Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-06-20T19:36:22Z No. of bitstreams: 1 2010_FabricioNogueiraBuzeto.pdf: 3485755 bytes, checksum: 2430306b0d69a2f760c9d5869c017b84 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-21T14:49:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_FabricioNogueiraBuzeto.pdf: 3485755 bytes, checksum: 2430306b0d69a2f760c9d5869c017b84 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-21T14:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_FabricioNogueiraBuzeto.pdf: 3485755 bytes, checksum: 2430306b0d69a2f760c9d5869c017b84 (MD5) / A gama de aparatos eletrônicos presentes a nossa volta aumenta a cada dia, e da mesma maneira, a forma como interagimos com estes dispositivos, e como os mesmos interagem entre si, muda a forma como enxergamos o mundo. É este cenário que Mark Weiser apresentou na década de 80 junto ao conceito de computação ubíqua, caracterizada por um ambiente que interage de maneira inteligente com seus usuários, fornecendo interfaces simples de interação e integração entre os recursos disponíveis. Para tornar essa integração entre o usuário e os recursos presentes no ambiente possível, bem como a integração entre os próprios recursos entre si de maneira escalável, faz-se necessária a construção de arquiteturas e artefatos de software que simplifiquem esta tarefa. Este trabalho apresenta uma arquitetura baseada em SOA adaptada para a disponibilização e acesso a recursos em ambientes inteligentes denominada DSOA. Também são propostos um conjunto de protocolos, denominado uP, de comunicação portável entre diversas plataformas e a implementação de um middleware (o uOS) baseado na DSOA e que utiliza o uP, cujo objetivo é validar a proposta. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The amount of electronic devices around us nowadays increases in an everyday basis. In the same way, how we interact with these devices, and how they interact with each other, change the way we see the world. This scenario was shown by Mark Weiser in the 80's along with the idea of ubiquitous computing. Ubiquitous computing is about creating an intelligent environment that acts with the user providing simple ways of interaction and integration with the resources available. To make this integration between users and resources in the environment possible, along with the integrations between the resources themselves in a scalable way, it's necessary to build architecture and software artifacts that make this task simpler. This dissertation presents a architecture based on SOA concepts for building applications in smart environments providing integrations between resources, called DSOA. Also is presented a group of communication protocols, uP, with portable characteristics and an implementation of a middleware that validates this architecture, the uOS in the UbiquitOS project.

Dissertação (Mestrado em Matemática)-Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, Brasília, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-29T20:20:12Z No. of bitstreams: 1 2010_DanielLimaVentura.pdf: 943550 bytes, checksum: 33a595d3777e87c528eaa8917894eba0 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-29T20:25:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_DanielLimaVentura.pdf: 943550 bytes, checksum: 33a595d3777e87c528eaa8917894eba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-29T20:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_DanielLimaVentura.pdf: 943550 bytes, checksum: 33a595d3777e87c528eaa8917894eba0 (MD5) / O calculus é um modelo teórico de computação tão antigo quanto a própria noção de função computável. Devido a definição da substituição como uma metaoperação. existem várias formas de tornar esta substituição explícita no sistema, dando surgimento a uma grande variedade de sistemas baseados no calculus. Estudamos dois cálculos de substituições explícitas, o e o se, com sistemas de tipos com interseção. Estes cálculos utilizam uma notação à la de Bruijn, onde variáveis são representadas por índices ao invés de nomes. Sistemas de atribuição de tipos permitem uma análise sintática (estática) de propriedades semânticas (dinâmicas) de programas, dispensando qualquer declaração de tipos dentro destes. Os tipos com interseção apresentam uma maneira de integrar polimorfismo ao sistema, que tem se mostrado conveniente computacionalmente com propriedades como a tipagem principal, que permite, e.g a compilação separada e a recompilação inteligente para o sistema de tipos computacionais. Para a adição de tipos com interseção aos cálculos estudados, fazemos um estudo do calculus à la de Bruijn com dois sistemas de tipos diferentes. Uma caracterização sintática de tipagens principais, para termos irredutíveis, em um dos sistemas é apresentada. Baseado neste sistema, introduzimos sistemas de tipos com interseção para e o se. A propriedade básica de redução de sujeito, que garante a preservação dos tipos em qualquer computação possível para termos tipáveis, é analisada nas variações dos sistemas propostos. Outra propriedade analisada é a relevância do sistema, garantindo que apenas a informação de tipos necessária para inferência é utilizada, impossibilitando a admissibilidade de uma lei de redundância para o sistema de tipos. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The ג-calculus is a well known theoretical computation model as old as the concept of computable functions. Due to the substitution definition as a meta-operator there exists a great quantity of variations of this computational system in which the operation of substitution is treated explicitly. In this work we investigate intersection type systems for two explicit substitution calculi, the גσ and the גse, both with de Bruijn indices. Type assignment systems allow one to have a static code analysis through implicit typing inference, where no type declaration is required. Intersection types present a machine friendly way to add polymorphism to type systems with features such as the principal typing property, allowing e.g. a separate compilation and the smartest recompilation. We study the ג–calculus with de Bruijn indices with two diferente type systems, in a preliminary step for adding intersection types for both explicit substitution calculi. A characterisation for principal typíngs of irreducibe terms is a given in on of the systems, wich the intersection type systems for each גσ and גse are basead on. We analyse the subject reduction property, which guarantees that all terms of the system preserve their types during any possible computation, in some variations for the proposed type systems. Another analysed property is the relevance, in which only necessary suppositions are allowed in a typing inference, turning a weakening rule inadmissible in the type system.

Dissert6ação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-12-02T13:41:46Z No. of bitstreams: 1 2013_LucasRodriguesdePaula.pdf: 643119 bytes, checksum: 5214e2b306435b1f484086a9a4584f24 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-12-10T11:16:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LucasRodriguesdePaula.pdf: 643119 bytes, checksum: 5214e2b306435b1f484086a9a4584f24 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-10T11:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LucasRodriguesdePaula.pdf: 643119 bytes, checksum: 5214e2b306435b1f484086a9a4584f24 (MD5) / O presente trabalho faz a análise do comportamento da capacidade do canal de comunicação de uma rede ad hoc móvel, em função do número de nós presentes na mesma. Em um modelo de propagação que considera a atenuação da potência recebida com o inverso da distância, e desvanecimento Rayleigh, foi proposta uma alteração para torná-lo mais próximo à realidade, obedecendo à Lei de Conservação da Energia. Mais especificamente, quando o transmissor aproxima-se arbitrariamente do receptor, a alteração no modelo de propagação permite que o ganho do canal dependa apenas do desvanecimento, para que a potência recebida seja igual à efetivamente transmitida, contabilizando apenas os efeitos do desvanecimento. Com a alteração no modelo, foi mostrado, analiticamente, e por simulação Monte-Carlo, que a capacidade do canal cai a zero à medida que a densidade de nós na rede cresce. Este resultado é contrário ao comportamento previsto em trabalhos importantes na literatura [1], [2], [3], [4], e, portanto, possui grande importância no projeto de redes ad hoc móveis. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work analyses the behavior of the communication channel capacity of a mobile ad hoc network, as a function of the number of nodes. In a propagation model that considers attenuation of the received power with the inverse of the distance, and Rayleigh fading, a modification was proposed to make the model more realistic, obeying the Law of Conservation of Energy. More specifically, as the transmitter arbitrarily approaches to the receiver, the proposed alteration in the propagation model allows the communication channel gain to depend only on the fading, such that the received power is equal to the transmitted power, implying that only the fading effects are taken into account in such case. With the change in the model it was shown analytically and by Monte-Carlo simulation that the channel capacity goes to zero as the node density grows. This result is contrary to others found on important works in the literature [1], [2], [3], [4], and, therefore has a great importance in the design of mobile ad hoc networks.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2011-06-01T04:22:20Z No. of bitstreams: 1 2010_LócioFernandoPostai.pdf: 3453370 bytes, checksum: c052d44403aad8ed3c602b31bbe4f6c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-06-01T15:27:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LócioFernandoPostai.pdf: 3453370 bytes, checksum: c052d44403aad8ed3c602b31bbe4f6c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-01T15:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_LócioFernandoPostai.pdf: 3453370 bytes, checksum: c052d44403aad8ed3c602b31bbe4f6c4 (MD5) / Com o crescimento da Internet, as redes IP tem se tornado a plataforma padrão para o transporte das mais diversas aplicações: dados, VoIP, Video, e também no acesso a sistemas de armazenamento utilizando protocolos como: FCIP, iFCIP, iSCSI, permitindo a implementação de redes de armazenamento em IP. A proposta neste trabalho é abordar o protocolo iSCSI (Internet SCSI) que encapsula comandos SCSI sobre TCP/IP e permite que dispositivos de armazenamentos sejam acessados em redes ethernet baseada em criando uma rede de armazenamento SAN-IP. O tráfego iSCSI coletado de ambiente real é analisado como base na teoria de autossimilaridade estatística de forma a caracteriza-lo e verificar a possibilidade da utilização dos modelos de tráfego autossimilar no dimensionamento da rede de armazenamento. São apresentados também diversos métodos de cálculo da banda de rede necessária para atender o tráfego em análise. Os valores obtidos utilizando estes métodos são utilizados para limitar a banda em um ambiente simulado da rede de armazenamento e comparados para avaliar a eficiência de cada método. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the growth of Internet, IP networks have become the standard platform for the transport of diverse applications: data, VoIP, Video, and also access to storage systems using protocols such as FCIP, iFCIP, iSCSI, enabling deployment storage networks on IP. This research intends to discuss the protocol iSCSI (Internet SCSI) that encapsulates SCSI commands over TCP / IP and enables storage devices to be accessed in ethernet networks, creating a storage area network IP-SAN. The iSCSI traffic collected from a real environment is analyzed based on the theory self-similarity statistics in order to characterize it and check the possibility of using self-similarity traffic models for capacity planning of storage area network. Several methods of calculating the network bandwidth required to meet the traffic analysis are also presented. Values obtained using these methods are used to limit the bandwidth in a simulated environment storage system and they are compared in order to evaluate the effectiveness of each method.

Dados volumétricos temporais são usados na representação de fenômenos físicos em várias aplicações de visualização científica, pois tais fenômenos são complexos, alteram-se com o tempo e não possuem uma forma de representação definida. Uma solução é usar amostragens sobre um espaço de forma geométrica simples que contém o fenômeno (um cubo, por exemplo), discretizado ao longo de uma grade em células de mesmo formato e usualmente chamado de volume de amostragem. Este volume de amostragem representa um instante da representação do fenômeno e, para representar dados temporais, simplesmente enumera-se tantos volumes quanto forem as diferentes instâncias de tempo. Esta abordagem faz com que a representação seja extremamente custosa, necessitando de técnicas de representação de dados para comprimir e descomprimir os mesmos. Este trabalho apresenta uma nova abordagem para compressão de volumes de dados temporais que permite a visualização em tempo real destes dados usando hardware gráfico. O método de compressão usa uma representação hierárquica dos vários volumes de dados dentro da memória do hardware gráfico, referenciados pelo hardware como texturas 3D. O método de compressão tem melhor desempenho para dados volumétricos esparsos e com alto grau de coerência (espacial e temporal). A descompressão destes dados é feita por programas especiais que são executados no próprio hardware gráfico. Um estudo de caso usando o método de compressão/descompressão proposto é apresentado com dados provenientes do Projeto MAPEM (Monitoramento Ambiental em Atividades de Perfuração Exploratória Marítima). O objetivo do projeto é propor uma metodologia para o monitoramento dos efeitos das descargas de materiais no ecossistema marinho durante a perfuração de um poço de petróleo. Para estimar certos descarregamentos de fluidos, o projeto usa um simulador CFD que permite mostrar tais descarregamentos, gerando grades planares e uniformes 2D ou 3D em qualquer instante de tempo durante a simulação.

Este trabalho apresenta um conjunto de ferramentas que exploram as capacidades recentes das placas gráficas de computadores pessoais para prover a visualização e a interação com volumes de dados. O objetivo é oferecer ao usuário ferramentas que permitam a remoção interativa de partes não relevantes do volume. Assim, o usuário é capaz de selecionar um volume de interesse, o que pode tanto facilitar a compreensão da sua estrutura quanto a sua relação com os volumes circundantes. A técnica de visualização direta de volumes através do mapeamento de texturas é explorada para desenvolver estas ferramentas. O controle programável dos cálculos realizados pelo hardware gráfico para gerar a aparência de cada pixel na tela é usado para resolver a visibilidade de cada ponto do volume em tempo real. As ferramentas propostas permitem a modificação da visibilidade de cada ponto dentro do hardware gráfico, estendendo o benefício da visualização acelerada por hardware. Três ferramentas de interação são propostas: uma ferramenta de recorte planar que permite a seleção de um volume de interesse convexo; uma ferramenta do tipo “borracha”, para eliminar partes não relevantes da imagem; e uma ferramenta do tipo “escavadeira”, para remover camadas do volume Estas ferramentas exploram partes distintas do fluxo de visualização por texturas, onde é possível tomar a decisão sobre a visibilidade de cada ponto do volume. Cada ferramenta vem para resolver uma deficiência da ferramenta anterior. Com o recorte planar, o usuário aproxima grosseiramente o volume de interesse; com a borracha, ele refina o volume selecionado que, finalmente, é terminado com a escavadeira. Para aplicar as ferramentas propostas ao volume visualizado, são usadas técnicas de interação conhecidas, comuns nos sistemas de visualização 2D. Isto permite minimizar os esforços do usuário no treinamento do uso das ferramentas. Finalmente, são ilustradas as aplicações potenciais das ferramentas propostas para o estudo da anatomia do fígado humano. Nestas aplicações foi possível identificar algumas necessidades do usuário na visualização interativa de conjuntos de dados médicos. A partir destas observações, são propostas também novas ferramentas de interação, baseadas em modificações nas ferramentas propostas.

Neste trabalho é descrito um método automático para o cálculo das dimensões de caixas, em tempo real, a partir de uma única imagem obtida com projeção perspectiva. Conhecendo a orientação da caixa no espaço tridimensional e sua distância em relação à câmera, as coordenadas 3D de seus vértices podem ser estimadas e suas dimensões calculadas. Na técnica proposta, são utilizados conceitos de geometria projetiva para estimar a orientação espacial da caixa de interesse a partir de sua silhueta. Já a distância da caixa em relação à câmera é estimada por meio da projeção de feixes de laser sobre uma das faces visíveis da caixa. Esta abordagem pode ser aplicada quando duas ou três faces da caixa de interesse são visíveis simultaneamente na imagem, mesmo quando a caixa encontra-se parcialmente oclusa por outros objetos na cena. Entre as contribuições deste trabalho está o desenvolvimento de um eficiente processo de votação para a transformada de Hough, onde os pixels de uma imagem binária são processados em grupos ao invés de individualmente, como ocorre no método convencional. Também é apresentado um modelo estatístico para a remoção de fundo de cena. Nesse modelo, a cor de fundo é representada sob diferentes condições de iluminação por meio da delimitação de uma região no espaço de cores RGB. O modelo proposto não requer parametrização e é próprio para o uso em aplicações que requeiram câmeras móveis. Para a validação das técnicas descritas neste trabalho, foi construído um protótipo de scanner que calcula as dimensões de caixas a partir de imagens em tempo real. Com o auxilio do scanner, foram capturadas imagens e calculadas as dimensões de diversas caixas reais e sintéticas. As caixas sintéticas foram utilizadas em um ambiente controlado para a validação das técnicas propostas Um dos aspectos importantes deste trabalho é a análise da confiabilidade das medidas obtidas por meio da técnica proposta. Com o objetivo de estudar a propagação de erros ao longo do processo de cálculo das medidas, foi aplicado um método analítico baseado na Teoria de Erros. Também são apresentados estudos estatísticos envolvendo medições realizadas com o protótipo. Estes estudos levam em conta a diferença entre as medidas calculadas pelo sistema e as medidas reais das caixas. A análise dos resultados permite concluir que o método proposto é acurado e preciso.

As áreas de visualização e modelagem baseados em pontos têm sido pesquisadas ativamente na computação gráfica. Pontos com atributos (por exemplo, normais) são geralmente chamados de surfels e existem vários algoritmos para a manipulação e visualização eficiente deles. Um ponto chave para a eficiência de muitos métodos é o uso de estruturas de particionamento do espaço. Geralmente octrees e KD-trees, por utilizarem cortes alinhados com os eixos são preferidas em vez das BSP-trees, mais genéricas. Neste trabalho, apresenta-se uma estrutura chamada Constrained BSP-tree (CBSP-tree), que pode ser vista como uma estrutura intermediárias entre KD-trees e BSP-trees. A CBSP-tree se caracteriza por permitir cortes arbitrários desde que seja satisfeito um critério de validade dos cortes. Esse critério pode ser redefinido de acordo com a aplicação. Isso permite uma aproximação melhor de regões curvas. Apresentam-se algoritmos para construir CBSP-trees, valendo-se da flexibilidade que a estrutura oferece, e para realizar operações booleanas usando uma nova classificação de interior/exterior.

Este trabalho apresenta um método para detectar mudança de comportamento em multidões humanas baseado em histogramas de velocidade e orientação em coordenadas de mundo. Uma combinação de remoção de fundo e fluxo óptico é usada para extrair o movimento global a cada quadro do vídeo, descartando pequenos vetores de movimento devido artefatos como ruído, pixels de fundo não estacionários e problemas de compressão. Usando uma câmera calibrada, o movimento global pode ser estimado, e é usado para construir um histograma 2D contendo informações de velocidade e direção para todos os quadros. Cada quadro é comparado com um conjunto de quadros anteriores usando uma métrica de comparação de histogramas, resultando em um vetor de similaridade. Este vetor é então utilizado para determinar mudanças no comportamento da multidão, permitindo também uma classificação baseada na natureza da mudança no tempo: mudanças de curto ou longo prazo. Uma extensão do método apresentado é proposta utilizando técnicas de agrupamento para identificar diferentes grupos da cena, em seguida, aplicar o método de detecção em cada grupo. Isso proporciona não apenas detectar, mas também localizar a mudança de comportamento. O método foi testado em conjuntos de dados públicos disponíveis que envolvem cenários lotados. / This work presents a method to detect change behavior in human crowds based on histograms of velocities in world coordinates. A combination of background removal and optical ow is used to extract the global motion at each image frame, discarding small motion vectors due artifacts such as noise, non-stationary background pixels and compression issues. Using a calibrated camera, the global motion can be estimated, and it is used to build a 2D histogram containing information of speed and direction for all frames. Each frame is compared with a set of previous frames by using a histogram comparison metric, resulting in a similarity vector. This vector is then used to determine changes in the crowd behavior, also allowing a classification based on the nature of the change in time: short or long-term changes. An extension of the presented method is proposed using clustering techniques to identify di erent groups in the scene, and then apply the detection method in each group. This provides not just detect but also localize the change behavior. The method was tested on publicly available datasets involving crowded scenarios.

Este trabalho trata do suporte à interação simultânea de mais de um usuário, sobre um mesmo objeto, em Ambientes Virtuais Colaborativos. Este suporte é obtido através do conceito de Metáfora Colaborativa e da arquitetura que materializa este conceito. Primeiramente, abordam-se os aspectos referentes às formas de interação usadas em ambientes virtuais imersivos monousuários. São apresentadas algumas técnicas interativas consideradas relevantes ao desenvolvimento do trabalho. No que diz respeito aos Ambientes Virtuais Colaborativos propriamente ditos apresentam-se suas principais características incluindo as semelhanças com os ambientes tradicionais de suporte computadorizado ao trabalho cooperativo. São abordados tanto aspectos referentes às facilidades providas por estes ambientes, quanto ao seu projeto e arquitetura. As principais abordagens existentes para suportar a interação entre usuários em ambientes virtuais colaborativos são apresentadas e é feita uma análise da execução de tarefas colaborativas em ambientes imersivos apontando-se as principais dificuldades existentes nos sistemas atuais. A partir deste embasamento, faz-se o desenvolvimento da chamada Metáfora Colaborativa, que se constitui em um conjunto de regras que permitem combinar técnicas interativas comumente usadas na interação individual em ambientes virtuais imersivos. Esta combinação é baseada na definição de quais graus de liberdade cada usuário irá controlar durante a manipulação simultânea de um objeto. Para possibilitar a combinação das técnicas individuais na implementação de ambientes virtuais colaborativos, foi definida uma arquitetura que prevê sistemas de controle local sobre cada ambiente e a combinação dos comandos aplicados sobre os objetos. Com o objetivo de avaliar a Metáfora Colaborativa, foram modeladas e implementadas diversas técnicas de interação colaborativa e sua eficiência foi aferida através de tarefas. Foi definido um protocolo de testes aplicado a trinta duplas de usuários, comparando seu desempenho individual e colaborativo na execução das tarefas.