Frequentemente, as empresas adquirem ou desenvolvem aplicações para apoiar a tomada de decisões e aperfeiçoar seus processos de negócio. Estas aplicações compõe o ecossistema de software, que geralmente é heterogêneo e ainda são desenvolvidas sem levar em conta sua possível integração, dificultando assim a sua reutilização. A área de Enterprise Application Integration (EAI) proporciona metodologias, técnicas e ferramentas para as empresas desenvolverem soluções de integração. O problema abordado nessa dissertação consiste em identificar os possíveis gargalos de desempenho na solução de integração que trata do processo e rematrículas da Universidade Unijuí, para que estes possam ser minimizados antes da implementação da solução. O aparecimento destes possíveis gargalos é um problema, porque se um modelo conceitual for implementado com gargalos, poderá gerar falhas, que aumentam os custos, tempo e riscos da solução. Nesse contexto, propõe-se identificar possíveis gargalos de desempenho, utilizando o modelo conceitual, por meio do qual é desenvolvido um modelo formal de simulação, utilizando o formalismo matemático das Redes de Petri Coloridas e Temporizadas. É por meio da simulação, que busca-se conhecer o comportamento do sistema, visando identificar tarefas que possam representar gargalos de desempenho. A partir da simulação, foi possível analisar duas variáveis: tempo médio de permanência das mensagens nos slots e tamanho máximo e médio dos slots. Os resultados da simulação das duas variáveis foram interpretados e analisados, identificando-se a ocorrência de gargalos de desempenho. / 145 f.

As empresas, em seus processos de negócio desenvolvem ou compram aplicações que servem de base para apoiar a tomada de decisões e também para aperfeiçoar seus processos de negócio. Estas aplicações, que são desenvolvidas ou adquiridas pelas empresas, compõem seu ecossistema de software. As aplicações frequentemente são desenvolvidas sem a preocupação de integração, o que dificulta a possibilidade de reutilizar aplicações. A área da integração de aplicações empresariais (EAI) fornece metodologias, técnicas e ferramentas para que as empresas possam desenvolver soluções de integração, visando associar novas aplicações com as já existentes. Assim sendo, o problema abordado nessa dissertação visa analisar o comportamento de uma solução de integração de aplicações, no contexto da administração pública da cidade de Huelva (Espanha). Essa solução é responsável por gerar certificados digitais e unificar as bases de usuários que possuem acesso aos sistemas informáticos da administração. Essa pesquisa assume que é possível identificar gargalos de desempenho com base no modelo de simulação, obtido a partir do modelo conceitual da solução de integração ainda na fase de projeto, com auxílio da técnica matemática Redes de Petri temporizadas. Se um modelo conceitual for implementado com gargalos, poderá gerar falhas, que aumentam os custos, tempo e riscos na solução implementada. A simulação realizada possibilitou a análise de duas variáveis, o tempo associado às transições, e a quantidade de mensagens (tokens) em cada lugar (slot). Gargalos foram observados em alguns cenários de execução. / 121 f.

O mercado dinâmico e altamente competitivo faz com que as empresas se esforcem na busca pela qualidade, condição fundamental para uma organização que visa expandir seus negócios. Com isso, a Tecnologia de Informação, tornou-se um importante diferencial, pois auxilia no gerenciamento do negócio, agiliza e facilita a tomada de decisão. A medida que a empresa cresce, são adquiridas novas aplicações para atender novas demandas de negócios, muitas dessas aplicações nem sempre têm a mesma linguagem e plataforma de operação gerando, por sua vez, um emaranhado de aplicações distintas com fins específicos e sem comunicação umas com as outras. Neste cenário, surge a área de Integração de Aplicações Empresariais, termo do inglês Enterprise Application Integration (EAI), que busca proporcionar metodologias, técnicas e ferramentas para a concepção e a implementação de soluções de integração. Uma solução de integração tem o objetivo de orquestrar um conjunto de aplicações para mantê-las sincronizadas ou proporcionar novas funcionalidades que possam ser construídas a partir daquelas já existentes. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo formal de simulação utilizando redes de Petri Temporizadas a partir de um modelo conceitual de reservas de viagem. O modelo conceitual utilizado como caso de estudo foi projetado utilizando a tecnologia Guaraná. Este trabalho busca encontrar o tempo mínimo e máximo que uma mensagem leva para ser processada na solução de integração antes que ela seja implementada e implantada. Com isso, é possível identificar níveis de qualidade de serviço sem que haja a necessidade de implementar a solução, baseando-se apenas, na estrutura atual do modelo conceitual. O modelo formal desenvolvido foi simulado em cenários críticos de operação, utilizando cargas de entrada diferentes usando a ferramenta CPN Tools. Neste trabalho são utilizadas técnicas formais de verificação presentes na literatura para demonstrar a equivalência entre o modelo conceitual e o modelo de simulação. / 105 f.

O presente trabalho trata da verificação e design de sistemas complexos, especificamente da verificação de sistemas de tempo real concorrentes e distribuídos. Propõe-se uma técnica enumerativa para a verificação formal de modelos que permite determinar a validade de propriedades quantitativas, além das qualitativas. A técnica proposta separa a construção do espaço de estados dos algoritmos de rotulação das fórmulas temporais, o que possibilita a diminuição da complexidade do processo de verificação, tornando-o viável para aplicações práticas. A técnica proposta foi inicialmente aplicada sobre modelos de redes de Petri temporizadas e depois em uma rede unificada chamada GHENeSys para aproveitar as características de abstração, hierarquia e de elementos de interação chamados pseudo-boxes. A definição da rede GHENeSys foi modificada para permitir a modelagem de sistemas onde os requisitos temporais devem ser expressos através de atrasos e prazos como e o caso dos sistemas de tempo real. A rede suporta ainda mecanismos de refinamento tanto para os elementos ativos quanto os passivos. A demonstração da manutenção de propriedades como invariantes, vivacidade, limitação assim como da validade de fórmulas lógicas no processo de refinamento constitui um aspecto fundamental no projeto de sistemas complexos, e foi portanto revista em detalhes para a rede GHENeSys. Alguns exemplos práticos são apresentados para avaliar o desempenho dos algoritmos e um estudo de caso finaliza a apresentação, onde se pode contrastar os algoritmos propostos com os implementados na ferramenta UPPAAL. / This work deals with the process of design and verification of complex systems, mainly real time, concurrent and distributed systems. An enumerative technique is proposed for model-checking which is capable of determining both quantitative and qualitative properties. The proposed technique detach the algorithm for labeling the formula being checked from the state space construction, allowing a better result in the verification process. This model-checking approach shows itself valuable in practical applications. This approach was first applied to systems modeled by Time Petri Nets and further extended to a unified net called GHENeSys, which includes abstraction and hierarchy concepts as well as elements for data and control interchange, called pseudo-boxes. The GHENeSys definition was modified in order to deal with systems in which temporal requirements can be expressed through delays and deadlines as in the real-time systems. The GHENeSys environment supports a refinement technique applied to both passive and active elements. Net properties like invariants, liveness, boundedness and also the validity of temporal formulas was proved to be maintained through the refinement process if some conditions are satisfied. Such characteristics are useful to deal with complex systems design. Some experiments based on well known academic articles were used to avaliate the performance of the algorithms and a case study is presented in order to compare obtained results with those obtained using the UPPAAL tool.

O presente trabalho trata da verificação e design de sistemas complexos, especificamente da verificação de sistemas de tempo real concorrentes e distribuídos. Propõe-se uma técnica enumerativa para a verificação formal de modelos que permite determinar a validade de propriedades quantitativas, além das qualitativas. A técnica proposta separa a construção do espaço de estados dos algoritmos de rotulação das fórmulas temporais, o que possibilita a diminuição da complexidade do processo de verificação, tornando-o viável para aplicações práticas. A técnica proposta foi inicialmente aplicada sobre modelos de redes de Petri temporizadas e depois em uma rede unificada chamada GHENeSys para aproveitar as características de abstração, hierarquia e de elementos de interação chamados pseudo-boxes. A definição da rede GHENeSys foi modificada para permitir a modelagem de sistemas onde os requisitos temporais devem ser expressos através de atrasos e prazos como e o caso dos sistemas de tempo real. A rede suporta ainda mecanismos de refinamento tanto para os elementos ativos quanto os passivos. A demonstração da manutenção de propriedades como invariantes, vivacidade, limitação assim como da validade de fórmulas lógicas no processo de refinamento constitui um aspecto fundamental no projeto de sistemas complexos, e foi portanto revista em detalhes para a rede GHENeSys. Alguns exemplos práticos são apresentados para avaliar o desempenho dos algoritmos e um estudo de caso finaliza a apresentação, onde se pode contrastar os algoritmos propostos com os implementados na ferramenta UPPAAL. / This work deals with the process of design and verification of complex systems, mainly real time, concurrent and distributed systems. An enumerative technique is proposed for model-checking which is capable of determining both quantitative and qualitative properties. The proposed technique detach the algorithm for labeling the formula being checked from the state space construction, allowing a better result in the verification process. This model-checking approach shows itself valuable in practical applications. This approach was first applied to systems modeled by Time Petri Nets and further extended to a unified net called GHENeSys, which includes abstraction and hierarchy concepts as well as elements for data and control interchange, called pseudo-boxes. The GHENeSys definition was modified in order to deal with systems in which temporal requirements can be expressed through delays and deadlines as in the real-time systems. The GHENeSys environment supports a refinement technique applied to both passive and active elements. Net properties like invariants, liveness, boundedness and also the validity of temporal formulas was proved to be maintained through the refinement process if some conditions are satisfied. Such characteristics are useful to deal with complex systems design. Some experiments based on well known academic articles were used to avaliate the performance of the algorithms and a case study is presented in order to compare obtained results with those obtained using the UPPAAL tool.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6285_1.pdf: 1527923 bytes, checksum: 78d4cb768e2160db1bd4ea015fdefa03 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Sistema Embarcado ¶e um sistema computacional projetado para uma fun»c~ao dedicada. Geralmente, este sistema executa uma tarefa espec¶³¯ca dentre um conjunto maior de tarefas, e possui particularidades tanto de hardware quanto de software. Os Sistemas Embarcados est~ao presentes no cotidiano sob diferentes formas e com diferentes objetivos. Geralmente possuem uma s¶erie de restri»c~oes, tais como: dimens~oes das mem¶orias, fonte de energia, baixa velocidade de processamento, dentre outras. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo em Redes de Petri de desem- penho e energias para c¶odigos ANSI-C, considerando um processador de uma plataforma embarcada espec¶³¯ca, com o objetivo de estimar o consumo de energia. A linguagem ANSI-C, como c¶odigo de Sistemas Embarcados, foi escolhida por ser uma das mais utilizadas no desenvolvimento destes sistemas. Redes de Petri Temporizadas permitem a modelagem e especi¯ca»c~ao de sistemas paralelos e distribu¶³dos e, ao mesmo tempo, prov^eem o formalismo matem¶atico necess¶ario para uma avalia»c~ao de desempenho. Neste trabalho, o modelo Redes de Petri Temporizada ¶e anotado com informa»c~ao de consumo de energia, o que originou a Power Petri Net. Este trabalho contribui tamb¶em com a implementa»c~ao de um simulador estoc¶astico para avalia»c~ao de desempenho e de um ambiente computacional no qual s~ao realizadas as estimativas. Esse ambiente ¶e formado pelo tradutor de c¶odigo ANSI-C para Redes de Petri no formato PNML [1], padr~ao XML para descri»c~ao de Redes de Petri, simulador estoc¶astico e extens~ao do ambiente EzPetri [2]. Como o modelo apresentado, b¶asico, pode ser estendido em outros trabalhos ¶e caracterizada a forma»c~ao de um framework. Para valida»c~ao do m¶etodo proposto, foi utilizado um c¶odigo de avalia»c~ao, benchmark, PowerStone [3] desenvolvido para explorar o sistema sob diferentes aspectos de consumo de energia

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4484_1.pdf: 6966497 bytes, checksum: 24a281b3de8ed514a81a117af5c76238 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A maioria dos sistemas electrônicos modernos consiste em hardware dedicado e componentes programáveis (chamados componentes de software). Ao longo dos últimos anos, o número de metodologias que aplicaram simultaneamente técnicas de diferentes áreas para desenvolver sistemas mistos de hardware e software tem crescido consideravelmente. Projetos concorrentes de sistemas mistos de hardware/software têm mostrado ser vantajoso quando considerado como um todo ao invés de se considerar entidades independentes. Hoje em dia, o mercado eletrônico demanda sistemas de alto desempenho e de baixo custo. Estes requisitos são essenciais para a competitividade de mercado. Além disso, um curto time-to-market é um fator importante. A demora no lançamento do produto causa sérias reduções no lucro, desde que é mais simples vender um produto quando se tem pouca ou nenhuma competição. Isto significa que facilitando o re-uso de projetos anteriores, uma rápida exploração de projeto, análise/verificação qualitativa em fases iniciais do projeto, prototipação e a redução do tempo requerido para testes, reduzem o tempo global exigido de uma especificação até o produto final. Ao projetar tais sistemas mistos de hardware/software, a análise de alternativas de projeto e a decisão de onde implementar cada parte de sistema, isto é, em hardware ou em software, são tarefas muito importantes. A estimativa de métricas de qualidade permite a exploração do espaço de projeto e pode guiar a decisão de implementação de partes do sistema. Tais métricas são calculadas no nível de sistema, ou seja, sem implementação real. Conseqüentemente, tais estimativas também aceleraram o projeto do sistema e permitem a análise de restrições de projeto, fornecendo uma retroalimetação para decisões de projeto. As redes de Petri são técnicas de especificação formal que permitem uma representação gráfica e matemática. Têm métodos poderosos que permitem aos projetistas realizar análises qualitativa e quantitativa. Redes de Petri Timed, são extensões de redes de Petri nas quais as informações de tempo são expressas por duração (rede com tempo determinístico, política de disparo em três fases) e são associadas às transições. Para uma descrição comportamental de alto nível, o projeto de hardware é dividido em classes de blocos funcionais: caminho de dados e controladores. O caminho de dados consiste em três tipos de componentes RT: unidades de armazenamento (registradores e latches), unidades funcionais (ALUS e comparadores), e unidades de interconexão (multiplexadores e barramentos). As unidades de armazenamento são requeridas para armazenar valores de dados como constantes, variáveis e vetores no comportamento. As unidades funcionais são necessárias para implementar as operações no comportamento. Após todas as variáveis e operações no comportamento terem sido mapeadas às unidades de armazenamento e funcionais, respectivamente, podemos estimar o número de unidades de interconexão, como os barramentos e multiplexadores, os quais são requeridos para interligar as unidades de armazenamento e funcionais. Este trabalho propõe uma abordagem para estimar a área de hardware a partir do número de unidades de armazenamento, funcionais e de interconexão, levando-se em consideração restrições de tempo e dependência de dados, e estende alguns trabalhos anteriores com o objetivo de melhorar a precisão dos métodos de estimativa de área. Isto é, o método proposto considera uma rede de fluxo de dados que captura dependência de dados e calcula a área do caminho de dados a partir do número e tipo dos seus componentes, considerando a relação de dependência temporal