<p>Computer architecture and assembly language programming microprocessor execution are basic courses taught in every computer science department. Generally, however, students have&nbsp / difficulties in mastering many of the concepts in the courses, particularly students whose first language is not English. In addition to their difficulties in understanding the purpose of given&nbsp / instructions, students struggle to mentally visualize the data movement, control and processing operations. To address this problem, this research proposed a graphical visualization approach&nbsp / and investigated the visual illustrations of such concepts and instruction execution by implementing a graphical visualization simulator as a teaching aid. The graphical simulator developed during the course of this research was applied in a computer architecture course at Kabul University, Afghanistan. Results obtained from student evaluation of the simulator show significant&nbsp / levels of success using the visual simulation teaching aid. The results showed that improved learning was achieved, suggesting that this approach could be useful in other computer science departments in Afghanistan, and elsewhere where similar challenges are experienced.</p>

Thesis (M.S.)--Mississippi State University. Department of Industrial Engineering. / Title from title screen. Includes bibliographical references.

<p>Computer architecture and assembly language programming microprocessor execution are basic courses taught in every computer science department. Generally, however, students have&nbsp / difficulties in mastering many of the concepts in the courses, particularly students whose first language is not English. In addition to their difficulties in understanding the purpose of given&nbsp / instructions, students struggle to mentally visualize the data movement, control and processing operations. To address this problem, this research proposed a graphical visualization approach&nbsp / and investigated the visual illustrations of such concepts and instruction execution by implementing a graphical visualization simulator as a teaching aid. The graphical simulator developed during the course of this research was applied in a computer architecture course at Kabul University, Afghanistan. Results obtained from student evaluation of the simulator show significant&nbsp / levels of success using the visual simulation teaching aid. The results showed that improved learning was achieved, suggesting that this approach could be useful in other computer science departments in Afghanistan, and elsewhere where similar challenges are experienced.</p>

Orientadores: Hugo Enrique Hernández-Figueroa, Marli de Freitas Gomes Hernández / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_IgorJoseFerreirade_M.pdf: 3550643 bytes, checksum: 47f42ac96909895e588fe72ae8cc8449 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo desenvolver os estágios de Pré e Pós-processamento de um pacote de simulação eletromagnética, batizado de SSAR-BR, e também de um ambiente de grades computacionais que permitirá a resolução de problemas eletromagnéticos de grande porte. O estágio de processamento já foi desenvolvido como parte de uma tese de doutorado pertencente ao grupo de pesquisa deste departamento e se baseia no método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD). O estágio de Pré-Processamento envolve um modelador básico de duas e três dimensões para modelagem geométrica de dispositivos de telecomunicações (fontes radiantes, terminais móveis e antenas) e modelos biológicos (partes do corpo humano e cobaias). O estágio de Pós-Processamento, por outro lado, permite visualizar os resultados das simulações eletromagnéticas executadas, através de gráficos em duas e três dimensões. Estes dois estágios já foram desenvolvidos nas linguagens Java e OpenGL. O ambiente computacional paralelo está baseado no conceito de Grade Computacional (do inglês Grid), isto é, numa infra-estrutura de software e hardware que visa à integração de recursos computacionais geograficamente dispersos, interconectados através de uma rede, com o objetivo de compartilhar tais recursos sob determinadas políticas de acesso, formando um ambiente computacional escalável, de baixo custo e de alto desempenho. A camada de software localizada entre a aplicação do usuário e o sistema operacional responsável por controlar o acesso aos recursos da Grade Computacional, é chamada de middleware. O middleware adotado é o UNICORE 6, que se caracteriza por fornecer acesso aos recursos da Grade Computacional de forma transparente e segura, seguindo padrões abertos definidos pela comunidade OGF (Open Grid Forum / Abstract: The aim of this work is to develop the Pre and Post-Processing stages from an electromagnetic simulation suite, called SSAR-BR, and also a grid computational environment, which permits the execution of large electromagnetic problems. The processing stage, based in the Finite Difference Time Domain (FDTD) method, has been already developed as part of a doctorate thesis made by a researcher from this department. The Pre-processing stage involves a fundamental modeling tool capable to model telecommunications devices (radiant sources, mobile terminals and antennas) and biological models (human body parts and guinea-pig). On the other hand, the Post-Processing stage permits visualizing the electromagnetic simulations results in a two and three dimensions way. Both stages were developed in Java and OpenGL languages. The parallel computational environment is based on Grid Computing paradigm which consists in software and hardware infra-structure that integrates dispersed computational resources interconnected across a network. Its purpose is to share such resources under an access control policy and establishing a scalable, low-cost and high performance computational environment. The middleware is the layer between the user and operation systems responsible to manage the Grid resources and, for this work, the UNICORE 6 was adopted. The mainly reasons were its safe and transparent access to the distributed environment and, most important, it follows the open patterns from OGF (Open Grid Forum) community / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ivanil Sebastião Bonatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Eletrica / Made available in DSpace on 2018-08-05T15:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_MarcelodeOliveira_M.pdf: 450626 bytes, checksum: fa1f72472e4929bcf614ccd0a37ab18b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O dimensionamento de enlace sem fio das redes de telecomunicação com integração de voz e de dados é abordado nesse trabalho. Foram desenvolvidos procedimentos de análise e síntese para os dois modelos de filas considerados: modelos markovianos; e modelos com prioridade, sem e com preempção. Esquemas com ou sem compartilhamento de recursos e com buffer finito e infinito foram considerados. Comparações numéricas foram feitas para os modelos utilizados, bem como, os resultados obtidos no dimensionamento do enlace foram submetidos a condições de sobrecarga do tráfego de voz e de dados de forma a analisar o comportamento dos parâmetros de qualidade de serviço especificados / Abstract: The dimensioning of telecommunications network wireless link, with voice and data integration, is presented in this paper. Analysis and synthesis procedures were developed considering Markovian and priority models (with or without preemption). Schemes with or without resources sharing and finite and infinite buffer were considered. The selected models were numerically compared and the results of the dimensioning were submitted to simulations of traffic overload conditions in order to analyze the quality of service parameters behavior / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ricardo Ribeiro Gudwin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RicardoCapitanioMartinsda_M.pdf: 6323710 bytes, checksum: efe31176ea68444cc98c3b8ca83d7ad5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Há muito tempo, a consciência humana tem desafiado cientistas de várias áreas do conhecimento. Em computação, na última década, tem se observado um crescimento significativo dos estudos sobre consciência artificial. Uma abordagem computacional promissora é a da arquitetura Baars-Franklin desenvolvida por Stan Franklin e inspirada na teoria do workspace global de Bernard Baars. Esse trabalho visa examinar essa tecnologia e verificar as vantagens e desvantagens do seu uso na implementação de agentes inteligentes. Como o estudo de consciência artificial é inerentemente multidisciplinar, inicialmente apresentam-se as principais teorias gerais de consciência. Em seguida, é feito um levantamento dos principais trabalhos na área de consciência artificial. Por fim, utiliza-se a arquitetura Baars-Franklin no controle de uma criatura virtual em um problema de navegação autônoma. Esta dissertação traz uma série de contribuições teóricas, agrupando teorias de outras áreas do conhecimento fundamentais para o desenvolvimento de agentes com consciência artificial, clarifica a arquitetura Baars-Franklin e realiza um estudo de caso da aplicação desse modelo na construção de um agente autônomo. / Abstract: For years, the human consciousness has challenged scientists from several areas of knowledge. In computer science, over the last decade, a significant growth in the number of studies about artificial consciousness has been observed. The architecture Baars-Franklin, developed by Stan Franklin, is a computational promising approach which is inspired by the Bernard Baars' global workspace theory. This work aims to discuss this technology and verify its advantages and disadvantages. Due to the intrinsic multidisciplinary characteristic of the study of artificial consciousness, first of all, the main general theories about consciousness are presented. After that, the most relevant studies about artificial consciousness are surveyed. Finally, the architecture Baars-Franklin is applied to control a virtual creature in an autonomous navigation problem. This dissertation brings some theoretical contributions, aggregating theories from other areas of knowledge, clarifying the architecture Baars-Franklin and showing a practical case study of the application of this model in order to build an autonomous agent. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Osvair Vidal Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-11T00:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Okabe_ClarissaPaiva_M.pdf: 2059387 bytes, checksum: 7eca532809c263ddd5b0b3751c823f20 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Campos no Canadá e na Venezuela contendo reservatórios de óleo espumoso apresentaram recuperação primária da ordem de 10 a 15 % maior do que a estimada por simuladores numéricos Black-Oil. Além do alto fator de recuperação, foram observadas outras características não convencionais, como baixa razão gás-óleo e alta manutenção da pressão de reservatório. Esta discrepância entre o fator de recuperação estimado e o real é atribuída ao fato de que os simuladores Black-Oil não descrevem adequadamente o comportamento do gás em óleos espumosos. Nesta pesquisa são descritos e comparados três modelos numéricos de óleo espumoso propostos para o simulador pseudo-composicional CMG Stars. Estes modelos permitem descrever as etapas de evolução do gás, que compreendem desde a nucleação das bolhas de gás, o crescimento das bolhas, até a formação de uma fase conectada de gás, com reações cinéticas. Além disso, admite a presença de diferentes formas de gás ¿ gás em solução, gás preso, gás disperso e gás livre - nas fases gás e óleo. A mobilidade da fase gás é avaliada por uma composição de curvas de permeabilidade relativa ao gás. Com o estudo da influência de alguns parâmetros, algumas características típicas de reservatórios de óleo espumoso são explicadas, como a baixa produção de gás, o escoamento do gás na forma dispersa, a alta saturação crítica de gás e as altas razões de produção de óleo / Abstract: Fields in Canada and Venezuela, which contain foamy oil reservoirs, have exhibited a primary oil recovery on the order of 10 to 15 % greater than the recovery estimated by black-oil simulators. Besides the high oil recovery, other unusual characteristics have been observed, as low gas-oil ratio and high reservoir pressure maintenance. Such discrepancy between estimated and the actual oil recovery factor is attributed to the fact that black-oil simulators do not describe adequately gas behavior in foamy oils. In the present study, three numerical models of foamy oil behavior are described and compared using the pseudo-compositional simulator CMG Stars. These models allow describing the steps of gas evolution, since the nucleation of the gas bubbles, the bubble growing, until its connection to form a free phase, via kinetic reactions. The model admits the presence of different forms of gas ¿ solution gas, entrained gas, dispersed gas and free gas ¿ in the oil and gas phases. The mobility of the gas phase is evaluated by a composition of relative permeability curves. After the study on the influence of some parameters, some typical characteristics of the foamy oil reservoirs are explained, as the low gas production, the dispersed gas flow, the high critical gas saturation and the high oil production rates / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Olivio Novaski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T14:11:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_SergioLuisRabelode_D.pdf: 2212505 bytes, checksum: b547ce8e7c1a1faea1a6c7468054f32f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os softwares CAM existentes hoje no mercado permitem facilmente automatizar a geração de programas em linguagem CNC a partir de um modelo CAD. As trajetórias da ferramenta são calculadas respeitando-se a geometria final da peça. No entanto, estes programas, em geral, não disponibilizam recursos para corretamente estimar os parâmetros de usinagem (velocidade de corte, avanço, profundidade de usinagem), bem como sua influência em grandezas relevantes ao processo, como a força de corte e a rugosidade. Cria-se, assim, um descompasso com a realidade fisica do processo. Adicionalmente, tais programas não foram desenvolvidos com abordagem didática, possuindo pré-requisitos (interface CAD, domínio de idioma estrangeiro etc.) que dificultam ao estudante o fácil aprendizado de processos de usinagem a CNC. Este trabalho busca então abordar estes problemas vivenciados por escolas técnicas, desenvolvendo um módulo computacional, acoplado a um software CNC didático comercial para torneamento, que permita a predição de esforços de usinagem e rugosidade em tempo de programação CNC. Optou-se pela técnica da rede neural como núcleo, uma vez que permite aproximações bastante satisfatórias do processo de torneamento. Os resultados indicam que os modelos de rede neurais adotados (perceptron multi-camadas e função de base radial) aproximam de forma satisfatória o comportamento da força de corte e rugosidade, em função dos parâmetros de usinagem escolhidos (velocidade de corte, avanço e profundidade de corte) em uma série de casos de uso, utilizando-se o módulo computacional desenvolvido / Abstract: The majority of CAM software in the market allows the user to easily create the CNC program through CAD models. The tool paths are ca1culated in respect to the final piece geometry. However, these software do not permit, as part of their functionality, to estimate the cutting parameters (cutting speed, feed and depth of cut), as well as their influence in process variables such as cutting force and roughness. There is, in that sense, a gap between the geometrical and physical scenario of the machining process. Additionally, such software were not developed with didactical requirements, which makes difficult to the students the learning of the machining concepts using the CNC technology. The CAD and the foreign language interface are examples of such fact. This work targets to approach these remarks which are particularly common among the Technical Schools, developing a computational module, embedded in a commercial CNC didactic software, capable of predicting cutting forces (in roughing) and surface roughness (in finishing) at programming time. It was used a neural network technique as the base core, since it allows good estimative of turning process. The results indicate that the ANN topologies (Multilayer Perpectron and Radial Basis function) correlate satisfactorily with the experimental behavior of the cutting force and roughness regarding the input parameters chosen (cutting speed, feed and depth of cut) for different cases using the software prototype / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RafaelRodriguesda_M.pdf: 6149797 bytes, checksum: 1c94ddf1de68213f0c9001cc01d09e45 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Sistemas industriais consumidores de energia são, em geral, complexos. Metodologias e ferramentas que facilitem o cálculo de potenciais de economia no consumo de energia térmica e elétrica são, portanto, de extrema importância. Nesse contexto, modelos de simulação de sistemas energéticos são bastante úteis para explicar o comportamento de sistemas complicados, que estão além da capacidade do cérebro humano compreender integralmente todas as suas características relevantes. Esse trabalho apresenta o contexto brasileiro de oportunidades para uso de softwares que se propõem a realizar a modelagem de sistemas energéticos industriais em alguns dos seus principais sistemas consumidores de energia: força motriz, ar comprimido, calor de processo, aquecimento direto, refrigeração e resfriamento, sistemas de bombeamento e sistemas de ventilação. São consideradas duas fontes de disponibilização desse tipo de ferramenta. A primeira é o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel), que possui softwares nacionais, em língua portuguesa, para análises de alguns dos sistemas listados anteriormente. A segunda é o U.S. Department of Energy (DOE), pela tradição do país no uso deste tipo de ferramenta com profissionais habilitados formalmente, pela língua inglesa que se torna cada vez mais comum no Brasil e também pela abundância de softwares gratuitos disponibilizados. Comparações quanto às complementaridades ou redundâncias de propostas, plataformas, idiomas, pacotes de unidades e profundidades das análises são efetuadas. Conjuntamente, para aprofundar as análises dos programas, são efetuados estudos de casos reais na indústria nacional com o uso de modelos de simulação. Foram selecionados inicialmente 25 modelos de simulação. Após a eliminação de modelos que faziam análises semelhantes, ou que apresentavam grandes dificuldades para a sua instalação, ou operação, sobraram 17 modelos, que possibilitam boas análises do desempenho energético de sistemas industriais envolvendo, sobretudo, motores elétricos, ar comprimido, calor de processo e aquecimento direto. A maior parte dos sistemas industriais com considerável potencial de economia de energia pode ser analisada por, pelo menos, um destes modelos. Nesse ambiente de modelos e simulações, também é apresentado um estudo sobre a aplicação de modelagem de otimização (matemática) para um sistema hipotético de ar comprimido / Abstract: In general, industrial energy systems are complex. Methodologies and tools which make easier the calculation of potential thermal and electric energy savings are therefore of utmost importance. Within this context, simulation models of energy systems are very useful in explaining the behavior of complicated systems, which are beyond the capacity of the human brain to fully understand all of their relevant features. This work presents the Brazilian context of opportunities in terms of software usage for modeling some of the major industrial energy systems: motors, compressed air, steam, process heating, process cooling, pumping systems, and ventilation systems. Two sources of this kind of software tool are considered. The first one is the Brazilian National Program for Energy Conservation (Procel), which has some national software, in Portuguese, capable of analyzing some of the energy systems previously listed. The second one is the U.S. Department of Energy (DOE), due to the country's tradition in using this kind of tools with recognized qualified specialists, the English language that is becoming increasingly present in Brazil and the abundance of free of charge software tools in the DOE's website. Comparisons are made regarding: redundancies and complementarities of the proposals, platform structures, languages, units and complexity of analysis. Additionally, real case studies in the Brazilian industry are made using simulation models. Initially, 25 simulation models were selected. After the elimination of models performing similar analyses, or being very difficult to install or operate, 17 models remained, which allow good energy performance analyses of industrial systems, particularly those comprising electric motors, compressed air, steam and process heating. Most of the industrial systems with large potential for energy savings can be evaluated by, at least, one of these models. A study about the application of mathematical optimization modeling for a hypothetical compressed air system is also presented / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_alex_sandro.pdf: 1913546 bytes, checksum: 4b66064e90d6f91355a93dc670dd6261 (MD5) Previous issue date: 2011-11-30 / Atmospheric pollutants has become a major world concern for environmental and public health. Several studies have already addressed in this context about theme in order to verify the association between increased incidences of diseases with increased air pollution, mainly in cities where vehicle traffic has increased significantly. The pollution control is usually done by monitoring air quality through the sensor network. This monitoring network, besides being used as a tool for measuring public health safety, allow analyze the benefits gained by efforts to control the levels of air pollution and justify possible actions in case of breach of the thresholds established by legislation. The high costs involved and the difficulty inherent in the logistics of deployment and maintenance of the collection points can lead to an inappropriate placement or unrepresentative, if not carefully studied. Therefore, a good choice of site of insertion point is essential to provide greater efficiency in these costs. In this sense, the use of the weighted diagram Vononoi was used as a tool to determine the coverage area of each pollutant atmospheric sensor. After being realized the simulations, the coverage area of each sensor related with their own weight, were presented in a satisfactory way / A poluição atmosférica tornou-se uma das maiores preocupações mundiais para a saúde pública e ambiental. Vários estudos já abordaram o contexto desse tema, no intuito de verificar a associação entre o aumento da incidência de doenças com o aumento da poluição atmosférica, principalmente em cidades onde o tráfego de veículos tem aumentado de forma significante. O controle dessa poluição, normalmente, é realizado através da monitoração da qualidade do ar, por meio de rede de sensores. Esta rede de monitoramento, além de ser utilizada como instrumento de medida de segurança de saúde pública, permite analisar os benefícios propiciados pelas ações de controle dos níveis de poluição do ar e justifica possíveis intervenções em caso de violação dos limiares estabelecidos pela legislação. Os altos custos envolvidos e a dificuldade inerente à logística de implantação e manutenção dos pontos de coleta podem levar a um posicionamento inadequado ou pouco representativo, quando não estudado cuidadosamente. Portanto, uma boa escolha do local de inserção do ponto é indispensável para propiciar uma maior eficiência nesses custos. Os Diagramas de Voronoi Valorados foram utilizados como uma ferramenta para determinar a área de abrangência de cada sensor de poluição atmosférica. Após a realização das simulações, as áreas de abrangência de cada sensor relacionada com seu peso, foram apresentadas de maneira satisfatória