Approved for public release, distribution is unlimited / This thesis critically analyzes the Sharable Content Object Reference Model (SCORM) within higher education and examines SCORM's limitations within a realistic application environment versus within a theoretical/conceptual platform. The thesis also examines environments better suited for implementation of SCORM technology. In addressing the research questions, it was discovered that from the current standards set forth by Advanced Distributed Learning (ADL), SCORM is not well suited for higher education. SCORM technology will prove of greater utility within the Navy Training environment than in higher education. In their effort to share information, higher education institutions would benefit more from a Content Management System in conjunction with a Learning Management System. Subsequent chapters addressed the limitations of SCORM, provided a comparison of the applicability of SCORM within the separate domains of naval Education and Training, and provided a prototype of a Content Management System for institutions of higher learning. / Lieutenant Commander, Hellenic Navy / Lieutenant, United States Naval Reserve

Cette thèse porte sur la commande variant dans le temps avec comme fil directeur l’application au contrôle d’attitude de satellites. Nous avons étudié trois types de commande: une commande à commutation, une commande LPV et une commande adaptative directe. Pour cette dernière nous avons proposé des résultats théoriques nouveaux portant sur la structuration du gain et de l’adaptation. Les résultats ont été validés en simulation et sont testés à bord d’un satellite. En partant de la loi à commutation actuellement utilisée sur les satellites Myriade, une première partie de nos travaux est dédiée à la commande LPV. Notre approche, basée sur la spécification des objectifs de commande à travers un modèle de référence LPV, permet d'obtenir de nouveaux algorithmes exprimés dans ce formalisme. Testées en simulation, ces lois de commande répondent à la problématique de notre application. Toutefois, le choix du modèle de référence LPV s'avère délicat. Cette difficulté a été levée en utilisant la commande adaptative. Dans cette approche, les spécifications sur le comportement temps-variant sont traduites par des contraintes au niveau des lois d'adaptation des gains de commande. Nous introduisons ainsi une nouvelle méthode de synthèse de lois adaptatives structurées. Les preuves de stabilité établies s'appuient sur des outils de la théorie de Lyapunov. Les résultats obtenus sur un simulateur complet montrent l'intérêt de tels algorithmes adaptatifs. Ils permettent en particulier de modifier la dynamique du satellite selon les capacités disponibles des actionneurs. Sur la base de ces résultats, une campagne d’essai en vol sur le satellite PICARD est actuellement en cours. / This manuscript considers time varying control, with a strong emphasis on a satellite attitude control application. Three types of control structures have been studied: a switch-based approach, LPV control and direct adaptive control. In this last field we have introduced new theoretical results which allow structuring the gain and the adaptation law. The results have been validated in simulation and are currently tested on board a satellite. Starting from the switch-based control law currently implemented on the Myriade satellites, a first part of our work isdedicated to LPV control. Based on the specification of the control objectives by using of an LPV reference model, our approach allows obtaining new control algorithms expressed within this framework. The simulations carried out with theLPV algorithms obtained by using this method show that they meet the needs of our application. Nonetheless, the choice of a reference model proves to be difficult. This obstacle has been surpassed by using direct adaptive control. In this approach, specifications regarding the timevarying behaviour are added through constraints on the laws defining the control gains adaptation. We thus introduce anew synthesis method, based on which structured adaptive control laws are obtained. Stability proofs are established based on tools of the Lyapunov theory.The results obtained on a complete simulator show the interest of using such adaptive algorithms, which allow in particular to modify the satellite dynamics depending on the available capacity of the actuators. Based on these positive results, a fight-test campaign on the PICARD satellite is underway.

O desempenho do Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP) depende de como a empresa gerencia seu processo. A adoção de um modelo de referência para o PDP tem se mostrado uma boa prática, pois aumenta a capacidade de a empresa em controlar as mudanças no processo, avaliar seu desempenho, propor melhorias além de permitir uma maior compreensão do processo como um todo, padronizando e controlando todas as fases do PDP. Isso proporciona um melhor aproveitamento de recursos e, consequentemente, menor tempo de desenvolvimento e maior satisfação do cliente. Entretanto, muitas empresas não obtêm os resultados esperados durante e/ou após a implantação do modelo de referência específico, uma vez que nem todas estão preparadas culturalmente para adotar um processo estruturado. Na literatura, há poucas pesquisas que relatam, por meio de estudos de casos, quais os problemas e impactos que as organizações enfrentam ao aplicar um modelo de referência específico. O presente estudo tem por objetivo analisar as disfunções e benefícios que ocorrem no modelo de referência específico no PDP. Para isso, foram pesquisadas inicialmente as disfunções e benefícios na literatura e realizado estudo de caso em duas empresas. Os resultados mostram que as disfunções encontradas na literatura em sua maioria não foram confirmadas nas empresas, devido às particularidades de cada uma. E foi constatado por meio de entrevistas que algumas disfunções estiveram presentes apenas durante a implantação do modelo de referência específico. Diferentemente do panorama das disfunções, os benefícios apresentados, em sua maioria, foram confirmados em ambas as empresas. / New Product development (NPD) performance depends on how the company manages its process. The adoption of a reference model for NDP has been shown to be a good practice, because increases a companys capacity in controlling the alterations in the process, evaluate its performance, propose improvements besides allowing a greater comprehension of the process as a whole, creating a pattern and controlling all NPDs phases, which gives a better utilization of the resources, and consequently less time to market and better client satisfaction. However, many companies do not get the expected results during and/or after implementation of the specific reference model, once not all are culturally prepared to adopt a structurally process. In the literature there are few researchers that report by means of case studies which are the problems and impacts that companies face when applying a specific reference model. The objective of this study is to analyze the dysfunctions and benefits that occur in the NPD specific reference model. To do this end, it was initially searched the dysfunctions and the benefits in the literature and performed a case study in two companies. Results show that most of the dysfunctions found in the literature were not confirmed in the companies, because of the specificities of each one. In addition, it was observed by means of a focused interview that some of the dysfunctions were present only during the specific reference models implementation. Differently of the dysfunctions scenery, most of the shown benefits were confirmed in both companies.

A Internet das Coisas é um novo paradigma de comunicação que estende o mundo virtual (Internet) para o mundo real com a interface e interação entre objetos. Ela possuirá um grande número de dispositivos heteregôneos interconectados, que deverá gerar um grande volume de dados. Um dos importantes desafios para seu desenvolvimento é se guardar e processar esse grande volume de dados em aceitáveis intervalos de tempo. Esta pesquisa endereça esse desafio, com a introdução de serviços de análise e reconhecimento de padrões nas camadas inferiores do modelo de para Internet das Coisas, que procura reduzir o processamento nas camadas superiores. Na pesquisa foram analisados os modelos de referência para Internet das Coisas e plataformas para desenvolvimento de aplicações nesse contexto. A nova arquitetura de implementada estende o LinkSmart Middeware pela introdução de um módulo para reconhecimento de padrões, implementa algoritmos para estimação de valores, detecção de outliers e descoberta de grupos nos dados brutos, oriundos de origens de dados. O novo módulo foi integrado à plataforma para Big Data Hadoop e usa as implementações algorítmicas do framework Mahout. Este trabalho destaca a importância da comunicação cross layer integrada à essa nova arquitetura. Nos experimentos desenvolvidos na pesquisa foram utilizadas bases de dados reais, provenientes do projeto Smart Santander, de modo a validar da nova arquitetura de IoT integrada aos serviços de análise e reconhecimento de padrões e a comunicação cross-layer. / The Internet of Things is a new communication paradigm in which the Internet is extended from the virtual world to interface and interact with objects of the physical world. The IoT has high number of heterogeneous interconnected devices, that generate huge volume data. The most important IoT challenges is store and proccess this large volume data. This research addresses this issue by introducing pattern recognition services into the lower layers of the Internet of Things reference model stack and reduces the processing at the higher layers. The research analyzes the Internet of Things reference model and Middleware platforms to develop applications in this context. The new architecture implementation extends the LinkSmart by introducing a pattern recognition manager that includes algorithms to estimate parameters, detect outliers, and to perform clustering of raw data from IoT resources. The new module is integrated with the Big Data Haddop platform and uses Mahout algorithms implementation. This work highlights the cross-layer communication intregated in the new IoT architecture. The experiments made in this research using the real database from Smart Santander Framework to validate the new IoT architecture with pattern recognition services and cross-layer communication.

A crescente procura por software de qualidade vem causando grande pressão sobre as empresas que trabalham com desenvolvimento de software. As entregas de produtos de software dentro do prazo e custo previstos vêm se tornando, a cada dia, um diferencial importante nesse ramo de atividade. Nesse sentido, as empresas procuram por metodologias que propiciem o desenvolvimento de produtos com qualidade, e que respeitem o custo e prazo previstos. Em resposta a essas necessidades, surgiu uma nova classe de metodologias de desenvolvimento de software, conhecidas como metodologias ágeis. Este trabalho apresenta um estudo realizado sobre as principais características existentes nessa nova classe de metodologias. Uma análise permitiu a identificação de semelhanças e diferenças existentes entre elas, o que possibilitou a criação de um modelo de referência para o desenvolvimento ágil de software. O modelo foi utilizado em uma avaliação de processo baseada no modelo de avaliação da ISO/IEC 15504. A avaliação permitiu a identificação de forças e fraquezas no processo avaliado e possibilitou a definição de ações de melhoria para que o processo avaliado se assemelhasse à um processo de desenvolvimento ágil. Palavra-chave: Metodologia ágil de desenvolvimento. Modelo de referência. Processo de desenvolvimento de software. Avaliação de processo de software / The vast demand for software with quality is causing a great pressure on the companies which work with software development. The delivery of software products within the schedule and cost is becoming, every day, an important issue in this area. Therefore, companies are seeking for methodologies to develop products with quality, within the timetable and the cost. Considering these needs, it became a new class of software development methodologies, known as agile methodologies. This research shows a work done upon the main existing characteristics in this new class of methodologies. An analysis allowed the identification of the existing similarities and differences among them, which it made possible to create a new reference model for agile software development. The agile model was used in process assessment based on assessment model from ISO/IEC 15504. The assessment alowed a identification of power and weakness on the process and alowed a definition of improvement action to the process with the intention of to approach the agile development process

In order to stay competitive and to create value to their clients, manufacturing companies are engaging in a process called servitization, which consists in transforming their existing physical product offerings into integrated bundles of products and services, called Product-Service Systems (PSS). Servitization compels manufacturing companies to change their business models. One of the main challenges of servitization is to redesign the business processes dimension of their business model in order to operate middle of life (MOL) and end of life (EOL) phases of PSS. Despite the existence of decades-long successful PSS cases, operational difficulties are still reported. This is associated to gaps in existing PSS business model design methodologies, which are focused on the development of new PSS and lack the required level of details for servitization. The goal of this study is to propose a method to support manufacturing companies during the servitization process in developing a PSS Business Process Architecture (PSS BPA), which is the basis for redesigning their business processes. The method was developed with the support of the Design Research Methodology (DRM), which comprises four research stages. In the first and second stages, a literature review was conducted to generate theoretical requirements for guiding the proposition of the PSS BPA Development Method. Action research approach was applied in the third stage to propose the PSS BPA Development Method empirically. Action research was carried in a large multinational manufacturing company from the healthcare sector, which intended to transform a diagnostic imaging product into a use-oriented PSS. In the last stage, the method received a preliminary assessment with the intent of being prepared for further applications in case studies. The results indicate that the PSS BPA Development Method has a potential for supporting companies in defining their PSS BPA. Other key contributions of the research were the proposition of a business process reference model for PSS based on the Process Classification Framework (PCF), and insights and findings obtained with the real case of servitization. / Para se manterem competitivas e criarem valor para seus clientes, empresas de manufatura estão passando pelo processo da servitização, que é a transformação de suas ofertas baseadas em produtos físicos em soluções integradas de produtos e serviços, chamadas Sistemas Produto-Serviço (PSS). A servitização requer transformações nos modelos de negócio das empresas. Um dos principais desafios da servitização é redesenhar a dimensão de processos de negócio do modelo de negócios da empresa de maneira a operar as fases de meio de vida e final de vida de um PSS. Apesar de existirem casos de sucesso de PSS implementados há décadas, dificuldades operacionais ainda são citadas. Isto está associado com lacunas nas metodologias para desenvolvimento de modelos de negócio de PSS, as quais são focadas no desenvolvimento de novos PSS e carecem do nível de detalhes necessário para servitização. O objetivo desta pesquisa é propor um método para apoiar as empresas de manufatura no desenvolvimento da Arquitetura de Processos de Negócio do PSS durante a servitização, o que é base para o redesenho de processos destas organizações. Este método foi desenvolvido com o apoio da Metodologia de Pesquisa em Design, que contém quatro estágios. No primeiro e segundo estágios, uma revisão da literatura foi realizada para determinar os requisitos teóricos que guiaram a proposição do método. No terceiro estágio, a pesquisa ação foi utilizada para propor empiricamente o método. A pesquisa ação foi realizada em uma empresa multinacional do setor de saúde, que pretendia transformar um equipamento de diagnóstico por imagens em PSS orientado ao uso. No estágio final, o método passou por uma avaliação preliminar a fim de ser preparado para estudos de caso. Os resultados indicam que o método proposto tem potencial para apoiar as empresas na definição de arquiteturas de processos para PSS. Outras contribuições foram a proposição de um modelo de referência de processos para PSS baseado no Framework de Classificação de Processo e descobertas do caso real de servitização.

As aplicações da tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID) em hospitais movimenta uma importante área de estudo no setor de saúde. Acompanhando o crescente número de trabalhos na área, encontra-se a necessidade de sistematização e categorização destas aplicações e de estudos que apresente soluções para o processo logístico hospitalar, particularmente, sob a perspectiva do fluxo de pacientes em ambulatórios de ensino. Diante deste cenário, a presente tese propõe um modelo de referência para a identificação e análise de aplicações RFID, considerando o objeto de estudo em questão. A revisão da literatura inicia-se abordando a Logística Hospitalar, apresentando os principais autores e correntes dessa área de pesquisa, apontando para a importância do fluxo de pacientes como elemento direcionador dos demais fluxos logísticos. Em seguida, é realizado um levantamento e categorização das aplicações da RFID em organizações hospitalares, permitindo a análise e o entendimento de suas principais características. Dessa forma, três bases apoiam o método de pesquisa. O primeiro é a revisão bibliográfica. O segundo é a metodologia para o desenvolvimento de modelos de referência na área de TI e por final, a avaliação do modelo por profissionais de saúde e TI, futuros usuários do modelo. Como contribuição da pesquisa, destaca-se o desenvolvimento e prescrição de um conjunto de atividades voltadas à identificação e análise de aplicações RFID dentro da visão de Logística Hospitalar, objetivando uma maior aproximação entre profissionais de saúde e TI na etapa de planejamento do processo de implantação da tecnologia em um ambiente ambulatorial de ensino. / The applications of radio frequency identification technology (RFID) in hospitals move an important area of study in the healthcare. Accompanying the growing body of research on this topic, there is a need for systematization of such applications and proposals for solutions to the hospital logistics processes, particularly from the perspective of patient flow logistics in teaching ambulatory care setting. In this way, this thesis proposes a reference model for the identification and analysis of RFID applications, considering this object of research. The literature review begins by addressing the hospital logistics management, presenting the main authors of this emerging area of research, pointing to the importance of patient flow. Next, we conducted a review and categorization of RFID applications in hospital organizations, theme of this research, allowing the analysis and understanding of its main characteristics. Thus, three bases support the research method. The first is the literature review. The second is the methods for reference model development in IT field and the third, the evaluation by health and IT professionals, potential users of model. As a research contribution, a set of activities designed to identifying and analyzing RFID applications in hospital logistics was developed, aimed to approach health and IT professionals in the planning stage of RFID implementation process.

Há um consenso na literatura de que a aderência a um modelo de referência torna a gestão do processo de desenvolvimento de produtos (PDP) mais eficiente, pois estes auxiliam na sua representação, compreensão, elaboração, gestão e melhoria. Apesar de existirem diversos métodos de modelagem de PDP disponíveis, estes métodos são ainda pouco utilizados pela comunidade prática. Uma das possíveis causas deste problema é a dificuldade que as vistas elaboradas por estes métodos de modelagem oferecem para a visualização e compreensão do processo. Não há ainda estudos sobre a modelagem de PDP que considerem a perspectiva do usuário de forma satisfatória. Esta pesquisa tem por objetivo propor novas vistas para modelos de referencia de PDP que sejam mais eficazes, eficientes e satisfatórias no atendimento aos propósitos dos usuários de modelos de referência de PDP, em comparação com as vistas existentes. Para isso foram desenvolvidos dois protótipos de modelos de referência de PDP, um com novas vistas propostas, de caráter analógico, e um com vistas existentes, baseadas em fluxo de atividades com ligações lógicas. Esses protótipos foram submetidos a testes de usabilidade. Os resultados mostram que as vistas propostas foram mais eficazes, eficientes e satisfatórias para a maioria dos propósitos analisados. Conclui-se que vistas analógicas podem ser mais adequadas para a representação de modelos de referência de PDP, em relação às vistas existentes baseadas em fluxo lógico de atividades. / There is a consensus in the literature that adherence to a reference model makes product development (PD) process managing more efficient, because reference models support the representation, understanding, design and improvement of these processes. Although a variety of modeling methods are available, they are still not intensively used by the practical community. One of the possible reasons for this problem is the difficulty offered to process visualization and comprehension by views elaborated though these modeling methods. There is still a gap on the literature with respect to studies on PD reference models that consider the user perspective. This research aims to propose new views for PD reference models, which can be more effective, efficient and satisfactory than the existing ones regarding the purposes of PD reference models users. For this end, two reference models prototypes were developed, one of them with new analogic views, and another with existing activity network-based views. These prototypes were tested for usability. The results show that the proposed views were more effective, efficient and satisfactory than the traditional ones for most analyzed purposes. The conclusion is that analogic views can be more suitable to satisfy the purposes of users of PD reference models than activity network-based views.

O desempenho do Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP) depende de como a empresa gerencia seu processo. A adoção de um modelo de referência para o PDP tem se mostrado uma boa prática, pois aumenta a capacidade de a empresa em controlar as mudanças no processo, avaliar seu desempenho, propor melhorias além de permitir uma maior compreensão do processo como um todo, padronizando e controlando todas as fases do PDP. Isso proporciona um melhor aproveitamento de recursos e, consequentemente, menor tempo de desenvolvimento e maior satisfação do cliente. Entretanto, muitas empresas não obtêm os resultados esperados durante e/ou após a implantação do modelo de referência específico, uma vez que nem todas estão preparadas culturalmente para adotar um processo estruturado. Na literatura, há poucas pesquisas que relatam, por meio de estudos de casos, quais os problemas e impactos que as organizações enfrentam ao aplicar um modelo de referência específico. O presente estudo tem por objetivo analisar as disfunções e benefícios que ocorrem no modelo de referência específico no PDP. Para isso, foram pesquisadas inicialmente as disfunções e benefícios na literatura e realizado estudo de caso em duas empresas. Os resultados mostram que as disfunções encontradas na literatura em sua maioria não foram confirmadas nas empresas, devido às particularidades de cada uma. E foi constatado por meio de entrevistas que algumas disfunções estiveram presentes apenas durante a implantação do modelo de referência específico. Diferentemente do panorama das disfunções, os benefícios apresentados, em sua maioria, foram confirmados em ambas as empresas. / New Product development (NPD) performance depends on how the company manages its process. The adoption of a reference model for NDP has been shown to be a good practice, because increases a companys capacity in controlling the alterations in the process, evaluate its performance, propose improvements besides allowing a greater comprehension of the process as a whole, creating a pattern and controlling all NPDs phases, which gives a better utilization of the resources, and consequently less time to market and better client satisfaction. However, many companies do not get the expected results during and/or after implementation of the specific reference model, once not all are culturally prepared to adopt a structurally process. In the literature there are few researchers that report by means of case studies which are the problems and impacts that companies face when applying a specific reference model. The objective of this study is to analyze the dysfunctions and benefits that occur in the NPD specific reference model. To do this end, it was initially searched the dysfunctions and the benefits in the literature and performed a case study in two companies. Results show that most of the dysfunctions found in the literature were not confirmed in the companies, because of the specificities of each one. In addition, it was observed by means of a focused interview that some of the dysfunctions were present only during the specific reference models implementation. Differently of the dysfunctions scenery, most of the shown benefits were confirmed in both companies.

Há um consenso na literatura de que a aderência a um modelo de referência torna a gestão do processo de desenvolvimento de produtos (PDP) mais eficiente, pois estes auxiliam na sua representação, compreensão, elaboração, gestão e melhoria. Apesar de existirem diversos métodos de modelagem de PDP disponíveis, estes métodos são ainda pouco utilizados pela comunidade prática. Uma das possíveis causas deste problema é a dificuldade que as vistas elaboradas por estes métodos de modelagem oferecem para a visualização e compreensão do processo. Não há ainda estudos sobre a modelagem de PDP que considerem a perspectiva do usuário de forma satisfatória. Esta pesquisa tem por objetivo propor novas vistas para modelos de referencia de PDP que sejam mais eficazes, eficientes e satisfatórias no atendimento aos propósitos dos usuários de modelos de referência de PDP, em comparação com as vistas existentes. Para isso foram desenvolvidos dois protótipos de modelos de referência de PDP, um com novas vistas propostas, de caráter analógico, e um com vistas existentes, baseadas em fluxo de atividades com ligações lógicas. Esses protótipos foram submetidos a testes de usabilidade. Os resultados mostram que as vistas propostas foram mais eficazes, eficientes e satisfatórias para a maioria dos propósitos analisados. Conclui-se que vistas analógicas podem ser mais adequadas para a representação de modelos de referência de PDP, em relação às vistas existentes baseadas em fluxo lógico de atividades. / There is a consensus in the literature that adherence to a reference model makes product development (PD) process managing more efficient, because reference models support the representation, understanding, design and improvement of these processes. Although a variety of modeling methods are available, they are still not intensively used by the practical community. One of the possible reasons for this problem is the difficulty offered to process visualization and comprehension by views elaborated though these modeling methods. There is still a gap on the literature with respect to studies on PD reference models that consider the user perspective. This research aims to propose new views for PD reference models, which can be more effective, efficient and satisfactory than the existing ones regarding the purposes of PD reference models users. For this end, two reference models prototypes were developed, one of them with new analogic views, and another with existing activity network-based views. These prototypes were tested for usability. The results show that the proposed views were more effective, efficient and satisfactory than the traditional ones for most analyzed purposes. The conclusion is that analogic views can be more suitable to satisfy the purposes of users of PD reference models than activity network-based views.