A popularidade da linguagem Java no mercado de sistemas embarcados está aumentando como uma alternativa à necessidade de compatibilidade de software e ao crescimento da complexidade das aplicações, notadamente em eletrônica de consumo e automação industrial, mercado que também está se expandindo. Apesar de um melhor gerenciamento da complexidade do software permitido pela linguagem Java, as restrições de necessidade de economia de energia, baixo consumo de potência e necessidade de desempenho impostas aos sistemas embarcados, com especial ênfase aos sistemas portáteis, são potencializadas. Entretanto, as características da Java Virtual Machine, baseada em uma máquina de pilha, abrem possibilidades de otimização do processamento de aplicações embarcadas inerentes às máquinas de pilha e ainda não devidamente exploradas pelos processadores Java atuais. Com a aplicação de tradução binária ao código Java e utilização de técnicas de reconfiguração, consegue-se obter aumento de performance com simultânea economia de energia, permitindo-se uma melhor adequação da execução das aplicações Java para o domínio dos sistemas embarcados. Este trabalho apresenta uma unidade reconfigurável de granularidade grossa, o Javarray, a ser acoplada a um processador de execução Java nativa, destinada à execução otimizada dos blocos básicos mais representativos das aplicações embarcadas Java. Dessa forma, conseguimos explorar ILP de uma maneira simples e com a reconfiguração de poucos blocos básicos obtivemos uma redução no número de instruções executadas em até 42%, aumentamos o desempenho das aplicações em até 2,6 vezes e obtivemos economias de energia de até 64%, ao mesmo tempo em que mantivemos compatibilidade de software com as aplicações Java, e em muitos casos obtivemos simultânea redução na potência consumida. Esses dados referem-se a um conjunto de 3 aplicações específicas utilizadas por nosso grupo. A topologia básica do Javarray é desenvolvida a partir da análise de profiles de aplicações embarcadas, a partir da qual algumas variações organizacionais são exploradas. Em especial, desenvolveu-se uma arquitetura seqüencial, que habilita a utilização de técnicas de pipeline no Javarray, permitindo a exploração de paralelismo de mais alto nível. Como produto secundário dos esforços pela busca de economia de energia através do aumento de desempenho – foco deste trabalho – apresenta-se então os primeiros estudos acerca da possibilidade de execução de processamento do tipo stream em um pipeline de instruções reconfiguráveis no Javarray, aumentando dessa forma o IPC e reduzindo o impacto do consumo estático de energia. / Althought with a better management of the softwares’ complexity, allowed by the Java language, the restrictions of energy saving, low power consumption and the need of performance imposed to the embedded systems, with special emphasis to the mobile systems, are potentialized The popularity of the Java language in the embedded systems market is increasing as an alternative to the software compatibility necessity and the applications’ complexity growth, notably at consumption electronic and industrial automation, market which is also expanding. However, the characteristics of Java Virtual Machine, based upon a stack machine, open new possibilities to the optimization of embedded systems processing inherent to the stack machines and not yet properly explored by the actual Java processors. With the exploitation of binary translation to the Java code and the use of reconfiguration techniques, we can improve the performance with simultaneous energy savings, achieving achieving a better fit of Java applications execution to the embedded systems domain. This work presents a coarse grain reconfigurable unit, the Javarray, to be coupled to a native execution Java microcontroller, designed to the optimized execution of the embedded systems applications more representative basic blocks. With this, we can explore ILP in a simple way and reduce the number of the executed instructions up to 42%, improving the performance up to 2.6 times and saving energy up to 64%, at the same time in which allowing for Java compatibility and, in many cases, still having less power consumption. This data refer to a set of 3 specific applications used by our research group. The basic Javarray topology is developed from the analysis of the embedded application profiles, form which some organizational variations are explored. In special, it was designed a sequential architecture, which enables the use of pipeline techniques on the Javarray, allowing for the exploitation of coarser grains parallelism. As a secondary product of the search for the energy savings through the performance speedup – focus of this work – it is presented the first studies about the possibility of stream-based processing execution in a pipeline of reconfigurable instructions on the Javarray, this way increasing the IPC and reducing the static energy consumption impact.

Nesta dissertação será apresentada uma alternativa para o aprendizado do sensoriamento remoto através de uma página web, a qual pode ser utilizada como ferramenta de apoio às disciplinas regulares ou como material de pesquisa. Através da integração das linguagens de programação C e PHP, algumas das principais técnicas de processamento digital de imagens (PDI) são disponibilizadas via web juntamente com a explicação dos algoritmos, fórmulas e métodos utilizados, bem como é disponibilizado o material teórico sobre o assunto. / This Dissertation will be presented an alternative to the learning of remote sensing through a web page, which can be used as a tool to support regular disciplines or as material for research. Through the programming integration of the languages C and PHP, some of the main techniques for the processing of digital images (PDI) are available through the web as well as the algorithms explanation, formulas, used methods and the theoretical material on the subject.

A grande demanda por computação de alto desempenho culminou na construção de ambientes de execução de larga escala como as Grades Computacionais. Não diferente de outras plataformas de execução, seus usuários precisam obter os dados de entrada para suas aplicações e muitas vezes precisam armazenar os resultados por elas gerados. Apesar de o termo Grade ter surgido de uma metáfora onde os recursos computacionais estão tão facilmente acessíveis como os da rede elétrica, as ferramentas para gerenciamento de dados e de recursos de armazenamento disponíveis estão muito aquém do necessário para concretizar essa idéia. A imaturidade desses serviços se torna crítica para aplicações científicas que necessitam processar grandes volumes de dados. Nesses casos, utiliza-se apenas os recursos de alto desempenho e assegura-se confiabilidade, disponibilidade e segurança para os dados através de presença humana. Este trabalho apresenta o JavaRMS, um sistema de gerência de dados para Grades. Ao empregar um modelo par-a-par, consegue-se agregar os recursos menos capacitados disponíveis no ambiente de Grade, diminuindo-se assim o custo da solução. O sistema utiliza a técnica de nodos virtuais para lidar com a grande heterogeneidade de recursos, distribuindo os dados de acordo com o espaço de armazenamento fornecido. Empregase fragmentação para viabilizar o uso dos recursos menos capacitados e para melhorar o desempenho das operações que envolvem a transferência de arquivos. Utiliza-se replicação para prover persistência aos dados e para melhorar sua disponibilidade. JavaRMS lida ainda com a dinamicidade e a instabilidade dos recursos através de um modelo de estados, de forma a diminuir o impacto das operações de manutenção. A arquitetura contempla também serviços para gerenciamento de usuários e protege os recursos contra fraudes através de um sistema de cotas. Todas as operações foram projetadas para serem seguras. Por fim, disponibiliza-se toda a infra-estrutura necessária para que serviços de busca e ferramentas de interação com o usuário sejam futuramente fornecidos. Os experimentos realizados com o protótipo do JavaRMS comprovam que usar um modelo par-a-par para organizar os recursos e localizar os dados resulta em boa escalabilidade. Já a técnica de nodos virtuais se mostrou eficiente para distribuir de forma balanceada os dados entre as máquinas, de acordo com a capacidade de armazenamento oferecida. Através de testes com a principal operação que envolve a transferência de arquivos, comprovou-se que o modelo é capaz de melhorar significativamente o desempenho de aplicações que necessitam processar grandes volumes de dados. / Large scale execution environments such as Grids emerged to meet high-performance computing demands. Like in other execution platforms, its users need to get input data to their applications and to store their results. Although the Grid term is a metaphor where computing resources are so easily accessible as those from the eletric grid, its data and resource management tools are not sufficiently mature to make this idea a reality. They usually target high-performance resources, where data reliability, availability and security is assured through human presence. It turns to be critical when scientific applications need to process huge amounts of data. This work presents JavaRMS, a Grid data management system. By using a peer-topeer model, it aggregates low capacity resources to reduce storage costs. Resource heterogeneity is dealt with the virtual node technique, where peers receive data proportionally to their provided storage space. It applies fragmentation to make feasible the usage of low capacity resources and to improve file transfer operations performance. Also, the system achieves data persistence and availability through replication. In order to decrease the impact of maintenance operations, JavaRMS deals with resource dinamicity and instability with a state model. The architecture also contains user management services and protects resources through a quota system. All operations are designed to be secure. Finally, it provides the necessary infrastructure for further deployment of search services and user interactive tools. Experiments with the JavaRMS prototype showed that using a peer-to-peer model for resource organization and data location results in good scalability. Also, the virtual node technique showed to be efficient to provide heterogeneity-aware data distribution. Tests with the main file transfer operation proved the model can significantly improve data-intensive applications performance.

A abordagem de desenvolvimento dirigido por modelos (DDM) propõe que modelos (e transformações entre modelos) assumam o papel principal no desenvolvimento de sistemas. Entretanto, não há uma notação consensual para modelagem de persistência baseada em arcabouços de mapeamento objeto-relacional: enquanto a UML não possui recursos específicos para a modelagem de persistência, o modelo entidade-relacionamento não expressa os conceitos dinâmicos existentes na UML. Este trabalho propõe o perfil UML MD-JPA (Model Driven JPA) para a modelagem de persistência baseada na já difundida API de persistência Java (JPA), buscando a modelagem dos elementos persistentes e transientes de forma mais coerente e integrada. São especificadas as principais características do perfil MD-JPA, assim como a maneira pela qual modelos que adotam este perfil podem ser transformados em implementação Java, através de transformações de modelos propostas em uma abordagem DDM. Por fim, uma ferramenta de código livre foi desenvolvida para disponibilizar para comunidade os resultados deste trabalho. / The model driven development (MDD) approach proposes that models (and modelto- model transformations) play the main role on system development. However, there is not a consensual notation to model persistence based upon object relational mapping frameworks: while UML lacks specific resources for persistence modeling, the entityrelationship model does not make reference to the dynamic concepts existing in UML. This work proposes MD-JPA, a UML profile for persistence modeling based on the well-known Java Persistence API (JPA), pursuing the modeling of transient and persistent elements in a more coherent and integrated way. This work describes the main characteristics of MD-JPA as well as the way that models that adopt such profile can them be used to generate a Java implementation by the application of the proposed model transformations on a MDD approach. Finally, an open source tool was developed to make the results of this work available to the community.

The latest versions of AspectJ { the most popular aspect oriented extension for Java { must cope with complex changes that occurred in the Java type system, specially with the parametric polymorphism which aims to improve the type safety and the readability of the source code. However, for legacy and non-generic constructions to take advantage of this pervasive feature, they must be migrated to explicitly supply actual type parameters in both declarations and instantiations of generic classes. Even though the type systems of Java and AspectJ were designed to support this kind of migration in a gradual way, this process is somewhat complex and error prone. The reason behind this assertion is that actual type parameters must be inferred to remove as much unsafe downcasts as possible without a ecting the original semantics of the program. Therefore, tools are essential to minimize the e ort of a manual application of the refactoring steps and to prevent the introduction of new errors. Since current automated solutions focus only on Java programs, they do not consider the use of aspects to encapsulate crosscutting concerns. Thus, this dissertation proposes a novel collection of inference rules to derive type constraints for the polymorphic version of AspectJ. These rules were used together with an existing generic migration algorithm to enable the conversion of non-generic legacy code to add actual type parameters in both Java and AspectJ languages.

Aplicações de rede com altos requisitos de dependabilidade devem ser testadas cuidadosamente em condições de falhas de comunicação para aumentar a confiança no seu comportamento apropriado na ocorrência de falhas. Injeção de falhas de comunicação é a técnica mais adequada para o teste dos mecanismos de tolerância a falhas destas aplicações em presença de falhas de comunicação. Ela é útil tanto para auxiliar na remoção de falhas como na previsão de falhas. Dentre as aplicações de rede, algumas são baseadas em mais de um protocolo, como UDP, TCP e RMI. Elas são denominadas multiprotocolo no contexto desse trabalho, que foca naquelas escritas em Java e baseadas em protocolos que estão acima do nível de rede na arquitetura TCP/IP. Um injetor de falhas de comunicação adequado, que trate todos os protocolos utilizados, é necessário para o seu teste. Caso a emulação de uma falha que afete a troca de mensagens não leve em consideração todos os protocolos simultaneamente utilizados, o comportamento emulado durante um experimento poderá ser diferente daquele observado na ocorrência de uma falha real, de modo que podem ser obtidos resultados inconsistentes sobre o comportamento da aplicação alvo em presença da falha. Muitos injetores de falhas de comunicação encontrados na literatura não são capazes de testar aplicações Java multiprotocolo. Outros possuem potencial para o teste dessas aplicações, mas impõem grandes dificuldades aos engenheiros de testes. Por exemplo, contrariamente ao enfoque deste trabalho, algumas ferramentas são voltadas à injeção de falhas de comunicação para o teste de protocolos de comunicação, e não de aplicações. Tal orientação ao teste de protocolos costuma levar a grandes dificuldades no teste de caixa branca de aplicações. Entre outros exemplos de dificuldades proporcionadas por ferramentas encontradas na literatura estão a incapacidade de testar diretamente aplicações Java e a limitação quanto aos tipos de falhas que permitem emular. A análise de tais ferramentas motiva o desenvolvimento de uma solução voltada especificamente ao teste de aplicações multiprotocolo desenvolvidas em Java. Este trabalho apresenta uma solução para injeção de falhas de comunicação em aplicações Java multiprotocolo. A solução opera no nível da JVM, interceptando mensagens de protocolos, e, em alguns casos, opera também no nível do sistema operacional, usando regras de firewall para emulação de alguns tipos de falhas que não podem ser emulados somente no nível da JVM. A abordagem é útil para testes de caixa branca e preta e possui características importantes como a preservação do código fonte da aplicação alvo. A viabilidade da solução proposta é mostrada por meio do desenvolvimento de Comform, um protótipo para injeção de falhas de comunicação em aplicações Java multiprotocolo que atualmente pode ser aplicado para testar aplicações Java baseadas em qualquer combinação dos protocolos UDP, TCP e RMI (incluindo as baseadas em um único protocolo). / Networked applications with high dependability requirements must be carefully tested under communication faults to enhance confidence in their proper behavior. Communication fault injection is the most suitable technique for testing the fault tolerance mechanisms of these applications under communication faults. The technique is useful both for helping in fault removal and for fault forecasting. Some networked applications are based on more than one protocol, such as UDP, TCP and RMI. They are called multi-protocol in the context of this work, that targets on those written in Java and based on protocols above Internet layer in TCP/IP architecture. A suitable communication fault injector, that properly handles all used protocols, is required for their test. If the emulation of a fault that affects message exchanging does not take into account all simultaneously used protocols, the behavior emulated in an experiment can be different from that observed under real fault occurrence. Therefore, inconsistent results about the target application’s behavior under faults can be obtained from the experiments. Many communication fault injectors found in literature are not capable of testing multi-protocol Java applications. Others can potentially test these applications, but they impose several drawbacks for test engineers. For instance, contrarily to the focus of this work, some tools aim to communication protocol testing and not to application testing. This orientation to protocol testing usually leads to great difficulties in white box testing of applications. Other examples of difficulties related to using tools found in literature include inability to directly test Java applications and limitations in respect to types of emulated faults. The analysis of the fault injectors found in literature motivates the development of a solution specifically aimed at testing multi-protocol applications written in Java. This work presents a solution for communication fault injection in multi-protocol Java applications. The solution works at JVM level, intercepting protocol messages, and, in some cases, it also operates at the operating system level, using firewall rules for the emulation of faults that could not be emulated at JVM level. The approach is useful for both white box and black box testing and has advantages such as preserving the target application’s source code. The viability of the proposed solution is shown by the development of a prototype tool called Comform, that is aimed at multi-protocol Java application testing. Comform can be applied to test Java applications based on any combination of UDP, TCP, and RMI (including those based on a single protocol).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228793.pdf: 474401 bytes, checksum: 95dadb968677f738c3c346077f2fc5b8 (MD5) / A tecnologia da televisão digital irá possibilitar a transmissão de sinais digitais para televisores adaptados para recepção de áudio, vídeo e dados. Esses aparelhos serão capazes de receber um número maior de canais do que existe atualmente para televisão analógica. Além disso, os usuários poderão receber e enviar programação e serviços de televisão digital. Essa interatividade deve se aproximar com o que acontece hoje com a Internet. A mudança na utilização do televisor de uma interatividade quase inexistente e com poucos canais disponíveis para um cenário de grande interatividade e com a existência de muitos canais pode constituir uma barreira para o uso da televisão digital. Essa mudança de cultura deve ser acompanhada por ferramentas que facilitem o uso dessa nova tecnologia para os usuários. Na busca por programas e serviços de interesse do usuário, os agentes de software se tornam importantes para que essa atividade não se torne árdua e demorada. Nessa dissertação foi concebido e implementado um sistema de agentes que utiliza uma infra-estrutura em Java para buscar e apresentar programas de televisão digital de interesse do usuário. A implementação do sistema e as ferramentas utilizadas são independentes de fornecedores de televisores digitais. O sistema de agentes desenvolvido auxilia os usuários nas tarefas de busca e foi implementado e executado em um ambiente que simula o da televisão digital. O principal problema enfrentado na implementação desses agentes é adaptar um ambiente de televisão digital ainda não disponível atualmente no Brasil que possa executar esse sistema de agentes. Com a utilização de um sistema de agentes é possível facilitar o uso e aperfeiçoar o desenvolvimento de sistemas para televisão digital.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:00:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246936.pdf: 936172 bytes, checksum: 9032ac03359c83dacf28e90f5890c069 (MD5) / Existem desenvolvedores de software que acreditam que uma interface é apenas para apresentar de maneira mais amigável, bonita e fácil, as funcionalidades providas pelo software. Entretanto, assim como existe uma relação de influencia mutua entre pensamento e linguagem, a interface do software pode influenciar numa atividade cognitiva suportada pelo computador. Este trabalho mostra uma forma de auxiliar o design de interfaces para sistemas de aprendizagem de apoio ao pensamento critico, através da abordagem da Engenharia Semiótica e suas derivações, onde a interface é uma mensagem unilateral do designer para o usuário. O Design desses sistemas é baseado num modelo computacional que aplica a Teoria da Atividade e a Pedagogia do Julgamento. Nesse contexto a interface pode contribuir diretamente no processo de desenvolvimento do pensamento crítico. Essa proposta de design de interface é aplicada num software web que implementa a atividade de Crítica ao Conhecimento.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / Muitos métodos em mineração distribuída têm sido desenvolvidos com o objetivo de viabilizar a aplicação de técnicas de mineração em grandes volumes de dados. As pesquisas em mineração distribuída têm como interesse principal a otimização de algoritmos e t / Many methods in distributed data mining have been developed with the objective to make possible the application of approaches in very large databases. The researches in distributed data mining have as main interest in the optimize algorithms and approache

ARAÚJO, Arlino Henrique Magalhães de. Abordagens para a sintonia de comandos SQL. 2012. 141 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T19:13:44Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ahmaraujo.pdf: 3845909 bytes, checksum: a4d10d94371f6556e25effa5d9afd13a (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T13:33:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ahmaraujo.pdf: 3845909 bytes, checksum: a4d10d94371f6556e25effa5d9afd13a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_ahmaraujo.pdf: 3845909 bytes, checksum: a4d10d94371f6556e25effa5d9afd13a (MD5) Previous issue date: 2012 / Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBDs) permitem especificar comandos, por meio de linguagens declarativas de alto nível, como SQL Structured Query Language), por exemplo, com a finalidade de executar diferentes operações sobre os dados armazenados (consultas, atualizações, inserções e remoções). O otimizador de consultas é o módulo do SGBD responsável por escolher um plano de execução eficiente para cada comando SQL a ser executado. Para este propósito, os otimizadores procuram, em um grande espaço de busca, o plano de execução que proporcione o menor tempo de resposta. Dois comandos SQL são considerados equivalentes se retornarem os mesmos resultados. Uma vez que a sintaxe de um comando SQL influencia a escolha do plano de execução, o otimizador pode produzir planos de execução distintos para comandos SQL equivalentes. Consequentemente, comandos SQL equivalentes podem apresentar tempos de resposta diferentes. Este fato decorre das operações utilizadas em cada comando SQL (ordenações, agregações, remoção da valores duplicados, utilização de tabelas temporárias, subconsultas, dentre outras). Neste cenário, mesmo usando métodos de acesso e estratégias de avaliaçãao suportadas pelo SGBD, às vezes, os otimizadores não conseguem produzir planos ótimos. Nestes casos, deve ser realizado o ajuste (ou sintonia) do comando SQL. Para isso, em geral, duas estratégias são frequentemente utilizadas: (a) reescrever o comando SQL; e (b) aplicar Query Hinting. A técnica de reescrita consiste em escrever um novo comando SQL, equivalente ao comando SQL original, mas que apresente um tempo de resposta menor. Entretanto, o processo de reescrita de comandos SQL écomplexo e requer bastante conhecimento em diferentes áreas, tais como: (i) otimização de consultas, execução de operadores de planos de consultas, configuração de parâmetros e outros aspectos internos dos bancos de dados; (ii) identificação de índices necessários e outras e’struturas de acesso; (iii) manutenção de estatísticas sobre os dados; e (iv) características dos sistemas de armazenamento de dados. Este trabalho propõe duas abordagens distintas para suportar a reescrita de comandos SQL em bancos de dados relacionais: uma abordagem assistida e outra automática. As duas abordagens propostas utilizam um conjunto de heurísticas para realizar a reescrita dos comandos SQL. As heurísticas são constituídas de regras que visam identificar oportunidades de sintonia nos comandos SQL. Com o objetivo de avaliar a eficiência das abordagens propostas uma avaliação experimental foi realizada. Os experimentos foram conduzidos em trs diferentes cenários: i) com o benchmark TPC-H, ii) com a base de dados do TPC-H e uma carga de trabalho sintética e iii) com a base de dados do sistema SIG e uma carga de trabalho sintética. Para cada cenário, três SGBDs foram avaliados: PostgreSQL, Oracle e SQL Server. Os resultados dos testes realizados mostram que tanto a abordagem assistida quanto a automática proporcionaram ganhos de desempenho, reduzindo o tempo de resposta das cargas de trabalho avaliadas.