitter, Senpy and ElasticSearch. Luigi have been used in this process because helps building complex pipelines of batch jobs, so it has analysed all tweets and stored them in ElasticSearch. To continue, D3.js has been used to create interactive widgets that make data easily accessible, this widgets will allow the user to interact with them and �filter the most interesting data for him. Polymer web components have been used to make this dashboard according to Google's material design and be able to show dynamic data in widgets. As a result, this project will allow an extensive analysis of the social network, pointing out the influence of players and teams and the emotions and sentiments that emerge in a lapse of time.

Assigning folds to the proteins encoded by the genome of Mycoplasma genitalium

A crucial step in exploiting the information inherent in genome sequences is to assign to each protein sequence its three-dimensional fold and biological function. Here we describe fold assignment for the proteins encoded by the small genome of Mycoplasma genitalium. The assignment was carried out by our computer server (http://www.doe-mbi.ucla.edu/people/frsvr/frsvr.html), which assigns folds to amino acid sequences by comparing sequence-derived predictions with known structures. Of the total of 468 protein ORFs, 103 (22%) can be assigned a known protein fold with high confidence, as cross-validated with tests on known structures. Of these sequences, 75 (16%) show enough sequence similarity to proteins of known structure that they can also be detected by traditional sequence–sequence comparison methods. That is, the difference of 28 sequences (6%) are assignable by the sequence–structure method of the server but not by current sequence–sequence methods. Of the remaining 78% of sequences in the genome, 18% belong to membrane proteins and the remaining 60% cannot be assigned either because these sequences correspond to no presently known fold or because of insensitivity of the method. At the current rate of determination of new folds by x-ray and NMR methods, extrapolation suggests that folds will be assigned to most soluble proteins in the next decade.

The RDP-II (Ribosomal Database Project)

The Ribosomal Database Project (RDP-II), previously described by Maidak et al. [Nucleic Acids Res. (2000), 28, 173–174], continued during the past year to add new rRNA sequences to the aligned data and to improve the analysis commands. Release 8.0 (June 1, 2000) consisted of 16 277 aligned prokaryotic small subunit (SSU) rRNA sequences while the number of eukaryotic and mitochondrial SSU rRNA sequences in aligned form remained at 2055 and 1503, respectively. The number of prokaryotic SSU rRNA sequences more than doubled from the previous release 14 months earlier, and ~75% are longer than 899 bp. An RDP-II mirror site in Japan is now available (http://wdcm.nig.ac.jp/RDP/html/index.html). RDP-II provides aligned and annotated rRNA sequences, derived phylogenetic trees and taxonomic hierarchies, and analysis services through its WWW server (http://rdp.cme.msu.edu/). Analysis services include rRNA probe checking, approximate phylogenetic placement of user sequences, screening user sequences for possible chimeric rRNA sequences, automated alignment, production of similarity matrices and services to plan and analyze terminal restriction fragment polymorphism experiments. The RDP-II email address for questions and comments has been changed from curator@cme.msu.edu to rdpstaff@msu.edu.

The European Large Subunit Ribosomal RNA Database

The European Large Subunit Ribosomal RNA Database compiles all complete or nearly complete large subunit ribosomal RNA sequences available from public sequence databases. These are provided in aligned format and the secondary structure, as derived by comparative sequence analysis, is included. Additional information about the sequences such as literature references and taxonomic information is also included. The database is available from our WWW server at http://rrna.uia.ac.be/lsu/.

PDB-REPRDB: a database of representative protein chains from the Protein Data Bank (PDB)

PDB-REPRDB is a database of representative protein chains from the Protein Data Bank (PDB). The previous version of PDB-REPRDB provided 48 representative sets, whose similarity criteria were predetermined, on the WWW. The current version is designed so that the user may obtain a quick selection of representative chains from PDB. The selection of representative chains can be dynamically configured according to the user’s requirement. The WWW interface provides a large degree of freedom in setting parameters, such as cut-off scores of sequence and structural similarity. One can obtain a representative list and classification data of protein chains from the system. The current database includes 20 457 protein chains from PDB entries (August 6, 2000). The system for PDB-REPRDB is available at the Parallel Protein Information Analysis system (PAPIA) WWW server (http://www.rwcp.or.jp/papia/).

The ARKdb: genome databases for farmed and other animals

The ARKdb genome databases provide comprehensive public repositories for genome mapping data from farmed species and other animals (http://www.thearkdb.org) providing a resource similar in function to that offered by GDB or MGD for human or mouse genome mapping data, respectively. Because we have attempted to build a generic mapping database, the system has wide utility, particularly for those species for which development of a specific resource would be prohibitive. The ARKdb genome database model has been implemented for 10 species to date. These are pig, chicken, sheep, cattle, horse, deer, tilapia, cat, turkey and salmon. Access to the ARKdb databases is effected via the World Wide Web using the ARKdb browser and Anubis map viewer. The information stored includes details of loci, maps, experimental methods and the source references. Links to other information sources such as PubMed and EMBL/GenBank are provided. Responsibility for data entry and curation is shared amongst scientists active in genome research in the species of interest. Mirror sites in the United States are maintained in addition to the central genome server at Roslin.

SpliceDB: database of canonical and non-canonical mammalian splice sites

A database (SpliceDB) of known mammalian splice site sequences has been developed. We extracted 43 337 splice pairs from mammalian divisions of the gene-centered Infogene database, including sites from incomplete or alternatively spliced genes. Known EST sequences supported 22 815 of them. After discarding sequences with putative errors and ambiguous location of splice junctions the verified dataset includes 22 489 entries. Of these, 98.71% contain canonical GT–AG junctions (22 199 entries) and 0.56% have non-canonical GC–AG splice site pairs. The remainder (0.73%) occurs in a lot of small groups (with a maximum size of 0.05%). We especially studied non-canonical splice sites, which comprise 3.73% of GenBank annotated splice pairs. EST alignments allowed us to verify only the exonic part of splice sites. To check the conservative dinucleotides we compared sequences of human non-canonical splice sites with sequences from the high throughput genome sequencing project (HTG). Out of 171 human non-canonical and EST-supported splice pairs, 156 (91.23%) had a clear match in the human HTG. They can be classified after sequence analysis as: 79 GC–AG pairs (of which one was an error that corrected to GC–AG), 61 errors corrected to GT–AG canonical pairs, six AT–AC pairs (of which two were errors corrected to AT–AC), one case was produced from a non-existent intron, seven cases were found in HTG that were deposited to GenBank and finally there were only two other cases left of supported non-canonical splice pairs. The information about verified splice site sequences for canonical and non-canonical sites is presented in SpliceDB with the supporting evidence. We also built weight matrices for the major splice groups, which can be incorporated into gene prediction programs. SpliceDB is available at the computational genomic Web server of the Sanger Centre: http://genomic.sanger.ac.uk/spldb/SpliceDB.html and at http://www.softberry.com/spldb/SpliceDB.html.

Regime disciplinar do servidor público temporário

O presente trabalho tem por objetivo aprofundar o regime jurídico disciplinar do servidor público temporário. Analisam-se as características principais dessa espécie de agente público que o diferenciam dos demais servidores e que justificam um regime disciplinar próprio. Em uma breve investigação sobre as prováveis origens do temporário, constata-se a presença desse servidor na Administração Pública brasileira desde 1823. No direito estrangeiro (particularmente, no direito francês e no direito português), verifica-se a existência de figuras assemelhadas ao servidor público temporário brasileiro, que é uma espécie de servidor público do gênero agente público, exercendo uma função pública, mas não ocupando nem cargo, nem emprego públicos, sendo contratado por tempo determinado para atender a necessidade temporária de excepcional interesse público. A Constituição Federal, em seu artigo 37, IX, indica que a lei estabelecerá os casos de contratação por tempo determinado, mas não há uma uniformidade entre os entes da federação sobre o regime jurídico adotado para o servidor temporário. Esta análise concentra-se na Lei Federal n.º 8.745/93, que disciplina o assunto. No âmbito federal, o servidor público temporário é dotado de um regime jurídico com características mais próximas do regime jurídico administrativo, sendo recrutado por meio de contrato administrativo assemelhado ao regime estatutário. Tal contratação deve pautar-se pela observância dos princípios da continuidade do serviço público, da moralidade, da impessoalidade, da razoabilidade, da proporcionalidade e da motivação. Focaliza-se a responsabilidade do servidor público temporário no âmbito administrativo, procurando-se demonstrar que tal servidor, por um princípio de equiparação, submete-se a um processo administrativo disciplinar para apuração de suas faltas, o qual cumpre prazos especiais e condições específicas em razão do vínculo temporário com a Administração Pública, em tudo sendo respeitado o devido processo legal, a ampla defesa e o contraditório. Analisam-se as diferenças entre o processo disciplinar do servidor temporário (sindicância) e o processo do servidor público em geral, os ritos adotados, os prazos, as penalidades e os recursos, constatando-se que o servidor público temporário responde pelos atos ilícitos em todas as esferas: penal, civil, administrativa e por atos de improbidade. A transitoriedade na função não o exime de responsabilidades, por isso, com as devidas adaptações, está sujeito aos ônus e bônus do serviço público. Daí a necessidade de construir, com base nas características próprias dessa espécie de servidor público, um regime adaptado às especificações do vínculo especial a que se submete o servidor público temporário. Propõe-se aqui um miniprocesso disciplinar ou um processo disciplinar especial, ou uma minissindicância ou uma sindicância especial, sui generis.

Mutações inativadoras no gene MKRN3 são causa de puberdade precoce central familial

A maioria dos casos de puberdade precoce central (PPC) em meninas permanece idiopática. A hipótese de uma causa genética vem se fortalecendo após a descoberta de alguns genes associados a este fenótipo, sobretudo aqueles implicados com o sistema kisspeptina (KISS1 e KISS1R). Entretanto, apenas casos isolados de PPC foram relacionados à mutação na kisspeptina ou em seu receptor. Até recentemente, a maioria dos estudos genéticos em PPC buscava genes candidatos selecionados com base em modelos animais, análise genética de pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico, ou ainda, nos estudos de associação ampla do genoma. Neste trabalho, foi utilizado o sequenciamento exômico global, uma metodologia mais moderna de sequenciamento, para identificar variantes associadas ao fenótipo de PPC. Trinta e seis indivíduos com a forma de PPC familial (19 famílias) e 213 casos aparentemente esporádicos foram inicialmente selecionados. A forma familial foi definida pela presença de mais de um membro afetado na família. DNA genômico foi extraído dos leucócitos do sangue periférico de todos os pacientes. O estudo de sequenciamento exômico global realizado pela técnica ILLUMINA, em 40 membros de 15 famílias com PPC, identificou mutações inativadoras em um único gene, MKRN3, em cinco dessas famílias. Pesquisa de mutação no MKRN3 realizada por sequenciamento direto em duas famílias adicionais (quatro pacientes) identificou duas novas variantes nesse gene. O MKRN3 é um gene de um único éxon, localizado no cromossomo 15 em uma região crítica para a síndrome de Prader Willi. O gene MKRN3 sofre imprinting materno, sendo expresso apenas pelo alelo paterno. A descoberta de mutações em pacientes com PPC familial despertou o interesse para a pesquisa de mutações nesse gene em 213 pacientes com PPC aparentemente esporádica por meio de reação em cadeia de polimerase seguida de purificação enzimática e sequenciamento automático direto (Sanger). Três novas mutações e duas já anteriormente identificadas, incluindo quatro frameshifts e uma variante missense, foram encontradas, em heterozigose, em seis meninas não relacionadas. Todas as novas variantes identificadas estavam ausentes nos bancos de dados (1000 Genomes e Exome Variant Server). O estudo de segregação familial em três dessas meninas com PPC aparentemente esporádica e mutação no MKRN3 confirmou o padrão de herança autossômica dominante com penetrância completa e transmissão exclusiva pelo alelo paterno, demonstrando que esses casos eram, na verdade, também familiares. A maioria das mutações encontradas no MKRN3 era do tipo frameshift ou nonsense, levando a stop códons prematuros e proteínas truncadas e, portanto, confirmando a associação com o fenótipo. As duas mutações missenses (p.Arg365Ser e p.Phe417Ile) identificadas estavam localizadas em regiões de dedo ou anel de zinco, importantes para a função da proteína. Além disso, os estudos in silico dessas duas variantes demonstraram patogenicidade. Todos os pacientes com mutação no MKRN3 apresentavam características clínicas e hormonais típicas de ativação prematura do eixo reprodutivo. A mediana de idade de início da puberdade foi de 6 anos nas meninas (variando de 3 a 6,5) e 8 anos nos meninos (variando de 5,9 a 8,5). Tendo em vista o fenômeno de imprinting, análise de metilação foi também realizada em um subgrupo de 52 pacientes com PPC pela técnica de MS-MLPA, mas não foram encontradas alterações no padrão de metilação. Em conclusão, este trabalho identificou um novo gene associado ao fenótipo de PPC. Atualmente, mutações inativadoras no MKRN3 representam a causa genética mais comum de PPC familial (33%). O MKRN3 é o primeiro gene imprintado associado a distúrbios puberais em humanos. O mecanismo preciso de ação desse gene na regulação da secreção de GnRH necessita de estudos adicionais

Sistema especialista para análise pós-evento da proteção em subestações distribuidoras.

É importante que as redes elétricas tenham altos índices de confiabilidade, de forma a se manter a agilidade e a manutenção ideais para um melhor funcionamento. Por outro lado, o crescimento inesperado da carga, falhas em equipamentos e uma parametrização inadequada das funções de proteção tornam a análise de eventos de proteção mais complexas e demoradas. Além disso, a quantidade de informações que pode ser obtida de relés digitais modernos tem crescido constantemente. Para que seja possível uma rápida tomada de decisão e manutenção, esse projeto de pesquisa teve como objetivo a implementação de um sistema completo de diagnóstico que é ativado automaticamente quando um evento de proteção ocorrer. As informações a serem analisadas são obtidas de uma base de dados e de relés de proteção, via protocolo de comunicação IEC 61850 e arquivos de oscilografia. O trabalho aborda o sistema Smart Grid completo incluindo: a aquisição de dados nos relés, detalhando o sistema de comunicação desenvolvido através de um software com um cliente IEC61850 e um servidor OPC e um software com um cliente OPC, que é ativado por eventos configurados para dispará-lo (por exemplo, atuação da proteção); o sistema de pré-tratamento de dados, onde os dados provenientes dos relés e equipamentos de proteção são filtrados, pré-processados e formatados; e o sistema de diagnóstico. Um banco de dados central mantém atualizados os dados de todas essas etapas. O sistema de diagnóstico utiliza algoritmos convencionais e técnicas de inteligência artificial, em particular, um sistema especialista. O sistema especialista foi desenvolvido para lidar com diferentes conjuntos de dados de entrada e com uma possível falta de dados, sempre garantindo a entrega de diagnósticos. Foram realizados testes e simulações para curtos-circuitos (trifásico, dupla-fase, dupla-fase-terra e fase-terra) em alimentadores, transformadores e barras de uma subestação. Esses testes incluíram diferentes estados do sistema de proteção (funcionamento correto e impróprio). O sistema se mostrou totalmente eficaz tanto no caso de disponibilidade completa quanto parcial de informações, sempre fornecendo um diagnóstico do curto-circuito e analisando o funcionamento das funções de proteção da subestação. Dessa forma, possibilita-se uma manutenção muito mais eficiente pelas concessionárias de energia, principalmente no que diz respeito à prevenção de defeitos em equipamentos, rápida resposta a problemas, e necessidade de reparametrização das funções de proteção. O sistema foi instalado com sucesso em uma subestação de distribuição da Companhia Paulista de Força e Luz.

Multi-objective adaptive evolutionary strategy for tuning compilations

Tuning compilations is the process of adjusting the values of a compiler options to improve some features of the final application. In this paper, a strategy based on the use of a genetic algorithm and a multi-objective scheme is proposed to deal with this task. Unlike previous works, we try to take advantage of the knowledge of this domain to provide a problem-specific genetic operation that improves both the speed of convergence and the quality of the results. The evaluation of the strategy is carried out by means of a case of study aimed to improve the performance of the well-known web server Apache. Experimental results show that a 7.5% of overall improvement can be achieved. Furthermore, the adaptive approach has shown an ability to markedly speed-up the convergence of the original strategy.

Visual perception for the 3D recognition of geometric pieces in robotic manipulation

During grasping and intelligent robotic manipulation tasks, the camera position relative to the scene changes dramatically because the robot is moving to adapt its path and correctly grasp objects. This is because the camera is mounted at the robot effector. For this reason, in this type of environment, a visual recognition system must be implemented to recognize and “automatically and autonomously” obtain the positions of objects in the scene. Furthermore, in industrial environments, all objects that are manipulated by robots are made of the same material and cannot be differentiated by features such as texture or color. In this work, first, a study and analysis of 3D recognition descriptors has been completed for application in these environments. Second, a visual recognition system designed from specific distributed client-server architecture has been proposed to be applied in the recognition process of industrial objects without these appearance features. Our system has been implemented to overcome problems of recognition when the objects can only be recognized by geometric shape and the simplicity of shapes could create ambiguity. Finally, some real tests are performed and illustrated to verify the satisfactory performance of the proposed system.