Orientador: José Alexandre Matelli / Resumo: Por estar relacionado com questões econômicas e ambientais, o uso eficiente de energia é atualmente alvo de diversos estudos e pesquisas. A demanda energética, tanto elétrica quanto térmica, está presente nos mais diversos setores, tais como, indústrias, condomínios residenciais, cidades, comércios e hospitais. Para que tais demandas sejam supridas, com o melhor aproveitamento energético possível, surge o conceito de cogeração. Cogeração pode ser entendida como a geração de dois ou mais tipos de energia (trabalho mecânico, energia elétrica, calor ou energia de resfriamento) a partir de uma única fonte energética. O projeto, porém, de um sistema térmico de cogeração pode apresentar uma complexidade muito elevada. Isso se deve, dentre outras razões, aos diversos tipos e tamanhos de tecnologias existentes, além das inter-relações complexas dos parâmetros de um sistema (tais como pressões, temperaturas, vazões e eficiências em carga parcial). Surgem, então, diversas possibilidades de configurações de sistemas para se atender aos requisitos de um projeto, fazendo com que a busca pela solução ótima seja complexa. A solução ótima depende fortemente da superestrutura, no sentido que diferentes superestruturas resultam em diferentes soluções ótimas. No entanto, a criação de superestruturas não é feita, em geral, de modo sistemático, dependendo em grande medida das preferências, da experiência e criatividade de quem a propõe. Neste trabalho foi desenvolvido um método de projeto que usa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3276.pdf: 2803726 bytes, checksum: df932fa4f96049ba4e039732b3b37e42 (MD5) Previous issue date: 2010-09-17 / Universidade Federal de Minas Gerais / GRN (Gestão de Recursos de Negócio Business Resource Management) pattern language provides a set of patterns in analysis level to support the development of applications which deal with rental, purchase, sale and maintenance transactions of a good or service. GRENJ-OO is an object-oriented (OO) application framework built to support the instantiation of Java applications in the GRN domain. GRENJ-OO instantiates applications that include in their architecture all framework variabilities. The units of this framework, which implement each GRN pattern and their variants, are highly coupled between them, because there are concern tangling and concern scattering related to each one of those patterns. So, the aspect-orientation (OA) techniques were used in each pattern to minimize those problems and a new framework version was obtained, called GRENJ-OA. The improvements of separation of concerns, the coupling reduction, the cohesion increasing and the reduction of the number of lines of code of the majority of the patterns implemented in GRENJ-OA was the result reached after performing a quantitative evaluation based on separation of concerns, coupling, cohesion and size metrics. From the approach used to modularize this framework is introduced the Framework Product Line concept, that consists in a product line which their products are frameworks instead of software applications. From the GRENJ-OO modularization was also possible to extract a process that can be applied to modularize frameworks. This process aims to transform a framework in a Framework Product Line. / A linguagem de padrões GRN (Gestão de Recursos de Negócio) fornece um conjunto de padrões em nível de análise que apóiam o desenvolvimento de aplicações que tratam de transações de aluguel, compra, venda e manutenção de um bem ou serviço. GRENJ-OO é um framework de aplicação orientado a objetos (OO) construído para apoiar a instanciação de aplicações no domínio da GRN na linguagem Java. O framework GRENJ-OO instancia aplicações que incluem em sua arquitetura todas as variabilidades do framework. As unidades desse framework, que implementam cada padrão da GRN e suas variantes, estão altamente acopladas entre si, em virtude da existência de entrelaçamento e espalhamento de interesses relacionados a cada um desses padrões. Assim, a orientação a aspectos (OA) foi utilizada em cada um dos padrões a fim de minimizar esses problemas e uma nova versão do framework foi obtida, denominada GRENJ-OA. A melhoria dos níveis de separação de interesses, a redução do acoplamento, o aumento da coesão e redução do número de linhas de código da maioria dos padrões implementados no GRENJ-OA foram os resultados obtidos após a realização de uma avaliação quantitativa com base em métricas de separação de interesses, acoplamento, coesão e tamanho. A partir da abordagem utilizada na modularização desse framework, é introduzido o conceito de Linha de Produtos de Frameworks, que consiste em uma linha de produtos na qual seus produtos são frameworks, ao invés de aplicações de software. Com a modularização do GRENJ-OO também foi possível extrair um processo, que pode ser aplicado na modularização de frameworks. Esse processo tem o objetivo de transformar um framework em uma Linha de Produtos de Frameworks.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3769.pdf: 7885518 bytes, checksum: 7723f0868651af930744610d4adb9ccb (MD5) Previous issue date: 2011-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Embedded systems have been used in a myriad of devices that are present in our daily lives, thereby the market for such sort of system has increased significantly over the last few years. These systems were once associated with low-level code, however, this is an outdated view of embedded systems technology. Although the current embedded systems are mostly composed of software, no systematic reuse technique is used in throughout their development. Thus, since previous successful experiences are not reused, forcing the developer to create some of the involved elements from the scratch, there is a considerable delay in the production of these systems. Due to the ever increasing complexity of embedded systems it is necessary to apply reuse techniques in order to lessen the effort needed to develop such systems. Within this context, software product lines (SPL) are reuse techniques that allow the creation of several systems belonging to a certain domain. SPL can be used to generate products of a specific domain that share common features but are each different in a specific way. Model-driven development is another reuse technique whose main objective is to reduce the semantic distance between the domain problem and its solution/implementation; thus, the developer does not need to direct interact with the solution source code, being able to focus on models and transforming those models in source code or yet other models. Based on these techniques, a process for the development of SPL in the domain of mobile robots was developed. In order to properly use the proposed process, a SPL called LegoMobileRobots Software Product Line (LMRSPL) was devised. Moreover, a domain specific language (DSL) was also developed. This DSL, called F2MoC, assists the application engineer in instantiating LMRSPL members. / Sistemas embarcados são utilizados em vários dispositivos que fazem parte da vida cotidiana, de modo que o mercado de tais sistemas tem crescido de maneira expressiva. Esses sistemas sempre foram associados com código de baixo nível, no entanto, essa visão está desatualizada. Nas aplicações embarcadas correntes o software é a principal parcela, embora nenhuma técnica sistemática de reuso seja utilizada para sua concepção. Desse modo ocorre um atraso considerável na produtividade dos sistemas, uma vez que experiências anteriores bem sucedidas não são reaproveitadas, sendo necessário que o desenvolvedor comece do zero toda vez que um software for desenvolvido. Com a crescente complexidade dos sistemas embarcados é necessário utilizar técnicas de reuso para diminuir o atrasado da produção de tais sistemas. Nesse contexto, Linha de Produtos de Software (LPS) é definida como uma técnica de reuso que permite a construção de vários sistemas pertencentes a um mesmo domínio. LPS é aplicável para a geração de produtos específicos de um domínio, mas que possuem um conjunto de características comuns e pontos de variabilidades bem definidos. O Desenvolvimento de Software Orientado a Modelos (do inglês Model-Driven Development - MDD) é outra técnica de reuso na qual tem como principal objetivo reduzir a distância semântica entre o problema do domínio e solução/implementação, fazendo com que o engenheiro não precise interagir diretamente como o código-fonte, podendo se concentrar em modelos que possuem maiores níveis de abstração e posteriormente realizar transformações Model-To-Code e/ou Model-To-Model. A partir dessas técnicas de reuso é introduzido um processo para o desenvolvimento de linhas de produtos de software no domínio de Robôs Moveis. A fim de utilizar o processo proposto foi desenvolvida uma LPS intitulada LegoRobosMoveis Linha de Produtos de Software (LRMLPS). Adicionalmente, foi desenvolvida uma linguagem especifica de domínio denominada F2MoC que auxilia o engenheiro de aplicação na instanciação automática de membros da LRMLPS.

A partir de uma análise geométrica, do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados, propõe-se, neste trabalho, um índice para classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos do processo de estimação de estado, por mínimos quadrados ponderados. O índice proposto foi denominado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index). As medidas com maiores UI são aquelas cujos erros grosseiros (EGs) são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos. Isto porque os erros dessas medidas são, de certa forma, \"mascarados\", isto é, não são refletidos nos resíduos das mesmas. Nesse sentido, a medida crítica é o caso limite de medidas cujos erros são mascarados, isto é, possui UI infinito e seu resíduo é igual a zero, independente de a mesma ter ou não EG. Para obtenção dos índices UI das medidas, desenvolveu-se um algoritmo simples e de fácil implementação. Tomando por base o índice UI, propõe-se, também, uma metodologia para processamento de EGs e dois algoritmos para projeto ou fortalecimento de sistemas de medição. Esses algoritmos possibilitam a obtenção de sistemas de medição confiáveis (observáveis e isentos de medidas críticas e de conjuntos críticas de medidas), de baixo custo e formados por medidas com índices UI menores que um valor pré-estabelecido. Para validar o índice UI e as suas aplicações propostas neste trabalho, realizaram-se diversas simulações computacionais nos sistemas de 14 e 30 barras do IEEE, tendo sido satisfatórios todos os resultados obtidos. / The present thesis proposes an index, called Undetectability Index (UI), to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process from a geometric analysis of this estimator. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are \"masked\", i.e., they are not reflected in the residuals. In this sense, critical measurements are the limit case of measurements that mask errors, that is, they have infinite UI and their residuals are always zero independently of their having or not gross errors. Based on the UI a methodology for gross error processing and two algorithms for metering system planning are also proposed in this thesis. These algorithms enable the obtaining of reliable measurement systems (observable and free from critical measurements and critical sets of measurements) with low investment and containing only measurements with UIs lower than a pre-established value. Several simulation results (with IEEE 14-bus and 30-bus systems) have validated the UI and its application.

A partir de uma análise geométrica, do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados, propõe-se, neste trabalho, um índice para classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos do processo de estimação de estado, por mínimos quadrados ponderados. O índice proposto foi denominado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index). As medidas com maiores UI são aquelas cujos erros grosseiros (EGs) são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos. Isto porque os erros dessas medidas são, de certa forma, \"mascarados\", isto é, não são refletidos nos resíduos das mesmas. Nesse sentido, a medida crítica é o caso limite de medidas cujos erros são mascarados, isto é, possui UI infinito e seu resíduo é igual a zero, independente de a mesma ter ou não EG. Para obtenção dos índices UI das medidas, desenvolveu-se um algoritmo simples e de fácil implementação. Tomando por base o índice UI, propõe-se, também, uma metodologia para processamento de EGs e dois algoritmos para projeto ou fortalecimento de sistemas de medição. Esses algoritmos possibilitam a obtenção de sistemas de medição confiáveis (observáveis e isentos de medidas críticas e de conjuntos críticas de medidas), de baixo custo e formados por medidas com índices UI menores que um valor pré-estabelecido. Para validar o índice UI e as suas aplicações propostas neste trabalho, realizaram-se diversas simulações computacionais nos sistemas de 14 e 30 barras do IEEE, tendo sido satisfatórios todos os resultados obtidos. / The present thesis proposes an index, called Undetectability Index (UI), to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process from a geometric analysis of this estimator. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are \"masked\", i.e., they are not reflected in the residuals. In this sense, critical measurements are the limit case of measurements that mask errors, that is, they have infinite UI and their residuals are always zero independently of their having or not gross errors. Based on the UI a methodology for gross error processing and two algorithms for metering system planning are also proposed in this thesis. These algorithms enable the obtaining of reliable measurement systems (observable and free from critical measurements and critical sets of measurements) with low investment and containing only measurements with UIs lower than a pre-established value. Several simulation results (with IEEE 14-bus and 30-bus systems) have validated the UI and its application.

Esta pesquisa trata do uso de uma metodologia de design participativo no desenvolvimento de um repositório de recursos educacionais abertos, o Arcaz. Discute aspectos da neutralidade e do determinismo da tecnologia dentro do contexto dos Estudos Sociais da Ciência e da Tecnologia e apresenta alguns conceitos da teoria crítica da tecnologia relacionados à construção democrática dos artefatos tecnológicos. Discute a herança filosófica dos movimentos que levaram ao surgimento do software livre, da educação aberta e dos recursos educacionais abertos e defende que o design participativo compartilha ideais similares. Apresenta conceitos de interação humano-computador e design de interação, além de design centrado no usuário, importantes para aprimorar a experiência do usuário em sistemas de informação. Aborda o design participativo como metodologia que possibilita a participação democrática dos usuários na construção tecnológica, promovendo o aprendizado mútuo e a voz ativa aos participantes. Desenvolve uma metodologia de design participativo adaptada ao contexto de uso do Arcaz e apresenta os procedimentos para a realização das reuniões conduzidas para aplicar as técnicas de design participativo ao repositório e os resultados obtidos. Conclui com um estudo de algumas das intervenções sugeridas no sistema e orientações para futuras aplicações de práticas participativas no desenvolvimento do repositório e uma lista de boas práticas, com foco nos princípios éticos que devem guiar o design participativo. / This research deals with the use of a participatory design methodology to develop a repository of open educational resources, the Arcaz. Discusses key aspects of neutrality and determinism of technology within the context of Social Studies of Science and Technology and presents some concepts of critical theory of technology related to the democratic construction of technological artifacts. Discusses the philosophical heritage of the movements that led to the emergence of free software, open education and open educational resources and argues that participatory design share similar ideals. It presents concepts of human-computer interaction, interaction design and user centered design, important to enhance the user experience in information systems. It addresses the participatory design as a methodology that allows the democratic participation of users in the technological construction, promoting mutual learning and active voice for the participants. Develops a participatory design methodology adapted to the Arcaz context of use and provides the procedures for the meetings conducted to apply participatory design techniques to the repository and the results obtained. It concludes with a study of some of the interventions suggested in the system and orientations for future applications of participatory practices in the development of the repository and a list of best practices, focusing on ethical principles that should guide the participatory design.

Os sistemas de transporte público (STP) são entidades complexas formados por vários subsistemas (administração, gerenciamento de frota, manutenção de veículos, segurança, bilhetagem, engenharia de tráfego, urbanismo, recursos humanos, entre outros). Os STP oferecem diversas rotas de veículos coletivos para atender os usuários do serviço mas o planejamento das rotas é uma das áreas que exigem atenção e são de difícil avaliação de desempenho. Estas rotas formam malhas que podem ser abstraídas como grafos, em vários tipos de representações, como por exemplo as paradas associadas aos nós e uma rota (ou linha) de veículos associada a uma sequência de conexões ou arestas que interligam estes pontos. Da representação do STP como grafos, é possível extrair informações importantes a partir de métricas como dimensões, centralidades, pesos, entre outras, e classificar o STP em algum modelo já estudado. A partir do modelo estabelecido, melhorias no sistema podem ser propostas e uma posterior re-análise dos resultados das novas medidas no modelo pode justificar ou não uma possível implementação destas propostas no sistema real. Neste trabalho um sistema de transporte público foi analisado como rede complexa, especificamente o STP de Curitiba, no estado do Paraná, Brasil. Demonstrou-se que este sistema, em representação espaço-L, possui características de rede complexa do tipo scale free. Tal sistema possuía onze categorias de rotas de ônibus, sendo que as principais categorias foram analisadas como rede complexa para avaliar sua influência nas métricas do sistema como um todo. Adicionalmente, combinando as métricas de redes complexas com o método k-means de agrupamento nesse STP, foram identificadas regiões geográficas da cidade que possuem as maiores e menores características de conectividade para os habitantes de Curitiba, sinalizando possíveis degradações de atendimento do sistema de transporte. O estudo revelou que, em Curitiba, a região central é a melhor servida, enquanto que algumas regiões periféricas no sudeste e nordeste da cidade são pouco favorecidas de transporte público. / Public transportation systems (PTS) are complex entities composed by many different subsystems (administration, vehicles management and maintenance, security, taxing, trafic engineering, urbanism, human resources and others). PTS offers various routes using public sharing vehicules to serve users, and the route planning is one of the issues that demand attention and has hard performance assessment. This routes form meshes in many types of representation, e. g., vehicle stops as nodes and a route as a sequence of links that connect their nodes. From PTS representation as graphs, it is possible to extract valuable informations from metrics as dimensions, centralities, weight and others, and to classify this PTS within some model already studied. Towards established models, system enhancements can be proposed and posterior re- analysis of such improved systems can justify or not their implementation in the real system. At this work a public transport system was analysed as Complex Network, specifically Curitiba’s PTS, (Paraná, Brazil). Here it was demonstrated that this system, represented in l-space, has network characteristics of scale-free networks. This system has eleven bus routes categories, in which main categories were analysed as complex networks to assess their influence on whole system metrics. Additionally, combining both complex network metrics and k-means method on this PTS, geographic areas of the city showing best and worst connectivity characteristics for the inhabitants of Curitiba were identified, which allows detecting potential transportation system weakness. This study revealed that Curitiba’s central region is best served, and some periphericals areas at southeast and northeast have low public transportation service.

Os sistemas de transporte público (STP) são entidades complexas formados por vários subsistemas (administração, gerenciamento de frota, manutenção de veículos, segurança, bilhetagem, engenharia de tráfego, urbanismo, recursos humanos, entre outros). Os STP oferecem diversas rotas de veículos coletivos para atender os usuários do serviço mas o planejamento das rotas é uma das áreas que exigem atenção e são de difícil avaliação de desempenho. Estas rotas formam malhas que podem ser abstraídas como grafos, em vários tipos de representações, como por exemplo as paradas associadas aos nós e uma rota (ou linha) de veículos associada a uma sequência de conexões ou arestas que interligam estes pontos. Da representação do STP como grafos, é possível extrair informações importantes a partir de métricas como dimensões, centralidades, pesos, entre outras, e classificar o STP em algum modelo já estudado. A partir do modelo estabelecido, melhorias no sistema podem ser propostas e uma posterior re-análise dos resultados das novas medidas no modelo pode justificar ou não uma possível implementação destas propostas no sistema real. Neste trabalho um sistema de transporte público foi analisado como rede complexa, especificamente o STP de Curitiba, no estado do Paraná, Brasil. Demonstrou-se que este sistema, em representação espaço-L, possui características de rede complexa do tipo scale free. Tal sistema possuía onze categorias de rotas de ônibus, sendo que as principais categorias foram analisadas como rede complexa para avaliar sua influência nas métricas do sistema como um todo. Adicionalmente, combinando as métricas de redes complexas com o método k-means de agrupamento nesse STP, foram identificadas regiões geográficas da cidade que possuem as maiores e menores características de conectividade para os habitantes de Curitiba, sinalizando possíveis degradações de atendimento do sistema de transporte. O estudo revelou que, em Curitiba, a região central é a melhor servida, enquanto que algumas regiões periféricas no sudeste e nordeste da cidade são pouco favorecidas de transporte público. / Public transportation systems (PTS) are complex entities composed by many different subsystems (administration, vehicles management and maintenance, security, taxing, trafic engineering, urbanism, human resources and others). PTS offers various routes using public sharing vehicules to serve users, and the route planning is one of the issues that demand attention and has hard performance assessment. This routes form meshes in many types of representation, e. g., vehicle stops as nodes and a route as a sequence of links that connect their nodes. From PTS representation as graphs, it is possible to extract valuable informations from metrics as dimensions, centralities, weight and others, and to classify this PTS within some model already studied. Towards established models, system enhancements can be proposed and posterior re- analysis of such improved systems can justify or not their implementation in the real system. At this work a public transport system was analysed as Complex Network, specifically Curitiba’s PTS, (Paraná, Brazil). Here it was demonstrated that this system, represented in l-space, has network characteristics of scale-free networks. This system has eleven bus routes categories, in which main categories were analysed as complex networks to assess their influence on whole system metrics. Additionally, combining both complex network metrics and k-means method on this PTS, geographic areas of the city showing best and worst connectivity characteristics for the inhabitants of Curitiba were identified, which allows detecting potential transportation system weakness. This study revealed that Curitiba’s central region is best served, and some periphericals areas at southeast and northeast have low public transportation service.