This work represents the research project to obtain the degree of Master of Sciences in Electrical Engineering, specializing in Systems Engineering, at the Escola Politécnica of the Universidade de São Paulo, in São Paulo, Brazil. The main objective of the project is to design the mirror nanopositioning controller of the state-of-the-art Fabry-Pérot interferometer to be installed in the Brazilian Tunable Filter Imager (BTFI) on the Southern Astrophysical Research (SOAR) telescope in Chile. A three-input-three-output multivariable prototype of the Fabry-Pérot system is comprised of three high-range Amplified Piezoelectric Actuators (APA) of 360 m stroke and three 400 m range capacitive measurement systems. A characterization of the instrumentation of the system, which consists of capacitive sensors and capacitance-to-voltage converters, piezoelectric actuators, power drivers of the piezoelectric actuators and data acquisition system was done as part of the identification and study of the system. With the characterization of the system, a sixth-order complete system model was built on top of a second-order piezoelectric actuator parametric model, required for the design of the controllers. Subsequently, the scientific specifications were translated to a control problem and the design of a robust controller was made following the Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery (LQG/LTR) method. Also a Proportional-Integral controller tuned using a genetic algorithm was designed to be used as benchmark. Finally the built controllers were validated in the real system. Results show that both controllers achieve the performance requirements of following reference signals and having null steady-state error. However, the robust controller is by far the best suited for the Fabry- Pérot instrument in terms of performance and stability because of its higher bandwidth and robustness to modeling errors. / Este trabalho apresenta o projeto de pesquisa para obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica, área de concentração de engenharia de sistemas, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O objetivo principal deste projeto foi desenvolver um controlador de nanoposicionamento para o interferômetro de Fabry-Pérot que será instalado no instrumento BTFI (Brazilian Tunable Filter Imager), no telescópio SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope), no Chile. O interferômetro de Fabry-Pérot é um sistema multivariável de três entradas e três saídas composto por três atuadores piezoelétricos de 370 m de deslocamento, e três sistemas capacitivos de medida de distância de 400 m de faixa de medição. A caracterização da instrumentação do sistema, que consiste em sensores capacitivos, conversores de capacitância para tensão, atuadores piezoelétricos, drivers de potência para os atuadores piezoelétricos e sistemas de aquisição de dados, fez parte do estudo e da identificação do sistema. Após a caracterização da instrumentação, foi desenvolvido um modelo físico de sexta ordem para o sistema completo, partindo do modelo de segunda ordem dos atuadores piezoelétricos. Este modelo é necessário para o projeto dos controladores. Subsequentemente, as especificações científicas foram traduzidas em um problema de controle e o projeto do controlador robusto foi feito seguindo a técnica LQG/LTR (Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery). Um controlador Proporcional-Integral (PI) também foi desenvolvido e sintonizado usando um algoritmo genético, para funcionar como ponto de comparação. Finalmente, os controladores desenvolvidos foram validados no sistema real. Com os resultados concluiu-se que ambos controladores atingiram as especificações de desempenho no que diz respeito a seguir sinais de referência com erro nulo no estado estacionário. Pôde-se concluir ainda que o controlador robusto mostrou-se mais adaptado ao instrumento Fabry- Pérot em termos de desempenho e estabilidade, pois, comparado ao PI, é um controlador com maior largura de banda e robustez aos erros de modelamento.

Orientador: Wu Shin-Ting / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-23T05:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VelasquezAlegre_DeliaPerlaPatricia_M.pdf: 6738386 bytes, checksum: 4ca18a4b629bc01e1a35bfa6613fc5cb (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho foi formalizado e implementado um conjunto de técnicas de interação 3D que permite ao usuário comunicar-se diretamente com um ambiente 3D - modelado por computador - através de dispositivos convencionais como o mouse e a tela bidimensional. Estas técnicas permitem a identificação e posicionamento das entidades gráficas de objetos 3D no espaço do mundo real (WC) a partir do espaço bidimensional dos dispositivos convencionais (DC). As técnicas abordadas foram: identificação ordenada, movimentos circulares, particionamento do espaço imagem e plano de trabalho. Para auxiliar ao usuário nas suas interações com o espaço 3D foram usadas ferramentas visuais tais como grades e eixos 3D. Para permitir a reutilização das técnicas em interfaces gráficas tridimensionais, a estratégia de desenvolvimento das mesmas se deu na forma de componentes de interface. Essas componentes são integrantes da biblioteca IQLT para interações com o ambiente 3D. Uma destas técnicas - a técnica dos movimentos circulares - foi integrada à interface gráfica interativa ProSIm (Prototipação de Síntese de Imagens Fotorealísticas) apresentando o uso de uma estratégia para manipulação interativa da câmera. Acredita-se que a formalização das técnicas de interação nas suas diferentes coordenadas de visualização, abre a possibilidade que elas sejam exploradas em diferentes contextos da manipulação, tanto no espaço objeto (WC) quanto no espaço imagem (DC), nos trabalhos futuros / Abstract: A kit of 3D interaction tools that allow direct communication between the user and a computer modeled 3D enviroment has been formalized and implemented for conventional devices like mouse and bidimensional screen. These tools allow identification and positioning of graphical entities of 3D objects on the real world space (WC) from the bidimensional space of conventional devices (DC). The interactive tools studied are: ordered identification, circular movemets, partitioning of image space and working plane. Visual tools like 3D grids and 3D axis were used to improve the user interaction with the 3D space. To assure the reusability of these tools for 3D graphical interfaces the studied tools were implemented as widgets. These widgets are integrated in the toolkit named IQLT. The circular movement tool interactive has been applied on the interactive graphical interface ProSlm (Photorealistic Images Sintesis Prototipation) to manipulate interactively the movements of camera. We believe that the formalization of interaction tools in different visualization coordinates open the possibility to exploit the applicability of these tools in distinguished 3D contexts in future works / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-24T12:51:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4535588 bytes, checksum: e1e2595e7892830d7251e26dfe36c58d (MD5) / Approved for entry into archive by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-24T12:52:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4535588 bytes, checksum: e1e2595e7892830d7251e26dfe36c58d (MD5) / Approved for entry into archive by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-24T12:52:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4535588 bytes, checksum: e1e2595e7892830d7251e26dfe36c58d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T12:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4535588 bytes, checksum: e1e2595e7892830d7251e26dfe36c58d (MD5) Previous issue date: 2018-01 / Albeit several IoT applications have been recently deployed in several fields, including environment and industry monitoring, Smart Home, Smart Hospital and Smart Agriculture, current deployments are mostly host-oriented, which is undoubtedly limiting the attained benefits brought up by IoT. Indeed, future IoT applications shall benefit from service - oriented communications, where the communication establishment between end-points is not dependent on prior knowledge of the host devices in charge of providing the service execution. Rather, an end-user service execution request is mapped into the most suitable resources able to provide the requested service. Furthermore, this model is a key enabler for the design of future services in Smart Cities, e-Health, Intelligent Transportation Systems, among other smart scenarios. Recognized the benefits of this model in future applications, considerable research effort must be devoted for addressing several challenges yet unsolved, such as the ones brought up by the high dynamicity and heterogeneity inherent to these scenarios. In fact, service-oriented communication requires an updated view of available resources, mapping service requests into the most suitable resources taking several constraints and requirements into account, resilience provisioning, QoS-aware service allocation, just to name a few. This thesis aims at proposing and evaluating mechanisms for efficient resource allocation in service-oriented IoT scenarios through the employment of two distinct baseline technologies. In the first approach, the so-called Path Computation Element (PCE), designed to decouple the host-oriented routing function from GMPLS switches in a centralized element, is extended to the service-oriented PCE (S-PCE) architecture, where a service identifier (SID) is used to identify the service required by an end-user. In this approach, the service request is mapped to one or a set of resources by a 2-steps mapping scheme that enables both selection of suitable resources according to request and resources characteristics, and avoidance of service disruption due to possible changes on resources’ location. In the meantime, the inception of fog computing, as an extension of the cloud computing concept, leveraging idle computing resources at the edge of the network through their organization as highly virtualized micro data centers (MDC) enabled the reduction on the network latency observed by services launched at edge devices, further reducing the traffic at the core network and the energy consumption by network and cloud data center equipment, besides other benefits. Envisioning the benefits of the distributed and coordinated employment of both fog and cloud resources, the Fog-to-Cloud (F2C) architecture has been recently proposed, further empowering the distributed allocation of services into the most suitable resources, be it in cloud, fog or both. Since future IoT applications shall present strict demands that may be satisfied through a combined fog-cloud solution, aligned to the F2C architecture, the second approach for the service-oriented resource allocation, considered in this thesis, aims at providing QoS -aware resource allocation through the deployment of a hierarchical F2C topology, where resource are logically distributed into layers providing distinct characteristics in terms of network latency, disruption probability, IT power, etc. Therefore, distinct strategies for service distribution in F2C architectures, taking into consideration features such as service transmission delay, energy consumption and network load. Concerning the need for failure recovery mechanisms, distinct demands of heterogeneous services are considered in order to assess distinct strategies for allocation of protection resources in the F2C hierarchy. In addition, the impact of the layered control topology on the efficient allocation of resources in F2C is further evaluated. Finally, avenues for future work are presented. / Lattes não encontrado, autor sem cpf, agência de fomento e ficha catalográfica

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000409163-Texto+Completo-0.pdf: 1281906 bytes, checksum: a8189d2aee06ad9ac115ad10de30a322 (MD5) Previous issue date: 2008 / The demand for computer processing power has increased in the past years, resulting in computers that provide such capacity. Sometimes different approaches have also being developed to improve computing power by joining together a set of computers, for example in clusters of computers. Currently we have access to this type of solutions but we do not use all their computing power the best way we could. This may lead to a situation in which resources are being wasted. In order to avoid the waste of computing resources, lately the use of virtual machines have been widely used. A virtual machines is a software layer that creates an environment in which several systems can be executed as if they had their own private computer. One solution that allows this approach is Xen. Xen is a paravirtualizer that allows several different operating systems to run as if they were using different computers. The scheduling of the different operating systems that are running in the same computer is performed by one of three possible strategies provided by Xen. The standard scheduler is called "SMP Credit Scheduler", which is recommended when running Xen on multiprocessing computers because it allows load balancing among virtual and real processors. Despite being the best current Xen scheduler, the SMP Credit Scheduler still does not fully use the computing power of a machine. This work proposes to improve the use of the machine by the operating systems (virtual machines) that are running on Xen. We propose a system that dynamically changes the configuration of the virtual machines. Our system will reallocate resources that are not being used by a virtual machine to a virtual machine that needs more resources. / A demanda por poder computacional é cada vez maior, e conseqüentemente leva ao desenvolvimento de equipamentos com capacidades de processamento cada vez maiores para suprí-la. Hoje em dia temos acesso a computadores com poder computacional cada vez maior, porém em sua grande maioria, esse poder computacional é apenas parcialmente utilizado, causando uma ociosidade dos recursos disponíveis, o que pode acarretar aumento de custos. Ao analisarmos a situação do aumento do poder computacional, a idéia de ociosidade de processamento da maioria dos computadores e em contrapartida, a possibilidade de uma melhor utilização de recursos, podemos explicar a renovação de tecnologias que podem vir a suprir essas necessidades. Entre várias destas tecnologias podemos citar clusters e grades computacionais, e entre outras, uma das tecnologias em ascensão são as máquinas virtuais. Uma máquina virtual consiste em um software que cria um ambiente sobre um sistema operacional, possibilitando uma execução abstraída do hardware de vários outros sistemas, sendo transparente para o usuário essa interação. Dentre vários ambientes que suportam o uso de máquinas virtuais, utilizamos o Xen que proporciona a portabilidade de sistemas operacionais sobre um sistema operacional Linux e permite compartilhar uma simples máquina para vários clientes rodando sistemas operacionais distintos. O Xen pode utilizar um de três escalonadores, onde o SMP Credit Scheduler é o escalonador padrão, recomendado para máquinas multiprocessadas por permitir balanceamento de processadores virtuais entre os processadores reais. Porém, o SMP Credit Scheduler ainda tem algumas limitações referentes a uma utilização melhor dos recursos da máquina. Com o objetivo de superar algumas dessas limitações, este trabalho apresenta a proposta e implementação de um subsistema que altera dinamicamente configurações do escalonador SMP Credit, realocando recursos destinados a máquinas virtuais que não estejam utilizando todo o processamento disponível, direcionado-as às máquinas virtuais que necessitem desse processamento. Por fim, apresentamos uma avaliação do uso desse subsistema frente ao escalonador SMP Credit em diversas configurações possíveis.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000391468-Texto+Completo-0.pdf: 1977797 bytes, checksum: 98ced407f5dc7058c0f7c4c8c11f2102 (MD5) Previous issue date: 2007 / Fulfilling Quality of Service (QoS) requirements in embedded systems, e. g., multimedia systems, can be provided in an end-to-end manner, i. e., from a data generator point to a data consumer point. Management and control mechanisms are necessery in operating systems’ (OS) internals, for OSs play a important role in end-to-end QoS provision. The implementation of such mechanisms includes admission control and resource reservation, as well as process scheduling control and active monitoring of the delivered QoS. QoS provisioning for embedded real-time operating systems is the main subject of this work, which presents the study and implementation of processor time reservation in an embedded system scheduler. Based on concepts and analysis of related works, a new scheduling algorithm, ER-EDF, is proposed. EREDF adds performance and simplified hard real-time support to applications. / Atender requisitos de qualidade de serviço (QoS, do inglês, Quality of Service) em sistemas embarcados como, por exemplo, de multimídia, pode ser realizado de forma fim-a-fim, i. e., de um ponto de geração de dados a um ponto de consumo de dados. A inserção de mecanismos de controle e gerência da qualidade faz-se necessária internamente aos sistemas operacionais (SO), pois SOs têm um importante papel na provisão de QoS fim-a-fim. A implementação de tais mecanismos inclui controle de admissão e reserva de recursos, bem como, o controle de escalonamento de processos e monitoração ativa de QoS entregue. Neste trabalho foram realizados o estudo e a implementação da provisão de QoS em escalonadores para sistemas operacionais embarcados de tempo-real. Baseado em conceitos e análise de trabalhos relacionados, um novo algoritmo de escalonamento, ER-EDF, é proposto. ER-EDF apresenta melhorias de performance e suporte simplificado às tarefas de tempo-real do tipo hard.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412052-Texto+Completo-0.pdf: 2710960 bytes, checksum: 3a4a797f7364a564f81a7cff382241eb (MD5) Previous issue date: 2009 / The constant evolution of computing technologies has allowed an increase in computers processing power, and in certain situations, such computational power is not fully used. In order to effectively use the processing capacity of computers, companies are increasingly using virtualization. Virtualization is a technique that allows running multiple operating systems on a single device. Thus, the use of virtualization on a single physical server can keep multiple operating systems with different applications running simultaneously. When these applications are ported into a virtualized environment, their resource levels should be constantly monitored and adjusted to avoid situations in which the quality of service is deteriorated or to provide a better hardware use. In these situations it is important to implement a Service Level Agreement (SLA) that monitors the quality of service delivered by these applications. Meanwhile, Monitors of Virtual Machines, such as Xen, do not have the functionality to reallocate resources based on the rules defined by SLAs. Aiming to overcome this limitation, this work proposes to dynamically reallocate resources in virtualized environments through the use of requirements derived from SLAs. The reallocation of resources seeks to satisfy the demand for resources of a virtual machine (VM), for instance, having more users than expected in the SLA, by reallocating resources (processor and memory) that are not being used by the other VMs. / A constante evolução das tecnologias computacionais tem possibilitado um aumento no poder de processamento dos computadores, sendo que em determinadas situações esse poder computacional não é plenamente utilizado. Para utilizar efetivamente a capacidade de processamento dos computadores, cada vez mais as empresas de processamento de dados (data center) se utilizam da virtualização. A virtualização é uma técnica que permite a execução de diversos Sistemas Operacionais em um único equipamento. Desta forma, com o uso da virtualização um único servidor físico pode manter diversos Sistemas Operacionais, com diferentes aplicações sendo executadas simultaneamente. Quando essas aplicações são portadas para um ambiente virtualizado, devem ter seus níveis de recursos constantemente monitorados e ajustados para se evitar situações de degradação da qualidade do serviço ou prover uma melhor utilização do hardware. Nestas situações é importante implementar um Service Level Agreement (SLA) que controle a qualidade do serviço entregue por estas aplicações. Entretanto, os Monitores de Máquinas Virtuais, como por exemplo, o Xen, não possuem a funcionalidade de se realocar recursos com base nas regras definidas nos SLAs. Com o objetivo de superar esta limitação, este trabalho propõe a realocação dinâmica de recursos em ambientes virtualizados a partir de requisitos derivados de SLAs. A realocação de recursos, busca também atender a demanda por recursos, por exemplo, em uma máquina virtual (VM) que tenham recebido uma carga de trabalho maior do que a prevista no SLA, através da realocação de recursos (processador e memória) que não estejam sendo utilizados pelas demais VMs.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:18:36Z : No. of bitstreams: 1 170174.pdf: 13041725 bytes, checksum: 46f852e8d369a84231d10cca343c093f (MD5) / A indústria alimentícia está constantemente desenvolvendo novos produtos para o consumo. Deste modo, existe uma preocupação por parte dos produtores, em avaliar a aceitação de seus produtos pelo mercado consumidor. Assim, o desenvolvimento de técnicas e metodologias que possam contribuir para esta avaliação são de grande interesse. Segundo estimativas da O.N.U., nos próximos 30 anos, o consumo "per capita" de pescados estará em torno de 14 Kg, e a demanda por estes produtos será de 115 milhões de toneladas, chegando a um aumento de 75% nos próximos anos. Considerando esta demanda pela produção de pescados, a boa qualidade destes produtos, é fator fundamental para sua aceitação no mercado consumidor. Sendo assim, se torna imprescindível que a avaliação dos processos de análise sensorial, bioquímica e microbiológica, importantes na determinação da qualidade de um produto, seja realizada de modo rápido e eficiente. Para isto, propõe-se a utilização de ferramentas computacionais, mais especificamente, um sistema híbrido, como instrumento de auxílio na avaliação de tais processos. O QUALIPESC consta de um sistema especialista difuso para auxiliar a avaliação da qualidade sensorial do pescado, e duas redes neurais artificiais, uma para auxiliar a avaliação da qualidade microbiológica e outra para auxiliar a avaliação da qualidade bioquímica do produto. As redes neurais artificiais foram implementadas utilizando a ferramenta MATLab for Windows 4.0, o sistema especialista difuso foi desenvolvido sob a shell Expert Sinta 1.1b e a interface do usuário foi implementada utilizando-se o Delphi 3.0.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T04:43:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188940.pdf: 2558747 bytes, checksum: eacf92abbade804173728dfc838f21eb (MD5) / A informática está num estágio avançado de desenvolvimento, porém alguns problemas ainda são difíceis de resolver, pois envolvem conhecimentos e experiência acumulados para a detecção de particularidades. Umas das áreas mais afetadas por esse problema é a área de psicologia, pois exige que um profissional capacitado veja o comportamento e as reações do seu paciente para poder chegar a um diagnostico. Nessa área podemos citar a síndrome da dislexia, que é um distúrbio relativamente comum em crianças que pode ser detectado na fase de alfabetização, não existindo nenhuma ferramenta de software especializada para auxiliar ao diagnóstico desta. O que o trabalho a seguir sugere é a criação de um sistema especialista capaz de fazer um pré-diagnóstico de dislexia em crianças. O objetivo deste trabalho é principalmente desenvolver uma ferramenta lúdica de avaliação, levando em conta os sintomas da dislexia e identificando os principais modelos utilizados no diagnostico deste distúrbio. Este trabalho foi desenvolvido em forma de pesquisa descritiva, pois pretende mostrar o ponto de vista de profissionais que atuam na área de psicologia e educação, também de forma pratica, pois prevê o desenvolvimento do software para demonstrar o conteúdo adquirido, alem de ter um cunho exploratório, pois não existe no Brasil qualquer software semelhante.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T01:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:41:30Z : No. of bitstreams: 1 262571.pdf: 3653562 bytes, checksum: fc269f26734bab3e33aa03dd51d19e2e (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T02:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:23:13Z : No. of bitstreams: 1 81854.pdf: 3546639 bytes, checksum: 3d39d80e7c38aef3b4410a953c844575 (MD5) / A presente dissertação apresenta o SP1, um Sistema de Produção que manipula regras com variáveis quantificadas. O SP1 incorpora uma linguagem para representação do conhecimento, um interpretador e um ambiente para execução. A linguagem SP1 utiliza uma notação predicativa e se caracteriza por sua legibilidade e extensibilidade. Para remediar a ineficácia da operação de filtragem, crítica em um sistema de produção, o interpretador do SP1 incorpora um novo algoritmo baseado na compilação das regras, que procura reduzir ao máximo os teste a efetuar para a instanciação das regras pela construção de uma rede otimizada. Vários tipos de redundâncias estruturais são assim evitadas. Esta rede é utilizada para propagar as modificações produzidas nos dados e atualizar as instâncias sobre as regras. O ambiente de execução inclui as funções necessidades para a execução, monitoração e depuração.