Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-04-29T13:58:24Z No. of bitstreams: 1 Daniel Torres Bonatto_.pdf: 3486011 bytes, checksum: e32338e4597614de8de1a25e68695054 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T13:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Torres Bonatto_.pdf: 3486011 bytes, checksum: e32338e4597614de8de1a25e68695054 (MD5) Previous issue date: 2006 / HP - Hewlett-Packard Brasil Ltda / Nos últimos anos, tem-se observado a crescente evolução dos dispositivos portáteis, bem como de diversas novas tecnologias de comunicação sem fio. Esse avanço tecnológico propicia o surgimento de um cenário ideal para o desenvolvimento de ambientes que suportam a criação de aplicações pervasivas. Porém, um ambiente altamente dinâmico como este demanda a utilização de abstrações mais poderosas do que as existentes. O Holoparadigma propõe uma nova abstração, criada pensando em aplicações distribuídas executando em ambientes móveis. Nesta dissertação é apresentada a proposta para uma arquitetura de suporte a aplicações pervasivas para o Holoparadigma. Esta proposta estende as funcionalidades da HoloVM e define novos serviços para atender às demandas da computação pervasiva. Dentre estes serviços é definido um como sendo essencial para a arquitetura, que é o suporte à distribuição, composto por um servidor de nomes e uma camada para possibilitar a execução distribuída e transparente de programas. Para o modelo do servidor de nomes é definida uma estratégia de distribuição escalável e tolerante a falhas, conforme os princípios da computação pervasiva. Além disso, são mostrados resultados de experimentos realizados com este suporte. / Over the last few years, we have observed the growing evolution of portable devices, such as new technologies for wireless communication. This technological advance makes possible the emergence of an ideal scenery for developing environments supporting the creation of pervasive applications. However, such a highly dynamic environment demands the use of more powerful abstractions than those available today. Holoparadigm proposes a new form of abstraction, created aiming distributed applications running on mobile environments. In the present dissertation, we propose an architecture for Holoparadigmdesigned to support pervasive applications. This proposal extends the functionalities of HoloVM and defines new services to respond to the demand of pervasive computing. Among those services, one is defined as essential to the architecture, the support for distribution, which is composed by a name server and a layer for supporting distributed and transparent execution of programs. For the name server, a scalable and fault tolerant distribution strategy is defined, following the principles of pervasive computing. Furthermore, we show the results of experiments performed using this support.

Os avanços tecnológicos das últimas décadas têm motivado o desenvolvimento dos edifícios inteligentes, visando à criação de ambientes mais confortáveis e seguros para os ocupantes, economicamente vantajosos para os proprietários e ambientalmente corretos. Considerando-se que nestes ambientes emergem novas formas de interação entre os usuários e os sistemas prediais, as quais não são adequadamente tratadas por técnicas convencionais de modelagem, torna-se necessário o estudo de novas soluções que abordem essas interações. Assim, este trabalho apresenta a proposta de uma abordagem sistemática para modelar e simular os sistemas de controle de edifícios inteligentes. Considera-se o sistema de controle como um sistema orientado por eventos discretos, no qual a comunicação entre os dispositivos que o constituem é realizada por meio da troca assíncrona de mensagens. Nesta abordagem, é utilizada a rede de Petri colorida para especificar as funcionalidades do edifício inteligente e a interação entre os dispositivos que constituem o seu sistema de controle. Assim, fornece-se um procedimento estruturado para desenvolver modelos que facilita a especificação do algoritmo de controle dos subsistemas do edifício inteligente. Para avaliar as principais características do procedimento proposto, foi apresentado um exemplo de aplicação que aborda a integração das funcionalidades de um sistema de telefonia distribuído e um sistema de vigilância predial. A abordagem de modelagem possibilitou a identificação das funcionalidades dos dispositivos inteligentes que integram o sistema de controle em diferentes níveis de abstração e as interações que ocorrem durante o seu funcionamento. A realização deste trabalho contribui para o aprimoramento de novas abordagens para o desenvolvimento de sistemas de controle com arquiteturas heterárquicas. Estes sistemas são constituídos por dispositivos inteligentes colaborativos, que possuem um elevado grau de autonomia. / Technological advances in recent decades have motivated the development of intelligent buildings, aimed at creating environments more productive for the occupants, economically advantageous for the owners and environmentally correct. New ways of interaction between users and the buildings systems are emerging from these kinds of systems, which are not adequately treated by conventional modeling techniques. In this sense, it is necessary the study of new approaches which address these new functionalities. Thus, this work presents a proposal for a systematic approach to model and simulate the control system of the intelligent buildings. The control system is considered to be a discrete event system, where the communication between the devices that integrate it is oriented by means of asynchronous messages exchange. This approach uses the colored Petri nets in order to specify the functionalities of the building system and their devices interactions. The approach provides a structured procedure to develop models that facilitate the algorithm specification of the control system. In order to verify the main characteristics of the proposed procedure, it is presented an example that is a control system that integrates a distributed telephony system and a surveillance building system. The approach proposed enabled the identification of the main functionalities and interactions of the intelligent devices constituting the control system. The achievement of this thesis contributes to the development of new approaches to develop heterarchical control system architectures. This kind of system architectures is constituted by collaborative intelligent devices that have a high degree of autonomy.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-14T18:09:29Z No. of bitstreams: 1 LucianaFarias.pdf: 24712291 bytes, checksum: d8760f57e945d0cde298c31a44b38539 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T18:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianaFarias.pdf: 24712291 bytes, checksum: d8760f57e945d0cde298c31a44b38539 (MD5) Previous issue date: 2009-11-04 / This work is discussed the conceptual model of a multi-agent system for environmental monitoring with the use of biomarkers of aquatic organisms present in the port complex of São Luís-Maranhão-Brasil, second most important in the country in cargo handling. Located in the São Marcos Bay, this complex have an estuarine ecosystems which have suffered attacks in the current process of economic development, caused by intense port handling, dumping of ballast water and washing the vessels, overfishing, introduction of exotic species in the middle pollution in urban and industrial effluents, subject to severe environmental impacts that should be monitored. Methodologically, the modeling of the monitoring solution, we used the existing environmental conditions and aquatic life caught in two different sites of the port complex, the first in a potentially contaminated area and the second in a contamination-free (control), proposing the creation of a network of sensors in these locations. Invest conceded data by Carvalho-Neta (2007) whose research includes to catch fish in these perimeters, then submitting them for laboratory analysis to measure the enzyme activity of glutathione S-transferase (GST) and Catalase (CAT), the result was processed and recorded in bio-ontology . The core of the solution of Multi-agent system is based on the results derived from the biochemical analysis of GST, inspiring the modeling software agent that simulates the behavior of this enzyme. The solution also includes an application running on mobile devices that makes the collection of environmental variables in the selected points, validates them and makes the inference of those who could not be collected. Multi-agent System for Environmental Monitoring of the Port Complex of the Island of São Luís-Maranhão- Brasil, therefore, is made up of the bio-ontology, sensor networking, mobile application collection and inference of data from environmental conditions, software agents to simulate biochemical analysis, calculation of GST activity and other staff related to the maintenance and security of the SMA. / Nesta dissertação é discutido o modelo conceitual de um sistema multiagente para monitoramento ambiental com uso de marcadores biológicos de organismos aquáticos presentes no complexo portuário de São Luís-MA, segundo mais importante do país em movimentação de carga. Situado na Baía de São Marcos, esse complexo possui um dos ecossistemas estuarinos que mais têm sofrido agressões no atual processo de desenvolvimento econômico, provocadas pela intensa movimentação portuária, despejo de água de lastro e lavagem dos navios, pesca predatória, introdução de espécies exóticas no meio, poluição por efluentes domésticos e industriais, sujeitando o ambiente a fortes impactos ambientais que devem ser monitorados. Metodologicamente, na modelagem da solução de monitoramento, utilizou-se o registro das condições ambientais e de organismos aquáticos capturados em dois pontos distintos do complexo portuário: o primeiro, em uma área potencialmente contaminada e o segundo em uma livre de contaminação (controle), propondo-se a criação de uma rede de sensores nesses locais. Empregou-se dados cedidos por Carvalho-Neta (2007) cuja pesquisa contou com a captura de peixes nesses perímetros, submetendo-os posteriormente a análise laboratorial para medição da atividade enzimática da Glutationa s- Transferase (GST) e Catalase (CAT), tendo todos os resultados processados e registrados em bio-ontologia. O núcleo da solução do Sistema Multiagente baseia-se nos resultados oriundos da análise bioquímica da GST, inspirando a modelagem de agente de software que simula o comportamento desta enzima. Todos esses dados foram registrados em bio-ontologia. A solução contempla também uma aplicação executada em dispositivos móveis que realiza a coleta das variáveis abióticas nos pontos selecionados, valida-as e realiza a inferência daquelas que não puderam ser coletadas. O Sistema Multiagente para Monitoramento Ambiental do Complexo Portuário da Ilha de São Luís, portanto, é constituído pelo conjunto da bio-ontologia, rede de sensores, aplicação móvel de coleta e inferência de dados das condições do meio ambiente, agentes de software para simulação de análise bioquímica, cálculo da atividade da GST e outros agentes relacionados à manutenção e segurança do SMA.

The modern world can be characterized by the quick proliferation of mobile devices and by the intense use of computers on our daily lives. Both pervasive computing and cloud computing have appeared as very promissing trends, but for pervasive computing to reach mainstream, many paradigm changes are needed on the current computing environments. Some of the problems found in pervasive camputing are not from a technical order, but due to a lack of standards and models to allow devices to interoperate and the problems related to the creation of low cost computing environments. Pervasive environments are marked by having sudden and frequent changes, making it necessary to think of a way to manage context information. This work aims at showing a solution that will allow the creation of pervasive computing environments using resources available in the cloud computing paradigm and taking in consideration requisites like the ability of mixing heterogenous computing devices running on the least possible amount of resources and using ontologies for context information representation and management. In this context, an architecture for the development of pervasive computing environments, an study case in a residencial cenario and an analysis of the results obtained with the proposed architecture are presented. / O mundo atual é caracterizado pela rápida proliferação de dispositivos móveis e pelo intenso uso de computadores no nosso cotidiano. Tanto a computação pervasiva quanto a computação em nuvem têm surgido como uma tendência muito promissora. Porém, para que a computação pervasiva se consolide são necessárias algumas mudanças de paradigma nos ambientes atuais da computação. Boa parte dos problemas encontrados hoje em dia na computação pervasiva não são de ordem técnica, mas sim a falta de padrões e modelos para permitir a interoperabilidade entre os dispositivos e a criação de ambientes computacionais de baixo custo. Os ambientes de computação pervasiva são caracterizados por mudanças rápidas e frequentes, sendo necessária a existência de alguma maneira para gerenciar essa informação de contexto. Essa dissertação visa apresentar uma solução para permitir a criação de ambientes de computação pervasiva utilizando serviços disponíveis no paradigma da computação em nuvem levando em consideração requisitos como a capacidade de trabalhar com dispositivos computacionais heterogêneos consumindo o mínimo possível de recursos e utilizando ontologias para a representação de informação de contexto. Nesse contexto, são apresentadas uma proposta de arquitetura para ambientes pervasivos, um estudo de caso em um cenário residencial e apresentados resultados e conclusões sobre a arquitetura proposta. Os resultados alcançados no estudo de caso permitiram a implementação de um ambiente pervasivo utilizando recursos computacionais disponíveis na nuvem e atingind os objetivos propostos no trabalho.

Ubiquitous Computing or Pervasive Computing is a new paradigm that aims to provide information and communication technology accessible anywhere, by anyone, available anytime, where computational resources should be integrated into the physical environment in a transparent manner. One of the areas of research on pervasive computing infrastructure is related to hospital settings, because of the characteristics of mobility, collaboration and interruption. In this context, the ClinicSpace project, under development at GMob / PPGI / UFSM, uses the concepts of Pervasive Computing to help physicians while performing their tasks in an hospital settings. The goal is to allow doctors to customize the execution of their tasks, which are managed by a middleware in a pervasive environment. Medical work is highly collaborative because of specialist nature of treatments: physicians from different specialties need to collaborate across time and space. Another important aspect to note is characteristic of the asynchronous communication between these professionals, for example, when changing shift. This thesis presents a Collaboration Service created to support asynchronous collaboration among professionals through the delegation of tasks that are not yet complete, integrated to architecture of the ClinicSpace project. Currently, most studies that focus the collaborative aspects in hospital settings with a base of a pervasive middleware have focused on synchronous collaboration, with several efforts to create mechanisms to help, especially in diagnostics, physically distributed teams. Unlike these approaches, this thesis focuses on the characteristics of asynchronous collaboration in hospital settings, always with central vision in the doctor and the particular way of executing their medical activity. An analysis of the applications performance was made after the modifications to the architecture of ClinicSpace project and the conclusion was that after the introduction of a caching mechanism for the tasks, changes in the architecture remained a performance in the execution of applications in pervasive environment, similar than what they had before the modifications. / A Computação Ubíqua (Ubiquitous Computing) ou Pervasiva (Pervasive Computing) é um novo paradigma computacional que objetiva prover tecnologia de informação e comunicação em qualquer lugar, acessível por qualquer pessoa, disponível o tempo todo, onde os recursos computacionais devem estar integrados ao ambiente físico de forma transparente. Uma das áreas de pesquisa sobre infraestrutura computacional pervasiva está relacionada a ambientes clínicos, devido às características de mobilidade, interrupção e colaboração. Dentro deste contexto, o projeto ClinicSpace, em desenvolvimento no GMob / PPGI / UFSM, utiliza os conceitos de Computação Pervasiva para auxiliar os médicos na execução de suas tarefas em um ambiente hospitalar. O objetivo é permitir aos médicos a personalização da execução de suas tarefas, que são gerenciadas por uma infraestrutura computacional em um ambiente pervasivo. O trabalho clínico é altamente colaborativo devido à natureza especialista do tratamento: médicos de diferentes especialidades precisam colaborar através do tempo e espaço. Outro aspecto importante a ser observado é a característica assíncrona da comunicação entre esses profissionais, como por exemplo, em uma troca de turno. Este trabalho apresenta o Serviço de Colaboração criado para dar suporte à colaboração assíncrona entre os profissionais da área da saúde através da delegação de tarefas que ainda não foram concluídas, de forma integrada à arquitetura do projeto ClinicSpace. Atualmente, a maioria dos trabalhos que abordam os aspectos colaborativos de ambientes clínicos com suporte de uma infraestrutura computacional pervasiva tem o foco na colaboração síncrona, com vários esforços para a criação de mecanismos para auxiliar, principalmente, os diagnósticos em equipes fisicamente distribuídas. Diferente destas abordagens, este trabalho observa as características assíncronas da colaboração em ambientes hospitalares, sempre com a visão central no clínico e sua forma particular de executar a atividade médica. Foi feita uma análise de desempenho das aplicações após as modificações realizadas na arquitetura do projeto ClinicSpace e a conclusão foi que, após a introdução de um mecanismo de cache para as tarefas, as alterações na arquitetura mantiveram um desempenho na execução das aplicações no ambiente pervasivo, semelhante ao que se tinha antes das modificações.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T21:58:13Z No. of bitstreams: 1 MATEUS ASSIS MÁXIMO DE LIMA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 3043385 bytes, checksum: 56a0d73a1dac569c7ed9a4ea7807abec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MATEUS ASSIS MÁXIMO DE LIMA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 3043385 bytes, checksum: 56a0d73a1dac569c7ed9a4ea7807abec (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / O atual paradigma de cuidado com a saúde já não suporta mais o crescente número de doentes crônicos. Uma vez que essas doenças apresentam um fator comportamental bem determinante, é necessário um monitoramento contínuo da saúde dos usuários. O monitoramento contínuo é inviável com o atual modelo de cuidados mundial. No tocante a isso, uma das abordagens mais promissoras é o autogerenciamento. Neste paradigma, o paciente se torna mais responsável pelo seu tratamento, tornando-se capaz de levar uma vida mais independente e desonerando o sistema de saúde. Observa-se portanto a possibilidade de utilizar dispositivos que acompanhem o usuário a qualquer lugar e a todo momento no contexto da saúde. Essa idéia define uma área de conhecimento denominada Pervasive Healthcare. Diversas abordagens vem sendo desenvolvidas neste sentido. Várias delas são estudadas neste trabalho e observa-se que um dos grandes problemas é a falta de interoperabilidade entre componentes que definem estas aplicações. Soluções são desenvolvidas sem observar maneiras de maximizar a reutilização de módulos por diversas aplicações. Isto implica num custo maior no desenvolvimento e acarreta numa grande necessidade da elaboração de arcabouços de software que disponibilizem mecanismos para tal. Neste trabalho apresenta-se um arcabouço para o desenvolvimento de aplicações pervasivas para suporte à prevenção e tratamento de doenças crônicas baseado em componentes de software. Ele visa dar suporte ao autogerenciamento utilizando conceitos de Pervasive Healthcare provendo uma ferramenta que facilite o desenvolvimento de aplicações e componentes de software que representam funcionalidades normalmente presentes em sistemas desse tipo. Além disso, leva-se em conta o suporte à evolução dinâmica da aplicação, além da implementação do arcabouço em linguagem multiplataforma para que possa ser executado em diferentes tipos de dispositivos móveis. Porfim, para guiar o desenvolvedor na utilização do arcabouço para o desenvolvimento de aplicações e de componentes, descreve-se o processo de desenvolvimento através de um estudo de caso. / The current paradigm of health care can no longer endure the growing number of chronically ill. Since these diseases have determinant a behavioral factor, a continuous monitoring of the health of users is necessary. Continuous monitoring is not feasible with the current model of worldwide care. With regard to this, one of the most promising approaches is the self-management. In this paradigm, the patient becomes more responsible for their treatment and become able to lead a more independent life, relieving the health system. It is observed therefore the possibility of using devices to monitor the user at any place and time in the context of health. This idea defines an area of knowledge called Pervasive Healthcare. Several approaches have been developed in this direction. Several of the mare studied in this work and it is observed that a major problem is the lack of interoperability between components that define these applications. Solutions are developed without following ways to maximize the reuse of modules for various applications. This implies a higher cost in development and brings a great need for development of software frameworks that provide mechanisms for this. This paper presents a framework for the development of pervasive applications to support the prevention and treatment of chronic diseases based on software components. It aims to support self-management using concepts of Pervasive Healthcare providing a tool that makes the development of application and software components that represent features normally found in such systems easier. Moreover, it takes account of the dynamic evolution support for the application, and the design of a cross-platform language framework that can be run on different types of mobile devices. Finally, to guide the developer in using the framework for the development of applications and components, the process of development through a case study is described.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T13:43:18Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BRUNO ALVES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 6237787 bytes, checksum: ffded229337fa919ec0b7930d79b7535 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BRUNO ALVES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 6237787 bytes, checksum: ffded229337fa919ec0b7930d79b7535 (MD5) Previous issue date: 2011-05-06 / CNPq / Os últimos anos têm sido caracterizados pela popularização do acesso à Internet, extraordinário avanço das tecnologias de comunicação sem fio e massificação dos dispositivos móveis no mercado consumidor. Esse cenário vem se mostrando propício para a viabilização do paradigma de Computação Pervasiva e o surgimento de aplicações para esse domínio. Ainda, esse avanço motivou o surgimento das Redes Sociais Móveis, resultantes da integração entre o paradigma de Computação Pervasiva com os serviços sociais da web 2.0. As soluções existentes no desenvolvimento de aplicações para Redes Sociais Móveis não fornecem suporte a requisitos importantes desse domínio: (i) suporte à execução de serviços e acesso às informações de contexto social e de localização dos usuários; (ii) integração com as Redes Sociais Online para construção de Redes Sociais Móveis;(iii) conhecimento prévio sobre quem são os amigos diretos e indiretos dos usuários, e; (iv) conhecimento em tempo real da localização dos usuários. Neste trabalho apresenta-se uma infraestrutura para o desenvolvimento de aplicações para Redes Sociais Móveis que disponibiliza o conjunto de funcionalidades anteriormente enumeradas. Como contribuição principal, também é disponibilizado um módulo para processamento distribuído das conexões sociais, representando os amigos diretos e indiretos dos usuários. A avaliação do trabalho constituiu-se do desenvolvimento de um estudo de caso e realização de simulações que demonstram o suporte da infraestrutura para o desenvolvimento de aplicações e a escalabilidade do módulo proposto. / The past years has been characterized by widespread access to the Internet, extraordinary advances in wireless communications technology and mobile devices massification in consumer market. This scenario has proved to be conducive to the viability of Pervasive Computing paradigm and the emergence of applications for this domain. Moreover,this progress has motivated the emergence of Mobile Social Networks, that is the result from the integration of the Pervasive Computing paradigm with social services from Web 2.0. The existing solutions for development of applications to Mobile Social Networks do not provide support for important requirements, such as: support to perform services and access to social and location context information of users, (ii) integration with Online Social Networks for building Mobile Social Networks. (iii) prior knowledge about who are the direct and indirect users’ friends, and (iv)knowledge in real time of users location. This work presents an infrastructure for developing applications to Mobile Social Networks, which provides the feature set listed above. As main contribution is also made available a mechanism for distributed processing of users’ social connections, which represents the direct and indirect friendship connections of users. The evaluation of the work consisted of developing a case study and performing simulations that demonstrate the infrastructure utility and the scalability of the proposed module.

Nowadays, mobile computing is more present in daily life. Mobile phones, notebooks, smart phones and wireless networks are part of everyday life. With this technology available, the research in pervasive computing is growing. The idea of pervasive computing was introduced by Mark Weiser in 1991, with a personal vision of how would be computing in the 21st century. Weiser s idea was that information processing would become part of everyday life, and would be available everywhere. Furthermore, it would be so natural as being invisible in the ambient. To make computing invisible, applications must be proactive, asking for a minimum of user intervention for its operation. An important concept that arises with pervasive computing is the context awareness . Context is any information that can be used to characterize an entity. Based on contextual information, applications can dynamically adapt to the environments in which they operate, becoming proactive and conveying the idea of invisibility. New programming languages or even new paradigms are being developed trying to make more intuitive the programming of pervasive applications. Most of these programming languages attempt to add new features into existing programming languages. However, some authors argue that there must be new formalisms that help to model the properties of pervasive systems, in particular the context awareness. The formal description of a system modeled by formal methods can be used to demonstrate that some properties of the system are correctly modeled. In this sense, this work studies a formal model that can be used as a basis for specifying a new programming language, called Calculus of Context-aware Ambients (CCA), proposed to describe mobile and pervasive applications. Another formal method used in the specification of programming languages are the type systems. Type systems helps to ensure that the system behaves according to the specification, that is, is a way to formally prove the absence of undesirable behavior in a system. Thus, the main contribution of this work is the definition of a type system for the CCA with the focus in the communication between processes. As a case study two real scenarios were modeled using the CCA, demonstrating the use of the type system developed. The preservation (or subject reduction) property of the type system was formally proved, demonstrating that the type system is correct, i.e., achieving the main purpose of the present work. / Atualmente, a computação móvel está mais presente na rotina das pessoas. Celulares, notebooks, smartphones e redes sem fio fazem parte do cotidiano. Com essa tecnologia disponível, as pesquisas na área de computação pervasiva crescem a cada dia. A ideia da computação pervasiva surgiu com um artigo escrito por Mark Weiser em 1991, com uma visão pessoal de como seria a computação no século 21. Weiser descreveu que a computação faria parte do cotidiano das pessoas, e estaria acessível em todos os ambientes. Além disso, seria tão natural que passaria a ideia de estar invisível no ambiente. Para tornar a computação invisível, as aplicações devem ser pró-ativas, solicitando o mínimo de intervenção do usuário para o seu funcionamento. Um conceito importante que surge na computação pervasiva é a sensibilidade ao contexto . Contexto é qualquer informação que possa ser utilizada para caracterizar uma entidade. Com base em informações contextuais, as aplicações podem se adaptar dinamicamente aos ambientes nos quais estão inseridas, tornando-se pró-ativas e transmitindo a ideia da invisibilidade. Novas linguagens de programação ou até mesmo novos paradigmas de programação estão sendo desenvolvidos, tentando tornar mais intuitiva a programação de aplicações pervasivas. A maioria dessas linguagens tenta adicionar novas funcionalidades em linguagens já existentes. Porém, alguns autores defendem que deveriam existir novos formalismos que ajudem a modelar as propriedades dos sistemas pervasivos, em especial a sensibilidade ao contexto. A descrição formal de um sistema modelado através de métodos formais pode ser utilizada para demonstrar que algumas propriedades de um sistema estão corretamente modeladas. Nesse sentido, este trabalho estuda um modelo formal que pode servir como base para a especificação de novas linguagens de programação, chamado Cálculo de Ambientes Sensível ao Contexto (CASC), proposto para descrever ambientes móveis e aplicações pervasivas. Outro método formal que é utilizado para especificar linguagens de programação são os sistemas de tipos. Sistemas de tipos ajudam a garantir que um sistema se comporta de acordo com a sua especificação, ou seja, são uma maneira de provar formalmente a ausência de comportamentos indesejados dentro de um sistema. Dessa forma, a principal contribuição deste trabalho é a definição de um sistema de tipos para o CASC com o foco no controle de comunicação entre processos. Como estudo de caso, dois cenários reais foram modelados utilizando o CASC, demonstrando o uso do sistema de tipos desenvolvido. A propriedade preservation (ou subject reduction) do sistema de tipos foi provada formalmente, demostrando que o sistema de tipos está correto, ou seja, atingindo o objetivo principal do trabalho. Palavras-chave: Sistema de Tipos. Cálculo de Ambientes. Computação Pervasiva. Sensibilidade ao Contexto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3111.pdf: 9181760 bytes, checksum: dfefb6cfa06acf42fc5a6ea589d5a449 (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Technological evolutions in the microelectronic systems and in the wireless communication allowed the development of devices called sensor nodes, which are smalles have low cost and low energy consumption. The sensor nodes integrate sensing modules, data processing and of wireless communication. The use of sensor nodes in a distributed way makes possible the communication among them providing the formation of the Wireless Sensor Networks (WSN). WSN are being used more and more as powerful monitoring tools of applications of environmental monitoring the monitoring of emergency situations in environments subject to risk situations to the life and the patrimony such as fire, leaks of poisonous gasses and explosions. Emergency management systems that integrate networks of wireless sensors have been used as support to the making of decision for response teams to the emergencies where the response time in these conditions becomes preponderant factor, aiming at the success of rescue practical operations. In order to the system of emergency management to be efficient a support layer to provide integration and reusability of the services is necessary supplied by the system besides a solution to abstract all the communication complexity and data processing inside WSN. In this work a middleware for WSN was designed and partially implemented to aid the work of the developers applications. The main characteristics of this middleware are to supply an expressive and flexible mechanism for subscriptions of interest of the application in the WSN and reusable interfaces that use technologies standard of the Web to provide interoperability between the services and applications. An initial evaluation accomplished with a prototype of some functions of the middleware. An estimate of occupation of memory in the sensor nodes was made with base in studies reported in the literature, and display that middleware projected is viable for the platform of the hardware of motes Mica 2. The mote Mica 2 is the third generation of commercial sensor nodes of the mica family motes, used to enable low energy in WSN. / Evoluções tecnológicas nos sistemas de microeletrônicos e na comunicação sem fio permitiram o desenvolvimento de dispositivos chamados nós sensores, que são pequenos, de baixo custo e de baixo consumo de energia. Os nós sensores integram módulos de sensoriamento, processamento de dados e de comunicação sem fio. A utilização dos nós sensores de forma distribuída possibilita a comunicação entre eles proporcionando a formação das Redes de Sensores Sem Fios (RSSFs). RSSFs estão sendo utilizadas cada vez mais como poderosas ferramentas de monitoramento, de aplicações de monitoramento ambiental a monitoramento de situações de emergência em ambientes sujeitos a situações de risco à vida e ao patrimônio, tais como incêndios, vazamento de gases tóxicos e explosões. Sistemas de gerenciamento da emergência que integram redes de sensores sem fio são utilizados como apoio à tomada de decisão para equipes de resposta a emergências em que o tempo-resposta nessas condições se torna fator preponderante visando o sucesso de operações práticas de salvamento. Para que o sistema de gerenciamento de emergência seja eficaz é necessária uma camada de suporte para prover integração e reusabilidade dos serviços fornecidos pelo sistema, além de uma solução para abstrair toda a complexidade de comunicação e processamento de dados no interior da RSSF. Neste trabalho, um middleware para RSSFs foi projetado e parcialmente implementado, para auxiliar o trabalho dos desenvolvedores de aplicações. As principais características deste middleware são fornecer um mecanismo expressivo e flexível para subscrições de interesse das aplicações na RSSFs e interfaces reusáveis que utilizam tecnologias padrão da Web para prover interoperabilidade entre os serviços e aplicações. Uma avaliação inicial foi realizada com um protótipo de algumas funções do middleware. Uma estimativa de ocupação de memória nos nós sensores foi feita com base em estudos reportados na literatura, e mostra que o middleware projetado é viável para a plataforma de hardware dos motes Mica 2. O mote Mica 2 é a terceira geração de nós sensores comerciais da família Mica motes, usado para capacitar baixa energia em RSSFs.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The research in Pervasive Computing have directed their efforts to the modeling and development of programmable and interactive environments, able to assist users in their daily activities. The Systems Group of Mobile Computing (gMob) of Federal University of Santa Maria, developed the project ClinicSpace, a system to aid clinical tasks in hospitals based on Pervasive Computing technologies. On the other hand, the Affective Computing, which is a relatively new field of research in computer science, came up with the proposal to identify and synthesize human feelings in machinery, in order to make the interaction with computing devices more enjoyable and less frustrating. Given that pervasive systems work with context information to adapt their applications according to user needs, it becomes feasible through the Affective Computing, identify emotional characteristics of a person for this type of information can be used as context element, making the adjustment more precise applications pervasive. In this context, this research proposes a model of acquisition of affective context using techniques of inference of stress from psychological tools, emotional self-analysis and stressful classification of clinical tasks. Integrating the concepts of Affective Computing and Pervasive Computing, this model aims to classify the state of stress of the users of ClinicSpace and use it as an affective context, increasing the wealth of contextual information used in this system. To develop the proposed model, studies were performed on the Perceived Stress Scale (PSS), responsible for identifying stress in an individual, the use of AffectButtons to identify the user s emotional state, and the development of a questionnaire, applied to health care professionals to identify and classify the degree of stress of clinical activities. Based on these three approaches was possible to develop a classification model of stress for ClinicSpace users (doctors). To validate the proposal, was implemented a prototype of Affective Context Service for architecture ClinicSpace, which was tested in the Annas Dias Hospital (Ibirubá - RS). The results showed that the model proposed in this work is able to classify the state of stress for clinicians that this type of information can be used as an element of context in pervasive systems. / As pesquisas na área da Computação Pervasiva têm direcionado seus esforços para a modelagem e desenvolvimento de ambientes programáveis e interativos capazes de auxiliar os usuários em suas atividades rotineiras. O Grupo de Sistemas de Computação Móvel (GMob) da Universidade Federal de Santa Maria, desenvolve o projeto ClinicSpace, um sistema de auxílio à tarefas clínicas em ambientes hospitalares baseado em tecnologias da Computação Pervasiva. Por outro lado, a Computação Afetiva, que é um campo de pesquisa relativamente novo na informática, surgiu com a proposta de identificar e sintetizar sentimentos humanos em máquinas, com a finalidade de tornar a interação com dispositivos computacionais mais agradável e menos frustrante. Tendo em vista que sistemas pervasivos trabalham com informações de contexto para adaptar suas aplicações de acordo com as necessidades do usuário, torna-se viável através da Computação Afetiva, identificar características emocionais de uma pessoa para que esse tipo de informação possa ser usada como dados de contexto, tornando a adaptação das aplicações pervasivas mais precisas. Neste contexto, o presente trabalho propõe um modelo de aquisição de contexto afetivo utilizando técnicas de inferência de estresse a partir de ferramentas psicológicas, autoanálise emocional e classificação estressora de tarefas clínicas. Integrando os conceitos de Computação Afetiva e Computação Pervasiva, este modelo visa classificar o estado de estresse dos usuários do ClinicSpace e utilizá-lo como elemento de contexto afetivo, aumentando a riqueza de informações de contexto utilizadas neste sistema. Para o desenvolvimento do modelo proposto, foram realizados estudos sobre a Escala de Estresse Percebido (PSS Perceived Stress Scale), responsável pela identificação de estresse em um indivíduo, o uso de AffectButtons para identificar o estado emocional do usuário, e o desenvolvimento de um questionário, aplicado em profissionais da área da saúde, para identificar e classificar o grau de estresse de atividades clínicas. Com base nessas três abordagens foi possível elaborar um modelo de classificação de estresse para os usuários do ClinicSpace (médicos). Para validar a proposta, foi implementado um protótipo de Serviço de Contexto Afetivo para a arquitetura ClinicSpace, que foi testado no Hospital Annas Dias (Ibirubá RS). Os resultados mostraram que o modelo proposto neste trabalho é capaz de classificar o estado de estresse de profissionais clínicos para que este tipo de informação possa ser utilizado como elemento de contexto em sistemas pervasivos.