Devido ao grande avanço no desenvolvimento de hardware e em tecnologias de redes de alta velocidade, além da necessidade de aplicações que demandam cada vez mais poder de processamento em contextos de uso colaborativos, surge a necessidade de aplicações que aproveitem ao máximo o que as novas tecnologias de hardware e rede têm a oferecer. É neste contexto o Grid Computacional emerge como uma tecnologia inovadora no sentido de permitir a criação de aplicações distribuídas envolvendo uma ampla gama de recursos. A demanda de pesquisa nesta área ainda é grande, principalmente em algumas áreas da computação distribuída como a disseminação e recuperação de dado e informações. Esse trabalho é focado nessa necessidade e propões a utilização de alguns protocolos do padrão da indústria Universal Plug and Play de conectividade entre dispositivos inteligentes para a implementação de Grid Computacional através de alguns cenários típicos de aplicações em Grid. Esses protocolos podem ser muito úteis na construção de serviços do middleware do grid computacional relativos à disseminação e recuperação de dados e informações.

O Problema de Transporte de Derivados de Petróleo em Oleodutos consiste em determinar como operar uma rede de oleodutos, atendendo às demandas dos mercados locais, levando em conta o plano de produção dentro de um horizonte temporal pré-estabelecido, satisfazendo restrições operacionais e minimizando os custos de transporte nos oleodutos. A realidade atual vivida pela indústria do petróleo no Brasil aponta para uma tendência de independência crescente entre os envolvidos com a distribuição dutoviária. Este novo cenário exigirá maior segurança e privacidade da informação trocada entre os participantes, impossibilitando um processo de solução centralizado como o atual. Este trabalho mostra a adequação de modelar este problema como um DCOP (Problema de Satisfação de Restrições Distribuído com Otimização), onde as variáveis e restrições são distribuídas entre múltiplos agentes autônomos, que representam diferentes terminais e refinarias, de forma a manter a privacidade das informações associadas a cada um deles. Para a solução deste DCOP é utilizado o algoritmo Adopt (Assíncrono Distribuído com Otimização), que foi adaptado para o problema de oleodutos e comparado com o algoritmo SBB (Branch-and-Bound Sincronizado), um algoritmo reconhecidamente completo para DCOP. Esta avaliação de desempenho é realizada utilizando tanto a métrica tradicional de Número de Ciclos, quanto a métrica de Custo Cumulativo, que é uma alternativa para algoritmos distribuídos genéricos, e considera diferentes heurísticas para Adopt e SBB. Além disso, uma técnica de pré-processamento foi desenvolvida para melhorar a eficiência do Adopt. Tal como no trabalho original do Adopt, os resultados experimentais confirmam sua superioridade sobre o SBB também para este tipo de problema, e indicam as heurísticas mais adequadas.

Background Subtraction is a very important task in image processing because its results are used in algorithms that recognize more complex object behaviors. This proposed research technique extracts movement evidences from difference: 1) between two consecutive frames; 2) between current frame and the fourth previous frame; and 3) between the current frame and a background model. These evidences are combined using the strategy of adding complementary values before applying thresholds. This strategy, combined with the application of the "iterate only once" requirement, leads to a Cost-effective Background Subtraction Technique. The main contribution of this work is the development of a novel pixel classification metric. Besides, it was extended by the following incremental improvements: 1st) The proposition of a half-connected filter as a fullfilment of the "iterate only once" requirement; 2nd) The extension of a simple and efficient shadow filter; and 3rd) The development of a quick way to evaluate accuracy of background subtraction techniques, based on a Genetic Algorithm (GA) and a Distributed Processing environment. When compared to recent research, the proposed technique results are better in performance and accuracy, this last one is due to an optmization process using a Genetic Algorithm. When performing tests on an Intel Dual Core Pentium 1.60GHz microprocessor with 1GB RAM, up to 376 Frames Per Second (FPS) of 160x120 color images were classified using this technique.

A preocupação com os requisitos de safety e security de sistemas de controle industriais tem aumentado sensivelmente nos últimos anos. A crescente demanda por sistemas de controle industriais baseados em padrões abertos, a necessidade de integração de dados de processo com ERP's e sistemas corporativos e o acesso remoto aos sistemas de controle trazem consigo maiores requisitos de segurança e, conseqüentemente, torna-se necessário um estudo mais aprofundado de seus riscos e implicações. Assim, verifica-se a necessidade crescente nas grandes empresas de uma forma de avaliar e qualificar o nível de segurança em que se encontram seus sistemas de controle. Neste trabalho é proposto um processo de avaliação de riscos e o estabelecimento de um indicador associado à security em sistemas de controle industriais. Na intenção de validar o processo proposto, foi realizado um estudo de caso em uma unidade de processo industrial, com arquitetura de controle baseado em Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), sendo consultadas fontes distintas, no sentido de detectar as combinações de vulnerabilidades de security com maior potencial de dano. Os resultados experimentais obtidos confirmam a adequação do processo proposto. O processo de avaliação formulado toma como base as idéias presentes na metodologia COCOTS Risk Analyser e as vulnerabilidades apresentadas no guia do NIST, no intuito de prover um indicador único que reflita o nível de segurança do sistema corrente.

This work presents an extension for OpenUP software development process, which includes the disciplines of Simulation and Prototyping for developing WSN applications. The simulation discipline was created to address performance, scalability, and integration requirements in the software development process for WSN application. The prototyping discipline was created in order to improve the knowledge about the system as well as to refine information about the system gathered from simulation study. We also describe the integration of both disciplines with OpenUP based on work products. A WSN application was developed in order to illustrate the use of the proposed disciplines. The WSN application monitors the environmental conditions required to age a sugar cane spirits. During the execution, the effort and time required to perform each activity is measured. We also performed a simulation study to investigate how proposed disciplines influence the software development process. A simulator based on discrete simulation approach is described and some experiments are performed, generating valuable results. Experiments with different team sizes and process models are performed and described. And their results are illustrated.

Grid Computing é um tipo de computação paralela e distribuída no qual diferentes máquinas distribuídas geograficamente são conectadas para a formação de um metacomputador, cujo principal propósito é aproveitar recursos subutilizados. A Embraer é uma empresa com mais de dez mil computadores e este trabalho é motivado pela idéia de aproveitar esse potencial para criar um grid de computadores capaz de executar casos de testes dos modelos do projeto do Avião Virtual e outras aplicações aeronáuticas que hoje são executadas em um único computador ou em clusters. O objetivo do trabalho é propor uma adaptação do método de engenharia de software RUP - Rational Unified Process ainda pouco utilizado pela Embraer para adequá-lo a projetos de desenvolvimento de grids de computadores. Para avaliação da viabilidade da adaptação foi construído um protótipo de um grid. Essa construção teve sucesso e o protótipo foi utilizado para aquisição de medidas de desempenho da tecnologia escolhida para sua criação.

Este trabalho sugere um algoritmo para ambiente distribuído que determina as K-melhores soluções para o problema da mochila unidimensional. O algoritmo baseia-se no trabalho de Yanasse, Soma e Maculan (1995), que trata da mesma questão para ambiente serial. Entretanto, convém ressaltar que a versão distribuída do algoritmo possui profundas modificações em relação à versão serial. Primeiramente, o algoritmo serial foi estudado e totalmente implementado. A segunda etapa do trabalho foi o desenvolvimento do algoritmo distribuído. Parte desta tarefa tratou da escolha de uma abordagem de implementação no ambiente distribuído. Duas abordagens foram levadas em consideração e os respectivos algoritmos foram implementados e testados. O paradigma divide and conquer para algoritmos paralelos foi o que prevaleceu. Quanto ao ambiente operacional, o algoritmo serial foi desenvolvido, na sua fase inicial, sobre a plataforma 486/Windows e linguagem de programação C++. Posteriormente, portou-se a aplicação para o ambiente RISC/UNIX. O algoritmo distribuído foi desenvolvido em linguagem de programação C++ aliada às funções da biblioteca PVM, Parallel Virtual Machine (Máquina Paralela Virtual), em uma rede de estações UNIX. Resutaldos computacionais são apresentados.

Este trabalho propõe um modelo de sistema de apoio à decisão empregando ferramentas de controle de fluxo decisório e a assessoria ao decisor quanto à qualidade e à confiabilidade das informações que utiliza para exercer suas atribuições. Por fim, a linha de ação adotada é avaliada com base nas informações disponíveis. O modelo contempla a impraticabilidade de prosseguir caso uma informação julgada crítica não esteja disponível ou não atenda aos requisitos mínimos. A base de dados é unificada e estruturada em uma ontologia de domínio, propiciando a interoperabilidade com outros sistemas e a inferência de conceitos e de valores indiretamente existentes, isto é, inferidos. A modelagem proposta e as simulações realizadas indicam uma solidez nos conceitos adotados e incremento na capacidade decisória apoiada por um sistema automatizado.

A popularização das redes de computador e a conseqüente facilidade de comunicação entre usuários fisicamente distantes permitiram a criação de softwares cooperativos. Esses softwares, chamados groupwares, permitem a participação conjunta em uma sessão de trabalho onde é realizada uma tarefa comum. A interação dos usuários entre si, com a tarefa realizada e com o groupware é realizada através de uma interface humano-máquina. Os groupwares precisam, portanto, de uma interface que possibilite a realização de tarefas particulares da maneira mais produtiva possível em relaçõ ao trabalho do grupo. Porém, cada usuário tem uma característica particular que acarreta uma necessidade diferente de interação com o groupware. Uma única interface dificilmente poderia adequar-se ao modo de interação de todo um grupo. Desta forma, para possibilitar uma ampliação da capacidade de cooperação, os groupwares devem possuir maneira de personalizar a interface oferecida a cada usuário levando em conta o perfil particular deste e as necessidades de cooperação do grupo. Este trabalho descreve um modelo e um framework que permitem a elaboração de groupwares com interfaces personalizáveis, interfaces que podem ser modificadas de acordo com o usuário. O modelo apresentado foi chamado de modelo Persona e consiste em três componentes básicos, a saber, Persona, Interface e Aplicação, que modelam os usuários, as interfaces e a parte funcional do groupware, respectivamente. A adoção deste modelo no desenvolvimento de um groupware estimula a criação de aplicações com interfaces dinâmicas e separáveis, que podem ser personalizadas durante a execução para adequar-se ao perfil do usuário particular. Com base nesse modelo, propõe-se um framework de implementação sobre um sistema de objetos distribuídos. Este framework apresenta classes que implementam os componenetes básicos do modelo e um ambiente de comunicação e distribuição para a execução do groupware. A motivação inicial para o desenvolvimento do modelo Persona e seu framework foram necessidades de projeto do Jade, um sistema para auxiliar o projeto de software orientado a objetos segundo a metodologia CRC/WB+. Assim sendo, um protótipo do Jade é apresentado como prova de conceito e exemplo de uso do modelo Persona e seu framework.

Este trabalho consiste na integração dos modelos computacionais já existentes de dinâmica de vôo, controle de vôo e de atuadores de superfícies de comando de uma aeronave em um sistema de simulação baseado na plataforma xPC Target do software Matlab. Esse sistema compreende um cluster de 4 computadores PC interligados. Um computador está encarregado da gerência dos demais e cada modelo é executado em um computador diferente, com comunicação via um barramento Arinc 429, um barramento CAN e um barramento próprio para Memória Compartilhada, além do barramento Ethernet para gerência. O objetivo é obter uma simulação distribuída mais realista do comportamento dinâmico de uma aeronave sujeita a distúrbios padrão e considerando-se também e dinâmica dos atuadores. Para tanto, foram investigados detalhes dos protocolos de comunicação dos componentes de hardware utilizados, avaliando-se inclusive os tempos de latência nos três barramentos de comunicação do cluster. Foram implementados modelos básicos para dinâmica da aeronave, para a geração do sinal de controle e simulação das perturbações. Procurou-se também apresentar os passos detalhados para que a continuidade do trabalho fosse estimulada, inclusive das ferramentas utilizadas do Matlab. Espera-se que o resultado deste trabalho venha contribuir para o estudo de futuros pesquisadores nas áreas de engenharia aeronáutica, controle e automação, propiciando um ambiente distribuído e realista de simulação.