Thesis (Ph. D.)--University of Hong Kong, 2005.

Thesis (Ph.D.) - University of St Andrews, May 2010.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2008. / Vita. Includes bibliographical references and index.

In recent years, many machine learning algorithms have been developed and widely applied in various applications. However, most of them have considered the data distributions of the training and test datasets to be similar. This thesis concerns on the decrease of generalization ability in a test dataset when the data distribution is different from that of the training dataset. As labels may be unavailable in the test dataset in practical applications, we follow the effective approach of unsupervised domain adaptation and propose distribution alignment methods to improve the generalization ability of models learned from the training dataset in the test dataset. To solve the problem of joint distribution alignment without target labels, we propose a new criterion of domain-shared group sparsity that is an equivalent condition for equal conditional distribution. A domain-shared group-sparse dictionary learning model is built with the proposed criterion, and a cross-domain label propagation method is developed to learn a target-domain classifier using the domain-shared group-sparse representations and the target-specific information from the target data. Experimental results show that the proposed method achieves good performance on cross-domain face and object recognition. Moreover, most distribution alignment methods have not considered the difference in distribution structures, which results in insufficient alignment across domains. Therefore, a novel graph alignment method is proposed, which aligns both data representations and distribution structural information across the source and target domains. An adversarial network is developed for graph alignment by mapping both source and target data to a feature space where the data are distributed with unified structure criteria. Promising results have been obtained in the experiments on cross-dataset digit and object recognition. Problem of dataset bias also exists in human pose estimation across datasets with different image qualities. Thus, this thesis proposes to synthesize target body parts for cross-domain distribution alignment, to address the problem of cross-quality pose estimation. A translative dictionary is learned to associate the source and target domains, and a cross-quality adaptation model is developed to refine the source pose estimator using the synthesized target body parts. We perform cross-quality experiments on three datasets with different image quality using two state-of-the-art pose estimators, and compare the proposed method with five unsupervised domain adaptation methods. Our experimental results show that the proposed method outperforms not only the source pose estimators, but also other unsupervised domain adaptation methods.

O advento dos computadores pessoais e posteriormente das estações de trabalho, somado ao desenvolvimento de hardware de comunicação eficiente e de baixo custo, levou a popularização das redes locais. Entretanto, o software não presenciou o mesmo desenvolvimento do hardware, especialmente devido a complexidade dos sistemas distribuídos. A heterogeneidade das máquinas, sistemas e redes, inerente aos ambientes computacionais modernos, restringe igualmente a integração e cooperação entre os nodos disponíveis. 0 objetivo do presente trabalho é, a partir da análise dos principais aspectos relacionados à distribuição e à heterogeneidade, desenvolver um sistema operacional de rede heterogêneo. Tal sistema, denominado HetNOS (de Heterogeneous Network Operating System), permite o desenvolvimento e validação de aplicações distribuídas homogêneas e heterogêneas de forma rápida e fácil. Os usuários podem concentrar-se nos aspectos de distribuição dos algoritmos, abstraindo detalhes dos mecanismos de comunicação, pois a programação de aplicações distribuídas é baseada em uma plataforma de interface homogênea, fácil de usar e com independência de localidade. Sendo um sistema operacional de rede, o HetNOS atua sobre o conjunto de sistemas operacionais nativos existentes; o ambiente de trabalho e estendido e não substituído. Não há entidades nem informações centralizadas, e os algoritmos são distribuídos, usualmente resultando maior confiabilidade e desempenho. A topologia do sistema é um anel lógico, esquema justificado pela generalidade de tal configuração e pela simplificação do projeto do núcleo distribuído do HetNOS. O paradigma de comunicação entre módulos e a troca de mensagens, mecanismo implementado sobre a interface de programação em rede sockets. Não há compartilhamento de memória em nenhuma instância, tornando o sistema mais legível, manutenível e portável. A interpelação entre módulos fica restrita à interface de mensagens definidas e aceitas por cada módulo. A arquitetura do HetNOS é estruturada e distribuída, pois o sistema é composto de camadas hierárquicas subdivididas em módulos, estes implementados com processos. O nível 1 corresponde ao conjunto de núcleos de sistemas operacionais nativos suportados, sobre o qual é implementado o núcleo distribuído heterogêneo do HetNOS, a DCL (Distributed Computing Layer). O principal serviço fornecido pela DCL (executada no nível 2), é um subsistema de troca de mensagens canônico e independente de localidade. Processos servidores e de usuários podem utilizar as mais variadas formas de comunicação por mensagens, tal como envio, recepção e propagação de mensagens síncronas, assíncronas, bloqueantes e não bloqueantes. No nível 3 estão os servidores do sistema, que estendem e implementam de forma distribuída a funcionalidade do sistema nativo. O Servidor de Nomes é o repositório global de dados, servindo a processos do sistema e de usuários. O Servidor de Autorização implementa o esquema de controle no acesso a recursos do sistema. O Servidor de Tipos permite que aplicações copiem dados estruturados de forma independente de localidade e de arquitetura. Por fim, o Servidor de Arquivos estende os serviços (de arquivos) locais de forma a integrá-los em um único domínio (espaço). No nível 4, arquiteturas e sistemas operacionais são emulados por módulos interpretadores (denominados Emulators). Aplicações de usuários estão espalhadas dos níveis 2 a 5; a camada varia com o tipo de aplicação. Para demonstrar a viabilidade do sistema, implementou-se a estrutura fundamental do HetNOS, incluindo a DCL (um núcleo distribuído heterogêneo), a versões básicas dos módulos servidores, as bibliotecas de procedimentos, além de diversos tipos de aplicações. O sistema conta hoje com mais de 25.000 linhas de código fonte C em mais de 100 arquivos. O desempenho do subsistema de comunicação implementado pela DCL (em avaliações com diferentes configurações de hardware) superou as expectativas iniciais, mas ainda está muito aquém do necessário a aplicações distribuídas. Segundo o que indicam as primeiras experiências realizadas, o HetNOS será bastante útil na prototipação e avaliação de modelos distribuídos, assim como na programação de software distribuído homogêneo e heterogêneo. Projetos de pesquisa do CPGCC envolvendo sistemas distribuídos (p.ex., tolerância a falhas e simulações) podem utilizar o HetNOS como ferramenta para implementação e validação de seus modelos. Futuramente, aplicações distribuídas e paralelas de maior porte poderão ser programadas, como sistemas de gerencia de bases de dados distribuídas, simuladores e sistemas de controle para automação industrial. / The advent of personal computers and, later, of workstations, along with the development of efficient and low-cost communication hardware has led to the popularization of local-area networks. However, distributed software did not experiment the same development of hardware, specially due to the complexity of distributed systems. The machine, system and communication network heterogeneity, inherent to the modern computing environments, is also responsible for the lack of integration and cooperation of available nodes. The purpose of this work is, from the analysis of the main aspects related to distribution and heterogeneity, to design a heterogeneous network operating system. Such system, named HetNOS (which stands for Heterogeneous Network Operating System), allows users to quickly write and validate distributed homogeneous and heterogeneous applications. Users can concentrate their work in the distributed aspects, abstracting communication mechanisms' details, because programming of distributed applications is based on a homogeneous interface platform, easy to use and location-independent. Being a network operating system, HetNOS acts over the set of native operating systems; the environment is extended instead of substituted. There are neither centralized information nor entities, and the algorithms are always distributed, usually yielding more reliability and performance. The HetNOS topology is a logical ring, scheme adopted partly due to the generality of such configuration and partly to simplify the HetNOS distributed kernel design. The communication paradigm between modules is the message exchange, a mechanism implemented over the sockets network application programming interface. There is no shared memory at all, making the system clearer, more manutible and portable. The interrelation between modules is restricted to the message interface defined and accepted by a module. The HetNOS architecture is structured and distributed, as the system is composed of hierarchical layers divided into modules, which in their turn are realized as processes. The layer 1 is the set of native operating system kernels, over which is implemented the distributed heterogeneous HetNOS kernel, namely DCL (states for Distributed Computing Layer). The main service provided by DCL (in layer 2) is a canonical, location-independent, message exchange mechanism. Server and user processes may use multiple forms of message primitives, such as synchronous, asynchronous, blocking and non-blocking send and receive. In the layer 3 are the system servers, which extend and implement in a distributed way the functionality of native systems. The name server is a global data repository, serving other system and user processes. The authorization server implements the security scheme to control the access to the system resources. The type server allows applications to transfer structured data independently of location and architecture. Finally, the file server extends the local (file) services to integrate them into a unique domain (space). In the layer 4, architectures and operating systems are emulated by interpreter modules (named Emulators). User applications are spread over the layers 2 to 5, depending on the application type. In order to prove the system viability, the fundamental HetNOS structure has been implemented, including its distributed heterogeneous kernel, the base of server modules, the procedure libraries, and several types of applications. The system source code has over 25,000 lines of C programming distributed over a hundred files. Although the optimization is an endless process, the performance of the DCL communication subsystem (evaluated using a few different hardware configurations) overestimated initial predictions, but is weak if considered the requirements to distributed processing. Accordingly to the first experiences made, HetNOS will be of great value to evaluate and prototype distributed models, as well as to the programming of homogeneous and heterogeneous distributed software. Local research projects involving distributed systems (e.g., fault tolerance and simulations) may use HetNOS as a tool to validate and implement their models. In the future, more complex distributed and parallel applications will be programmed, such as a distributed database management system, simulators and factory automation control systems.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-07Bitstream added on 2014-11-10T11:58:47Z : No. of bitstreams: 1 000787445.pdf: 974406 bytes, checksum: 3e701ceadf5e053926fd1e9cf1e9e039 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido a queda gradual no custo de aquisição de novos computadores, há cada vez mais dispositivos computacionais adentrando o mercado. A grande quantidade de novos dispositivos gera heterogeneidade entre eles e esta dificulta a administração de ambientes computacionais, pois é necessário manter os sistemas funcionando em compatibilidade com dispositivos bastante distintos simultaneamente. O sistema WSE-OS propõe uma solução de centralização de dados e recursos que aborda o problema da heterogeneidade de maneira eficaz. Fazendo uso da tecnologia wireless a ferramenta WSE-OS utiliza uma estrutura Thin Client que permite aos seus clientes executarem instanciações de sistemas operacionais virtualizados armazenados no servidor. Este trabalho apresenta uma proposta que altera a estrutura do WSE-OS incluindo a capacidade de operar com múltiplos servidores, tendo como objetivo aumentar a escalabilidade, disponibilidade e confiabilidade da ferramenta por meio de técnicas de replicação do servidor e escalonamento das conexões. A replicação de dados consiste em detectar as alterações sofridas nos dados contidos em um determinado servidor e transmiti-las aos demais priorizando a consistência entre as réplicas. O escalonamento de conexões funciona ativamente distribuindo os clientes dentre os servidores para melhorar o desempenho da ferramenta / Due to a gradual decrease in the cost of purchasing new computers, there is more and more computing devices entering the market. The large quantity of new devices creates heterogeneity among them and this complicates the administration of computing environments, because is necessary to keep the systems running in compatibility with quite different devices simultaneously. The WSE-OS system proposes a solution for centralizing data and resources that addresses this problem effectively. Using wireless networking technology, the WSE-OS tool uses a Thin Client structure that allows its clients to execute instantiations of virtualized operating systems stored on the server. This paper presents a proposal that changes WSE-OS's structure including the ability to run with multiple servers, having as its goal increase scalability, availability and reliability through server’s data replication and staggering of connections. Data replication consists in detecting changes on data from a given server and transmit it to the others prioritizing the consistency among replicas. The staggering of connections works on actively distributing the clients among servers to improve system’s performance

O advento dos computadores pessoais e posteriormente das estações de trabalho, somado ao desenvolvimento de hardware de comunicação eficiente e de baixo custo, levou a popularização das redes locais. Entretanto, o software não presenciou o mesmo desenvolvimento do hardware, especialmente devido a complexidade dos sistemas distribuídos. A heterogeneidade das máquinas, sistemas e redes, inerente aos ambientes computacionais modernos, restringe igualmente a integração e cooperação entre os nodos disponíveis. 0 objetivo do presente trabalho é, a partir da análise dos principais aspectos relacionados à distribuição e à heterogeneidade, desenvolver um sistema operacional de rede heterogêneo. Tal sistema, denominado HetNOS (de Heterogeneous Network Operating System), permite o desenvolvimento e validação de aplicações distribuídas homogêneas e heterogêneas de forma rápida e fácil. Os usuários podem concentrar-se nos aspectos de distribuição dos algoritmos, abstraindo detalhes dos mecanismos de comunicação, pois a programação de aplicações distribuídas é baseada em uma plataforma de interface homogênea, fácil de usar e com independência de localidade. Sendo um sistema operacional de rede, o HetNOS atua sobre o conjunto de sistemas operacionais nativos existentes; o ambiente de trabalho e estendido e não substituído. Não há entidades nem informações centralizadas, e os algoritmos são distribuídos, usualmente resultando maior confiabilidade e desempenho. A topologia do sistema é um anel lógico, esquema justificado pela generalidade de tal configuração e pela simplificação do projeto do núcleo distribuído do HetNOS. O paradigma de comunicação entre módulos e a troca de mensagens, mecanismo implementado sobre a interface de programação em rede sockets. Não há compartilhamento de memória em nenhuma instância, tornando o sistema mais legível, manutenível e portável. A interpelação entre módulos fica restrita à interface de mensagens definidas e aceitas por cada módulo. A arquitetura do HetNOS é estruturada e distribuída, pois o sistema é composto de camadas hierárquicas subdivididas em módulos, estes implementados com processos. O nível 1 corresponde ao conjunto de núcleos de sistemas operacionais nativos suportados, sobre o qual é implementado o núcleo distribuído heterogêneo do HetNOS, a DCL (Distributed Computing Layer). O principal serviço fornecido pela DCL (executada no nível 2), é um subsistema de troca de mensagens canônico e independente de localidade. Processos servidores e de usuários podem utilizar as mais variadas formas de comunicação por mensagens, tal como envio, recepção e propagação de mensagens síncronas, assíncronas, bloqueantes e não bloqueantes. No nível 3 estão os servidores do sistema, que estendem e implementam de forma distribuída a funcionalidade do sistema nativo. O Servidor de Nomes é o repositório global de dados, servindo a processos do sistema e de usuários. O Servidor de Autorização implementa o esquema de controle no acesso a recursos do sistema. O Servidor de Tipos permite que aplicações copiem dados estruturados de forma independente de localidade e de arquitetura. Por fim, o Servidor de Arquivos estende os serviços (de arquivos) locais de forma a integrá-los em um único domínio (espaço). No nível 4, arquiteturas e sistemas operacionais são emulados por módulos interpretadores (denominados Emulators). Aplicações de usuários estão espalhadas dos níveis 2 a 5; a camada varia com o tipo de aplicação. Para demonstrar a viabilidade do sistema, implementou-se a estrutura fundamental do HetNOS, incluindo a DCL (um núcleo distribuído heterogêneo), a versões básicas dos módulos servidores, as bibliotecas de procedimentos, além de diversos tipos de aplicações. O sistema conta hoje com mais de 25.000 linhas de código fonte C em mais de 100 arquivos. O desempenho do subsistema de comunicação implementado pela DCL (em avaliações com diferentes configurações de hardware) superou as expectativas iniciais, mas ainda está muito aquém do necessário a aplicações distribuídas. Segundo o que indicam as primeiras experiências realizadas, o HetNOS será bastante útil na prototipação e avaliação de modelos distribuídos, assim como na programação de software distribuído homogêneo e heterogêneo. Projetos de pesquisa do CPGCC envolvendo sistemas distribuídos (p.ex., tolerância a falhas e simulações) podem utilizar o HetNOS como ferramenta para implementação e validação de seus modelos. Futuramente, aplicações distribuídas e paralelas de maior porte poderão ser programadas, como sistemas de gerencia de bases de dados distribuídas, simuladores e sistemas de controle para automação industrial. / The advent of personal computers and, later, of workstations, along with the development of efficient and low-cost communication hardware has led to the popularization of local-area networks. However, distributed software did not experiment the same development of hardware, specially due to the complexity of distributed systems. The machine, system and communication network heterogeneity, inherent to the modern computing environments, is also responsible for the lack of integration and cooperation of available nodes. The purpose of this work is, from the analysis of the main aspects related to distribution and heterogeneity, to design a heterogeneous network operating system. Such system, named HetNOS (which stands for Heterogeneous Network Operating System), allows users to quickly write and validate distributed homogeneous and heterogeneous applications. Users can concentrate their work in the distributed aspects, abstracting communication mechanisms' details, because programming of distributed applications is based on a homogeneous interface platform, easy to use and location-independent. Being a network operating system, HetNOS acts over the set of native operating systems; the environment is extended instead of substituted. There are neither centralized information nor entities, and the algorithms are always distributed, usually yielding more reliability and performance. The HetNOS topology is a logical ring, scheme adopted partly due to the generality of such configuration and partly to simplify the HetNOS distributed kernel design. The communication paradigm between modules is the message exchange, a mechanism implemented over the sockets network application programming interface. There is no shared memory at all, making the system clearer, more manutible and portable. The interrelation between modules is restricted to the message interface defined and accepted by a module. The HetNOS architecture is structured and distributed, as the system is composed of hierarchical layers divided into modules, which in their turn are realized as processes. The layer 1 is the set of native operating system kernels, over which is implemented the distributed heterogeneous HetNOS kernel, namely DCL (states for Distributed Computing Layer). The main service provided by DCL (in layer 2) is a canonical, location-independent, message exchange mechanism. Server and user processes may use multiple forms of message primitives, such as synchronous, asynchronous, blocking and non-blocking send and receive. In the layer 3 are the system servers, which extend and implement in a distributed way the functionality of native systems. The name server is a global data repository, serving other system and user processes. The authorization server implements the security scheme to control the access to the system resources. The type server allows applications to transfer structured data independently of location and architecture. Finally, the file server extends the local (file) services to integrate them into a unique domain (space). In the layer 4, architectures and operating systems are emulated by interpreter modules (named Emulators). User applications are spread over the layers 2 to 5, depending on the application type. In order to prove the system viability, the fundamental HetNOS structure has been implemented, including its distributed heterogeneous kernel, the base of server modules, the procedure libraries, and several types of applications. The system source code has over 25,000 lines of C programming distributed over a hundred files. Although the optimization is an endless process, the performance of the DCL communication subsystem (evaluated using a few different hardware configurations) overestimated initial predictions, but is weak if considered the requirements to distributed processing. Accordingly to the first experiences made, HetNOS will be of great value to evaluate and prototype distributed models, as well as to the programming of homogeneous and heterogeneous distributed software. Local research projects involving distributed systems (e.g., fault tolerance and simulations) may use HetNOS as a tool to validate and implement their models. In the future, more complex distributed and parallel applications will be programmed, such as a distributed database management system, simulators and factory automation control systems.

Este trabalho apresenta um novo algoritmo de diagnóstico distribuído em nível de sistema, Distributed Network Reachability (DNR). O algoritmo permite que cada nodo de uma rede particionável de topologia arbitrária determine quais porções da rede estão alcançáveis e inalcançáveis. DNR é o primeiro algoritmo de diagnóstico distribuído que permite a ocorrência de eventos dinâmicos de falha e recuperação de nodos e enlaces, inclusive com partições e healings da rede. O estado diagnosticado de um nodo é ou sem-falha ou inatingível; o estado diagnosticado de um enlace é ou sem-falha ou não-respondendo ou inatingível. O algoritmo consiste de três fases: teste, disseminação e cálculo de alcançabilidade. Durante a fase de testes cada enlace é testado por um de seus nodos adjacentes em intervalos de teste alternados. Após a detecção de um novo evento, o testador inicia a fase de disseminação, na qual a nova informação de diagnóstico é transmitida para os nodos alcançáveis. A cada vez que um novo evento é detectado ou informado, a terceira fase é executada, na qual um algoritmo de conectividade em grafos é empregado para calcular a alcançabilidade da rede. O algoritmo DNR utiliza o número mínimo de testes por enlace por rodada de testes e tem a menor latência possível de diagnóstico, assegurada pela disseminação paralela de eventos. A correção do algoritmo é provada formalmente. Uma prova de correção no arcabouço bounded correctness também foi elaborada, incluindo latência delimitada de diagnóstico, latência delimitada de inicialização e acuidade. Um simulador do algoritmo foi implementado. Experimentos foram executados em diversas topologias incluindo grafos aleatórios (k-vertex connected e Power-Law) bem como grafos regulares (meshes e hipercubos). Extensivos resultados de simulação de eventos dinâmicos de falha e recuperação em nodos e enlaces são apresentados. / This thesis introduces the new Distributed Network Reachability (DNR) algorithm, a distributed system-level diagnosis algorithm that allows every node of a partitionable general topology network to determine which portions of the network are reachable and unreachable. DNR is the first distributed diagnosis algorithm that works in the presence of network partitions and healings caused by dynamic fault and repair events. A node is diagnosed as either working or unreachable and a link is diagnosed either as working or unresponsive or unreachable. The algorithm is formally specified and consists of three phases: test, dissemination, and reachability computation. During the testing phase each link is tested by one of the adjacent nodes at alternating testing intervals. Upon the detection of a new event, the tester starts the dissemination phase, in which the new diagnostic information is received by every reachable node in the network. New events can occur before the dissemination completes. After a new event is detected or informed, a working node runs the third phase, in which a graph connectivity algorithm is employed to compute the network reachability. The algorithm employs the optimal number of tests per link per testing interval and the best possible diagnosis latency, assured by the parallel dissemination of event information. The correctness of the algorithm is proved, including the bounded diagnostic latency, bounded start-up and accuracy. Experimental results obtained from simulation are presented. Simulated topologies include random graphs (k-vertex connected and Power-Law) as well as regular graphs (meshes and hypercubes). Extensive simulation results of dynamic fault and repair events on nodes and links are presented.

Este trabalho apresenta um novo algoritmo de diagnóstico distribuído em nível de sistema, Distributed Network Reachability (DNR). O algoritmo permite que cada nodo de uma rede particionável de topologia arbitrária determine quais porções da rede estão alcançáveis e inalcançáveis. DNR é o primeiro algoritmo de diagnóstico distribuído que permite a ocorrência de eventos dinâmicos de falha e recuperação de nodos e enlaces, inclusive com partições e healings da rede. O estado diagnosticado de um nodo é ou sem-falha ou inatingível; o estado diagnosticado de um enlace é ou sem-falha ou não-respondendo ou inatingível. O algoritmo consiste de três fases: teste, disseminação e cálculo de alcançabilidade. Durante a fase de testes cada enlace é testado por um de seus nodos adjacentes em intervalos de teste alternados. Após a detecção de um novo evento, o testador inicia a fase de disseminação, na qual a nova informação de diagnóstico é transmitida para os nodos alcançáveis. A cada vez que um novo evento é detectado ou informado, a terceira fase é executada, na qual um algoritmo de conectividade em grafos é empregado para calcular a alcançabilidade da rede. O algoritmo DNR utiliza o número mínimo de testes por enlace por rodada de testes e tem a menor latência possível de diagnóstico, assegurada pela disseminação paralela de eventos. A correção do algoritmo é provada formalmente. Uma prova de correção no arcabouço bounded correctness também foi elaborada, incluindo latência delimitada de diagnóstico, latência delimitada de inicialização e acuidade. Um simulador do algoritmo foi implementado. Experimentos foram executados em diversas topologias incluindo grafos aleatórios (k-vertex connected e Power-Law) bem como grafos regulares (meshes e hipercubos). Extensivos resultados de simulação de eventos dinâmicos de falha e recuperação em nodos e enlaces são apresentados. / This thesis introduces the new Distributed Network Reachability (DNR) algorithm, a distributed system-level diagnosis algorithm that allows every node of a partitionable general topology network to determine which portions of the network are reachable and unreachable. DNR is the first distributed diagnosis algorithm that works in the presence of network partitions and healings caused by dynamic fault and repair events. A node is diagnosed as either working or unreachable and a link is diagnosed either as working or unresponsive or unreachable. The algorithm is formally specified and consists of three phases: test, dissemination, and reachability computation. During the testing phase each link is tested by one of the adjacent nodes at alternating testing intervals. Upon the detection of a new event, the tester starts the dissemination phase, in which the new diagnostic information is received by every reachable node in the network. New events can occur before the dissemination completes. After a new event is detected or informed, a working node runs the third phase, in which a graph connectivity algorithm is employed to compute the network reachability. The algorithm employs the optimal number of tests per link per testing interval and the best possible diagnosis latency, assured by the parallel dissemination of event information. The correctness of the algorithm is proved, including the bounded diagnostic latency, bounded start-up and accuracy. Experimental results obtained from simulation are presented. Simulated topologies include random graphs (k-vertex connected and Power-Law) as well as regular graphs (meshes and hypercubes). Extensive simulation results of dynamic fault and repair events on nodes and links are presented.

Orientador: Roberta Spolon / Banca: José Remo Ferreira Brega / Banca: Sarita Mazzini Bruschi / Resumo: Devido a queda gradual no custo de aquisição de novos computadores, há cada vez mais dispositivos computacionais adentrando o mercado. A grande quantidade de novos dispositivos gera heterogeneidade entre eles e esta dificulta a administração de ambientes computacionais, pois é necessário manter os sistemas funcionando em compatibilidade com dispositivos bastante distintos simultaneamente. O sistema WSE-OS propõe uma solução de centralização de dados e recursos que aborda o problema da heterogeneidade de maneira eficaz. Fazendo uso da tecnologia wireless a ferramenta WSE-OS utiliza uma estrutura Thin Client que permite aos seus clientes executarem instanciações de sistemas operacionais virtualizados armazenados no servidor. Este trabalho apresenta uma proposta que altera a estrutura do WSE-OS incluindo a capacidade de operar com múltiplos servidores, tendo como objetivo aumentar a escalabilidade, disponibilidade e confiabilidade da ferramenta por meio de técnicas de replicação do servidor e escalonamento das conexões. A replicação de dados consiste em detectar as alterações sofridas nos dados contidos em um determinado servidor e transmiti-las aos demais priorizando a consistência entre as réplicas. O escalonamento de conexões funciona ativamente distribuindo os clientes dentre os servidores para melhorar o desempenho da ferramenta / Abstract: Due to a gradual decrease in the cost of purchasing new computers, there is more and more computing devices entering the market. The large quantity of new devices creates heterogeneity among them and this complicates the administration of computing environments, because is necessary to keep the systems running in compatibility with quite different devices simultaneously. The WSE-OS system proposes a solution for centralizing data and resources that addresses this problem effectively. Using wireless networking technology, the WSE-OS tool uses a Thin Client structure that allows its clients to execute instantiations of virtualized operating systems stored on the server. This paper presents a proposal that changes WSE-OS's structure including the ability to run with multiple servers, having as its goal increase scalability, availability and reliability through server's data replication and staggering of connections. Data replication consists in detecting changes on data from a given server and transmit it to the others prioritizing the consistency among replicas. The staggering of connections works on actively distributing the clients among servers to improve system's performance / Mestre