Neste trabalho se estuda os principais métodos de planejamento temporal. Propõe soluções baseadas no grafo de planos, bem como soluções baseadas na tradução deste em Redes de Petri Temporais. Objetivando a contextualização do cenário em que o presente trabalho se insere, é apresentada uma revisão dos algoritmos que fazem o tratamento de problemas de planejamento clássico e o planejamento temporal. Propõe-se um novo método de tratamento temporal sobre o grafo de planos e sua tradução para uma Rede de Petri Temporal. / In this work it is studied the main methods of temporal planning. It is proposed solutions based on graph of plans as well as solutions based on the translation of graph of plans into time Petri nets. A review is presented about the algorithms for the treatment of classical planning and temporal planning. This review aims at to present the context of this work. Subsequently, it is proposed a new method of temporal treatment for the graph of plans and its translation into a time Petri net.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoAMV.pdf: 949844 bytes, checksum: ba5839bf5dddd12b97b03d717da638fd (MD5) Previous issue date: 2006-11-30 / The Ethernet technology dominates the market of computer local networks. However, it was not been established as technology for industrial automation set, where the requirements demand determinism and real-time performance. Many solutions have been proposed to solve the problem of non-determinism, which are based mainly on TDMA (Time Division Multiple Access), Token Passing and Master-Slave. This work of research carries through measured of performance that allows to compare the behavior of the Ethernet nets when submitted with the transmissions of data on protocols UDP and RAW Ethernet, as well as, on three different types of Ethernet technologies. The objective is to identify to the alternative amongst the protocols and analyzed Ethernet technologies that offer to a more satisfactory support the nets of the industrial automation and distributed real-time application / A tecnologia Ethernet domina o mercado de redes locais de computadores. Entretanto, n?o se estabeleceu como tecnologia para a automa??o industrial, onde os requisitos exigem determinismo e desempenho de tempo real. Muitas solu??es foram propostas para resolver o problema do n?o determinismo, as quais s?o baseadas principalmente em TDMA (Time Division Multiple Access), Token Pass e Master-Slave. Este trabalho de pesquisa realiza medidas de desempenho que permite comparar o comportamento das redes Ethernet quando submetidas ?s transmiss?es de dados sobre os protocolos UDP e RAW Ethernet, bem como, sobre tr?s tipos diferentes de tecnologias Ethernet. O objetivo ? identificar a alternativa dentre os protocolos e tecnologias Ethernet analisadas que oferecem um suporte mais satisfat?rio ?s redes da automa??o industrial, e aplica??es de tempo real distribu?das

No presente trabalho serão apresentadas questões usuais em jogos diferenciais, nos quais os jogadores envolvidos têm objetivos diferentes; ou seja, enquanto um dos jogadores tenta fugir, o outro tenta pegar. Além disso, será definido um modelo de especificação para o jogo diferencial lobos e cordeiro. As Redes de Petri foram escolhidas como forma de especificação para o jogo proposto. Assim, o objetivo será estabelecer estratégias eficientes para o jogo lobos e cordeiro para que se possa realizar um estudo da complexidade das questões apresentadas para este jogo, levando-se em consideração a especificação formal apresentada para tal jogo. / In this work usual questions in differential games will be presented, in which the involved players have different objectives; that is, while one of the players tries "to run away", the other tries "to catch". Moreover, a specification for the differential game "wolves and lamb" will be defined. The Petri Nets had been chosen as specification formalism for the considered game. Thus, the objective is to establish efficient strategies for the game wolves and lamb so that we can carry out a study of the complexity of the presented questions, taking into consideration the presented formal specification for the game.

A fase inicial de projeto de sistemas, baseada na elicitação, modelagem e análise dos requisitos é considerada a mais complexa e a mais estratégica para obtenção de bons resultados. Por conseguinte, erros precisam ser detectados durante esta fase inicial, antes de começar a implementação, evitando assim o desperdício de tempo e recursos. Este trabalho propõe um método formal de modelagem, análise e verificação de requisitos, partindo de uma representação semi-formal de requisitos em UML, e utilizando o formalismo das Redes de Petri para proceder à modelagem, análise e verificação. Propriedades das redes de Petri, tais como invariantes, são usadas para analisar os requisitos, permitindo uma validação antecipada dos requisitos no processo de design. O objetivo deste trabalho é estender a aplicação das redes de Petri como representação formal para a modelagem e análise de requisitos, endereçando assim a fase anterior às especificações. Pressupõe-se a existência de uma disciplina de projeto baseada em modelos (model driven) que abrange a fase inicial do projeto e se propaga para a modelagem e verificação de soluções. Assim, a abordagem proposta nesta tese se encaixa plenamente em um processo orientado a modelos que use a mesma linguagem: as redes de Petri. / The first stage of system design, which includes elicitation, modeling, and analysis of requirements is considered at the same time, very complex and very strategic to achieve proper results.Therefore it is important to detect mistakes both, conceptual and in requirements, before implementation begins, avoiding the waste of time and resources. This work proposes a formal method for modeling, analysis and verification of requirements, starting with a semi-formal representation of requirements in UML. Petri net and its properties such as invariants are used to analyze requirements, thereby allowing that requirements can be validated earlier. The main objective of this work is to extend the application of Petri Nets, as a formal representation, to requirements phase, addressing specification building. It is assumed that there is a model driven design approach that encompass the initial (requirements) phase and goes through the modeling and verification of solutions. Therefore the approach proposed in this work fits a model driven general approach which could use the same formal language: Petri Nets.

O presente trabalho envolve a elaboração de um modelo matemático para um processo industrial de produção de cloro e soda a partir de salmoura, visando sua otimização em termos de eficiência de produção e dos custos dos consumos de energia elétrica e vapor. O estudo contemplou duas etapas do processo: eletrólise e concentração de licor de NaOH por evaporação. Para a unidade de eletrólise não foram encontrados na literatura modelos fenomenológicos adequados à simulação do processo. Por essa razão, foram desenvolvidos modelos empíricos baseados em redes neurais tipo ?feedforward? constituídas por três camadas, a partir de dados da operação industrial. Para a unidade de evaporação foi elaborado um balanço de energia adequado à estimativa do consumo de vapor. Porém, devido à falta de modelos para previsão das relações de equilíbrio para o sistema, o modelo fenomenológico foi substituído por um modelo de redes neurais tipo ?feedforward? de três camadas também para essa unidade. Para ajuste dos modelos, uma base de dados foi montada a partir de dados de operação do processo da Carbocloro S.A. Indústrias Químicas, localizada em Cubatão-SP, analisados por meio de técnicas estatísticas multivariadas, visando detectar e eliminar erros grosseiros e dados anômalos, além de identificar correlações entre variáveis e diferentes regimes operacionais da planta de produção de cloro e soda. Os modelos ajustados para os diferentes circuitos de células de eletrólise, bem como para a etapa de evaporação, apresentaram boa concordância com os dados operacionais. Isto possibilitou sua utilização para simular a operação das unidades de células eletrolíticas e evaporação no processo industrial de produção de cloro-soda, com células tipo diafragma. O modelo matemático baseado em redes neurais foi utilizado em estudos de otimização do processo, de modo a maximizar o ganho financeiro na unidade industrial, para uma dada condição de operação. / The present work consists on the development of a mathematical model on an industrial chlorine and sodium hydroxide production plant, aiming at the optimization of production efficiency and costs saving concerning electrical energy and vapor consumption. Two process steps were considered in the study: electrolysis and NaOH-liquor concentration by evaporation. Since there are no adequate models reported in the literature for simulating electrolysis-based processes like the one considered, empirical models for the different types of electrolysis cells were developed based on the fitting of neural networks to operational data from industrial operation. In this case, feedforward neural networks containing three neuron layers were fitted to the data. The raw data obtained from industrial operation at Carbocloro plant, in Cubatão ? SP, were first treated by means of multivariate statistical techniques, with the purpose of detecting and eliminating data containing gross errors and outliers, as well as to identify correlations among variables and different operational regimes of the industrial plant. Although material and energy balances for the evaporation step have been initially adopted, this approach could not be used in simulations due to the lack of valid models to predict liquid ? vapor equilibria for the specific system. Thus, a neural network model was also fitted to data from operation of the evaporation step. Fitting of the neural network models resulted in good agreement between model predictions and measured values of the model output variables, and this enabled their use in simulation studies for the electrolysis and evaporation process steps. The neural network-based mathematical model was utilized in process optimization studies aiming at the best financial gain under given operational conditions.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Web Services (WS) sÃo pilares para a construÃÃo de aplicaÃÃes orientadas a serviÃos. Uma sÃrie de linguagens para a composiÃÃo de serviÃos web tÃm sido propostas, sendo formado um consenso em torno da linguagem de execuÃÃo de processos de negÃcio (BPEL). BPEL centra-se em processos de negÃcio que orquestram interaÃÃes de WS. No entanto, em geral, processos de negÃcio sÃo compostos por um amplo espectro de atividades que exigem muitas vezes a participaÃÃo humana para executar tarefas, rever ou aprovar medidas e inserir dados. Essas interaÃÃes humanas sÃo abordadas em uma nova especificaÃÃo do BPEL denominada de BPEL4People. BPEL4People introduz a atividade humana para BPEL. Com o uso do BPEL4People, modelos formais (como as redes de Petri) de BPEL4People tÃm sido propostos. Com base em modelos formais à possÃvel a realizaÃÃo de anÃlises formais, tais como anÃlise de desempenho de modelos para descobrir possÃveis problemas em WS orquestrados com o BPEL4People. Hà duas dimensÃes importantes para o desempenho de WS: tempo de resposta e escalabilidade. O tempo de resposta à a capacidade de um sistema de prover tempos aceitÃveis para suas atividades e a escalabilidade à a capacidade de um sistema de continuar a cumprir seus objetivos de tempo de resposta quando a demanda pelo mesmo aumenta. Alguns trabalhos tÃm sido propostos acerca da anÃlise do desempenho de WS orquestrados com o BPEL. Nesta tese, à proposta uma arquitetura denominada ``SOASPE' (SOA + SPE) para a transformaÃÃo de cÃdigos BPEL4People em redes de Petri estocÃsticas generalizadas - Generalized Stochastic Petri Nets (GSPN) e redes de Petri coloridas - Coloured Petri Net (CPN). AtravÃs dos modelos GSPN e CPN de BPEL4People à possÃvel avaliar o desempenho dos WS orquestrados com o BPEL4People atravÃs da comparaÃÃo dos seus tempos de resposta reais quando submetidos a uma quantidade de requisiÃÃes e dos tempos de resposta dos modelos GSPN e CPN dos WS gerados pela arquitetura ``SOASPE' quando realizadas simulaÃÃes com a mesma quantidade de requisiÃÃes. Durante a transformaÃÃo de cÃdigos BPEL4People, as redes de Petri sÃo usadas para modelar atividades BPEL e as atividades humanas. EntÃo, pela simulaÃÃo dos modelos gerados, problemas potenciais com o desempenho de WS orquestrados com o BPEL4People podem ser detectados. / Web Services (WS) are pillars for the construction of service-oriented applications. A number of languages for web service composition have been proposed, formed a consensus on the language of business process execution (BPEL). BPEL focuses on business processes that orchestrate WS interactions. However, in general, business processes are composed of a broad spectrum of activities that often require human involvement to perform tasks, review or approve steps and enter data. These human interactions are discussed in a new specification of BPEL called BPEL4People. BPEL4People introduces human activity to BPEL. With the use of BPEL4People, formal models (such as Petri nets) of BPEL4People have been proposed. Based on formal models is possible to perform formal analysis, such as performance analysis of models to discover potential problems with the WS orchestrated with BPEL4People. There are two dimensions important to the performance of WS: response time and scalability. The response time is the ability of a system to provide an acceptable time for their activities and scalability is the ability of a system to continue to fulfill its goals of response time when demand for it increases. Some works have been proposed about the performance analysis of WS orchestrated with BPEL. In this thesi, it is proposed an architecture called ``SOASPE' (SOA + SPE) for the transformation of the BPEL4People code in generalized stochastic Petri nets (GSPN) and colored Petri nets (CPN). Through the GSPN and CPN models of BPEL4People is possible to evaluate the performance of WS orchestrated with BPEL4People by comparing their real response times when subjected to a number of requests and response times of the GSPN and CPN models generated by the architecture ``SOASPE' when simulations with the same amount of requests. During the transformation of BPEL4People code, Petri nets are used to model BPEL activities and human activities. Then, by simulation of generated models, potential problems with the performance of WS orchestrated with BPEL4People can be detected.

Neste trabalho à apresentada uma proposta de conversÃo de modelos de cÃlulas de manufatura (FMS) em Redes de Petri Coloridas (RPC) para Ladder Logic Diagram (LLD). Explora-se modelos de RPC controlados - construidos usando-se como metodologia de controle supervisÃrio as RestriÃÃes de Controle sobre Cores Decompostas (RCCD) - e modelos nÃo controlados. Enfatiza-se a transformaÃÃo de RPC nÃo controlada para LLD e a facilidade de inclusÃo do controle. Os resultados aqui descritos demonstram que a metodologia facilita o trabalho de um programador de CLP em LLD minimizando os possÃveis erros durante a fase de programaÃÃo. Para exemplificar a metodologia foi desenvolvido um conversor de RPC para LLD, produzido em ambiente JAVA, afim de evidenciar a dinÃmica de conversÃo. Para a validaÃÃo dos resultados do conversor à usado um robà articulado vertical controlado via CLP, que opera comparativamente com e sem supervisÃo, o qual fora modelado primeiramente em RPC sem supervisÃo, depois aplicada a tÃcnica RCCD, a supervisÃo e a conversÃo para LLD. / In this dissertation, is presented a proposal of conversion of models of manufacturing cell (FMS) from Colored Petri Nets (CPN) to Ladder Logic Diagram (LLD). It explores the controlled CPN models - constructed using the methodology of supervisory Control Restrictions on Decomposed Colors (CRDC) - and not controlled models. It emphasizes the transformation of CPN not controlled for the LLD and ease for inclusion of control. The results described herein demonstrate that the methodology facilitates the work of a PLC programmer in LLD minimizing possible errors during the programming phase. To illustrate the methodology we developed a converter from CPN to LLD, produced in JAVA, in order to clarify the dynamic conversion environment. To validate the results of the converter, is controlled by PLC, a vertical articulated robot which works compared with and without supervision which had been firstly modeled in CPN without supervision, then applied to CRDC, the supervision and the conversion technique for LLD.

Este trabalho define um modelo de execução para cláusulas Prolog, a partir do modelo abstrato de Máquinas de Cláusulas, e o Projeto de uma arquitetura paralela que suporte o modelo proposto. São também introduzidos alguns aspectos sobre as linguagens Lógicas e as máquinas Prolog visto que estes elementos estão relacionados intimamente tanto com o modelo quanto com a arquitetura propostos. Na proposta do modelo de execução são definidos uma representação para os elementos do modelo abstrato (predicados, arcos e clausulas) e um conjunto de algoritmos que permitem a operacionalização do modelo de forma a que tanto o paralelismo como a concorrência inerentes ao modelo abstrato sejam exploradas de forma integral. Na proposta da arquitetura são, primeiramente, discutidas algumas opções de arquitetura básica e, posteriormente, descrita a arquitetura escolhida tanto a nível de blocos bem como dos seus componentes principais, a saber: interface de mem6ria, processador e rede de interconexão. Para cada um destes componentes são descritas as principais instruções e são apresentados os algoritmos que as implementam. Junto com a descrição da arquitetura é definida uma estrutura de dados que permite a implementação da representação descrita no modelo de execuqao e é definido também o algoritmo de unificação que percorre a estrutura proposta. Na validação é feito o cálculo da largura de banda máxima alcançada pela arquitetura proposta, calculo este baseado no algoritmo de unificação descrito. E também feita uma avaliação do ganho de performance da arquitetura proposta em relação a um processador bem como é justificado o numero de processadores escolhidos comparando a performance alcançada na arquitetura proposta com a performance alcançada por conjuntos maiores e menores de processadores. Por fim na conclusa o são feitos comentários sobre os objetivos atingidos e sobre possíveis extensões a este trabalho. / The present work defines a execution model for Prolog clauses based on the clause machines abstract model and then proposes a parallel architecture for the execution model. Some topics about Logic languages and Prolog machines were therefore introduced because they are closely related with, both, the model and the architecture proposed. In the execution model the representation of the abstract model elements (predicates, arcs and clauses) and the set of algoritms that allow the operation of the model were defined so that the parallelism of the model can be integraly achieved. In the architecture proposal, first some options for the basic architecture were discussed and then the chosen architecture is describeb at block level as much as at its components level. The most importants components reported are the memory interface, the processor and the interconection net, for each one of them the possible instructions were describeb as well as their algoritms. Together with the especification of the architecture, the data estructure that allows the implementation of the execution model representation and the concerning unification algorit that scans the proposed representation were especified too. In the validation the thoughtput permited by the proposal architecture is calculated based on the unification algoritm earlier described. Besides that the performance gain compared with an architecture with only one processor was estimated, as much as the confrontation of the performance of lesser and greater sets of processors elements were made in order to validate the chossen number. At last, in the conclusion, some coments about the fulfilled goals and about eventual extends for the work.

Nos últimos anos, minha produção no campo da arte tem sido mediada por aparelhos, caixas pretas programadas, como bem define Vilém Flusser. Procuro entender como o computador e o vídeo funcionam e, daí, ver quais outros roteiros possíveis para a produção e distribuição do meu trabalho que, nestas condições, existe necessariamente como imagem técnica. A estrutura das redes telemáticas tem se mostrado o principal roteiro, um lugar inicialmente ocupado em 1998 por um arquivo de imagem enviado por e-mail e, atualmente, também pela minha produção de vídeo e áudio. Durante o mestrado, entendi que a própria dissertação poderia ser considerada um lugar, uma parte estendida das redes telemáticas definida pela reprodutibilidade técnica. Um suporte: outro roteiro. Peça híbrida, construída pela justaposição: texto acadêmico + trabalho de arte. Neste suporte, construo e analiso trabalhos específicos, localizo minhas intenções e referências mais diretas no campo da arte; parto de conceitos básicos da reprodutibilidade técnica e das novas tecnologias; refiro-me ao contexto histórico das vanguardas, particularmente, às colagens e alguns de seus desdobramentos. Enfim, tento entender melhor minha localização no campo da arte: em rede, mediado por aparelhos, parte do sujeito-Nós definido precisamente por Edmond Couchot. / During the past few years, my work in the field of art has been mediated by devices, programmed black-boxes, as it is well defined by Vilém Flusser. I try to understand how the computer and the video work and, furthermore, to discover which are the other possible scripts for the production and distribution of my work, that, in these conditions, necessarily exists as mechanical image. The telematic nets’ structure has being shown as the main script, a location initially occupied in 1998 by an image file sent by e-mail and, now-a-days, also by my video and audio production. By means of my masters program, I concluded that the dissertation itself could be considered a place, an extended partition of the telematic nets defined by the mechanical reproducibility. One support: another script. Hybrid piece, built by juxtaposition: academic text + art work. Into this support, I build and analyse specific works, I locate my most definite intentions and references in the field of art; I begin with basic concepts of the mechanical reproducibility and the new technologies; I refer to the historical context of the vanguards, particularly, to the collages and some of their unfolding. Finally, I aim to better understand my position in the field of art: in the web, mediated by devices, part of the subject-Us defined precisely by Edmond Couchot.

No presente trabalho serão apresentadas questões usuais em jogos diferenciais, nos quais os jogadores envolvidos têm objetivos diferentes; ou seja, enquanto um dos jogadores tenta fugir, o outro tenta pegar. Além disso, será definido um modelo de especificação para o jogo diferencial lobos e cordeiro. As Redes de Petri foram escolhidas como forma de especificação para o jogo proposto. Assim, o objetivo será estabelecer estratégias eficientes para o jogo lobos e cordeiro para que se possa realizar um estudo da complexidade das questões apresentadas para este jogo, levando-se em consideração a especificação formal apresentada para tal jogo. / In this work usual questions in differential games will be presented, in which the involved players have different objectives; that is, while one of the players tries "to run away", the other tries "to catch". Moreover, a specification for the differential game "wolves and lamb" will be defined. The Petri Nets had been chosen as specification formalism for the considered game. Thus, the objective is to establish efficient strategies for the game wolves and lamb so that we can carry out a study of the complexity of the presented questions, taking into consideration the presented formal specification for the game.