FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A computaÃÃo mÃvel tem se destacado na Ãrea educacional como uma tecnologia inovadora. O termo Mobile Learning ou m-Learning tem sido empregado para tratar da utilizaÃÃo de dispositivos de comunicaÃÃo sem fio, de forma transparente e com alto grau de mobilidade, como parte de um modelo de aprendizado integrado. EducaÃÃo pode ser vista como um processo de exploraÃÃo, descoberta e construÃÃo de conhecimento, atravÃs de ambientes tridimensionais. Quando sÃo projetadas aplicaÃÃes educacionais para dispositivos mÃveis com recursos tridimensionais, uma sÃrie de questÃes desafiadoras emergem: Como produzir um cenÃrio 3D motivador, juntamente com imagens e informaÃÃes nas reduzidas telas dos telefones celulares? Como possibilitar formas de interaÃÃo eficientes? Como contornar a limitaÃÃo de memÃria e processamento dos dispositivos mÃveis? Nesta dissertaÃÃo, Ã apresentado um framework para construÃÃo de aplicaÃÃes educacionais em dispositivos mÃveis com recursos de realidade virtual: o VirTraM. Este framework facilita o desenvolvimento de aplicaÃÃes, ao permitir que o programador trabalhe com menos elementos e abstraia-se dos detalhes de implementaÃÃo para concentrar-se nos aspectos relacionados ao treinamento. Para a validaÃÃo do VirTraM, foram desenvolvidos dois estudos de caso que demonstram caracterÃsticas como interatividade, usabilidade e portabilidade, alÃm de possibilitar uma experimentaÃÃo da integraÃÃo das tecnologias de computaÃÃo mÃvel e realidade virtual. Uma aplicaÃÃo, construÃda a partir do VirTraM, fornece ao usuÃrio uma ferramenta inovadora e interativa para auxiliÃ-lo com informaÃÃes complementares no momento e no local em que ele precisar. Dentre os benefÃcios das aplicaÃÃes baseadas no VirTraM destacam-se: apoiar e motivar o aprendizado; melhorar a compreensÃo sobre determinados objetos; permitir a simulaÃÃo e a anÃlise de experiÃncias em campo; possibilitar a demonstraÃÃo do funcionamento de equipamentos; e fornecer meios para o desenvolvimento de mÃtodos inovadores de ensino e de treinamento. / Mobile computing has emerged as an innovative technology for education. For example, a new terminology, called Mobile Learning or m-Learning, has been introduced to designate the use, in a transparent way and with a high mobility degree, of devices with wireless communication, as part of a model of integrated learning, On the other hand, education can be also seen as a process of exploration, discovery and construction of knowledge, using three-dimensional environments. However, different challenges are faced when designing educational applications for mobile devices with three-dimensional resources, such as: How to produce a 3D scenario together with images and information in the reduced screens of cellular phones? How to make possible efficient ways of interaction? How to overcome the limitation of memory and processing of the mobile devices? In this master's thesis, a framework for the development of educational applications with virtual reality resources in mobile devices is introduced, called VirTraM. This framework facilitates the development of such applications, allowing a programmer to work with little elements, abstracting the implementation details and emphasing the aspects concerning the training. For the validation of VirTraM, two case studies have been developed. These case studies demonstrate such characteristics as interaction, usability and portability, besides making possible the integration of mobile computing and virtual reality technologies. An application, constructed from VirTraM, offers to the user an innovative and interactive tool to help with complementary information at the moment and place where his necessary. Amongst the benefits of the applications based on VirTraM, the following are distinguished: to support and to motivate the learning; to improve the understanding on definitive objects; to allow the simulation and analysis of experiences in the field; to make possible the demonstration of the equipment execution; and to provide ways for the development of innovative methods of education and training.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O avanÃo tecnolÃgico na Ãrea de arquiteturas computacionais tem proporcionado o uso de sistemas de computaÃÃo em muitas aplicaÃÃes que ainda nÃo se haviam se beneficiado com esta tecnologia. Em particular, as arquiteturas computacionais distribuÃdas, associadas com a computaÃÃo mÃvel e a comunicaÃÃo mÃvel, alargaram o horizonte de aplicabilidade em grande proporÃÃo. Dentre as aplicaÃÃes que se beneficiaram com estes avanÃos, a Telemedicina desponta com diversas Ãreas mÃdicas fazendo uso desta tecnologia. Por Telemedicina, entende-se a distribuiÃÃo de assistÃncia mÃdica e a colaboraÃÃo do conhecimento mÃdico à distÃncia, por intermÃdio do uso dos atuais meios de comunicaÃÃo. Muitas soluÃÃes propostas para suportar Telemedicina se baseiam na arquitetura Cliente-Servidor. Esta arquitetura apresenta uma baixa confiabilidade pelo fato de contar com um elemento central (Servidor) para prover os serviÃos solicitados. à claro que redundÃncia pode ser incorporada em nÃvel de servidor, mas ao alto preÃo de ter-se que garantir a consistÃncia dos servidores replicados. Nesta dissertaÃÃo, à proposta uma arquitetura computacional peer-to-peer (P2P), que elimina o elemento central encontrado na arquitetura Cliente-Servidor. à discutida a importÃncia de se utilizar esta tecnologia na oferta de serviÃos de assistÃncia mÃdica especializada a distÃncia, propondo um estilo de colaboraÃÃo direto entre mÃdicos, a partir da interligaÃÃo entre equipamentos computacionais. Dentro deste contexto, à apresentada uma soluÃÃo, denominada JMED, que à desenvolvida por meio de uma plataforma de programaÃÃo para o ambiente da computaÃÃo de rede distribuÃda Peer-to-Peer, conhecida por JXTA. JMED foi implementada e sua aplicaÃÃo em Telemedicina foi validada a partir de uma aplicaÃÃo voltada para segunda opiniÃo mÃdica, fazendo uso tanto de sistemas de computadores, como de telefones celulares. / In the last years Research and Development (R&D) in the area of computer systems and communication systems have started a technological revolution which has made it possible to conceive a number of new products, particularly embedded systems, from cell phones to medical equipments. The area which makes use of both technologies above is frequently known as Information Technology (IT). IT has boosted a number of research projects and has established as a research area in its own. Among the applications which have benefited from IT, Telemedicine is one that stands out. Telemedicine is the distribution of medical care, as well as medical knowledge cooperation at distance by using IT. Many solutions proposals to support Telemedicina if base on the architecture Client-Server. This architecture presents low Reliability for the fact to count on a central element (Server) to provide the requested services. It is clearly that redundancy can be incorporated in server level, but to the high price to have itself that to guarantee the consistency of the talked back servers. In this dissertation we propose a communication architecture based on peer-to-peer (P2P) computing, that it decides the problem of the architecture Client-Server. The importance is argued of if to use this technology in offers in the distance of services of specialized medical assistance, considering a direct style of contribution between doctors, from the interconnection between computational equipment. The proposed system, named JMED, was developed using programming platform for distributed P2P computing known as JXTA. JMED was implemented and we showed that is can be used in Telemedicine application by designing an application known as âsecond opinionâ, where computers and cell phones were used as communication stations.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As LPSs, alÃm do seu uso em aplicaÃÃes tradicionais, tÃm sido utilizadas no desenvolvimento de aplicaÃÃes que executam em dispositivos mÃveis e sÃo capazes de se adaptarem sempre que mudarem os elementos do contexto em que estÃo inseridas. Essas aplicaÃÃes, ao sofrerem alteraÃÃes devido a mudanÃas no seu ambiente de execuÃÃo, podem sofrer adaptaÃÃes inconsistentes e, consequentemente, comprometer o comportamento esperado. Por esse motivo, à essencial a criaÃÃo de um processo de verificaÃÃo que consiga checar a corretude e a consistÃncia dessas LPSS, bem como checar a corretude tanto dos produtos derivados como dos produtos adaptados dessas LPSs. Sendo assim, nesta tese de doutorado à proposto o PRECISE - um Processo de VerificaÃÃo Formal para Modelos de CaracterÃsticas de AplicaÃÃes MÃveis e SensÃveis ao Contexto. O PRECISE auxilia na identificaÃÃo de defeitos na modelagem da variabilidade de uma LPS para aplicaÃÃes mÃveis e sensÃveis ao contexto e, assim, minimiza problemas que ocorreriam durante a execuÃÃo dos produtos gerados a partir dessa LPS. à importante ressaltar que o PRECISE à definido com base em uma especificaÃÃo formal e em um conjunto de propriedades de boa formaÃÃo elaborados usando LÃgica de Primeira Ordem. Essa especificaÃÃo à um prÃ-requisito para a realizaÃÃo de uma modelagem da variabilidade sem ambiguidades. Para avaliar o PRECISE, uma validaÃÃo à realizada a partir da especificaÃÃo formal e das propriedades de boa formaÃÃo definidas no processo. Essa validaÃÃo tem como objetivo mostrar que o PRECISE consegue identificar defeitos, anomalias e inconsistÃncias existentes em um modelo de variabilidades de uma LPS para aplicaÃÃes mÃveis e sensÃveis ao contexto. Nessa validaÃÃo, cinco tÃcnicas diferentes sÃo utilizadas: Perfil UML, OCL, LÃgica Proposicional, Prolog e SimulaÃÃo. AlÃm de minimizar os defeitos e inconsistÃncias dos modelos de variabilidades das LPSs, o PRECISE ainda se beneficia da generalidade e flexibilidade intrÃnsecas à notaÃÃo formal usada na sua especificaÃÃo. / SPLc have been used to develop different types of applications, including the ones that run on mobile devices and are able to adapt when the context elements in which they are located change. These applications can change due to variations in their execution environment and inconsistent adaptations can occur, compromising the expected behavior. Then there is a need for creating a verification process to check the correctness and consistency of these SPLs as well as to check the correctness of both derived products and adapted products from these SPLs. Thus, this work proposes PRECISE - A Formal Verification Process for Feature Models of Mobile and Context-Aware Applications. PRECISE helps to identify defects in the variability modeling of an SPL for mobile and context-aware applications, minimizing problems that can take place during the execution of products generated from this SPL. It is worth noting that PRECISE is defined based on a formal specification and a set of well-formedness properties developed using First-Order Logic, which are prerequisites for the achievement of an unambiguous variability modeling. To evaluate PRECISE, a validation is performed from the formal specification and well-formedness properties defined in the process. This validation intends to show that PRECISE is able to identify defects, anomalies and inconsistencies in a variability model of an SPL for mobile and context-aware applications. In this validation, five different techniques are used: UML Profile, OCL, Propositional Logic, Prolog and Simulation. While minimizing the defects and inconsistencies in the variability models of an SPL, PRECISE still benefits from the generality and flexibility intrinsic to the formal notation used in its specification.