Neste trabalho foram selecionadas, estabelecidas e estimadas possíveis fontes de produção de hidrogênio para a geração de energia elétrica de forma distribuída, com a utilização de célula a combustível. Estudaram-se três fontes de geração de energia renovável no Brasil: a biomassa, a energia solar fotovoltaica e a energia eólica. Para o estabelecimento dos valores numéricos foram avaliadas as principais culturas agrícolas de cada estado pertencente à respectiva região e a quantidade de biomassa, na forma de rejeito agrícola, capaz de ser gerada para futura utilização na produção de hidrogênio. Da mesma maneira foi investigada e avaliada numericamente a capacidade de produção de hidrogênio através das energias eólica e solar fotovoltaica para cada região do Brasil, tomando-se como base o processo de eletrólise. Mediante os resultados obtidos é possível demonstrar as potencialidades do Brasil para a geração de energia elétrica de maneira distribuída e com a substituição de combustíveis fósseis e por conseqüência, com a melhoria do meio ambiente. / In this work they had been selected, established and possible estimates sources of hydrogen production for the generation of electric energy of distributed form, with the fuel cell use. They had been studied being overcome three sources of generation of renewable energy in Brazil: the biomass, the photo-voltaic and wind resources energies. For the establishment of the numerical values the main agricultural cultures of each pertaining state to the respective and region the amount of biomass had been evaluated, in the form of reject agriculturist, capable to be generated for future use in the hydrogen production. In the same way it was investigated and evaluated numerically the capacity of hydrogen production through the energies, wind resources and photo-voltaic for each region of Brazil, being overcome as base the electrolysis process. By means of the gotten results it is possible to demonstrate the potentialities of Brazil for the generation of electric energy in distributed way and with the fossil fuel substitution, and, for consequence with the improvement it environment.

[pt] Este trabalho estuda o problema de detecção de hipóteses binárias em sistemas distribuídos com centro de fusão operando em presença de canais seletivos em frequência. O uso de uma técnica de múltiplo acesso, referida aqui como CS-CDMA, é proposta para comunicação ortogonal entre os nós e o centro de fusão, assim como detector ótimo Bayesiano para fusão de dados em tais sistemas distribuídos é obtido. Como a complexidade do detector ótimo cresce exponencialmente com o número de nós sensores, um receptor sub-ótimo de baixa complexidade que realiza uma detecção casada multi-usuário seguida de decisão pela regra da maioria é proposto e examinado neste trabalho. Técnicas para estimação de canal, cega e assistida, necessárias para a implementação prática da detecção casada são também propostas. Simulações indicam que este receptor, de baixa complexidade, possui um desempenho próximo ao receptor ótimo. Com o objetivo de se ampliar o desempenho do detector casado do centro de fusão, é examinado o uso de cooperação na rede de sensores. Resultados de simulações mostraram que, como esperado, o uso de cooperação em sistema distribuídos utilizando o esquema de múltiplo acesso CS-CDMA melhora o desempenho do decisor do centro de fusão, entretanto esse ganho de desempenho mostrou-se mais significativo em ambientes com poucos multipercursos, uma vez que os sistemas distribuídos CS-CDMA não-cooperativos propostos exploram eficientemente a diversidade de multipercurso. Finalmente, este trabalho propõe um procedimento de fusão adaptativa não-assistida para sistemas distribuídos com fusão centralizada. Simulações mostram que a estratégia de fusão adaptativa possui desempenho muito próximo ao da regra de fusão ótima. / [en] This work studies the problem of detecting binary hypotheses in distributed systems with a fusion center operating in frequency selective channels. The use of a multiple access technique, referred herein as Chip Spread- Code Division Multiple Access (CS-CDMA), is proposed for orthogonal communication between the nodes and the fusion center and the Bayesian optimum detector for data fusion for such distributed systems is obtained. As the complexity of the optimal detector grows exponentially with the number of sensor nodes, a sub-optimal low-complexity receiver that performs a multi-user matched detection followed by the majority rule is proposed and examined in this work. Blind and assisted techniques for channel estimation necessary for the practical implementation of the matched detection have also been proposed. Simulations indicate that this low complexity receptor has a performance close to the optimal receiver. In order to increase the performance of the matched detector of the fusion center, it was examined the use of cooperation in this sensor network. Simulation results showed that, as expected, the use of cooperation in the distributed system with a multiple access scheme CS-CDMA improves the performance of the fusion center, however, this performance increasing was more significant in environments with few multipath, since the non-cooperative CS-CDMA distributed systems proposed here, efficiently exploits the multipath diversity. Finally, this paper proposes a non-assisted adaptive fusion for distributed systems with centralized fusion. Simulations show that the adaptive fusion strategy has a performance very close to the optimal fusion rule.

Esta Dissertação apresenta um modelo de paralelismo de grão fino para utilização em aplicações baseadas em objetos distribuídos. A pesquisa é desenvolvida sobre o modelo de distribuição de objetos da linguagem DPC++, uma extensão de C++ concebida na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A motivação para o desenvolvimento deste modelo é a crescente disponibilidade de arquiteturas multiprocessadas e de tecnologias de comunicação de alto desempenho, o que permite o aproveitamento eficiente de um nível de concorrência de menor granularidade. O objetivo do trabalho é integrar de forma adequada e eficiente a utilização de tal nível de concorrência no modelo original de distribuição de objetos de DPC++, permitindo que as aplicações desenvolvidas com a linguagem possam explorar ao máximo o poder computacional oferecido pelas arquiteturas citadas. Como principais características, o modelo proposto apresenta a capacidade de concorrência entre os métodos de um mesmo objeto distribuído e a introdução de um mecanismo de sincronização baseado na semântica de monitores. Os resultados obtidos com a implementação de uma aplicação de geração de fractais de Mandelbrot demonstram que, em termos de desempenho, o modelo apresentado efetivamente atinge seus objetivos. Além disso, a extinção a sintaxe original de programação de DPC++ revela importante contribuição no sentido de aumentar o poder de expressão da linguagem para o desenvolvimento de aplicações paralelas. / This Thesis presents a fine-grain concurrency model for applications based on distributed objects. The basis for the development of this research is the model of distribution of objects presented by the language DPC++, an extension of C++ conceived at the Federal University of Rio Grande do Sul. The motivation for the development of this model is the growing availability of multiprocessor architectures and high-performance communication technologies, which allows for the efficient use of a finer grain of concurrency. The purpose of this work is to efficiently integrate such level of concurrency into the original model of distribution of objects of DPC++, making it possible for the applications developed with the language to thoroughly explore the computational power offered by the mentioned architectures. As main features the proposed model presents the possibility of concurrency between the methods of a single distributed object and the introduction of a synchronisation mechanism based on the semantics of monitors. The results obtained with the implementation of aMandelbrot fractal generation application showthat, in relation to performance, the presented model effectively reaches its purposes. In addition, the extension to the original programming sintax of DPC++ reveals an important contribution towards a higher expressivity degree in the development of parallel applications.

Dentre as várias áreas de pesquisa em Inteligência Artificial Distribuída, priorizamos analisar a comunicação entre os agentes de uma sociedade. É através da comunicação que os agentes podem trocar informações entre si e assim resolver de forma cooperativa um problema global ou local que existe na sociedade. A análise do fluxo de comunicação entre agentes é portanto de grande interesse da comunidade científica que se dedica à IAD. Neste trabalho, através do estudo teórico (análise matemática) e simulações computacionais, comparamos o fluxo de comunicação entre os agentes de dois modelos de organizações dinâmicas: uma organização em que os agentes realizam uma busca informada de um parceiro (Coalisão Baseada em Dependências - CBD) e uma organização em que os agentes realizam uma busca não informada de um parceiro (Rede Contractual - RC). O Sistema CENINT, um sistema multiagente (SMA) baseado no modelo RC, foi desenvolvido a fim de realizar as simulações necessárias para os estudos deste trabalho. Por outro lado, sabemos que os sistemas multiagentes são utilizados para desenvolver modelos teóricos que permitem elucidar a estrutura de processos complexos e que a orientação a objetos facilita o desenvolvimento de sistemas complexos. Percebeu-se que a orientação a objetos poderia ser uma ferramenta adequada para desenvolver sistemas multiagentes. Assim neste trabalho, optou-se por desenvolver o sistema CENINT utilizando as técnicas de orientação a objetos, mais especificamente utilizar os diagramas da UML (Unified Modeling Language) para análise e projeto do sistema.

Dentre as várias áreas de pesquisa em Inteligência Artificial Distribuída, priorizamos analisar a comunicação entre os agentes de uma sociedade. É através da comunicação que os agentes podem trocar informações entre si e assim resolver de forma cooperativa um problema global ou local que existe na sociedade. A análise do fluxo de comunicação entre agentes é portanto de grande interesse da comunidade científica que se dedica à IAD. Neste trabalho, através do estudo teórico (análise matemática) e simulações computacionais, comparamos o fluxo de comunicação entre os agentes de dois modelos de organizações dinâmicas: uma organização em que os agentes realizam uma busca informada de um parceiro (Coalisão Baseada em Dependências - CBD) e uma organização em que os agentes realizam uma busca não informada de um parceiro (Rede Contractual - RC). O Sistema CENINT, um sistema multiagente (SMA) baseado no modelo RC, foi desenvolvido a fim de realizar as simulações necessárias para os estudos deste trabalho. Por outro lado, sabemos que os sistemas multiagentes são utilizados para desenvolver modelos teóricos que permitem elucidar a estrutura de processos complexos e que a orientação a objetos facilita o desenvolvimento de sistemas complexos. Percebeu-se que a orientação a objetos poderia ser uma ferramenta adequada para desenvolver sistemas multiagentes. Assim neste trabalho, optou-se por desenvolver o sistema CENINT utilizando as técnicas de orientação a objetos, mais especificamente utilizar os diagramas da UML (Unified Modeling Language) para análise e projeto do sistema.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

El propósito general de esta tesis es demostrar que el denominado aspecto léxico o aktionsart es una propiedad transcategorial, que implica rasgos que pueden asociarse a las raíces léxicas en el SD independientemente de procesos de derivación. Tal es el caso de los nombres eventivos no deverbales en español (fiesta, accidente), objeto principal de análisis del trabajo. La propuesta se enmarca en el modelo de la Morfología Distribuida (Embick & Halle, en prensa) e incluye los siguientes aspectos: una formulación más flexible de la relación entre estructura argumental y eventiva (contra Grimshaw (1990); una explicación de la obligatoriedad de argumento interno con nominalizaciones eventivas en términos de la presencia de v en su estructura funcional (Alexiadou, 2001); la identificación de efectos sintácticos derivados de la eventividad de nombres no deverbales como guerra, dentro y fuera del SD, explicados en términos de una estructura funcional que incluye rasgos o proyecciones específicas; la identificación de clases aspectuales de nombres no deverbales en la línea de Vendler (1967); una explicación de la polisemia en nombres eventivos no deverbales en términos de las características de la estructura funcional que domina la raíz léxica (Borer, 2005); un análisis de los efectos de la presencia de más de un núcleo funcional eventivo en las formas derivadas (llegada, accidentarse) y los núcleos complejos (hacer huelga, dar (una) clase). / The general purpose of this thesis is to demonstrate that the so-called lexical aspect or aktionsart is a transcategorial property, involving features that may be associated to lexical roots in the DP in the absence of any derivation process. This is the case of non-deverbal event nouns in Spanish (fiesta, ‘party’; accidente, ‘accident’), our main object of analysis. Our proposal is based on the Distributed Morphology framework (Embick & Halle, to appear) and includes the following topics: a more flexible statement of the relation between argument and event structure (against Grimshaw (1990); an explanation of the obligatoriness of internal argument expression with process nominalizations in terms of the presence of v in its functional structure (Alexiadou, 2001); the identification of syntactic effects derived from the eventive nature of non-deverbal nouns such as guerra (‘war’), inside and outside the DP, accounted for in terms of a functional structure which includes specific features or projections; the identification of aspectual classes of non-deverbal event nouns à la Vendler (1967); an explanation of polysemy in non-deverbal event nouns in terms of the properties of the functional structure dominating the lexical root (Borer, 2005); an analysis of the effects of the presence of more than one eventive functional head in derived forms (llegada, ‘arrival’; accidentarse, ‘to have an accident’) and complex heads (hacer huelga, ‘to go on strike’; dar (una) clase, ‘to teach (a class)’).

[pt] Para que simulações distribuídas baseadas em agentes possam ter alto grau de escalabilidade é necessário evitar gargalos de comunicação. Existe troca de mensagens entre máquinas toda vez que um agente contido em um determinado computador precisa interagir com elementos que se encontram em outro computador. O presente trabalho propõe particionar dinamicamente uma simulação de forma a manter um agente no mesmo nó da rede em que se encontram os elementos com os quais ele mais interage, reduzindo o custo de comunicação entre os computadores da rede. Para isto, é utilizado o conceito de gerenciamento de interesses, que visa prover ao agente apenas o conjunto mínimo de informações para que ele possa interagir com o ambiente de forma coerente. Para ilustrar a solução proposta foi desenvolvido um estudo de caso que compreende uma simulação distribuída representando um cenário de derramamento de petróleo no mar. / [en] To achieve high scalability in distributed simulations is necessary to avoid communication bottlenecks. Messages between machines are necessary when an agent kept in a specific computer needs to interact with elements kept in another computer. This work presents an approach to dynamically partitioning a distributed simulation keeping each agent in the same network node where are the elements more accessed by it, reducing the communication cost between the network computers. To reach this objective, we are using the concept of interest management, which aims to provide to an agent only the smallest set of information necessary to allow it to interact with the environment in a coherent way. To illustrate the proposed solution was developed a case study comprehending a distributed simulation representing an oil spill scenario.

Um ambiente de programação é uma ferramenta de software resultante da associa ção de um modelo de programação a um sistema de execução. O objetivo de um ambiente de programação é simpli car o desenvolvimento e a execução de aplicações em uma determinada infra-estrutura computacional. Uma infra-estrutura de Computa ção em Grade apresenta características peculiares que tornam pouco e cientes ambientes de programação existentes para infra-estruturas mais tradicionais, como máquinas maciçamente paralelas ou clusters de computadores. Este trabalho apresenta o WSPE, um ambiente de programação peer-to-peer para Computação em Grade. O WSPE oferece suporte para aplicações grid-unaware que seguem o modelo de programação de tarefas paralelas. A interface de programação WSPE é de nida através de anotações da linguagem Java. O sistema de execu- ção segue um modelo peer-to-peer totalmente descentralizado com o propósito de obter robustez e escalabilidade. Embora um sistema de execução necessite abordar diversos aspectos para se tornar completo, a concepção do sistema de execução WSPE aborda aspectos de desempenho, portabilidade, escalabilidade e adaptabilidade. Para tanto foram desenvolvidos ou adaptados mecanismos para as funções de escalonamento, de construção da rede de sobreposição e de suporte ao paralelismo adaptativo. O mecanismo de escalonamento empregado pelo sistema de execução WSPE é baseado na idéia de roubo de trabalho e utiliza uma nova estratégia que resulta em uma e ciência até cinco vezes superior quando comparada com uma estrat égia mais tradicional. Experimentos realizados com um protótipo do WSPE e também por simulação demonstram a viabilidade do ambiente de programação proposto. / A programming environment is a software tool resulting from the association of a programming model to a runtime system. The goal of a programming environment is to simplify application development and execution on a given computational infrastructure. A Grid Computing infrastructure presents peculiar characteristics that make less e cient existing programming environments designed for more traditional infrastructures, such as massively parallel machines or clusters of computers. This work presents WSPE, a peer-to-peer programming environment for Grid Computing. WSPE provides support for grid-unaware applications following the task parallelism programming model. WSPE programming interface is de ned using annotations from the Java language. The runtime system follows a fully decentralized peer-to-peer model. Although several aspects must be considered in order for a runtime system to become complete, WSPE runtime system's conception considers only performance, portability, scalability and adaptability. For this purpose, mechanisms have been developed or adapted to handle scheduling, overlay network building and adaptive parallelism support functions. The scheduling mechanism employed by WSPE's runtime system is based on the idea of work stealing and uses a new strategy resulting on four times higher e ciency when compared to a more traditional strategy. Conducted experiments with WSPE's prototype and also using a simulation tool demonstrate the proposed programming environment feasibility.

Com o crescimento das empresas que fazem uso das tecnologias de bancos de dados, os administradores destes bancos de dados criam novos esquemas a cada instante, e na maioria dos casos não existe uma normalização ou procedimentos formais para que tal tarefa seja desempenhada de forma homogênea, resultando assim em bases de dados incompatíveis, o que dificulta a troca de dados entre as mesmas. Quando os Sistemas de Bancos de Dados (SBD) são projetados e implementados independentemente, é normal que existam incompatibilidades entre os dados de diferentes SBD. Como principais conflitos existentes nos esquemas de SBD, podem ser citados problemas relacionados aos nomes dos atributos, armazenamento em diferentes unidades de medida, diferentes níveis de detalhes, atributos diferentes com mesmo nome ou atributos iguais com nomes diferentes, tipos de dado diferentes, tamanho, precisão, etc. Estes problemas comprometem a qualidade da informação e geram maiores custos em relação à manutenção dos dados. Estes problemas são conseqüências de atributos especificados de forma redundante. Estes fatos têm provocado grande interesse em descobrir conhecimento em banco de dados para identificar informações semanticamente equivalentes armazenadas nos esquemas. O processo capaz de descobrir este conhecimento em banco de dados denomina-se DCDB (Descoberta de Conhecimento em Bancos de Dados). As ferramentas disponíveis para a execução das tarefas de DCDB são genéricas e derivadas de outras áreas do conhecimento, em especial, da estatística e inteligência artificial. As redes neurais artificiais (RNA) têm sido utilizadas em sistemas cujo propósito é a identificação de padrões, antes desconhecidos. Estas redes podem aprender similaridades entre os dados, diretamente de suas instâncias, sem conhecimento a priori. Uma RNA que tem sido usada com êxito para identificar equivalência semântica é o Mapa Auto-Organizável (SOM). Esta pesquisa objetiva descobrir, de modo semi-automatizado, equivalência semântica entre atributos de bases de dados, contribuindo para o gerenciamento e integração das mesmas. O resultado da pesquisa gerou uma sistemática para o processo de descoberta e uma ferramenta que a implementa. / With the increasing number of companies using database technologies, the database’s administrators create new schemes at every moment, and in most cases there are no normalization or formal procedures to do this task in a homogeneous form, it results in incompatible databases, that difficult data exchange. When the Database Systems (DBS) are projected and implemented independently, it is normal that data incompatibilities among different DBS. Problems related to the names of the attributes, storage in different measurement units, different levels of detail, different attributes with the same name or equal attributes with different names, different type of data, size, precision, etc, can be cited as main conflicts existing in the DBS schemes. These problems compromise the quality information and generate higher costs regarding the data maintenance. These problems arise as the consequence of redundant attributes’ specification. These facts have caused great interest in discovering knowledge in database to identify information semantically equivalent stored in schemes. The process capable to discover this knowledge in database is called KDD (Knowledge Discovery in Database). The available tools to do KDD tasks are generic and derived from other areas of knowledge, in special, statistics and artificial intelligence. The artificial neural networks (ANN) have been used in systems which aim is the identification of previously unknown patterns. These networks can learn similarities among the data directly from instances, without a priori knowledge. An ANN that has been used with success to identify semantic equivalence is the Self-Organizing Map (SOM). This research aims to discover, in a semi-automatic way, semantic equivalence on database attributes, contributing for the management and integration of these databases. This work resulted in a systematic for the discovery process and a tool that implements it.