Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273314.pdf: 2266066 bytes, checksum: 83e4bc5c0b960d6d3a72b771d0afd71e (MD5) / A tractografia por propagação de linhas é um método que, com base na ressonância magnética de tensores de difusão (DT-MRI), revela in vivo a disposição dos tratos neurais no cérebro humano. O alto custo computacional da tractografia, porém, implica um tempo de espera significativamente longo para o cálculo e exibição dos resultados. Esse tempo pode ser reduzido executando-se a tractografia de forma paralela, já que as trajetórias encontradas pelo método de propagação de linhas são independentes umas das outras. Uma plataforma atrativa para a execução paralela de programas é oferecida pelas unidades de processamento gráfico (GPUs) das placas de vídeo atuais. Desse modo, este trabalho propõe a execução paralela da tractografia por propagação de linhas em GPUs através da tecnologia CUDA. Experimentos foram conduzidos para avaliar o desempenho da tractografia em um processador central (CPU) e quatro GPUs distintas. Os resultados mostram que as GPUs são, no melhor caso, até 38 vezes mais velozes que a CPU na execução da tractografia, e até 8 vezes mais rápidas no pior caso. A velocidade obtida através das GPUs permite que os resultados tractográficos sejam calculados e exibidos em tempo real para um número de trajetórias superior a 3.000.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233629.pdf: 3766536 bytes, checksum: e109e6ae29ea4b6b75e0b93be252f0eb (MD5) / Este trabalho apresenta um método de complexidade linear para correlacionamento estéreo de tempo-real, no qual o tempo de processamento depende apenas da resolução do par de imagens. Regiões ao longo de cada linha epipolar são indexadas para produzir o mapa de disparidades, ao invés de realizar uma busca pela melhor correlação. Métodos locais atuais não possuem complexidade linear, uma vez que dependem de uma busca através de um espaço de possíveis correlações. O método apresentado é limitado a um conjunto de câmeras paralelas ou um par de imagens retificadas, porque todas as disparidades devem ocorrer na mesma direção e sentido. Uma restrição de continuidade é aplicada para remover falsas correlações. O mapa resultante é semi-denso, mas as disparidades são bem distribuídas e as áreas esparsas são preenchidas satisfatoriamente através de interpolação baseada no ponto mais próximo. Nenhum ajuste específico de parâmetros é necessário. Resultados experimentais com conjuntos de dados padrão alcançam aproximadamente 90% de acurácia, usando metodologia de teste bem conhecida e os mesmos parâmetros em todos os testes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós -Graduação em Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:48:36Z : No. of bitstreams: 1 182000.pdf: 2085568 bytes, checksum: 425f996e4bc63a69e139eb94e617b702 (MD5) / Este trabalho mostra como a técnica de Computação Imprecisa, implementada através de Reflexão Computacional, pode ser utilizada para permitir a adaptação de aplicações de Tempo Real a diferentes plataformas no contexto da Internet, bem como em sistemas de uso geral. Utilizamos o modelo de programação RTR para ilustrar a forma como esta adaptação poderá ser implementada.É usada a técnica da Computação Imprecisa para flexibilizar o escalonamento tempo real, já que nela as tarefas da aplicação são capazes de gerar resultados com diferentes níveis de qualidade ou precisão, porque cada tarefa é dividida em parte obrigatória (mandatory) e parte opcional (optional). A parte obrigatória da tarefa é capaz de gerar um resultado com qualidade mínima necessária para manter o sistema operando de maneira segura. A parte opcional refina este resultado, até que ele alcance a qualidade desejada.A Reflexão Computacional facilita a implementação da Computação Imprecisa, separando as questões funcionais das questões de controle responsáveis pela adaptação da aplicação. O Modelo Reflexivo Tempo Real (RTR), é o modelo de programação reflexivo e de tempo real caracterizado por permitir, de forma flexível e sistemática, a representação e o controle de aspectos temporais de aplicações tempo real que seguem uma abordagem de melhor esforço.Demonstramos através de um protótipo, a validade do uso da reflexão computacional juntamente com a técnica de computação Imprecisa como um mecanismo de adaptação para aplicações tempo real, e que o modelo RTR através de suas especificações é capaz de suportar esta implementação.

Estágio realizado na Critical Software e orientado pelo Eng.º Pedro Luciano Braga / Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T23:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / CORBA é uma infra-estrutura de middleware emergente com padronização aberta que está recebendo uma grande aceitação por facilitar a programação de objetos distribuídos. CORBA está sendo estendido através da especificação de interfaces e abstrações necessárias para suportar aplicações com restrições temporais. Essas novas abstrações habilitarão uma variedade de modelos de programação para aplicações de tempo real. O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um modelo de programação adaptativo para aplicações distribuídas de tempo real usando conceitos CORBA. O modelo combina a técnica de invocação envolvendo polimorfismo temporal com a garantia (m,k)-firm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:47:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270310.pdf: 687729 bytes, checksum: 3142cd72b387e1729623ca7faf587b32 (MD5) / Esta dissertac¸ #ao prop#oe uma infraestrutura para alocac¸ #ao din#amica de tempo de processador em aplicac¸ #oes tempo real multi-modais. A infraestrutura distribui reservas de banda usando modelos de otimizac¸ #ao que podem ser combinados e estendidos para contemplar as necessidades do sistema. Uma vez que a natureza das aplicac¸ #oes varia, diversos modelos s#ao propostos de forma a suportar modos de operac¸ #ao discretos, cont´ýnuos ou h´ýbridos e otimizar um dado crit´erio de desempenho global do sistema ou a justic¸a entre tarefas. Os modelos s#ao generalizac¸ #oes de variada complexidade para o problema da mochila, para os quais algoritmos exatos, heur´ýsticas com garantias de desempenho e esquemas de aproximac¸ #ao em tempo polinomial s#ao propostos. Para fins de avaliac¸ #ao, a infraestrutura foi aplicada no sistema de vis#ao controle e navegac¸ #ao de um rob#o m´ovel, e tamb´em num decodificador multim´ýdia real. Ambas s#ao aplicac¸ #oes que capturam a natureza das tarefas que esta infraestrutura busca suportar. / This dissertation proposes a framework for dynamic, value-based processor time allocation in multi-modal real-time applications. The framework distributes time reservations using optimization models that can be combined and extended to meet the system#s needs. Because the nature of applications varies, several models were proposed to handle discrete, continuous or hybrid modes of operation and optimize task fairness or a given criterion of optimal system performance. The models range from simple to complex generalizations of the knapsack problem for which exac algorithms, heuristics with performance guarantees, and polynomial-time approximation schemes were proposed. As a means of evaluation, the framework was applied to the vision, control and guidance systems on a mobile robot and to a real multimedia decoder, applications that capture the nature of the tasks this framework aims to support.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:50:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229254.pdf: 2122573 bytes, checksum: a43d7e8dfffdf45277d2339f63bce8ad (MD5) / Neste trabalho é realizado o estudo e a implementação de um sistema tempo-real embarcado para realizar o controle de seguimento de trajetória em veículos autônomos. O sistema desenvolvido emprega técnica de controle preditivo baseado em modelo, sendo destinado ao controle do comportamento cinemático e também do comportamento dinâmico do veículo. O controle do comportamento cinemático é baseado em modelo linearizado utilizando sistema de coordenadas locais e técnica de geração de trajetórias de aproximação, buscando uma condução suave e factível. O controle do comportamento dinâmico é destinado a aplicações de alto desempenho. O projeto e a implementação do sistema em questão foram desenvolvidos com base no paradigma de orientação a objetos visando a obtenção de código modular e de fácil manutenção, e que apresente estrutura lógica favorável à reutilização de software e à portabilidade. Realizou-se também uma análise criteriosa das restrições temporais do sistema, por ser este um sistema de tempo-real. Através de ensaios experimentais em diferentes plataformas comprova-se a eficiência do sistema embarcado desenvolvido, tanto em termos das técnicas de controle como da estruturação da aplicação. This work presents design and implementation of a real-time embedded system for path following on autonomous vehicle applications. The system uses Model Based Predictive Control algorithm and can be applied to control the kinematic and the dynamic behavior of autonomous vehicles. The kinematic behavior control is based on a linearized model using local frame coordinates and approaching path, to get smooth and feasible guidance. The dynamic behavior control is destined to high performance applications. The system's design and implementation process is based on the object-orientated paradigm, aiming for modularity, maintainability, extensibility, and reusability of the system software. Furthermore, the design process was driven to design the system in a platform-independent manner. Due to real-time caracteristics, detailed time constrains analysis are also performed. Experimental tests were performed to validate the system's eficiency regarding the control technique as far as the application structuring.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Apresenta-se uma metodologia para modelagem e análise de sistemas de tempo real com escalonamento utilizando técnicas de verificação de propriedades no contexto do projeto Topcased. Entre as linguagens para descrição de sistemas adotadas em tal projeto, adota-se V-Cotre. A Rede de Petri Temporal com Stopwatch (RPT-Sw) é utilizada como formalismo para exprimir as aplicações de tempo real e os mecanismos de escalonamento. As ferramentas de análise e verificação de Tina para este formalismo servem de base para abordagem proposta. Para validar as proposições apresentadas, três escalonadores clássicos são modelados: Rate Monotonic, Immediate Priority Ceiling Protocol e Earliest Deadline First; mas apenas os dois primeiros são verificados. Constatam-se limitações da linguagem V-Cotre para representação de algumas características destes sistemas e sugere-se um enriquecimento da linguagem como solução para esta limitação. Como a tradução da linguagem V-Cotre para o formalismo de base da verificação ainda não está completamente terminada, modelos simples em RPT-Sw são construídos manualmente para verificação dos dois primeiros tipos de escalonamento citados. Sugere-se um novo formalismo baseado em RPT-Sw de forma a permitir a representação completa destes sistemas. Os resultados de verificações sobre estes modelos com a ferramenta Tina demonstram que a abordagem baseada na verificação produz resultados equivalentes aos dos testes de escalonamento clássicos, sendo que estes podem ser eventualmente complexos em sistemas com muitas tarefas e recursos aninhados. Além disso, os testes efetuados permitem visualizar diversas análises em um nível de abstração "com escalonamento", de forma a aperfeiçoar a utilização de material, permitindo melhores escolhas de tempos relativos aos sistemas de tempo real.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226008.pdf: 721583 bytes, checksum: 0644ee5a5d3b277c4e6abe29a4298356 (MD5) / Este trabalho propõe uma nova abordagem para aplicações de TV Digital. Esta abordagem estende o modelo de Xlet adicionando características tempo real leves (soft real-time) através da utilização da Real-Time Specification for Java (RTSJ) na implementação das Xlets. São apresentadas as vantagens da utilização desta nova abstração, e algumas formas de implementá-la. Visando a sua implementação em aplicações com restrições temporais leves em ambientes sujeitos a sobrecargas, são propostas três técnicas de escalonamento adaptativo: (i) um modelo de tarefas (m,k)-firm e política de escalonamento DBP (Distance Based Priority); (ii) flexibilização do período; e (iii) uso de componentes opcionais (computação imprecisa). Diversos experimentos foram efetuados visando validar o uso da RTXlet em cada uma dessas técnicas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246664.pdf: 2657579 bytes, checksum: a8b76e320bb0b47deb5f0bcbb64a26d6 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um modelo computacional para aplicações baseadas em agentes móveis imprecisos com restrição temporal, considerando a definição dinâmica do itinerário e seu impacto no tempo de resposta da missão. Neste modelo computacional cada agente possui certa flexibilidade na definição de seu itinerário. Esta flexibilidade está relacionada com características dos recursos. Para auxiliar o agente na definição de seu itinerário são propostas heurísticas. Cada heurística confere ao agente um comportamento distinto que, baseado nas diferentes características de cada recurso, é utilizado pelo agente móvel na definição do itinerário. Essas heurísticas podem ser utilizadas individualmente ou em pares/trios (através do uso de clones). Heurísticas mais elaboradas também foram propostas, capazes de escolher seu comportamento considerando um histórico de benefícios conseguidos em execuções passadas do agente móvel. O agente usa adaptação na partida. Uma vez escolhido o comportamento para a missão em questão, ele prossegue com este comportamento até o final da missão. Para realizar a escolha do comportamento foi utilizada probabilidade condicional baseada nas características do ambiente (sistema distribuído) e nos últimos eventos (histórico). As heurísticas propostas foram avaliadas através de simulações.