Computação Móvel é um termo genérico, ainda em definição, ao redor do qual se delineia um espectro de cenários possíveis, desde a Computação Pessoal, com o uso de computadores de mão, até a visão futurista da Computação Ubíqua. O foco do projeto ISAM (Infra-estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuída), em desenvolvimento no II/UFRGS, é a Pervasive Computing. Esta desenha um cenário onde o usuário é livre para se deslocar mantendo o acesso aos recursos da rede e ao seu ambiente computacional, todo tempo em qualquer lugar. Esse novo cenário apresenta muitos desafios para o projeto e execução de aplicações. Nesse escopo, esta tese aprofunda a discussão sobre questões relativas à adaptação ao contexto em um ambiente pervasivo sob a ótica de uma Linguagem de Programação, e define uma linguagem chamada ISAMadapt. A definição da linguagem ISAMadapt baseia-se em quatro abstrações: contexto, adaptadores, políticas e comandos de adaptação. Essas abstrações foram concretizadas em duas visões: (1) em tempo de programação, através de comandos da linguagem e arquivos de configuração, descritos com o auxílio do Ambiente de Desenvolvimento de Aplicações; (2) em tempo de execução, através de serviços e APIs fornecidos pelos componentes que integram o ambiente de execução pervasiva (ISAMpe). Deste, os principais componentes que implementam a semântica de execução da aplicação ISAMadapt são: o serviço de reconhecimento de contexto, ISAMcontextService, e a máquina de execução da adaptação dinâmica, ISAMadaptEngine.As principais contribuições desta tese são: (a) primeira linguagem para a codificação de aplicações pervasivas; (b) sintaxe e semântica de comandos para expressar sensibilidade ao contexto pervasivo; (c) fonte para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto de aplicações pervasivas; (d) projeto ISAM e o projeto contextS (www.inf.ufrgs.br/~isam) que fornecem suporte para o ciclo de vida das aplicações, desde o desenvolvimento até a execução de aplicações pervasivas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331443.pdf: 1788516 bytes, checksum: f0f3608dbed78c3559ca285e874e1844 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho propõe um algoritmo de alocação de dados distribuídos baseado na anidade de dados e perfis de uso com foco em bancos de dados (BD) relacionais biológicos. A proposta visa instruir os administradores de banco de dados (DBAs) sobre como alocar os dados nos nós de um cluster visando obter o melhor desempenho possível nas consultas e demais requisições dos usuários. O esquema e verificado através de testes em laboratório. Os experimentos são realizados sobre o sistema data warehouse (DW) Intermine (SMITH et al., 2012) utilizando o pgGrid, que adiciona funções de reaplicação e fragmentação no PostgreSQL e o HadoopDB (implementação do modelo Map-Reduce para bancos de dados relacionais). O algoritmo e comparado com outras propostas de alocação geradas por algoritmos desenvolvidos em pesquisas recentes.<br> / Abstract: This work proposes a data allocation algorithm based on distributed data affinity and query profile with focus on biological relational databases.The proposal aims to help database administrators (DBAs) about how to allocate the data across nodes in a cluster in order to obtain the maximum performance improvements on query time and executing other user requests. The allocation schema is verified in laboratory tests. The Intermine datawarehouse (DW) system (SMITH et al., 2012) was chosen as subject of this evaluation. The experiments were executed on distributed database platforms such as pgGrid, which adds replication and fragmentation functions to PostgreSQL and HadoopDB(implementation of Map-Reduce model for relational databases). Finally, the algorithm is compared with other allocation methods developed in recent researches.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T09:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:17:25Z : No. of bitstreams: 1 182871.pdf: 4499809 bytes, checksum: c972fab00475ae6a2bde1236f5602a11 (MD5) / Esta dissertação ressalta e analisa uma das possibilidades de aplicação da tecnologia de banco de dados (que é o ambiente distribuído), onde várias instâncias de bancos de dados são interligadas por redes de computadores independentes da localização geográfica, constituindo uma integração transparente e autônoma. Porém, esse ambiente apresenta vários problemas, dentre eles destacamos as restrições de integridade distribuídas, sob os aspectos de definição e de cumprimento das restrições de integridade. Para tanto, admitimos os principais sistemas gerenciadores de banco de dados disponíveis no mercado atualmente (Ingres II, Oracle8i, DB2 v7 e SQL 2000), nos quais analisamos as formas que os mesmos suportam a replicação e distribuição de dados. Ciente das propriedades de replicação e distribuição de dados de cada SGBD, verificamos a maneira pela qual as regras de integridade são concebidas e mantidas por eles. Neste sentido, avaliamos cada SGBD (considerando o domínio de aplicação) em conformidade às respectivas características. Outro modelo investigado neste trabalho, que pode ser adotado como um forte aliado ao cumprimento das restrições de integridade distribuídas, é o paradigma de regras ativas (ECA-Rule).

Este texto apresenta um novo modelo multiparadigma orientado ao desenvolvimento de software distribuído, denominado Holoparadigma. O Holoparadigma possui uma semântica simples e distribuída. Sendo assim, estimula a modelagem subliminar da distribuição e sua exploração automática. A proposta é baseada em estudos relacionados com modelos multiparadigma, arquitetura de software, sistemas blackboard, sistemas distribuídos, mobilidade e grupos. Inicialmente, o texto descreve o modelo. Logo após, é apresentada a Hololinguagem, uma linguagem de programação que implementa os conceitos propostos pelo Holoparadigma. A linguagem integra os paradigmas em lógica, imperativo e orientado a objetos. Além disso, utiliza um modelo de coordenação que suporta invocações implícitas (blackboard) e explícitas (mensagens). A Hololinguagem suporta ainda, concorrência, modularidade, mobilidade e encapsulamento de blackboards em tipos abstratos de dados. Finalmente, o texto descreve a implementação da Holoplataforma, ou seja, uma plataforma de desenvolvimento e execução para a Hololinguagem. A Holoplataforma é composta de três partes: uma ferramenta de conversão de programas da Hololinguagem para Java (ferramenta HoloJava), um ambiente de desenvolvimento integrado (ambiente HoloEnv) e um plataforma de execução distribuída (plataforma DHolo).

Este texto apresenta um novo modelo multiparadigma orientado ao desenvolvimento de software distribuído, denominado Holoparadigma. O Holoparadigma possui uma semântica simples e distribuída. Sendo assim, estimula a modelagem subliminar da distribuição e sua exploração automática. A proposta é baseada em estudos relacionados com modelos multiparadigma, arquitetura de software, sistemas blackboard, sistemas distribuídos, mobilidade e grupos. Inicialmente, o texto descreve o modelo. Logo após, é apresentada a Hololinguagem, uma linguagem de programação que implementa os conceitos propostos pelo Holoparadigma. A linguagem integra os paradigmas em lógica, imperativo e orientado a objetos. Além disso, utiliza um modelo de coordenação que suporta invocações implícitas (blackboard) e explícitas (mensagens). A Hololinguagem suporta ainda, concorrência, modularidade, mobilidade e encapsulamento de blackboards em tipos abstratos de dados. Finalmente, o texto descreve a implementação da Holoplataforma, ou seja, uma plataforma de desenvolvimento e execução para a Hololinguagem. A Holoplataforma é composta de três partes: uma ferramenta de conversão de programas da Hololinguagem para Java (ferramenta HoloJava), um ambiente de desenvolvimento integrado (ambiente HoloEnv) e um plataforma de execução distribuída (plataforma DHolo).

Sistemas computacionais de tempo real são identificados como aqueles sistemas submetidos a requisitos de natureza temporal. Nestes sistemas, os resultados devem estar corretos não somente do ponto de vista lógico, mas também devem ser gerados no momento correto. Um problema básico encontrado na construção de sistemas distribuídos de tempo real é a alocação e o escalonamento das tarefas nos recursos computacionais disponíveis. Existe uma dificuldade intrínsica em compatibilizar dois objetivos fundamentais: garantir que os resultados serão produzidos no momento desejado e dotar o sistema de flexibilidade para adaptar-se a um ambiente dinâmico e, assim, aumentar sua utilidade. Uma das técnicas existentes na literatura para resolver o problema de escalonamento tempo real é a Computação Imprecisa. Nesta técnica, cada tarefa da aplicação possui uma parte obrigatória e uma parte opcional. A parte obrigatória é capaz de gerar um resultado com a qualidade mínima, necessária para manter o sistema operando de maneira segura. A parte opcional refina este resultado, até que ele alcançe a qualidade desejada. Esta técnica procura conciliar os dois objetivos fundamentais citados antes. Entretanto, não existe na literatura um estudo amplo sobre a questão de "como resolver o problema do escalonamento quando sistemas de tempo real distribuídos são construidos a partir do conceito de Computação Imprecisa". O objetivo geral desta tese é mostrar como aplicações de tempo real, construídas a partir do conceito de Computação Imprecisa, podem ser escalonadas em ambiente distribuído. Em outras palavras, mostrar que o conceito de Computação Imprecisa pode ser adaptado para um ambiente onde tarefas executam em diferentes processadores e a comunicação entre elas é implementada através de mensagens. É mostrado que o problema proposto pode ser dividido em quatro problemas específicos. São eles: - Como garantir que as partes obrigatórias das tarefas serão concluídas antes dos respectivos deadlines, em um ambiente onde tarefas podem executar em diferentes processadores e o emprego de mensagens cria relações de precedência entre elas. - Como determinar que a execução de uma parte opcional não irá comprometer a execução das partes obrigatórias, previamente garantidas. - Como escolher quais partes opcionais devem ser executadas, na medida em que o recurso "tempo de processador disponível" não permite a execução de todas elas. - Como resolver qual tarefa executa em qual processador, de forma que todas as partes obrigatórias das tarefas possam ser garantidas e que as partes opcionais estejam distribuídas de forma que sua chance de execução seja maximizada. Nesta tese são apresentadas soluções de escalonamento para estes quatro problemas específicos. Desta forma, o texto mostra que efetivamente Computação Imprecisa pode ser usada como base para a construção de aplicações distribuídas de tempo real. / Real-time computing systems are defined as those systems subjected to timing constraints. In those systems, results must be not only logically correct but they also must be generated at the right moment. A basic problem one finds when building a distributed real time system is the allocation and scheduling of tasks on the available computing resources. There is an intrinsic difficulty in simultaneously achieving two fundamental goals: to guarantee that results are generated by the desired time and to make the system flexible enough so it can adapt to a dynamic environment and, that way, increase its own utility. The Imprecise Computation technique has been proposed in the literature as an approach to the scheduling of real-time systems. When this technique is used, each task has a mandatory part and an optional part. The mandatory part is able to generate a minimal quality result that is barely good enough to keep the system in a safe operational mode. The optional part refines the result until it achieves the desired quality level. This technique tries to conciliate the two fundamental goals mentioned above. Meanwhile, there is not in the literature a broad study on "how to solve the scheduling problem when real-time distributed systems are built based on Imprecise Computation concepts. "The overall goal of this theses is to show how real-time applications, that are built upon Imprecise Computation concepts, can be scheduled in a distributed environment. We intend to show that Imprecise Computation concepts can be adapted to an environment where tasks execute in different processors and communication among them is done by sending messages. It is shown in the text that we can split this problem in the following four specific problems: - How to guarantee that mandatory parts will be finished before or at the respective task deadline, when we consider that tasks can execute in different processors and the use of messages creates precedence relations among them. - How to know that the execution of an optional part will not jeopardize the execution of previously guaranteed mandatory parts. - How to chose which optional parts should be executed when the resource "available processor time" is not enough to execute all of them. - How to decide which task runs on which processor, in a way that all mandatory parts can be guaranteed and that optional parts are evenly spread over the system so as to maximize the chance they get actually executed. This theses presents scheduling solutions for those four specific problems. In this way, the text shows that Imprecise Computation can effectively be used as the conceptual base for the construction of distributed real-time applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:00:21Z : No. of bitstreams: 1 184554.pdf: 6986202 bytes, checksum: b7120882af41a864efd024086f8d3764 (MD5) / Recentes avanços na tecnologia da informação sugerem que usuários tenham acesso a dados por intermédio de uma rede de computadores sem fios, o que nos leva a um novo paradigma na computação, estar conectado a qualquer momento em qualquer lugar. A chamada computação móvel, na qual usuários carregam dispositivos portáteis e possuem acesso a dados e informações independentemente destes estarem fixos ou em um comportamento de movimento, tem despertado bastante interesse em grandes empresas ligadas aos setores de informática e telecomunicação. Tais empresas apostam em uma crescente utilização da mobilidade computacional nos diversos setores da economia global. No trabalho a seguir será apresentada uma contextualização de ambientes computacionais móveis, e abordará o apoio que o SGBD (Sistema Gerenciador de Banco de Dados) oferece para um armazenamento persistente das informações em tais ambientes, analisando a habilidade de tratar a desconexão através de esquemas de replicação. Desta forma, o que se pretende, é analisar o esquema de integração entre instâncias de banco de dados. Para isto deverão ser estudadas estratégias de replicação que permitam esta operacionalização. Será realizado um estudo comparativo entre as principais soluções de Hardware e Software disponíveis para a aplicação em projetos de banco de dados distribuídos móveis, bem como, será apresentada a evolução da computação móvel nos últimos anos e os estudos que estão sendo realizados nesta área.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:48:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:44:18Z : No. of bitstreams: 1 184237.pdf: 3085394 bytes, checksum: d0964baacebba20b2c035c88afd4c051 (MD5) / O desenvolvimento do projeto de banco de dados distribuídos é visto como a etapa que garante o retorno dos investimentos de quem aposta nessa tecnologia. Devido as várias decisões que necessitam ser tomadas ao longo da execução do projeto, essa tarefa passa a enfrentar vários obstáculos. O primeiro deles é a escolha da abordagem, ou seja, top-down para o ambiente em que banco de dados será iniciado a partir do zero ou abordagem bottom-up para bancos de dados preexistentes e posteriormente integrados. A próxima decisão será sobre as técnicas utilizadas, para a abordagem top-down é necessário resolver duas questões, o particionamento e alocação dos dados. Para contribuir com o entendimento da relação entre esses fatores, este estudo apresenta algoritmos e heurísticas específicas para algumas técnicas, ferramentas e metodologias propostas por diferentes autores no intuito de fornecer boas sugestões para uma possível escolha de solução de boa qualidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:14:23Z : No. of bitstreams: 1 184299.pdf: 1934393 bytes, checksum: 1beddc18b7bbf75593270cb622a8a924 (MD5) / Controle de concorrência é um dos graves problemas em banco de dados distribuídos e heterogêneos. Os mecanismos empregados para resolvê-los, baseiam-se em abordagens pessimistas e otimistas. Cada uma dessas abordagens, emprega mecanismos de wait, timestamp ordering e/ou rolback. Em função desses mecanismos, os protocolos propostos serão livres ou não de deadlocks globais. Neste trabalho, são identificados os tipos de autonomia e heterogeneidade dos bancos de dados distribuídos e como estes influenciam no projeto de mecanismos de controle de concorrência. Identifica-se, também, os principais mecanismos de controle de concorrência utilizados comercialmente, além de se fazer uma análise comparativa dos mecanismos apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T12:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:00:05Z : No. of bitstreams: 1 184563.pdf: 2552991 bytes, checksum: 12af3a5dffee835388aa62f5f7af74e2 (MD5) / Sistemas computacionais modernos, requerem cada vez mais velocidade, integração, confiabilidade e capacidade de armazenamento. Com o surgimento da tecnologia de banco de dados distribuído, estes requisitos foram atingidos. Métodos excepcionais de controle sobre os dados distribuídos e replicados surgiram, aumentando a disponibilidade dos dados e a agilidade no gerenciamento das informações. O trabalho proposto tem como objetivo, o estudo de banco de dados distribuído com ênfase em controle de concorrência, onde é realizado um estudo sobre os diversos métodos e algoritmos existentes sobre esse controle. Em cima dos aspectos relacionados ao controle de concorrência, é realizada uma análise entre quatro ferramentas (Oracle, DB2, Ingres e MSSQL Server 2000), as quais fazem o gerenciamento de banco de dados distribuído, comparando e avaliando os métodos e algoritmos de controle de concorrência que cada ferramenta implementa. Por fim, uma tabulação, elencando os principais itens avaliados é sugerida, evidenciando qual a ferramenta que melhor realiza o controle de concorrência num ambiente distribuído.