Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-31T11:20:44Z No. of bitstreams: 1 laryssaaparecidamachadodasilva.pdf: 4042568 bytes, checksum: 22bb878bf9e226b2225e96b0e5b6405a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-31T12:42:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 laryssaaparecidamachadodasilva.pdf: 4042568 bytes, checksum: 22bb878bf9e226b2225e96b0e5b6405a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T12:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 laryssaaparecidamachadodasilva.pdf: 4042568 bytes, checksum: 22bb878bf9e226b2225e96b0e5b6405a (MD5) Previous issue date: 2010-07-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um conceito importante nas pesquisas em e-Science é o de workflows científicos, que, em geral, são longos, compostos de várias aplicações que, em conjunto, representam um experimento científico. Uma possibilidade para auxiliar na definição destes workflows científicos é o uso de ferramentas que agreguem semântica para auxiliar na sua composição. Os serviços Web semânticos apresentam tecnologias altamente favoráveis à sua composição para a obtenção de processos mais complexos, tais como o uso de padrões Web, independência de plataforma, independência de linguagem de programação utilizada para o desenvolvimento, possibilidade de processamento distribuído, e, principalmente, o uso de recursos semânticos que possibilitem sua descoberta, composição e invocação automáticas. Com o objetivo de auxiliar na descoberta de serviços Web para a composição de workflows científicos, propomos o desenvolvimento de um framework, denominado Composer-Science, que realize a busca de serviços Web semânticos e componha estes, definindo assim, um workflow científico. O objetivo geral do ComposerScience é permitir que o pesquisador descreva semanticamente um workflow científico e, considerando essa descrição, automatize, por meio do uso de serviços Web semânticos e ontologias, a busca semântica por serviços em repositórios e a geração de workflows científicos a partir dessa composição. O objetivo geral do framework pode ser decomposto em objetivos específicos: o registro e o armazenamento, nos repositórios distribuídos (bancos de dados) do framework, de ontologias de domínio (OWL) e anotações dos serviços Web semânticos (OWL-S); a realização de pesquisa semântica, baseada em requisitos fornecidos pelo pesquisador, nos repositórios distribuídos, a fim de realizar a descoberta de serviços Web semânticos que atendam os requisitos semânticos fornecidos; a análise sintática, baseada em requisitos estruturais (dados de entrada e saída), além da análise semântica dos serviços descobertos por meio da pesquisa semântica, a fim de se obter possíveis composições dos mesmos; a geração de modelos de workflows em WS-BPEL a partir das composições possíveis. Desta forma, os modelos gerados pelo framework podem ser utilizados em Sistemas de Gerenciamento de Workflows Científicos (SGWfC) e serem compostos com outros modelos de workflow. / An important concept in e-Science research is scientific workflows, which are usually long, consisting of several applications that, together, represent a scientific experiment. One possibility to assist in defining these scientific workflows is the use of tools that add semantics to the composition process. Semantic Web services have technologies that are highly favorable to their composition, in order to obtain more complex processes. Examples of these technologies are the use of Web standards, platform independence, programming language independence, possibility of distributed processing and especially the use of semantic resources that enable their discovery, automatic composition and invocation. With the aim of assisting in the discovery of Web services for scientific workflows composition, we propose the development of a framework, named Composer-Science, to conduct the search for semantic Web services and compose them, thus defining a scientific workflow. The overall objective of Composer-Science is to allow researcher to describe semantically a scientific workflow and, considering this description automatize, through the use of semantic web services and ontologies, the semantic search for services in repositories and the generation of scientific workflows from this composition. The overall objective of the framework can be broken down into specific objectives: registration and storage of domain ontologies (OWL) and semantic annotations of Web services (OWL-S), in distributed repositories (databases) of the framework; implementation of semantic search, based on requirements provided by the researcher, in distributed repositories, in order to discovery semantic Web services that match the semantic requirements provided; the syntactic analysis, based on structural requirements (input and output), and semantic analysis of services discovered using semantic search, in order to obtain their possible compositions; the generation of WS-BPEL workflow models from the possible compositions. Finally, the models generated by the framework can be used in Workflow Management Systems (WMS) and composed with other workflow models.

Composição de serviços é um tópico que tem atraído cada vez mais o interesse por parte de pesquisadores na área de sistemas distribuídos. Além disso, o interesse por ambientes baseados em nuvem tem crescido significativamente conforme o seu uso aumenta e se firma como um importante modelo de negócios. Coreografias são formas de composições de serviços em que não há pontos centrais de falha; a responsabilidade da sua execução é distribuída entre os vários serviços componentes. Devido à natureza distribuída do fluxo de informações e dados de controle, o cumprimento de \\textit{Service Level Agreements} (SLAs) depende estritamente do monitoramento da Qualidade de Serviços (QoS), recursos virtuais da nuvem e mecanismos de reconfiguração dinâmica, capazes de automaticamente adaptar composições a mudanças de estado no sistema. Nesta dissertação, abordamos o estudo do gerenciamento de QoS em coreografias de serviços. Para isso desenvolvemos um sistema de middleware capaz de implantar e gerenciar o QoS de composições. Este teve seu desempenho avaliado utilizando o serviço Amazon EC2. Os resultados da avaliação mostram que com pouco esforço por parte dos desenvolvedores de composições, é possível cumprir o SLA de composições dentro do esperado utilizando escalabilidade horizontal ou vertical provida pelo middleware automaticamente. Adicionalmente, a nossa proposta traz economias em relação ao custo de implantação pois diminui a quantidade de recursos subutilizados. / Service composition has been a hot topic that has attracted the interesting of researchers in the distributed system area. Moreover, the interesting in cloud computing based environment has grown significantly. Its use has grown and it became to be a important business model. Choreographies are an specific kind of service composition that has no single point of failure; the responsibility of execution is distributed among the services. Due to the distributed nature of the these systems, the fulfilment of Service Level Agreements (SLAs) depends strictly on and automatic way to monitoring Quality of Service (QoS) and virtual computional resources as well as dinamic reconfiguration mechanisms, to be capable of automatically adapting compositions to changing environment. In this work, we studied QoS management in service choreographies. In order, we devised a middleware system capable of deploy service compositions and manage QoS of them. The middleware was evaluated using the Amazon EC2 cloud provider. The results shows that with less effort from the composition providers, it is possible to fulfil SLAs using horizontal or vertical scalability provided by the middleware automatically. Additionaly, our proposal brings up a cost reduction of deploy by decreasing the amount of underused resources.

Estudos de expressão gênica geralmente envolvem a realização de processos de análise integrados para a obtenção de respostas biológicas de interesse. A realização destes processos frequentemente requer o uso combinado de uma série de ferramentas de software. No entanto, o processo de integração manual de ferramentas pode ser demorado e propenso a erros devido ao crescente número de ferramentas e formatos de dados disponíveis no domínio. De modo a automatizar o processo de integração, algumas abordagens têm sido propostas tanto para a adaptação das ferramentas de análise existentes como serviços web semânticos, quanto para o desenvolvimento de ambientes de suporte à integração (composição) de serviços web semânticos. Embora estas abordagens representem avanços, nenhuma solução adequada para o desenvolvimento e composição de serviços foi especificamente definida para o domínio de genômica funcional. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto foi investigar uma solução completa para o desenvolvimento e composição de serviços web semânticos para a análise de expressão gênica. Como parte da solução proposta, definimos uma metodologia integrada para a implementação de serviços web semânticos criados a partir de ferramentas de software existentes e para a anotação semântica destes serviços. Nossa metodologia fornece diretrizes concretas para o desenvolvimento sistemático de serviços, considerando também os principais aspectos técnicos associados ao processo de desenvolvimento. Esta metodologia foi aplicada a um conjunto representativo de serviços que fornecem suporte às principais atividades de análise realizadas em diferentes tipos de dados de expressão gênica. De forma complementar, definimos uma solução completa para a composição semântica de serviços no domínio de análise de expressão gênica. A solução proposta foi implementada em uma plataforma de suporte semi-automático à composição de serviços web semânticos, chamada SemanticSCo. Esta plataforma fornece suporte flexível a todas as atividades envolvidas no processo de composição de serviços, incluindo a criação, publicação, requisição, descoberta, seleção, composição e execução de serviços. Além disto, a plataforma SemanticSCo foi projetada para prover suporte adequado a diferentes tipos de usuários, incluindo biologistas e bioinformatas. Neste sentido, a plataforma fornece aos usuários um alto nível de abstração para a definição de seus processos de análise, permitindo que os mesmos se concentrem mais nas questões de pesquisa biológicas do que nos aspectos subjacentes do processo de composição. Adicionalmente, a plataforma SemanticSCo suporta a definição e incorporação não apenas de serviços simples, definidos em termos de uma única operação, mas também de serviços complexos, definidos em termos de um conjunto de condições que restringem a ordem de invocação de suas operações. Finalmente, de modo a avaliar a plataforma de suporte desenvolvida, definimos diferentes cenários de composição para a análise (integrada) de dados de expressão gênica. O uso da plataforma SemanticSCo facilitou a definição destes cenários, permitindo assim a reprodução dos resultados obtidos a partir de diferentes estudos de expressão gênica previamente documentados na literatura / Gene expression studies usually involve the creation of integrated analysis processes for obtaining responses for a biological question. The creation of such processes often require the combined use of a number of software tools. However, the manual integration of tools can be cumbersome and error prone due to the increasing number of tools and data formats available in the domain. In order to automate the integration process, some approaches have been proposed for the adaptation of existing analysis tools as semantic web services as well as for the development of software environments to support the integration (composition) of semantic web services. Although these approaches present advances, to the best of our knowledge, no suitable solution has been proposed for the development and composition of web services in the functional genomics domain. In this context, this project aimed at investigating a complete solution for the development and composition of semantic web services to support gene expression analysis. As part of the proposed solution, we have defined an integrated methodology for the implementation of semantic web services created from existing software tools and the semantic annotation of such services. Our methodology provides concrete guidelines for the systematic development of services, also taking into account the main technical aspects associated with the development process. This methodology has been applied in the development of a representative set of services that support the main analysis activities performed on different types of gene expression data. Complementary to our methodology, we have defined a complete solution for the semantic composition of web services in the gene expression analysis domain. The proposed solution has been implemented in a software platform to support the semi-automatic composition of semantic web services, named SemanticSCo. This platform provides flexible support to all activities involved in the service composition process including service creation, publication, request, discovery, selection, composition and execution. Additionally, the SemanticSCo platform has been designed to support different types of users, including biologists and bioinformaticians. In this sense, the platform provides users with a high level of abstraction in the definition of their analysis processes, thus allowing them to focus more on biological research issues rather than on underlying details of the composition process. In addition, the SemanticSCo platform supports not only the definition and incorporation of (simple) services defined in terms of a single operation, but also (complex) services defined in terms of a set of conditions that constrain the order in which service operations should be invoked. Finally, in order to evaluate the developed support platform, we have defined a number of composition scenarios for the (integrated) analysis of gene expression data. The use of the SemanticSCo platform has facilitated the definition of these scenarios, thus allowing the reproduction of the results obtained from different gene expression studies previously documented in the literature.

Seleção de serviços em composições distribuídas considera principalmente a qualidade de serviço que atenda requisitos estabelecidos pelo usuário, como por exemplo, preço. No entanto, problemas relacionados a execução de composições de serviços podem ocorrer quando não se considera aspectos relacionados à rede e ao hardware, que afetam diretamente o desempenho da composição. Esse problema se agrava em composições coreografadas, pois a característica descentralizada requer um maior esforço para que essas informações possam ser consideradas em uma perspectiva global. Dessa forma, apesar da descentralização apresentar vantagens, é necessário que requisitos de qualidade de serviço da composição também sejam considerados em coreografias de serviços web para que a escolha de serviços para desempenhar um papel leve em consideração parâmetros importantes que podem afetar no desempenho da composição. Este trabalho apresenta um mecanismo, implementado sobre o framework OpenKnowledge, para selecionar serviços web em ambientes coreografados considerando primeiramente estimativas de atraso, taxa de perda e por fim considera a utilização de outros parâmetros, como utilização de CPU. Os primeiros experimentos em diferentes cenários de rede confirmaram as vantagens da proposta em relação a um seletor de serviços que ignora aspectos relacionados com a rede. Obteve-se ganhos de 20 a 97% no que diz respeito ao tempo total da execução da coreografia. Em seguida, experimentos inserindo utilização de CPU na escolha dos serviços confirmaram as vantagens de utilização de diferentes parâmetros para seleção de serviços em coreografias. / Selection of services in distributed compositions mainly considers the quality of service that meets requirements set by the user, such as price. However, problems related to the execution of service compositions may occur when aspects related to network and hardware, which directly affect the performance of the composition, are not taken in consideration. This problem is aggravated in choreographed compositions because the decentralized feature requires a greater effort so that this information may be considered in a global perspective. Thus, despite the decentralization advantages, it is necessary that the service quality requirements of the composition may also be considered in the choreography of web services so that the choice of services may play a role that takes into account important parameters, which can affect the performance of the composition. This dissertation presents a mechanism, implemented on the OpenKnowledge framework, to select web services in choreographed environments. First, considering delay estimates, loss rate and finally the use of other parameters, such as CPU utilization. The first experiments on different network scenarios confirmed the proposal advantages in relation to a selection mechanism that bypasses aspects of the network. It was obtained gains from 20% to 97% considering the total time of execution of the choreography. Then, experiments inserting CPU utilization in the choice of services confirmed the advantages of using different parameters for selection of services in choreography.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-30T19:12:32Z No. of bitstreams: 1 DissTAC.pdf: 3418696 bytes, checksum: 36033119a2f087492187642f9c92951d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-30T19:12:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTAC.pdf: 3418696 bytes, checksum: 36033119a2f087492187642f9c92951d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-30T19:12:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTAC.pdf: 3418696 bytes, checksum: 36033119a2f087492187642f9c92951d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T19:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTAC.pdf: 3418696 bytes, checksum: 36033119a2f087492187642f9c92951d (MD5) Previous issue date: 2016-08-24 / Não recebi financiamento / Labor productivity indicators are important for several reasons, among which can be cited: a more accurate composition of budgets; the establishment of production goals; and to determine the correct work team size. Several works have quantified labor productivity of construction services, and in this context, there is a noticeable lack of works that deal with building systems execution, particularly, the ones related to power and communication systems. This work has the objective of analyzing labor productivity in the execution of those systems and is based in the Factor Model. To accomplish that, three different tasks in five multistory buildings were measured: electrical infrastructure in wall; electrical infrastructure in concrete slab; and electrical wiring. At the same time, some context and content factors that are likely to influence labor productivity were pointed out. Among the analyzed tasks, the one that presented the best productivity was the electrical wiring on site D (Cumulative productivity = 0.019 Wh/m), while the worst value (Cumulative productivity = 0.080 Wh/m) was detected in electrical infrastructure in concrete slab on Site B. Among the influencing factors identified, there are indications that the type of contract firmed with workers influenced labor productivity, with better results where the workers were subcontracted. The labor productivity results obtained are much better than those presented in reference manuals, indicating the necessity of additional works with the analysis of a larger number of cases. / Os indicadores de produtividade da mão de obra (PMO) são importantes por vários aspectos, entre os quais podem ser citados: a composição mais precisa dos orçamentos; o estabelecimento de metas de produção; e o correto dimensionamento das equipes de execução. Vários trabalhos foram realizados no sentido de quantificar a produtividade da mão de obra em diversos serviços de construção, e neste contexto, observa-se uma carência de trabalhos voltados para a execução dos sistemas prediais, em particular, os relacionados aos sistemas de eletricidade e de comunicação. Este trabalho tem por objetivo analisar a produtividade da mão de obra na execução destes sistemas tendo como base o Modelo dos Fatores. Para tanto, foram realizadas medições em cinco obras de edifícios residenciais multifamiliares e de múltiplos pavimentos, em três tarefas diferentes: a infraestrutura elétrica nas paredes; a infraestrutura elétrica nas lajes; e a enfiação elétrica. Concomitantemente, foram apontados fatores de contexto e conteúdo potencialmente influenciadores da produtividade da mão de obra. Entre as tarefas analisadas, a que apresentou melhor produtividade foi a de enfiação elétrica na Obra D (RUP Cumulativa = 0,019 Hh/m); enquanto que o pior valor (RUP cumulativa = 0,080 Hh/m) foi detectado na tarefa relacionada à infraestrutura elétrica nas lajes da Obra B. Dentre os fatores influenciadores levantados, há indícios que o tipo de mão de obra contratada se mostrou influente na PMO, sendo que nos casos em que a mão de obra foi subcontratada, os valores de PMO foram melhores. Os resultados de PMO obtidos estão muito melhores do que os apresentados em manuais de referência, indicando a necessidade de aprofundamento de trabalhos semelhantes e com maior número de casos analisados.

Semantic Web Services domain has gained special attention in academia and industry. It has been adopted as a promise to enable automation of all aspects of Web services provision and use, such as service creation, selection, discovery, composition, invocation. For that, the Semantic Web Services community has been devoted to creating tools and techniques that explore the semantic information of these services. However, the state of the art shows that the aplications based on Semantic Services have their own characteristics, interests and priorities. This diversity directly influences the choice of techniques and technologies for handling services, ie, a single tool can have satisfactory results in a particular application and is not appropriate for others. Moreover, these applications can evolve, which implies the need of changing these tools. Aiming to solve this problem, this work proposes an adaptive middleware for managing discovery and invocation of services capable of integrating different tools and techniques according to application needs. In order to validate the work, a case study with Semantic Web Services of education domain is presented, with this, it was noted that the proposed Middleware is efficient for performing the processes of discovery, composition and invocation of services in an adaptable manner. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os Serviços Web Semânticos têm ganhado uma atenção especial pela academia e indústria. Eles têm sido utilizados como uma promessa para possibilitar a automação de todos os aspectos da provisão e uso de Serviços Web, tais como criação, seleção, descoberta, composição e invocação de serviços. Para isso, a comunidade tem se dedicado a criação de ferramentas e técnicas para explorar as informações semânticas destes serviços. Entretanto, como apontado pela comunidade especializada no tema, aplicações baseadas em Serviços Semânticos possuem suas próprias características, interesses e prioridades. Esta diversidade influencia diretamente na escolha das técnicas e tecnologias utilizadas para manipulação de serviços, ou seja, uma mesma ferramenta pode ter resultados satisfatórios em uma determinada aplicação e não ser adequada para outras. Além disso, essas aplicações podem evoluir, o que implica na necessidade de mudança nestas ferramentas. Com o objetivo de contribuir na solução deste problema, propõe-se na pesquisa em pauta um Middleware adaptável para gerenciamento de descoberta e invocação de serviços capaz de integrar diferentes técnicas e ferramentas de acordo com as necessidades da aplicação. Como forma de avaliar o trabalho, realizou-se um estudo de caso envolvendo o uso de Serviços Web Semânticos no domínio de educação, com isso, verificou-se que o Middleware proposto se mostrou eficiente na realização dos processos de descoberta, composição e invocação de serviços de maneira adaptável.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-16T10:24:44Z No. of bitstreams: 1 DissARG.pdf: 3218861 bytes, checksum: 52a9961c02ff8f02866be4a0e7c3462a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T12:59:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissARG.pdf: 3218861 bytes, checksum: 52a9961c02ff8f02866be4a0e7c3462a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T12:59:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissARG.pdf: 3218861 bytes, checksum: 52a9961c02ff8f02866be4a0e7c3462a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T12:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissARG.pdf: 3218861 bytes, checksum: 52a9961c02ff8f02866be4a0e7c3462a (MD5) Previous issue date: 2016-09-14 / Não recebi financiamento / One of the Software Engineering challenges is the development of applications that can adapt to the heterogeneous needs of users. Technical Dynamic Composition of Services Driven by User is a solution for developing applications capable of overcoming these challenges. This type of application which will call User-Driven Service Composition Application (UDSCA) allows to compose services during its execution, thus meeting the needs of users. But the lack of guidance on how to develop UDCAs can make it difficult or even impossible to build these applications, because it may aggregate unknown solutions by developers. Looking supply this lack, this work presents an approach to guide developers during the development of this kind of application. To develop the approach, it has been defined which activities should be undertaken during the development as well as the concepts, techniques, artifacts, technologies and tools needed to perform these activities. To evaluate the approach one conducted a case study in which a UDSCA was developed in the field of building maintenance services. The resulting application of the approach was shown to be able to adapt to the heterogeneous needs of the user, also the approach provided artifacts that promoted reuse. In conclusion, the approach guides the developer during the UDSCAs development and provides artifacts that reduce efforts for development. / Um dos desafios da Engenharia de Software é o desenvolvimento de aplicações capazes de adaptar-se às diferentes necessidades dos usuários. A técnica de Composição Dinâmica de Serviços Dirigida pelo Usuário é uma solução para desenvolver aplicações capazes de superar esses desafios. Esse tipo de aplicação, a qual denominaremos User-Driven Service Composition Application (UDSCA), permite compor serviços durante sua execução, satisfazendo assim às necessidades dos usuários. Porém a falta de orientação em como desenvolver UDSCAs pode dificultar ou mesmo impossibilitar a construção dessas aplicações, pelo fato de agregar soluções que possam ser desconhecidas pelos desenvolvedores. Procurando suprir essa falta, este trabalho apresenta uma abordagem capaz de orientar os desenvolvedores durante o desenvolvimento deste tipo de aplicação. Na abordagem foram definidas quais as atividades devem ser realizadas durante o desenvolvimento deste tipo de aplicação, assim como os conceitos, técnicas, artefatos, tecnologias e ferramentas necessárias para realizar essas atividades. Para avaliar a abordagem foi realizado um estudo de caso que compreende o desenvolvimento de uma UDSCA no domínio de serviços urbanos. A aplicação resultante da abordagem mostrou-se capaz de adaptar-se às necessidades heterogêneas dos usuários. Além disso, a abordagem forneceu artefatos que promoveram o reuso. Concluiu-se assim que a abordagem orienta os desenvolvedores durante o desenvolvimento de UDSCAs e fornece artefatos que reduzem esforços durante esse desenvolvimento.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Devidson Costa Bezerra.pdf: 6161794 bytes, checksum: 61fa31f8c5757b2b771df924fa5e9483 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of the Internet as a way to publish new applications and deliver new functionalities has consolidated the use of web services technology. Once web services technology enables a high degree of autonomy and interoperability, it provides a basic infrastructure for the development and composition of new services, which has benefited the business process management providing the agility required by enterprises to meet the need of rapidly changing business environment. Recently, new paradigms are being developed to deal with the increasing complexity in the development, maintenance and evolution of software systems. Among the new paradigms, Model Driven Engineering (MDE) and the Ontology stands out as the most promising for handling complex software systems. This work presents an approach to perform the dynamic composition of web services using techniques of match models (metamodels) that represent services. Models representing services must include semantic and structural aspects of the web service achieved through approaches to ontologies. Thus, we conjecture to establish matchings and measure the degree of similarity between models and investing in research about Ontologies and MDE in order to generate a tool that can assist in a Dynamic Composition of Web Services. A case study is presented to illustrate this approach. / A utilização da internet como forma de publicar novas aplicações e disponibilizar novas funcionalidades tem consolidado o uso da tecnologia de serviços web. Uma vez que essa tecnologia viabiliza um alto grau de interoperabilidade e autonomia, a tecnologia de serviços web fornece uma infra-estrutura básica para o desenvolvimento e a composição de novos serviços, o que tem beneficiado à gerência de processos de negócio oferecendo assim, a agilidade necessária e requerida pelos empreendimentos frente à necessidade de rápidas mudanças no ambiente de negócios. Recentemente, novos paradigmas vêm sendo desenvolvidos para fazerem face à complexidade cada vez mais crescente no desenvolvimento, manutenção e evolução de softwares. Dentre eles a Engenharia Dirigida por Modelos (MDE Model Driven Engineering) e as Ontologias se destacam como os mais promissores. Neste trabalho, apresenta-se uma abordagem para realizar a composição dinâmica de um novo serviço web utilizando técnicas de Matching de modelos (ou metamodelos) que representem serviços. Tal representação deverá conter aspectos semânticos e estruturais do serviço web conseguidos através de abordagens de Ontologias. Sendo assim, vislumbra-se estabelecer correspondências e medir o grau de similaridade entre modelos investindo na pesquisa de MDE e Ontologias com o intuito de gerar uma ferramenta que possa auxiliar na Composição Dinâmica de um Serviço. Para validar a abordagem, um estudo de caso será apresentado.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wagner Elvio.pdf: 4463476 bytes, checksum: 4fda2686652d403cd2641f98f3b51575 (MD5) Previous issue date: 2012-10-10 / The antivirus system and firewall are protection systems designed to prevent malicious work in the network, thus constituting a barrier to invaders (e.g. vírus, worms e hackers). However, there is no guarantee a full protection to network and computers, invasions can occur by exploiting vulnerabilities, known, and allow running programs remotely, changing privileges within the system and the dissemination of important information. In this case, Intrusion Detection System IDS (Intrusion Detection System) allows the detection of intrusions and subsequent notification to the network administrator or, in conjunction with the firewall blocks the port used in the invasion or the IP address of the attacker. An important factor for the intrusion detection is the quality of subscriber base. However IDS systems are isolated systems and the interoperability among different vendors IDS is complex and difficult to implement. Existing IDS systems in the literature, including the IDS NIDIA (Instrusion-Detection System Network Intrusion Detection System based on Intelligent Agents) are isolated systems, are not easily reused. Generally, they communicate using different protocols and are designed with different programming paradigms. In this work it is proposed an architecture based on the philosophy SOA (Service Oriented Architecture) to support interoperability between IDS systems. The IDS-NIDIA will be adapted and extended according to the SOA philosophy, containing layers of web services in order to provide a static service composition between the layers of the application and reuse of information with other IDS s. / Os sistemas antivírus e firewall são sistemas de proteção que visam impedir a execução de ações maléficas na rede, constituindo, portanto, uma barreira aos invasores (e.g.vírus, worms e hackers). Entretanto, não há como garantir uma proteção total da rede e dos computadores, podendo ocorrer invasões através da exploração de vulnerabilidades, já conhecidas, que permitem a execução de programas remotamente, a alteração de privilégios dentro do sistema e a divulgação de informações importantes. Neste caso, o Sistema de Detecção de Intrusão-IDS(Intrusion Detection System) permite a detecção de intrusões e a consequente notificação ao administrador da rede ou, em conjunto com o firewall, bloqueia a porta utilizada na invasão ou o endereço IP do atacante. Um fator importante para a detecção de intrusões é a qualidade da base de assinaturas. Entretanto os sistemas IDS são sistemas isolados e a interoperabilidade entre IDS de fornecedores diferentes é complexa e de difícil implementação. Os sistemas IDS existentes na literatura, incluindo o IDS-NIDIA (Instrusion Detection System- Network Intrusion Detection System based on Intelligent Agents), são sistemas isolados, não são facilmente reutilizados. Geralmente, estes se comunicam utilizando diferentes protocolos e são criados com paradigmas de programação diferentes. É proposta uma arquitetura baseado na filosofia SOA (Service Oriented Architecture ) para suportar a interoperabilidade entre sistemas IDS. O sistema IDS-NIDIA será adaptado e estendido de acordo com esta filosofia SOA, contendo camadas de serviços web com o propósito de oferecer uma composição de serviço estática entre as camadas de aplicação e o reuso de informações com outros IDS s.

Estudos de expressão gênica geralmente envolvem a realização de processos de análise integrados para a obtenção de respostas biológicas de interesse. A realização destes processos frequentemente requer o uso combinado de uma série de ferramentas de software. No entanto, o processo de integração manual de ferramentas pode ser demorado e propenso a erros devido ao crescente número de ferramentas e formatos de dados disponíveis no domínio. De modo a automatizar o processo de integração, algumas abordagens têm sido propostas tanto para a adaptação das ferramentas de análise existentes como serviços web semânticos, quanto para o desenvolvimento de ambientes de suporte à integração (composição) de serviços web semânticos. Embora estas abordagens representem avanços, nenhuma solução adequada para o desenvolvimento e composição de serviços foi especificamente definida para o domínio de genômica funcional. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto foi investigar uma solução completa para o desenvolvimento e composição de serviços web semânticos para a análise de expressão gênica. Como parte da solução proposta, definimos uma metodologia integrada para a implementação de serviços web semânticos criados a partir de ferramentas de software existentes e para a anotação semântica destes serviços. Nossa metodologia fornece diretrizes concretas para o desenvolvimento sistemático de serviços, considerando também os principais aspectos técnicos associados ao processo de desenvolvimento. Esta metodologia foi aplicada a um conjunto representativo de serviços que fornecem suporte às principais atividades de análise realizadas em diferentes tipos de dados de expressão gênica. De forma complementar, definimos uma solução completa para a composição semântica de serviços no domínio de análise de expressão gênica. A solução proposta foi implementada em uma plataforma de suporte semi-automático à composição de serviços web semânticos, chamada SemanticSCo. Esta plataforma fornece suporte flexível a todas as atividades envolvidas no processo de composição de serviços, incluindo a criação, publicação, requisição, descoberta, seleção, composição e execução de serviços. Além disto, a plataforma SemanticSCo foi projetada para prover suporte adequado a diferentes tipos de usuários, incluindo biologistas e bioinformatas. Neste sentido, a plataforma fornece aos usuários um alto nível de abstração para a definição de seus processos de análise, permitindo que os mesmos se concentrem mais nas questões de pesquisa biológicas do que nos aspectos subjacentes do processo de composição. Adicionalmente, a plataforma SemanticSCo suporta a definição e incorporação não apenas de serviços simples, definidos em termos de uma única operação, mas também de serviços complexos, definidos em termos de um conjunto de condições que restringem a ordem de invocação de suas operações. Finalmente, de modo a avaliar a plataforma de suporte desenvolvida, definimos diferentes cenários de composição para a análise (integrada) de dados de expressão gênica. O uso da plataforma SemanticSCo facilitou a definição destes cenários, permitindo assim a reprodução dos resultados obtidos a partir de diferentes estudos de expressão gênica previamente documentados na literatura / Gene expression studies usually involve the creation of integrated analysis processes for obtaining responses for a biological question. The creation of such processes often require the combined use of a number of software tools. However, the manual integration of tools can be cumbersome and error prone due to the increasing number of tools and data formats available in the domain. In order to automate the integration process, some approaches have been proposed for the adaptation of existing analysis tools as semantic web services as well as for the development of software environments to support the integration (composition) of semantic web services. Although these approaches present advances, to the best of our knowledge, no suitable solution has been proposed for the development and composition of web services in the functional genomics domain. In this context, this project aimed at investigating a complete solution for the development and composition of semantic web services to support gene expression analysis. As part of the proposed solution, we have defined an integrated methodology for the implementation of semantic web services created from existing software tools and the semantic annotation of such services. Our methodology provides concrete guidelines for the systematic development of services, also taking into account the main technical aspects associated with the development process. This methodology has been applied in the development of a representative set of services that support the main analysis activities performed on different types of gene expression data. Complementary to our methodology, we have defined a complete solution for the semantic composition of web services in the gene expression analysis domain. The proposed solution has been implemented in a software platform to support the semi-automatic composition of semantic web services, named SemanticSCo. This platform provides flexible support to all activities involved in the service composition process including service creation, publication, request, discovery, selection, composition and execution. Additionally, the SemanticSCo platform has been designed to support different types of users, including biologists and bioinformaticians. In this sense, the platform provides users with a high level of abstraction in the definition of their analysis processes, thus allowing them to focus more on biological research issues rather than on underlying details of the composition process. In addition, the SemanticSCo platform supports not only the definition and incorporation of (simple) services defined in terms of a single operation, but also (complex) services defined in terms of a set of conditions that constrain the order in which service operations should be invoked. Finally, in order to evaluate the developed support platform, we have defined a number of composition scenarios for the (integrated) analysis of gene expression data. The use of the SemanticSCo platform has facilitated the definition of these scenarios, thus allowing the reproduction of the results obtained from different gene expression studies previously documented in the literature.