Em Engenharia de Software (ES), o Desenvolvimento Baseado em Componentes (DBC) vem se destacando como uma abordagem favorável ao reuso. Entretanto, mesmo após o advento do DBC, a ES continua enfrentando dificuldades relacionadas com a substituição e o reuso de componentes, provocadas pelo alto acoplamento de suas conexões. Esta pesquisa endereça uma das causas dessas dificuldades, a carência de modelos apropriados para adaptações e conexões. Com a construção de um Arcabouço para conexões de componentes de software, conseguiu-se aumentar a qualidade no desenvolvimento, o reuso, a coesão e a facilidade de substituição e de manutenção de componentes, bem como reduzir o acoplamento, o tempo e o esforço para conectá-los. Para construir este arcabouço, realizou-se um levantamento dos principais conceitos, tecnologias e dificuldades de reuso no DBC. Isso foi elaborado, a fim de investigar algumas abordagens aplicáveis como o Estilo Arquitetural C2, os Contratos de Reuso, o Arcabouço de Componentes e a Orientação a Aspectos. Após esse levantamento, foram especificados requisitos para abordagens de reuso no DBC, e considerados somente aqueles relacionados às conexões de componentes. Com base nesses requisitos, identificou-se os cinco principais elementos do arcabouço: Fluxo de Trabalho (Workflow) de Atividades; Estilo Arquitetural; Modelo de Componentes; Modelo para Definição de Conexões; e Modelo para Conexões de Componentes. Esses elementos, juntamente com a necessidade de ciclos iterativos e incrementais para conexões de componentes, originaram uma proposta de Modelo Abstrato, instanciável para cada tipo de projeto. Neste trabalho, foi identificada também a carência de modelos de conexão capazes de aumentar a coesão e reduzir o acoplamento entre componentes, facilitando a sua manutenção e substituição. Para suprir esta carência, foram propostos: o cSew (Component Sew), como um modelo de conexões baseado na costura de componentes; e a cSewAO (cSew Aspect Oriented), como uma alternativa para a sua implementação Orientada a Aspectos. A principal contribuição deste trabalho de pesquisa foi o desenvolvimento da cSewAOI (cSewAO Instance), uma instância do Modelo Abstrato para arcabouços de conexão de componentes que, além de suportar um Workflow de Atividades e a cSewAO, propõe algumas adaptações nas abordagens de reuso investigadas. O processo de verificação e validação da cSewAOI incluiu, além dos requisitos considerados, o desenvolvimento de um Estudo de Caso. Tal estudo envolveu um cenário com alterações em cascata e preocupações ortogonais. Com os resultados obtidos, foi possível extrair as principais conclusões e reunir informações para futuros projetos e experimentos.

Esse trabalho tem como finalidade o estudo, a implementação e a validação de uma metodologia simplificada da resposta dinâmica de uma aeronave comercial da Embraer à rajada contínua vertical e lateral. O objetivo de se ter um cálculo preliminar confiável visa a economia de homens-hora de engenharia durante o processo de cálculo de cargas para certas fases de desenvolvimento do avião. O método escolhido como foco do trabalho é o método de Peele, que será implementado e validado por comparação com duas metodologias distintas e de domínio público. Peele apresenta uma metodologia simplificada para o cálculo da resposta dinâmica de uma aeronave às rajadas contínuas vertical e lateral tendo como resultado os valores de A e N0 utilizando um modelo rígido de dois graus de liberdade. Como ferramentas de validação foram utilizados o código GRM desenvolvido pelo NLR (Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium), instituição holandesa que desenvolveu esse programa como parte de um manual de cargas em aeronaves, e um software comercial (NASTRAN). O software desenvolvido pelo NLR cujo modelo é chamado GRM (Gust Response Model), também fornece a resposta à rajada em termos de ganhos e freqüências; porém, só está desenvolvido para cálculo de rajada vertical, não sendo possível, portanto, a comparação do cálculo da resposta devido à rajada contínua lateral. O método do NLR permite a inclusão de 3 modos flexíveis simétricos da aeronave e 2 rígidos, além de ter opção de cálculo para rajada sintonizada. Além do cálculo de A e N0 o método GRM também dá como resultado o momento fletor, o momento torçor, o esforço cortante na raiz da asa e o esforço cortante na raiz da empenagem. O NASTRAN fornece tanto a resposta da aeronave à rajada vertical e lateral, considerando ou não modos flexíveis. Ambos os software utilizam como entrada o espectro de rajada de Von Kármán. Os resultados foram validados comparando os valores encontrados pelo método de Peele com os valores encontrados pelo GRM e pelo NASTRAN.

The study evaluates an alternative for collection, monitoring and data analysis of functional check tasks during aircraft operation, analyzing new possibilities for adjusting (and extending) their intervals. A system of data collection and storage for a functional check task is proposed and ways to guarantee the quality, integrity, transparency and composition of the information is discussed. Methods to analyze the data are evaluated. Statistical models to monitor and provide subsidies are developed to aid decisions based on confidence level. The information is presented considering adaptation to approved formats and standards such as ATA SPEC 2000 (Chapter 11). Criteria for evaluating effectiveness of tasks and possible cases for extension / adjustment of tasks are developed. A case study is presented showing results that will bring economic benefits to airlines.

O Sistema de Simulação Sonora Cardíaca é um sistema implementado usando um computador compatível com PC, um hardware adicional que produza sons, e um software de controle, para simular em um alto-falante todo tipo de som produzido pelo coração, em situação normal ou nas diversas cardiopatias, com controle independente de todos os parâmetros. O objetivo do Sistema é auxiliar no treinamento de estudantes de Medicina, para que possam treinar o ouvido para o procedimento de Ausculta.

Neste trabalho são discutidos os problemas de navegação e guiagem de robôs móveis autônomos. Os métodos de navegação mais usados requerem, basicamente, dois tipos de sensores que são utilizados conjuntamente: sensores absolutos e relativos. A diferença básica entre eles reside no fato de que os sensores relativos têm erros acumulativos, o que não ocorre com sensores absolutos. O sistema de navegação, que é investigado primeiro, é composto por dois subsistemas independentes integrados via um filtro de Kalman: o primeiro é uma central solidária de baixo custo com três girômetros e um acelerômetro triaxial, e o segundo é um receptor de GPS corrigido diferencialmente. Modelos de erro dos sensores inerciais de estado sólido são descritos e incluídos em um outro filtro de Kalman para estimar a posição e a orientação do veículo. Na seqüência, um segundo sistema de navegação, mais simples, é proposto e implementado utilizando o dead-reckoning, baseado na leitura dos pulsos de encoders alocados nas rodas do veículo (odômetro), e uma bússola digital. Estes sensores estão montados no protótipo de robô móvel disponível para testes no Departamento de Controle e Conversão de Energia do ITA. Com base neste segundo sistema de navegação, um controlador de guiagem tipo fuzzy é proposto e implementado, para guiar o veículo segundo uma trajetória composta por pontos com posição e orientação desejadas para o veículo. Este controlador é de sintonização simples e prescinde do conhecimento do modelo dinâmico do veículo. O sistema completo é implementado em tempo real e o bom desempenho é exibido em situações de interesse.

Tem-se procurado incorporar nos CBTs (Computer-Based Training - Sistemas de Treinamento por Computador) atuais, além dos aspectos pedagógicos necessários, as tecnologias multimídia e hipermídia, constituindo os CBTs hipermídia. As metodologias usuais para o desenvolvimento de aplicações hipermídias gerais não dão, no entanto, apropriadas ao projeto e desenvolvimento de CBTs hipermídia. Este trabalho apresenta a proposta de uma metodologia, chamada MONICA, para o projeto e desenvolvimento de CBTs hipermídia em níveis e camadas de aprendizagem. MONICA constitui-se de duas partes: Perfil Livre e Perfil de Aprendizagem. Com o Perfil Livre, através de um modelo hipermídia especialmente desenvolvido na pesquisa, pode-se estruturar e derivar o conteúdo hipermídia relativo ao assunto do curso de treinamento alvo. Com o Perfil de Aprendizagem pode-se desenvolver o curso propriamente dito. Ou seja, pode-se definir roteiros não-lineares com base apenas no projeto do conteúdo hipermídia desenvolvido na primeira parte, segundo pressupostos pedagógicos impostos pelo autor, após análise da tarefa alvo do treinamento, população alvo e objetivos instrucionais. Esta segunda parte inclui os planejamentos estratégico e tático que incorporam e estendem aspectos encontrados em metodologias usuais no projeto instrucional de cursos de treinamento tradicionais. Os roteiros constituem seqüências de unidades de aprendizagem em diversos níveis, a saber: de curso, unidade, seção, mapa de informação e bloco de informação. Cada unidade de aprendizagem pode ser apresentada seguindo um conjunto de camadas didáticas de apresentação. Os roteiros assim estruturados procuram garantir uma seqüência de aprendizagem predefinida, ao mesmo tempo que permitem acesso limitado e programado ao conteúdo hipermídia relacionado ao tópico sob a atenção do treinando.

Foi aplicada a técnica de multigrid na implementação de dois programas computacionais visando a solução numérica de problemas em regime permanente de escoamentos laminares com geometrias simples e de um problema simples de transferência de calor em que o campo de velocidade é conhecido e constante, todos bidimensionais em coordenadas cartesianas. Os programas empregaram malhas computacionais estruturadas e ortogonais, estando os mesmos generalizados ao uso de malhas não-uniformes. As equações algébricas foram obtidas segundo uma formulação em volumes finitos, com as variáveis armazenadas no centro dos volumes elementares segundo um arranjo localizado e foram utilizados esquemas de interpolação distintos para cada classe de problema. O sistema de equações resultante foi relaxado através dos algoritmos Gauss-Seidel e TDMA - TriDiagonal Matrix Algorithm. O acoplamento pressão-velocidade foi feito segundo o método SIMPLE - Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations. O algoritmo multigrid foi implementado na formulação correction storage em ambos os programas. A técnica foi demonstrada para alguns problemas bench-mark, com os resultados apresentando uma aceleração significativa do processo de convergência da solução numérica multigrid em relação às soluções em malha única, especialmente nas situações em que foram empregadas malhas bastante refinadas e foi exigida elevada precisão.

No presente trabalho, implementamos a metodologia de programação ótima no ante-projeto de painel multicamada reforçado para aplicação em estruturas aeronáuticas através da criação do sistema PNOPT - "Otimização de Painéis". O painel reforçado poderá estar submetido a carregamentos de compressão e cisalhamento no plano, alem de carregamento uniforme distribuído sobre a superfície do revestimento. O sistema é capaz de manipular um grande numero de variáveis, sendo ao mesmo tempo portátil (compatível com microcomputadores), modular e de simples manutenção. O procedimento de projeto ótimo de painel é baseado em técnicas de programação matemática não-linear nas quais requisitos de flambagem, resistência, flexão e características geometrias são levados em consideração através de restrições de desigualdade. As variáveis de projeto são a largura e a espessura das camadas do laminado de cada membro da seção transversal do painel. O objetivo é obter projetos de peso mínimo para um dado conjunto de carregamentos, dimensões em planta do painel de deflexão máxima fora do plano do painel. Como otimizador, utilizamos o "ADS" - "Automated Design Synthesis" [15] - com a opção de Aproximação Convexa Seqüencial.

A malha rodoviária estadual pavimentada de Santa Catarina foi avaliada em 1990 com relação às suas características funcionais e estruturais. Os dados coletados referiam-se a deflexões, irregularidades de superfície, defeitos, materiais empregados e espessuras das camadas e tráfego. Adicionalmente, foram compilados, de fontes bibliográficas existentes, outras informações referentes à geologia, ao clima e às cargas por eixo dos veículos, que pudessem aperfeiçoar o conhecimento dos pavimentos avaliados. Foram estudadas as condições existentes e as características dos pavimentos. Com base nos dados coletados, foram definidas linhas de tendências (modelos) de comportamento dos pavimentos e, posteriormente, comparadas a modelos de previsão de desempenho existentes. São feitas recomendações para um sistema de gerência de pavimentos apropriado à rede de pavimentos do Departamento de Estradas de Rodagem de Santa Catarina. Por último, são apresentadas a análise dos dados existentes, as conclusões e sugestões de novos estudos.

Uma educação adequada à realidade atual é aquela que capacita o indivíduo a encontrar as soluções para seus problemas. Nesse contexto, o professor passará a ser um facilitador do processo, cabendo-lhe propor desafios aos aprendizes e motivá-los. Atualmente existe um grande número de softwares educativos disponíveis no mercado, abordando diversas áreas do conhecimento. No entanto, a utilização desses programas nas escolas de forma integrada ao currículo não ocorre com freqüência. Para que o computador se torne efetivamente um instrumento capaz de melhorar a qualidade da educação oferecida nas escolas, é necessário que os professores se proponham a usá-los como tal e disponham de meios para isso. Os modelos e ferramentas de autoria para hipermídia existentes mostram-se insuficientes para a modelagem de cursos, principalmente no que se refere aos aspectos pedagógicos. Neste trabalho apresenta-se um modelo para a caracterização de cursos hipermídia, chamado Daphne, seguido de uma metodologia que descreve a aplicação do modelo e visa permitir que professores de qualquer área, mesmo leigos em informática, projetem seus cursos. Um protótipo na área de Harmonia Musical ilustrando o uso do modelo e da metodologia foi implementado.