Pangea - Arquitetura semântica para a integração de dados e modelos geoespaciais na Web

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A contribution to semantic description of images and videos: an application of soft biometrics

Humans have a high ability to extract visual data information acquired by sight. Trought a learning process, which starts at birth and continues throughout life, image interpretation becomes almost instinctively. At a glance, one can easily describe a scene with reasonable precision, naming its main components. Usually, this is done by extracting low-level features such as edges, shapes and textures, and associanting them to high level meanings. In this way, a semantic description of the scene is done. An example of this, is the human capacity to recognize and describe other people physical and behavioral characteristics, or biometrics. Soft-biometrics also represents inherent characteristics of human body and behaviour, but do not allow unique person identification. Computer vision area aims to develop methods capable of performing visual interpretation with performance similar to humans. This thesis aims to propose computer vison methods which allows high level information extraction from images in the form of soft biometrics. This problem is approached in two ways, unsupervised and supervised learning methods. The first seeks to group images via an automatic feature extraction learning , using both convolution techniques, evolutionary computing and clustering. In this approach employed images contains faces and people. Second approach employs convolutional neural networks, which have the ability to operate on raw images, learning both feature extraction and classification processes. Here, images are classified according to gender and clothes, divided into upper and lower parts of human body. First approach, when tested with different image datasets obtained an accuracy of approximately 80% for faces and non-faces and 70% for people and non-person. The second tested using images and videos, obtained an accuracy of about 70% for gender, 80% to the upper clothes and 90% to lower clothes. The results of these case studies, show that proposed methods are promising, allowing the realization of automatic high level information image annotation. This opens possibilities for development of applications in diverse areas such as content-based image and video search and automatica video survaillance, reducing human effort in the task of manual annotation and monitoring.

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

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

Web semântica: uma análise focada no uso de metadados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A linguagem de programação aliada ao desenho na criação de jogos digitais como instrumento de arquitetura patrimonial

This research studies the use of digital games as a playful tool approach of knowledge in architecture heritage. We emphasize the potential of digital games as a tool and importance of digital drawing combined with programming language, the means by which the making of the games became possible. The models developed are based on the properties of historical and cultural interest in the city of São Carlos, Brasil.

Implementação de um ambiente computacional para ensino à distância

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Compilação de bytecodes Java para um ambiente de arquitetura reconfigurável

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A contribuição de modelos utilizando uma abordagem modelo - código

In a world that is increasingly working with software, the need arises for effective approaches that encourage software reuse. The reuse practice must be aligned to a set of practices, procedures and methodologies that create a stable and high quality product. These questions produce new styles and approaches in the software engineering. In this way, this thesis aims to address concepts related to development and model-driven architecture. The model-driven approach provides significant aspects of the automated development, which helps it with produced models built in the specification phase. The definition of terms such as model, architecture and platform makes the focus becomes clearer, because for MDA and MDD is important to split between technical and business issues. Important processes are covered, so you can highlight the artifacts that are built into each stage of model-driven development. The stages of development: CSM, PIM, PSM and ISM, detailing the purpose of each phase in oriented models, making the end of each stage are gradually produced artifacts that may be specialized. The models are handled by different prospects for modeling, abstracting the concepts and building a set of details that portrays a specific scenario. This retraction can be a graphical or textual representation, however, in most cases is chosen a language modeling, for example, UML. In order to provide a practical view, this dissertation shows some tools that improve the construction of models and the code generate that assists in the development, keeping the documentation systemic. Finally, the paper presents a case study that refers to the theoretical aspects discussed throughout the dissertation, therefore it is expected that the architecture and the model-driven development may be able to explain important features to consider in software engineering

Filtragem de sinais de interferência em espectros dinâmicos solares através de suas componentes de Fourier

Through the data acquisition system of the instrument Brazilian Solar Spectroscope (BSS) at INPE, solar observations in the decimetric radio wave band (1000-2500 MHz) are regularly made. This data is showed as dynamic spectra using the software BSSView created for this purpose. The process of data acquisition can be influenced by various sources, dificulting the resulting dynamic spectrum analysis. The objective of this work is to create a computational routine that eliminates dynamic components of the spectrum attributed to interfering signals and integrate it into BSSView. It was done a preliminary study on the programming language Interactive Data Language (IDL), in which the BSSView was developed, and the Fourier transform, that is required for the application of the filter

Desenvolvimento de uma planilha eletrônica em VBA para o dimensionamento didático de instalações de recalque de água

This study aims to develop a computer program based on VBA programming language, using Microsoft Excel, for designing pumping systems of water. The program allows the user to determine the economical diameter, using the equation of Bresse, for a given installation, since the geometric elevation, the material of the tube, the accessories along the line and the volumetric flow are known. In addition, the program estimates the total annual cost of the installation for three different diameters, in order to compare which diameter is more advantageous from an economical perspective. The program interface is designed to be simple and intuitive with the intention of being didactic and offering to engineering students an advantageous tool to analyze this type of project. Microsoft Excel was chosen for this work because is present in virtually all personal computer, and is an indispensable tool for educational purposes

Desenvolvimento de uma planilha eletrônica em VBA para o dimensionamento didático de instalações de recalque de água

This study aims to develop a computer program based on VBA programming language, using Microsoft Excel, for designing pumping systems of water. The program allows the user to determine the economical diameter, using the equation of Bresse, for a given installation, since the geometric elevation, the material of the tube, the accessories along the line and the volumetric flow are known. In addition, the program estimates the total annual cost of the installation for three different diameters, in order to compare which diameter is more advantageous from an economical perspective. The program interface is designed to be simple and intuitive with the intention of being didactic and offering to engineering students an advantageous tool to analyze this type of project. Microsoft Excel was chosen for this work because is present in virtually all personal computer, and is an indispensable tool for educational purposes

Adaptação do paradigma orientado a notificações para desenvolvimento de sistemas fuzzy

This work proposes to adjust the Notification Oriented Paradigm (NOP) so that it provides support to fuzzy concepts. NOP is inspired by elements of imperative and declarative paradigms, seeking to solve some of the drawbacks of both. By decomposing an application into a network of smaller computational entities that are executed only when necessary, NOP eliminates the need to perform unnecessary computations and helps to achieve better logical-causal uncoupling, facilitating code reuse and application distribution over multiple processors or machines. In addition, NOP allows to express the logical-causal knowledge at a high level of abstraction, through rules in IF-THEN format. Fuzzy systems, in turn, perform logical inferences on causal knowledge bases (IF-THEN rules) that can deal with problems involving uncertainty. Since PON uses IF-THEN rules in an alternative way, reducing redundant evaluations and providing better decoupling, this research has been carried out to identify, propose and evaluate the necessary changes to be made on NOP allowing to be used in the development of fuzzy systems. After that, two fully usable materializations were created: a C++ framework, and a complete programming language (LingPONFuzzy) that provide support to fuzzy inference systems. From there study cases have been created and several tests cases were conducted, in order to validate the proposed solution. The test results have shown a significant reduction in the number of rules evaluated in comparison to a fuzzy system developed using conventional tools (frameworks), which could represent an improvement in performance of the applications.

Mapeamento da linguagem Nautilus para Java

Este trabalho apresenta um mapeamento centrado nas construções não usuais da linguagem Nautilus, para a linguagem convencional, no caso Java, mantendo propriedades com atomicidade que são requisitos da semântica formal da linguagem. Nautilus é originalmente uma linguagem de especificação baseada em objetos, textual que suporta objetos concorrentes e não deterministas. Desde então a linguagem foi modificada aom extensões como classes e uma notação diagramática, além de se investigar seu uso como linguagem de programação. Suas construções incomuns (reificação, agregação, etc.) são baseados em seu domínio semântico: Automâtos Não Sequenciais. Este domíno satisfaz composição diagonal, i.e refinamentos se compõem (verticalmente) refletindo uma descrição gradual de sistemas, envolvendo múltiplos níveis de abstração, e distribui-se através de combinadores (horizontalmente), o que significa que o refinamento de um sistema composto é a combinação de do refinamento de suas partes.O trabalho inclui um mapeamento inicial de um subconjunto da linguagem(objeto base, reificação, agregação e visão), uma versão ampliada para abranger mais construções( interação e classes), e uma versão refinada mais concorrente e sugestões de modificação na linguagem.

Sistema Aldeia : programação paralela e distribuída em Java sobre Infiniband e DECK

Esse trabalho de dissertação está incluído no contexto das pesquisas realizadas no Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da UFRGS. Ele aborda as áreas da computação de alto desempenho, interfaces simples de programação e de sistemas de interconexão de redes velozes. A máquina paralela formada por agregados (clusters) tem se destacado por apresentar os recursos computacionais necessários às aplicações intensivas que necessitam de alto desempenho. Referente a interfaces de programação, Java tem se mostrado uma boa opção para a escrita de aplicações paralelas por oferecer os sistemas de RMI e de soquetes que realizam comunicação entre dois computadores, além de todas as facilidades da orientação a objetos. Na área a respeito de interconexão de rede velozes está emergindo como uma tentativa de padronização a nova tecnologia Infiniband. Ela proporciona uma baixa latência de comunicação e uma alta vazão de dados, além de uma série de vantagens implementadas diretamente no hardware. É neste contexto que se desenvolve o presente trabalho de dissertação de mestrado. O seu tema principal é o sistema Aldeia que reimplementa a interface bastante conhecida de soquetes Java para realizar comunicação assíncrona em agregados formados por redes de sistema. Em especial, o seu foco é redes configuradas com equipamentos Infiniband. O Aldeia objetiva assim preencher a lacuna de desempenho do sistema padrão de soquetes Java, que além de usar TCP/IP possui um caráter síncrono. Além de Infiniband, o Aldeia também procura usufruir dos avanços já realizados na biblioteca DECK, desenvolvida no GPPD da UFRGS. Com a sua adoção, é possível realizar comunicação com uma interface Java sobre redes Myrinet, SCI, além de TCP/IP. Somada a essa vantagem, a utilização do DECK também proporciona a propriedade de geração de rastros para a depuração de programas paralelos escritos com o Aldeia. Uma das grandes vantagens do Aldeia está na sua capacidade de transmitir dados assincronamente. Usando essa técnica, cálculos da aplicação podem ser realizados concorrentemente com as operações pela rede. Por fim, os canais de dados do Aldeia substituem perfeitamente aqueles utilizados para a serialização de objetos. Nesse mesmo caminho, o Aldeia pode ser integrado à sistemas que utilizem a implementação de soquetes Java, agora para operar sobre redes de alta velocidade. Palavras-chave: Arquitetura Infiniband, agregado de computadores, linguagem de programação Java, alto desempenho, interface de programação.