Com o crescente número de usuários de computadores, novas ferramentas têm sido apresentadas com a finalidade de aumentar a eficiência dos computadores, meio para que seus usuários disponham de recursos automatizados. Mais recentemente, máquinas ligadas em rede de computadores e o fenômeno Internet tornaram necessárias ferramentas específicas para este tipo particular de uso. Entre as principais respostas a essas necessidades surgiu a linguagem Java, que tem ganhado adeptos tanto na comunidade científica como no mercado. Surge daí a necessidade de buscar formas alternativas para o uso de computadores em rede. Entre as soluções propostas encontra-se a de arquiteturas e linguagens paralelas. Estas ferramentas, ainda em fase experimental, apresentam soluções que podem a médio e longo prazo serem viáveis, desde que estudos e pesquisas mostrem sua viabilidade. Neste trabalho investiga-se a aplicação do conceito de paralelismo em linguagens para rede, mais especificamente a linguagem Java. A proposta é estudar as possíveis formas para se explorar o paradigma de linguagens paralelas em ambientes Java. Para isto, apresenta-se uma pesquisa relativa as principais linguagens paralelas disponíveis na literatura, de forma a conhecer as melhores soluções apresentadas por essas linguagens. O trabalho apresenta também um estudo realizado em um conjunto de ferramentas Java disponíveis no mercado. Finalmente, propõe-se um novo ambiente que possa disponibilizar ao usuário os melhores recursos da linguagem Java, explorando as melhores soluções encontradas na literatura. / With the increasing number of computer users, new tools have been presented to improve the computers efficiency and to make automated resources available for those users. Nowadays, the use of computers in a network and the Internet phenomenon requires specific tools. Among them, the Java language appears as an important tool, which has been attracting users in both the scientific and commercial communities. At the same time the computer networks are becoming more popular and some problems have emergent concerned to the networks assessment and connections. It is necessary to look for alternative ways of handling the network computer systems. The parallel architectures and languages appear among the proposed solutions. These tools are still in an experimental phase, studies and researches being necessary additional to confirm their feasibility. In this work we investigate the application of parallelism concepts in languages for networks, and particular we deal with the Java language. The aim is to study the possible approaches for exploring the parallel languages paradigm in Java environments. Research about the main parallel languages available in the literature is presented, in order to check the best solutions proposed by those languages. The work also presents an investigation about the Java tools available in the commercial market. Finally a new environment is proposed that makes some of the best resources of language Java available to the users by exploring the best solutions found in the literature.

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_de_Mestrado_II_Marcos_Echevarria.pdf: 448582 bytes, checksum: ee87f1f43559b95302ad2f21fa2813e7 (MD5) Previous issue date: 2010-03-25 / As arquiteturas multi-core influenciam diretamente no desenvolvimento de software. Para que os programas possam tirar proveito dessas arquiteturas ´e necess´ario que estes possuam v´arias atividades concorrentes e que possam ser alocadas aos cores dispon ´ıveis. Programas concorrentes para m´aquinas multi-core s ao geralmente implementados usando threads e se comunicam atrav´es de uma mem´oria compartilhada. Para evitar que threads interfiram de maneira errada no trabalho de outras threads, as linguagens fornecem mecanismos de sincronizac¸ ao, como por exemplo bloqueios. Mas sincronizac¸ oes baseadas em bloqueios apresentam algumas armadilhas que dificultam a programac¸ ao e s ao propensas a erros (PEYTON JONES, 2007; HERLIHY; MOSS, 1993). Mem´orias transacionais fornecem um novo modelo de controle de concorr encia que n ao apresenta as mesmas dificuldades encontradas no uso de bloqueios. Elas trazem para a programac¸ ao concorrente os conceitos de controle de concorr encia usados h`a d´ecadas pela comunidade de banco de dados. Construc¸ oes em linguagens transacionais s ao f´aceis de serem usadas e podem gerar programas altamente escal´aveis (ADLTABATABAI; KOZYRAKIS; SAHA, 2006). O objetivo deste trabalho ´e apresentar a linguagem CMTJava. CMTJava ´e uma linguagem de dom´ınio espec´ıfico para programac¸ ao de mem´orias transacionais em Java e foi criada visando facilitar a programac¸ ao de m´aquinas multi-core. Seu sistema foi todo desenvolvido em Java e a forma de implementac¸ ao pode ser aplicada em qualquer outra linguagem orientada a objetos que suporte closures, como por exemplo C#. CMTJava faz uso das chamadas m onadas para compor ac¸ oes transacionais. Ac¸ oes transacionais podem ser combinadas para gerar novas transac¸ oes e vale ressaltar que o sistema de tipos da linguagem CMTJava garante que ac¸ oes transacionais somente ser ao executadas atrav´es da primitiva atomic. CMTJava apresenta todas as construc¸ oes de mem´orias transacionais (atomic, retry, OrElse) e ´e a primeira extens ao Java para transac¸ oes que suporta a construc¸ ao OrElse

Com o crescente número de usuários de computadores, novas ferramentas têm sido apresentadas com a finalidade de aumentar a eficiência dos computadores, meio para que seus usuários disponham de recursos automatizados. Mais recentemente, máquinas ligadas em rede de computadores e o fenômeno Internet tornaram necessárias ferramentas específicas para este tipo particular de uso. Entre as principais respostas a essas necessidades surgiu a linguagem Java, que tem ganhado adeptos tanto na comunidade científica como no mercado. Surge daí a necessidade de buscar formas alternativas para o uso de computadores em rede. Entre as soluções propostas encontra-se a de arquiteturas e linguagens paralelas. Estas ferramentas, ainda em fase experimental, apresentam soluções que podem a médio e longo prazo serem viáveis, desde que estudos e pesquisas mostrem sua viabilidade. Neste trabalho investiga-se a aplicação do conceito de paralelismo em linguagens para rede, mais especificamente a linguagem Java. A proposta é estudar as possíveis formas para se explorar o paradigma de linguagens paralelas em ambientes Java. Para isto, apresenta-se uma pesquisa relativa as principais linguagens paralelas disponíveis na literatura, de forma a conhecer as melhores soluções apresentadas por essas linguagens. O trabalho apresenta também um estudo realizado em um conjunto de ferramentas Java disponíveis no mercado. Finalmente, propõe-se um novo ambiente que possa disponibilizar ao usuário os melhores recursos da linguagem Java, explorando as melhores soluções encontradas na literatura. / With the increasing number of computer users, new tools have been presented to improve the computers efficiency and to make automated resources available for those users. Nowadays, the use of computers in a network and the Internet phenomenon requires specific tools. Among them, the Java language appears as an important tool, which has been attracting users in both the scientific and commercial communities. At the same time the computer networks are becoming more popular and some problems have emergent concerned to the networks assessment and connections. It is necessary to look for alternative ways of handling the network computer systems. The parallel architectures and languages appear among the proposed solutions. These tools are still in an experimental phase, studies and researches being necessary additional to confirm their feasibility. In this work we investigate the application of parallelism concepts in languages for networks, and particular we deal with the Java language. The aim is to study the possible approaches for exploring the parallel languages paradigm in Java environments. Research about the main parallel languages available in the literature is presented, in order to check the best solutions proposed by those languages. The work also presents an investigation about the Java tools available in the commercial market. Finally a new environment is proposed that makes some of the best resources of language Java available to the users by exploring the best solutions found in the literature.

Especificações formais são úteis para descrever o que um sistema deve fazer sem definir como, e, em virtude da sua natureza formal e da possibilidade de abstração, é possível analisá-las sistematicamente. No entanto, o uso de especificações formais como parte do desenvolvimento de software não constitui prática comum. Isso se dá, em parte, pelo fato de existirem apenas um pequeno número de metodologias e ferramentas adequadas que dêem suporte a esse desenvolvimento. O primeiro objetivo deste trabalho é propor uma metodologia de desenvolvimento que possibilite, a partir de uma especificação formal em notação Z, produzir uma implementação dessa especificação em Java. Essa metodologia centra-se na geração do esqueleto da aplicação Java e na instrumentação desse esqueleto com mecanismos de verificação de condições (invariantes, pré e pós-condições) e rastreamento de violações dessas condições. Através desses mecanismos, possibilita-se intercalar desenvolvimento formal e informal no processo global de desenvolvimento de software. O segundo objetivo é desenvolver uma ferramenta que implemente parte dessa metodologia, produzindo uma implementação parcial que deverá ser complementada pelo usuário. / Formal specifications are useful for describing what a system should do, without defining how, and, owing to its formal nature, it is possible to analyse them systematically. However useful formal specifications are, their usage as part of the software development process is rather rare. This is, in part, due to the scarcity of both methodologies and tools that support this development. The first goal of this work is to define a software development methodology that enables the developer to produce a Java application from a formal specification written in Z. This methodology will rely strongly on the generation of Java application skeletons and instrumentation of the generated code with means of verifying conditions (invariants, pre and post-conditions) e tracing violations of these conditions. Through this mechanisms, it is possible to mix formal and informal development in the global software development process. The second goal of this work is to develop a tool that will implement part of this methodology, producing a partial implementation that must be complemented by the developer.

Especificações formais são úteis para descrever o que um sistema deve fazer sem definir como, e, em virtude da sua natureza formal e da possibilidade de abstração, é possível analisá-las sistematicamente. No entanto, o uso de especificações formais como parte do desenvolvimento de software não constitui prática comum. Isso se dá, em parte, pelo fato de existirem apenas um pequeno número de metodologias e ferramentas adequadas que dêem suporte a esse desenvolvimento. O primeiro objetivo deste trabalho é propor uma metodologia de desenvolvimento que possibilite, a partir de uma especificação formal em notação Z, produzir uma implementação dessa especificação em Java. Essa metodologia centra-se na geração do esqueleto da aplicação Java e na instrumentação desse esqueleto com mecanismos de verificação de condições (invariantes, pré e pós-condições) e rastreamento de violações dessas condições. Através desses mecanismos, possibilita-se intercalar desenvolvimento formal e informal no processo global de desenvolvimento de software. O segundo objetivo é desenvolver uma ferramenta que implemente parte dessa metodologia, produzindo uma implementação parcial que deverá ser complementada pelo usuário. / Formal specifications are useful for describing what a system should do, without defining how, and, owing to its formal nature, it is possible to analyse them systematically. However useful formal specifications are, their usage as part of the software development process is rather rare. This is, in part, due to the scarcity of both methodologies and tools that support this development. The first goal of this work is to define a software development methodology that enables the developer to produce a Java application from a formal specification written in Z. This methodology will rely strongly on the generation of Java application skeletons and instrumentation of the generated code with means of verifying conditions (invariants, pre and post-conditions) e tracing violations of these conditions. Through this mechanisms, it is possible to mix formal and informal development in the global software development process. The second goal of this work is to develop a tool that will implement part of this methodology, producing a partial implementation that must be complemented by the developer.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielE_DISSERT.pdf: 1217613 bytes, checksum: edb565b9e30a0c09780fcf4efd4a52dc (MD5) Previous issue date: 2011-04-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In the Hydrocarbon exploration activities, the great enigma is the location of the deposits. Great efforts are undertaken in an attempt to better identify them, locate them and at the same time, enhance cost-effectiveness relationship of extraction of oil. Seismic methods are the most widely used because they are indirect, i.e., probing the subsurface layers without invading them. Seismogram is the representation of the Earth s interior and its structures through a conveniently disposed arrangement of the data obtained by seismic reflection. A major problem in this representation is the intensity and variety of present noise in the seismogram, as the surface bearing noise that contaminates the relevant signals, and may mask the desired information, brought by waves scattered in deeper regions of the geological layers. It was developed a tool to suppress these noises based on wavelet transform 1D and 2D. The Java language program makes the separation of seismic images considering the directions (horizontal, vertical, mixed or local) and bands of wavelengths that form these images, using the Daubechies Wavelets, Auto-resolution and Tensor Product of wavelet bases. Besides, it was developed the option in a single image, using the tensor product of two-dimensional wavelets or one-wavelet tensor product by identities. In the latter case, we have the wavelet decomposition in a two dimensional signal in a single direction. This decomposition has allowed to lengthen a certain direction the two-dimensional Wavelets, correcting the effects of scales by applying Auto-resolutions. In other words, it has been improved the treatment of a seismic image using 1D wavelet and 2D wavelet at different stages of Auto-resolution. It was also implemented improvements in the display of images associated with breakdowns in each Auto-resolution, facilitating the choices of images with the signals of interest for image reconstruction without noise. The program was tested with real data and the results were good / Na atividade explorat?ria de hidrocarbonetos a grande inc?gnita ? a localiza??o das jazidas. Grandes esfor?os s?o empreendidos na tentativa de melhor identific?-las, localiz?-las e, ao mesmo tempo, otimizar a rela??o custo-benef?cio da extra??o de Petr?leo. Os m?todos s?smicos s?o os mais utilizados pelo fato de serem indiretos, isto ?, sondam as camadas de subsuperf?cie sem invadi-las. O sismograma ? a representa??o do interior da Terra e de suas estruturas atrav?s de um arranjo convenientemente disposto dos dados obtidos por meio da s?smica de reflex?o. Um grande problema nessa representa??o ? a intensidade e variedade de ru?dos presentes no sismograma, como o ru?do de rolamento superficial que contamina os sinais relevantes e pode mascarar as informa??es desejadas, trazidas por ondas espalhadas em regi?es mais profundas das camadas geol?gicas. Desenvolvemos uma ferramenta para suprimir estes ru?dos que usa transformadas Wavelets 1D e 2D. O programa, em linguagem Java, faz a separa??o das imagens S?smicas considerando as dire??es (horizontal, vertical e mistas ou locais) e faixas de comprimentos de ondas que formam essas imagens, usando Wavelets de Daubechies, Autoresolu??o que duplica o comprimento das ondas e Produto Tensorial das bases de Wavelets. Desenvolvemos a op??o, em uma mesma imagem, de usar o produto tensorial de Wavelets de dimens?o 2 ou produto tensorial de Wavelets de dimens?o 1 pelas identidades. Neste ?ltimo caso, temos a Decomposi??o em Wavelets de um sinal bidimensional em uma ?nica dire??o. Esta decomposi??o permite alongar numa determinada dire??o as Wavelets bidimensionais, corrigindo efeitos de escalas ao aplicarmos Autoresolu??es. Em outras palavras, aperfei?oamos o tratamento de uma imagem s?smica, usandoWavelet 1D eWavelet 2D em etapas diferentes de Autoresolu??es. Tamb?m implementamos melhorias na visualiza??o das imagens associadas ?s decomposi??es em cada Autoresolu??o, facilitando as escolhas das imagens com os sinais de interesse para reconstru??o da imagem sem os ru?dos. O programa foi testado com dados reais e os resultados obtidos foram de boa qualidade