Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:36:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297999.pdf: 9208793 bytes, checksum: d8d5b0071dd3f68c541c93b5e9ce9ec1 (MD5) / Um Data Warehouse Espaço-Temporal (DWET) manipula concomitantemente dados convencionais, espaciais e temporais. Uma necessidade ainda não atendida pela tecnologia de DWET é o suporte à análise de informação de redes complexas de elementos espaciais. Neste sentido, este trabalho propõe um modelo para a análise de redes complexas em DWET. Inspirado em ideias da Geografia, este modelo tem por objetivo representar a estrutura da rede e os estados dos elementos que a compõem, para suportar a análise da evolução do estado de diferentes porções da rede ao longo do tempo. O modelo proposto utiliza ontologias para descrever hierarquias de tipos de elementos da rede, baseadas em conceitualizações específicas do domínio de aplicação, além de ontologias sobre partições do espaço e do tempo. Dimensões de datamarts podem ser geradas a partir de visões dessas ontologias, para contemplar necessidades de análise específicas. O modelo proposto estende um modelo dimensional espaço-temporal para suportar OLAP espacial (SOLAP) com os elementos da rede, usando dimensões de análise definidas de acordo com hierarquias contidas nas ontologias. Ele também define um operador denominado Trace para permitir a análise da evolução do estado dos componentes de porções da rede, selecionadas de acordo com as dimensões de análise definidas para o datamart. O modelo proposto foi implementado em um protótipo. A interface gráfica, baseada em tabelas e mapas, está integrada ao módulo SOLAP. Ao navegar pelos mapas e tabelas apresentando resultados de operações SOLAP, outras operações SOLAP podem ser invocadas e os resultados apresentados em novos gráficos e tabelas. Um slider permite a análise da evolução temporal do estado de porções da rede. Por fim, a modelo é avaliado em um estudo de caso do setor elétrico, o qual possibilita a investigação de padrões e tendências espaço-temporais em diferentes porções de uma rede de distribuição de energia elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293412.pdf: 1384315 bytes, checksum: a7945f6f11bb6f3690624175f07cb56d (MD5) / O gerenciamento de identidades digitais esteve presente nos últimos anos como um grande problema para os usuários e um desafio intrínseco para pesquisadores. A dificuldade em gerenciar um grande número de identidades, a baixa usabilidade e o alto custo de armazenamento e manutenção dos sistemas de autenticação levou a análise e construção das mais variadas soluções para o gerenciamento do ciclo de vida das identidades digitais. Computação em nuvem surgiu como um novo paradigma que visa prover acesso a recursos computacionais de maneira dinâmica e escalável. Como conseqüência, novos desafios de segurança emergiram, deixando evidente a necessidade de novas soluções. Em um ambiente onde potencialmente várias organizações compartilham os mesmos recursos computacionais, é de vital importância estabelecer fronteiras e limites para o acesso a dados e serviços, mas a preocupação com a privacidade das informações de identificação compartilhadas na nuvem vem se mostrando um grande entrave na ampla adoção do ambiente. Com as organizações migrando para arquiteturas orientadas a serviço na nuvem, os componentes responsáveis pelo gerenciamento de identidade devem ser separados das aplicações, disponíveis por padrão, e oferecidos também como um serviço nesta arquitetura. Desta maneira é possível fácil reuso, economia de recursos e diminuição de pontos de falha. Este trabalho propõe uma arquitetura de gerenciamento de identidades como serviço para o ambiente de computação em nuvem, centrado no usuário de forma a tratar os problemas intrínsecos deste ambiente. Para isto é utilizado um modelo centralizado entre provedores de serviço hospedados na mesma nuvem e uma federação de identidades entre nuvens, com controle do usuário sobre as informações de identificação pessoais compartilhadas com os provedores de serviço. A arquitetura proposta é apoiada em padrões existentes e amplamente adotados para o gerenciamento de identidades. / The management of digital identities has been present in recent years as a major problem for users and an intrinsic challenge for researchers. The difficulty in managing a large number of identities, low usability and high cost of storage and maintenance of authentication systems has led to the analysis and construction of several solutions for managing the lifecycle of digital identities. Cloud computing has emerged as a new paradigm that aims to provide access to computational resources in a dynamic and scalable way. As a result, new security challenges have emerged, leaving a clear need for new solutions. In an environment where potentially multiple organizations share the same computing resources, it is vitally to set boundaries and limits on data and services access, but concern for privacy of identifiable information shared in the cloud is proving a major obstacle in the wide adoption of the cloud environment. With organizations moving to service oriented architectures in the cloud, components responsible for identity management should be separated from the applications, available by default, and also offered as a service in this architecture. Providing easily reuse, saving resources and reducing points of failure. This paper proposes a architecture of identity management as a service for cloud computing environment in a user-centered way for addressing the problems inherent in this environment. In order to achieve this goal is used a centralized model between service providers in the same cloud and a identity federation between clouds. The model is supported by existing and widely adopted standards for identity management.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233630.pdf: 3084918 bytes, checksum: ecf789d1899b2e3f4fe9d06bfa28d160 (MD5) / Dados tridimensionais referentes a pacientes são utilizados em diversos setores médico-hospitalares, fornecendo embasamento à diagnósticos e orientação durante procedimentos cirúrgicos. No entanto, apesar de bastante úteis estes dados são bastante inflexíveis, não permitindo que o usuário interaja com estes ou os manipule. O emprego de técnicas de computação gráfica e realidade virtual para a representação destes dados sanaria estas dificuldades, gerando representações indivíduais e adaptadas para cada paciente e permitindo a realização de planejamentos cirúrgicos e cirurgias auxiliadas por computador, dentre outras possibilidades. A representação destes dados e as formas de manipulação devem conter um conjunto de elementos e obedecer alguns requisitos para que se obtenha realismo nas aplicações, caso contrário, o emprego destas técnicas não traria grandes vantagens. Analisando os elementos e requisitos a serem obedecidos, é construído um grafo de dependências que mostra as técnicas e estruturas computacionais necessárias para a obtenção de ambientes virtuais imersivos realistas. Tal grafo demonstra as estruturas de dados para representação de sólidos como peça chave para este tipo de aplicativos. Para suprir as necessidades destes, é apresentada uma estrutura de dado capaz de representar uma vasta classe de topologias espaciais, além de permitir rápido acesso a elementos e suas vizinhanças, bem como métodos para a construção de tal estrutura. É apresentada, também, uma aplicação para mensuração de artérias utilizando a estrutura e os métodos previamente mencionados e os resultados por obtidos por estes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231356.pdf: 3662382 bytes, checksum: d3916857c3599fc01eb17504f760c7fd (MD5) / Grandes instituições de saúde têm uma notada carência em conseguir manter o controle de seus fluxos de informação internos. Os processos médicos e hospitalares são extremamente complexos, envolvem risco humano e necessitam que a tomada de decisões seja exercida de forma rápida e precisa. Apesar disso, têm recursos limitados que devem ser utilizados da forma mais racional e eficiente possível. Tendo em vista que os profissionais envolvidos têm por prioridade a realização de suas funções técnicas é imperativa a necessidade de prover ferramentas adequadas para garantir o gerenciamento deste processo. Porem manter todos estes dados disponíveis, atualizados e confiáveis, além de coordenar a escala de serviço ou de atividades dos profissionais médicos e técnicos responsáveis por sua execução, representa um grande desafio. Para tanto, faz-se necessário o emprego de tecnologias, ferramentas e equipamentos que possam resolver o problema da demanda de trabalho, considerável volume de papéis e as possíveis perdas de informações além de possibilitar uma distribuição dinâmica e confortável de tarefas entre os profissionais da equipe do hospital responsáveis por sua execução. Este trabalho apresenta o resultado de pesquisa e desenvolvimento junto ao projeto Cyclops no intuito da elaboração de uma solução para a elicitação, documentação e gerenciamento do processo médico hospitalar. Como sub-produto deste trabalho desenvolveu-se um set de ferramentas computacionais, aplicáveis aos ambientes clínicos hospitalares, com o intuito de auxiliar os médicos radiologistas no processo de atendimento e disseminação do conhecimento de sua área.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233924.pdf: 838255 bytes, checksum: 2ae3e3e0385f42760b6c9b2509fbc35f (MD5) / Grades de computadores (grids) têm como característica principal prover uma distribuição de processamento e fornecer integração entre os dispositivos da grade. A computação móvel tem por objetivo o fornecimento de serviços móveis, isto é, entrega de informação a qualquer hora e em qualquer lugar, através de dispositivos móveis. Baseado neste contexto, esta dissertação motivada pela capacidade das grades de computadores de homogeneização de dispositivos e alto poder de processamento apresenta uma arquitetura para integrar os serviços da computação móvel às características da computação em grade através de um middleware. Este middleware é responsável pela transparência de acesso aos recursos, dispositivos móveis e não móveis, por parte dos usuários. Com isto pretende-se resolver alguns problemas relacionados a computação móvel, como falta de poder de processamento, baixa capacidade de memória entre outros descritos ao longo da dissertação pelo uso de grades de computadores. Esta dissertação contribui com uma nova abordagem para a resolução de problemas móveis ao integrar computação em grade com computação móvel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224729.pdf: 897377 bytes, checksum: 8e131be657029fb0564be3001f6c9044 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235234.pdf: 640855 bytes, checksum: 5d1a26bf07f47528c353630615f7a265 (MD5) / Este trabalho apresenta uma abordagem teórica e prática da aplicação de conceitos de uma classe específica de redes neurais, formadas por neurônios com potencial de ação, na área do aprendizado de sistemas robóticos. Adaptou-se o modelo de Redes Neurais Hierárquicas Orientadas a Objetos (Hi-NOON) para um dispositivo robótico simples. A fim de validar estas adaptações implementou-se alguns circuitos neurais em um robô LEGO onde algumas formas de aprendizado em tempo de operação foram observadas. Os resultados obtidos e a discussão associada descrevem graficamente os relacionamentos entre neurônios e sinapses, bem como as alterações dos estados internos dos neurônios como efeito dos estímulos do aprendizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235240.pdf: 2225953 bytes, checksum: cea7025e44ffc4f17693b5330434d762 (MD5) / O paradigma de grid computacional tem como uma das suas principais características o compartilhamento de recursos heterogêneos dispersos geograficamente por diversas organizações virtuais. No entanto, o processo de matching destes recursos torna-se na prática difícil, uma vez que estas organizações podem apresentar visões distintas quanto a forma de descrever seus recursos compartilhados. A utilização do paradigma de ontologias tem sido considerada, visando à descrição formal de distintas visões de recursos de grid. Em outras palavras, esta metodologia tem como objetivo prover uma base à realização de matching semântico. Vários mecanismos de matching semântico propostos focam na completa automatização do processo. Por outro lado, inúmeras pesquisas indicam que a completa automação no processo de integração semântica de múltiplas ontologias não consegue capturar ou expressar formalmente todas as relações semânticas possíveis entre as ontologias, sendo necessário à interação humana. Em adição, as consultas realizadas sobre ontologias requerem que o usuário conheça as diferentes sintaxes das linguagens de consulta disponíveis e sobretudo saiba traduzir a estrutura do conhecimento modelado nas ontologias em um formalismo lógico para poder elaborar as consultas. Desta forma, diminui-se o número de usuários aptos a formular consultas efetivas e significativas. Com o objetivo de superar estas dificuldades, essa dissertação propõe um mecanismo de matching semântico de recursos de grid baseado na integração semântica de múltiplas ontologias. A integração é alcançada através do desenvolvimento de uma ontologia que tem o papel de servir de referência aos desenvolvedores das ontologias de recursos das diversas organizações virtuais. Desta forma, os desenvolvedores podem estabelecer relações de equivalência com a ontologia de referência antes de publicar as informações dos seus recursos. Uma outra contribuição deste trabalho é diminuir o grau de dificuldade na interação de usuários comuns com o sistema de matching proposto. Esta característica é alcançada criando uma ontologia de pedidos como uma linguagem de consulta de alto nível e um matchmaker baseado nesta linguagem. Esta ontologia foi construída baseada nos termos presentes na ontologia de referência, permitindo que o matching semântico seja realizado sobre todas as ontologias conhecidas pelo sistema. Os experimentos dos estudos de caso realizados indicam que a proposta alcançou com sucesso seus principais objetivos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:46:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242963.pdf: 1538614 bytes, checksum: 5b7becee02e088bd20c866cf550c555e (MD5) / A utilização de dispositivos móveis em ambientes de grid computacional tem sido explorada para aplicações técnico-científicas, que muitas vezes podem se beneficiar do poder computacional e mobilidade desses ambientes. Todavia, a integração dos dispositivos móveis requer um tratamento mais criterioso de algumas de suas limitações. Uma das vulnerabilidades existentes em uma configuração móvel é a sua imprevisibilidade quanto às suas conexões, assim, desconexões são usualmente freqüentes em ambientes móveis. Esta dissertação apresenta uma pesquisa sobre o tratamento das desconexões de dispositivos móveis utilizados pelos usuários para submissão e monitoração de aplicações em ambientes de grids computacionais. O conceito de workflow foi empregado para a submissão e monitoração de aplicações com várias tarefas para solução de um único problema. A abordagem proposta é constituída por um mecanismo de tratamento de falhas que possui três componentes: o observador, o analisador e o adaptador. Nos casos de desconexão, o mecanismo desenvolvido adapta o fluxo de execução das aplicações considerando a natureza da aplicação e as configurações prévias do usuário. Com a execução dos testes experimentais observou-se que o mecanismo proposto atua na verificação do status de conexão e, quando necessário, procede ao ajuste na execução da aplicação. Em adição, a abordagem possibilita o reinício de aplicações não finalizadas, sem perder o processamento já realizado. Neste contexto, o mecanismo garante a consistência das aplicações de maneira transparente para o usuário, bem como evita o desperdício dos recursos do ambiente grid. Desta forma, a abordagem atingiu com sucesso o objetivo de uma melhor utilização de um ambiente de grid computacional, através de um dispositivo móvel, considerando-se suas eventuais desconexões.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:20:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240731.pdf: 888300 bytes, checksum: 247a9d9a95ae0d19f44c9efcd4411b18 (MD5) / As redes sem fio ad hoc surgiram para estender a mobilidade e a flexibilidade no ambiente sem fio, onde um conjunto de nós, que podem agir como roteadores, formam a infra-estrutura de roteamento na rede. A maioria dos protocolos de roteamento propostos não utiliza mecanismos de segurança, pois assumem que o ambiente é composto apenas por nós confiáveis. Mas devido à mudança dinâmica de topologia e ambiente aberto, uma rede ad hoc é extremamente vulnerável à presença de nós maliciosos os quais podem degradar desempenho ou até mesmo impedir o funcionamento da rede. Para evitar ou minimizar os problemas causados pela falta de segurança, os seguintes protocolos de roteamento seguro foram propostos: Ariadne, SAODV, BFTR, SEAD e ARAN. Neste contexto, a presente dissertação tem como objetivo analisar estes protocolos de roteamento seguro utilizados em redes sem fio ad hoc e propor melhorias nos mecanismos de segurança projetados para proteger a rede contra ataques interrupção de roteamento e de consumo de recursos. Como resultado desta análise, é proposto o Ariadne-BFT (Ariadne Best-effort Fault-Tolerant), uma extensão do protocolo de roteamento seguro Ariadne baseado nos algoritmos de descoberta e seleção de rotas do protocolo BFTR. O Ariadne-BFT incrementa a segurança no roteamento em relação ao protocolo Ariadne original, com a proteção contra o ataque Blackhole. Experimentos são executados sob a forma de simulações para análise e comparação de desempenho, através das quais é demonstrado que o protocolo Ariadne-BFT possui um desempenho superior em relação às métricas latência e razão de entrega de pacotes.