[pt] Esta Dissertação procura, sob um enfoque freqüentista, discutir tecnologias para que se imponham restrições no processo de estimação de componentes não observáveis associadas a um modelo em Espaço de Estado (EE) arbitrário. O escopo do texto abrange desde procedimentos propostos pioneiramente por Howard Doran para restrições de igualdade, lineares e/ou não lineares, invariantes ou variantes no tempo, em modelos em EE lineares, até a adoção e o ajuste de estruturas mais delicadas, como os modelos em EE não lineares. Entende-se que estes últimos se constituem em uma alternativa relevante, caso seja requerida, por exemplo, a imposição de restrições de desigualdade. Técnicas e estratégias de implementação são apresentadas, debatidas e comparadas, incluindo-se também o processo de estimação de parâmetros desconhecidos e a questão de diagnósticos. Ao final, são apresentados exercícios empíricos com base nas tecnologias discutidas. Os modelos propostos para esta ilustração visam à realização da análise dinâmica de estilo baseado no retorno para carteiras de investimento brasileiras (a versão estática desses modelos fora introduzida por William Sharpe, para carteiras norte-americanas), os quais devem, eventualmente, abranger dois tipos de restrições nas componentes de interesse, quais sejam, um de igualdade e outro de desigualdade. / [en] This Dissertation aims, in a frequentist way, to discuss technologies for imposing restrictions in non-observable components associated with an arbitrary State Space (SS) model. The text scope ranges from procedures proposed originally by Howard Doran for equality, linear or non- linear, time invariant or time varying restrictions in a linear SS model, to adoption and estimation of more complicated structures like non-linear SS models. It is understood that these last ones are a relevant alternative, in cases of, for instance, inequality restrictions requirement. Implementation techniques and strategies are given, debated and compared, also including unknown parameters estimation and diagnostics analysis. At the end, empirical exercises are presented based on discussed methodologies. The proposed models for this illustration aim at dynamic return based style analysis for Brazilian investment portfolios (the static version of these models had been introduced by William Sharpe, for American portfolios), which shall eventually satisfy two kinds of restrictions on components of interest, namely one of equality and other of inequality.

[pt] A engenharia de software baseada em componentes é uma abordagem que prevê a reutilização de artefatos de software na geração de um conjunto de aplicações. Ao desenvolver aplicações com esta abordagem, é preciso reunir ou compor componentes de software já existentes. Após compor estas unidades, é necessário coordenar as interdependências estabelecidas entre elas para adequar a aplicação em desenvolvimento à resolução do problema. Esta dissertação propõe uma arquitetura de software que separa e estrutura os conceitos de coordenação, composição e componentes de software em camadas arquiteturais. A partir desta estrutura, espera-se que modificações específicas em construções de uma camada tenham o mínimo de influência sobre as demais. ACCA (Arquitetura para a Coordenação e a Composição de Artefatos de Software) deve ser entendida como uma estrutura conceitual utilizada para organizar o desenvolvimento de software baseado em componentes. Além disto, são apresentados um framework para ilustrar a realização da camada de composição de ACCA, o processo de reificação de ACCA e um processo de desenvolvimento de software utilizando a abordagem proposta. / [en] Component Based Software Engineering is an approach for reusing software artifacts when developing applications. In order to develop solutions using this approach, it is necessary to compose software using components that have already been developed. After putting those pieces together, we need to coordinate the interdependencies established among those compositions to fulfill the requirements, needed to resolve a problem. This dissertation proposes a software architecture that separates and structures the concepts of coordination, composition and software components in different architectural layers. Using this approach, we expect that specific modifications in layer constructions have the minimum impact on the others layers. ACCA (Architecture for Coordination and Composition of software Artifacts) must be understood as a conceptual structure that is used to organize component based software development. It also presents a composition framework, the reification process for ACCA and a software development process organized using this approach.

[pt] Componentes estruturais de usinas térmicas para geração de energia sofrem transientes térmicos durante a operação da planta devido a partidas e paradas, variações de potência requerida e ocorrências causadas por anomalias. Estes transientes térmicos geram distribuições de temperaturas não uniformes ao longo da espessura dos componentes e, consequentemente, geram tensões térmicas. As variações destas tensões ao longo do tempo podem causar fadiga nos pontos mais solicitados destes componentes. A análise de fadiga para um ponto crítico do componente fornece o dano acumulado por meio do fator acumulado de dano ou CUF. O cálculo do CUF é feito baseado no conhecimento das histórias de tensões e deformações que ocorrem nos pontos críticos, no uso de modelos de geração de dano ciclo a ciclo e no uso de algoritmos para contagem de ciclos. Esta dissertação apresenta e discute modelos de dano a fadiga e suas associações aos modelos de contagem de ciclos existentes que são possíveis de serem aplicadas a componentes de usinas térmicas. Uma seleção de combinações entre modelos de dano e métodos de contagem foram utilizadas em dois exemplos nomeados estudos de caso. / [en] Structural components of power plants are subjected to thermal transients during their operational life. These thermal transients generate unequal temperature distributions across the components wall thickness, causing severe thermal stresses. The repetition of the thermal transients and, consequently, repetition of stress and strain variations are responsible for fatigue damage of the structural components. In such cases, fatigue damage is assessed by calculating the cumulative usage factor or CUF. CUF calculations are based on the stresses and strains histories, on experimental fatigue curves and fatigue damage models, and on algorithms used to determine the number of cycles a given stress or strain range occurs during the life period considered. This thesis presents and discusses fatigue damage models and their association with existing cycle counting models that are applicable to power plant components. A selection of combinations of damage and cycle-counting models was used in two case study examples.

[pt] No cenário atual do setor de telecomunicações, percebe-se uma tendência crescente em direção ao uso de sistemas de comunicação que permitam a criação rápida e de baixo custo de serviços. Na busca por arquiteturas de rede que respondam a essa tendência, vários grupos têm centrado seus esforços em pesquisas na área de redes programáveis. O surgimento da tecnologia de processamento de rede no mercado de equipamentos de telecomunicações abriu ainda maior espaço para pesquisas nessa área. Nesse contexto, é imprescindível que os processos de criação de serviços sejam bem estruturados e, o quanto possível, sistemáticos. Esta tese, inserida em um projeto desenvolvido no Laboratório TeleMídia da PUC-Rio, adota uma abordagem de criação de serviços em que técnicas de Arquitetura de Software e de Desenvolvimento Baseado em Componentes são aplicadas consistentemente e de modo ubíquo, desde especificações de alto nível de serviços até a implementação de software básico em unidades programáveis de processamento de rede. Os objetivos principais são expressar a adaptabilidade de múltiplos aspectos nesses serviços e, simultaneamente, reduzir a sobrecarga cognitiva em projetistas e programadores, decorrente dessa multiplicidade de aspectos. Para isso, foi desenvolvida uma linguagem de especificação baseada em XML, chamada Lindax, que permite descrever arquiteturalmente diversos aspectos de sistemas de comunicação - por meio de um arcabouço sintático único para DSLs - e restrições de adaptação em cada aspecto particular - por meio de estruturas de estilos arquiteturais. Complementando o trabalho, um conjunto de ferramentas de manipulação de descrições arquiteturais em LindaX é definido. Essas ferramentas permitem o refinamento para diferentes linguagens formais ou a síntese de configurações e mecanismos de controle de adaptações para diversas plataformas. / [en] It is increasingly noticeable, in the current telecommunications market, a trend towards using communication systems that allow rapid and cheap deployment of new services. In pursuit of network architectures that keep up with such trend, significant research has been carried out on programmable networks. This field is set to gain further impetus from developments in network processor-based equipment. In this context, it is crucial that service creation processes be well structured and, as far as possible, systematic. This thesis, which is part of an ongoing project at the TeleMídia Laboratory, PUC-Rio, adopts a service creation approach in which techniques from Software Architecture and Component-Based Software Development are uniformly and ubiquitously applied at all levels of a communication system, ranging from high- level service specifications to low-level software implementation running in network processors. The main aim is to express adaptibility in cross-cutting service aspects and, meanwhile, cut down on the cognitive overhead usually imposed upon designers and programmers due to such multiplicity of concerns. For the sake of the aforementioned aim, an XML-based specification language, called LindaX, has been developed. Such language allows various system aspects to be architecturally described - by means of a single syntactic framework for DSLs - as well as adaptable in a constrained way - through style structures. Complementing the work, a toolset for handling LindaX architecture descriptions has been defined, which allows their refinement to different formal languages or their synthesis onto system configurations and adaptation controlling mechanisms for diverse platforms.

[pt] A adaptação dinâmica de aplicações distribuídas tem se tornado um recurso cada vez mais essencial na construção de sistemas de computação. Isso é justificado especialmente pelo avanço da tecnologia, que tem permitido a automação de tarefas complexas em domínios de aplicação cada vez menos tolerantes à suspensão de serviços. Nesta dissertação é proposto o LuaOrb Adaptation Framework, que utiliza os recursos da linguagem Lua na adaptação dinâmica de sistemas baseados em componentes do Modelo de Componentes de CORBA (CCM - CORBA Component Model ). Através desse framework é possível utilizar as abstrações de papéis e protocolos para realizar adaptações criando novas interações entre os componentes do sistema, assim como reconfigurar dinamicamente os componentes CCM. Devido a limitações do modelo CCM, é proposta uma adaptação desse modelo para a linguagem Lua, de onde surge o conceito de contêiner dinâmico, que permite a construção de componentes dinamicamente adaptáveis através de alterações na estrutura e implementação desses componentes. O contêiner dinâmico permite que essas alterações sejam feitas em níveis diferentes, ou seja, no nível de uma única instância ou implementação de componente, assim como em todas as instâncias de um determinado componente. / [en] Dynamic adaptation of distributed applications has become an essential feature in development of computer systems, mainly justified by nowadays technology, which enables complex tasks to be performed by computers in application domains less suited for service interruption. This dissertation proposes the LuaOrb Adaptation Framework, which uses features of the programming language Lua to dynamically adapt systems based on the CORBA Component Model (CCM). This framework uses abstractions like roles and protocols to adapt systems by creating new interactions between systems components, as well as provides features for dynamic reconfigurations of CCM components. Due to limitations of CCM, an adaptation of this model to Lua concepts is proposed, resulting in the definition of dynamic containers, which enable development of dynamically adaptable components by changes on component structure and implementation. Dynamic containers allows adaptations to be done on different levels, namely on the level of a single component instance or implementation, as well as on all instances of a given component.

[pt] Injeção de dependências, uma forma de inversão de controle, é uma forma de estruturar a configuração e composição de componentes de software que traz vários benefícios como um acoplamento reduzido entre componentes. No entanto, um framework genérico de injeção de dependências requer instrospecção em tempo de execução, o que explica por que injeção de dependências é popular em Java mas praticamente inexistente em C Mais Mais. Neste trabalho apresentamos um sistema de introspecção para C Mais Mais 11 e mostramos como ele pode ser usado para melhorar uma implementação de Service Component Architecture (SCA) para C Mais Mais. Usamos vários novas funcionalidades de C Mais Mais 11 como perfect forwarding, variadic templates e lvalue references para melhorar a usabilidade da API de reflexão e minimizar o overhead de execução. / [en] Dependency injection, a form of inversion of control, is a way of structuring the configuration and composition of software components that brings many benefits such as a loose coupling of components. However, a generic dependency injection framework requires runtime type introspection and this is why dependency injection is popular in Java and almost non-existent in C plus plus. In this work we present a introspection system for C plus plus 11 and show how to use it to improve an implementation of the Service Component Architecture (SCA) for C plus plus. It uses several features of C plus plus 11 such as perfect forwarding, variadic templates and lvalue references to improve usability and minimize overhead.

[pt] Diversas organizações buscam por padrões e guias de trabalho para atingir um processo de desenvolvimento maduro. Entretanto, mudanças e evoluções no negócio e na tecnologia implicam constantemente em mudanças e evoluções no processo. Esta dissertação propõe um framework que permite as organizações definirem e analisarem seus processos de desenvolvimento de software no contexto da organização ou projeto. Dessa forma, integração, alteração e evoluções do processo são facilitadas. A definição de um processo está baseada no conceito de Unidades de Processo. As Unidades de Processo representam blocos de construção utilizados na elaboração de novos modelos de processo, podendo utilizar partes de modelos de processos existentes ou não. A análise do processo é baseada em normas de qualidade ou modelos de maturidade, como SW-CMM, CMMI, ISO 12207. / [en] Many organizations search for standards and guidance to achieve a mature process. However, change and evolution of business and technology imply constant change and evolution of development processes. In this dissertation we propose a framework that offers an infrastructure allowing organizations to define and analyze software engineering process at organization level or project level. Besides that, it facilitates integration, change and process evolution. The definition of a process is based on a concept Process Units. These represent building blocks for tailoring integrated development processes, by reusing or not parts of existing process models. The process analysis is based on quality standards or maturity models, such as SW-CMM, CMMI, ISO 12207.

[pt] As doenças trasmitidas pelo sangue, assim como a necessidade de bancos de sangue para um pronto auxílio em casos de acidentes tem estimulado esforços para desenvolver substitutos do sangue. A albumina serica humana (HSA do ingles Human Serum Albumin) é a proteína mais abundante no plasma sanguíneo. A molécula heme é a transportadora de oxigênio no sangue. Portanto, um estudo detalhado da interação HSA/heme seria útil em pesquisas que visam tornar o complexo HSA-heme em um substituto do sangue. Nesta tese, foram usadas técnicas de dinâmica molecular e ferramentas estatísticas para estudar o sistema HSA-heme em solvente explícito. Tanto o ligante quanto a proteína foram também estudados separadamente em meio aquoso. Dentre outros resultados, nosso estudo revelou a organização da água circundante, os efeitos da ligação do heme na HSA, os mecanismos moleculares da ligação do heme, os movimentos coletivos da proteína livre e ligada, assim como também os aminoácidos que atuam como dobradiças moleculares na mudança conformacional que sofre a proteína ao ligar o heme. / [en] Diseases transmitted through the blood, as well as the need for blood banks to help in case of accidents, stimulated efforts to develop blood substitutes. The human serum albumin (HSA) is the most abundant protein in blood plasma. The heme molecule is the carrier of oxygen in the blood. Therefore, a detailed study of the interaction HSA/heme could give useful insights in the research aimed to convert the HSA-heme complex into a blood substitute. In this thesis, molecular dynamics techniques and statistical tools were applied to study the HSA-heme system in explicit solvent. Both ligand and protein were also studied separately in aqueous medium. Among other results, our study reveals the organization of the surrounding water, the effects of the heme upon its binding to HSA, the molecular mechanisms for heme binding, the collective motions of the protein with and without the heme, as well as the amino acids that act as molecular hinges in the conformational change between the free and bound forms of the protein.