Os métodos tradicionais de validação de requisitos de desempenho de software, baseados em testes do código, permitem a detecção de problemas somente nas fases finais do ciclo de desenvolvimento de software. Mudanças no software nas fases finais do desenvolvimento são em geral mais custosas e demoradas para serem efetivadas do que aquelas identificadas em fases preliminares. As técnicas de desenvolvimento de software orientadas a modelos permitem verificar requisitos de desempenho durante todo o ciclo de vida do software. Este trabalho propõe um framework de simulação para verificação de requisitos de desempenho de sistemas computacionais de tempo real, baseado em técnicas de desenvolvimento de software orientadas a modelos. O modelo de software é representado por diagramas de instalação e de estados UML (Unified Modeling Language) anotados com informações de desempenho de acordo com o padrão UML Profile for MARTE (Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded Systems). O framework gera automaticamente o modelo de desempenho baseado em Diagrama de Ciclo de Atividades (Activity Cycle Diagram - ACD) a partir do modelo de software UML. ACD é uma representação gráfica simples, que permite a modelagem de sistemas para simulação discreta. O modelo de análise de desempenho é simulado e os resultados da análise dos experimentos de simulação são usados para indicar possíveis melhorias no modelo do software, caso os requisitos de desempenho não sejam atendidos. A análise de desempenho e a realimentação do modelo de software são baseadas na identificação de antipadrões de desempenho no modelo ACD. Os antipadrões de desempenho descrevem erros comuns na arquitetura do software, que podem provocar problemas de desempenho, assim como suas soluções. Finalmente, para validação do framework dois estudos de caso de sistemas computacionais de tempo real são apresentados.

O transporte aéreo contribui de forma relevante para o desenvolvimento e o crescimento sustentado do País, minimizando fronteiras e distâncias geográficas, acelerando a circulação de produtos e mercadorias, apresentando um grande potencial de utilização dentro das novas estratégias de logística das empresas. A logística de carga aérea nos aeroportos brasileiros compreende uma cadeia com diferentes entidades de trânsito envolvidas em conjunto na coordenação das operações logísticas, os stakeholders, permitindo o serviço proposto ao cliente que utiliza o modal aéreo. A análise do desempenho da cadeia logística na Infraero através do case Programa Infraero de Eficiência Logística, em conjunto com a visão dos clientes do negócio, importadores, tem o objetivo de discutir proposta de sistema de medição de desempenho em cadeia logística aeroportuária e identificar/consolidar indicadores de desempenho, dificuldades do sistema, em termos de melhorias em processos logísticos. A pesquisa foi realizada em duas vertentes: análise do Relatório Operacional de Desempenho do Programa e pesquisa com clientes, com a aplicação de um questionário aos importadores. A gestão coordenada da cadeia logística aeroportuária resulta na criação de valor para o cliente e para todos os envolvidos no processo, sendo percebido, na visão dos clientes, em termos de tempo e custo, na movimentação eficiente do fluxo logístico.

O avanço das tecnologias de produção, das exigências dos produtos, e das necessidades da Sociedade, vêm impondo cada vez mais, uma dependência do emprego de Sistemas Informatizados. Com o crescimento da demanda por Software, os Desenvolvedores têm se preocupado em criar novas ferramentas automatizadas de desenvolvimento, visando aumentar a produtividade, a confiabilidade e segurança dos produtos. Porém, as Técnicas de Gestão empregadas pelos Desenvolvedores, constituem-se numa adaptação das normalmente utilizadas em Administração. Essas técnicas vêm apresentando resultados satisfatórios, visto que possuem robustez e um amplo espectro de aplicação. Os resultados, apesar de satisfatórios, têm se mostrado insuficientes dentro da abrangência da Gestão de Desenvolvimento de Software. Porém, a dinâmica imposta aos desenvolvimentos, pelas ferramentas automatizadas de avaliação de erros e de geração de relatórios, tem criado uma dissociação entre as atividades dos processos e as atuações gerenciais. Baseado na necessidade identificada acima, este Trabalho de Pesquisa propõe uma Metodologia de Gestão para o Desenvolvimento de Software, fundamentada em quatro fortes pilares: 1) Paradigma e Abordagens, 2) Percepção, Agilidade/Concatenação e Ação Gerencial, 3) Processo/Informação, e 4) Uma Visão Global e Integrada do Projeto. Para verificar esta Metodologia, desenvolveu-se um Protótipo de Sistema de Gestão de Projetos de Engenharia de Software - SiGPEnS. Na sua construção, utilizou-se de áreas da Inteligência Artificial tais como, Orientação a Objetos - OO, Lógica Nebulosa - LN, Rede Neural Artificial - RNA e Agentes Especialistas Hierárquicos - AEH.

Algoritmos de aprendizagem autônoma têm sido propostos para lidar com a questão de como um agente autônomo pode aprender a realizar uma tarefa simples apenas interagindo com o seu ambiente. Existem muitos trabalhos apresentando resultados significativos, porém, apenas em simulação, o que freqüentemente leva a críticas desfavoráveis a respeito da validade dos resultados obtidos. Aspectos inerentes ao mundo real são ignorados, dificultando a análise dos algoritmos sob condições suscetíveis ao problema. A proposta desta dissertação é analisar a sensibilidade de tais algoritmos a situações de ambigüidade de estados comumente produzidas pela baixa capacidade sensorial de robôs móveis. Tal sensibilidade é produzida pela quebra de uma condição teórica (condição de Markov) importante para garantia de convergência de tais algoritmos, mas as conseqüências práticas desta violação sobre sistemas reais não estão bem estabelecidas na literatura. Os algoritmos de aprendizagem alvos deste estudo foram: Q-learning, Sarsa e Peng-Williams. As experiências foram realizadas em simulação e em sistemas reais utilizando dois robôs: o mini-robô Khepera e o robô Magellan. Durante os experimentos com o Magellan, implementou-se um método para gerar mapas cognitivos do ambiente com resolução variável, de modo a produzir um verificador de desempenho dos algoritmos de aprendizagem. Verificou-se que os algoritmos de aprendizagem implementados apresentaram desempenho satisfatório nos sistemas reais, apesar de perder um pouco a sua eficiência devido à ambigüidade dos estados, proveniente de características inerentes ao mundo real ou introduzida artificialmente. O algoritmo Q-learning obteve o melhor desempenho geral durante os experimentos, seguido pelo Sarsa. O algoritmo Peng-Williams teve seu desempenho prejudicado pelos parâmetros da experiência. O método para aprendizagem de mapas cognitivos mostrou-se eficiente e permitiu avaliação adequada dos algoritmos.

O protocolo TCP(Transmission Control Protocol), protocolo da camada de transporte que oferece seviço confiável, projetado para operar bem sobre redes fixas, onde perdas de pacotes ocorrem em grande parte devido a congestionamento. No entanto, redes com links sem fio sofrem perdas significantes que não estão relacionadas com as perdas devido a congestionamento, e sim devido a altas taxas de erros de bits. O protocolo TCP responde a perdas invocando algoritmos para controlar e evitar congestionamento, resultando na degradação do desempenho fim-a-fim do protocolo em meios sem fio. Nesta tese, foi feita uma avaliação do desempenho do protocolo TCP quando utilizado sobre canais de transmissão sem fio, esta análise utiliza uma faixa de probabilidades de perdas de pacotes. Nós escolhemos como solução protocolos fim-a-fim, onde o TCP esta ciente da existência do meio sem fio. Para realizar esta avaliação de desempenho utilizou-se o software de simulação OPNET Modeler v.7.0.B.

Este trabalho analisa uma técnica totalmente digital para sincronização de símbolos e fase em receptores de comunicação digital. A avaliação do desempenho é feita por meio de simulações em canais invariantes no tempo. A técnica aplicada pode ser usada em receptores de estações terrenas de satélites geo-estacionários ou em receptores fixos de radio microondas com modulações complexas (MPSK ou MQAM). O sincronizador analisado apresenta estrutura "feed-forward" derivada da maximização da função de máxima verossimilhança (ML) para a classe "non-data-aided"(NDA) e a estimação de parâmetros é realizada por bloco de dados. A técnica utilizada permite que a freqüência de amostragem no receptor seja completamente descorrelacionada com a taxa de símbolos. Os resultados da simulação para avaliação de desempenho do sincronizador foram avaliados em termos da variância da estimativa comparados com o limite inferior de Cramer Rao (CRLB). A avaliação foi feita de duas formas: 1. Fixando a relação sinal ruído e variando o tamanho do bloco de dados; 2. Fixando o tamanho do bloco de dados e variando a relação sinal ruído. Os resultados das simulações demonstraram que as estimativas apresentam um comportamento assintótico em relação aos limites teóricos. Para o caso da sincronização de símbolos é necessário que seja levado em conta o efeito da discretização do tempo, devido a estrutura paralela do sincronizador. Este trabalho também apresenta resultados de desempenho global do receptor com o algoritmo de sincronização. A avaliação do desempenho é realizada em termos da probabilidade de erro na detecção dos símbolos transmitidos num canal que não apresenta interferência entre símbolos (ISI). Com as simulações dos algoritmos apresentados é possível projetar o receptor levando em consideração a sincronização dos símbolos e da fase.

O objetivo do trabalho é mostrar que a ferramenta de especificação Statecharts, criada para representar o comportamento de sistemas complexos que reagem a eventos, pode também ser utilizada para representar o comportamento dos modelos de desempenho. Um sistema complexo dado será modelado usando as características de Statecharts e através de uma reação a eventos estimulados todas as possíveis configurações do sistema serão geradas. Com este conjunto de todas as possíveis configurações do sistema complexo uma matriz de transições é criada. Esta matriz é a base para calcular probabilidades limite a partir das quais é possível determinar medidas de performance.

A tecnologia embarcada está se tornando dominante em muitas áreas, tais como comunicação, aeroespacial, manufatura e controle de processos, equipamentos médicos entre outras. No setor automotivo estão se tornado elementos fundamentais para propiciar mais segurança e desempenho operacional. Recentes Leis de Trânsito que tornam obrigatória a instalação em carros novos de equipamentos especiais, como rastreadores e freios ABS, estão criando oportunidades para empresas nacionais desenvolverem soluções que cumpram essas exigências. Entretanto, os processos de desenvolvimento praticados pelas empresas, principalmente pequenas e médias, não estão adequados à dinâmica do setor automobilístico. Para atender esse mercado é essencial a utilização de um conjunto de boas práticas de engenharia de sistemas de modo a reduzir os custos e aumentar a agilidade, tornando eficiente o processo de desenvolvimento de produtos. O objetivo desta dissertação é formular uma metodologia de desenvolvimento de sistemas embarcados automotivos, adequada às empresas de tecnologia de pequeno porte. Foi proposto um Framework de Desenvolvimento que agregou conceitos de engenharia de software baseada em componentes e plataforma de hardware reutilizável, associados à técnica de teste Pair-wise. A metodologia proposta foi avaliada através de um estudo de caso de um fabricante de sistemas embarcados. Foram comparados dois tipos de desenvolvimentos de um sistema de rastreamento veicular. O primeiro foi baseado no método tradicional e o segundo utilizou o Framework de Desenvolvimento. Os resultados mostraram que o método proposto, proporciona no longo prazo uma redução de custos de desenvolvimento da ordem de 30 %. Uma perspectiva que se vislumbra é a aplicação desta metodologia de desenvolvimento em outros segmentos da indústria além do setor automobilístico.

A utilização de processadores modernos no segmento espacial possibilitou o aumento de desempenho dos sistemas embarcados críticos, tornando a operação através de um Sistema Operacional de Tempo Real - SOTR inevitável. Entretanto, os efeitos que as características do núcleo do SOTR tem na aplicação devem ser considerados. Assim, o principal requisito de uma aplicação espacial baseada em um SOTR, segundo a norma "ECSS-E-ST-40C: Software", é a verificação se o comportamento de tempo real é previsível. Atualmente, estão disponíveis abordagens baseadas em software para a verificação temporal, tais como a utilização de modelos analíticos e simulação, conjuntos dedicados ao teste de temporização, benchmarks e análise estática de código. Uma vez que não há padronização acerca das metodologias, essas abordagens podem resultar na superestimação temporal e de recursos. Nesse contexto, a utilização de ferramentas de hardware externas para medir o desempenho das características do núcleo de um SOTR são de suma importância nas aplicações espaciais. O presente trabalho propõe o Ambiente de análise de Desempenho de Tempo Real - ADTR para a medição de overheads e verificação temporal das características do núcleo de um SOTR. A abordagem é baseada em uma ferramenta de hardware minimamente intrusiva projetada utilizando uma Field Programmable Gate Array - FPGA. Os experimentos foram conduzidos com a nova ferramenta em um estudo de caso de aplicação em computadores de bordo para satélites, baseado no processador ERC32 e o SOTR Real-Time Executive for Multiprocessor Systems - RTEMS. São apresentados dois modelos de teste, considerados aqui como duas características do núcleo do RTEMS: chaveamento de contexto com preempção e latência de interrupção externa com preempção. Os resultados mostram a eficiência da nova ferramenta para medição das duas características. É possível utilizar o novo ambiente para complementar outros métodos de verificação temporal para o atendimento da norma.

O setor industrial tem sido apontado como um dos principais responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa. O setor vem buscando diminuir seu consumo energético devido aos custos crescentes, bem como pela pressão do governo para reduzir as emissões decorrentes de seus processos. Embora diversas indústrias venham promovendo melhoria em seus processos, elas não possuem um instrumento que possa ser utilizado para posicionar o desempenho do seu consumo energético em relação a indicadores de eficiência. Desta forma, elas não podem informar ao mercado, a sociedade e ao governo qual o grau de eficiência em que se encontram seus processos. Dentro da pesquisa realizada neste estudo, não foi encontrado um método para classificar, de forma qualitativa e quantitativa, as empresas em relação ao desempenho energético. Este estudo apresenta uma proposta de método para classificar as indústrias em relação ao desempenho energético de seus processos posicionando essas indústrias dentro de classes que indicam o grau de eficiência em que se encontram. O método propõe que as indústrias sejam classificadas em 5 classes definidas de A até E, acompanhando a classificação do programa Procel, devido ao grande conhecimento por parte da população e sua fácil associação do conceito de que algo definido como Classe A é o mais eficiente energeticamente. O estudo se baseia no método ELECTRE TRI para realizar a classificação e nos dados de Balanços Energéticos Globais de indústrias do setor siderúrgico. O resultado da classificação do método proposto permite ainda que sejam identificados quais processos precisam ser melhorados para que a indústria alcance outro nível de classificação.