Orientador: Carlos Norberto Fisher / Banca: Marcelo Tavella Navega / Banca: Alexandre Janotta Drigo / Resumo: Estudar as características relacionadas à aptidão física é um importante passo tanto para avaliar indivíduos quanto à sua saúde, em relação aos considerados padrões de normalidade, como para procurar identificar possíveis associações entre essas características. Isso possibilita propor medidas que possam ser tomadas visando melhorar variáveis relacionadas à aptidão física para a manutenção ou melhora da saúde das pessoas. Esta dissertação visou identificar associações entre características de composição corporal e resultados referentes ao desempenho em testes neuromotores e cardiorrespiratório de universitários. Os dados coletados foram analisados usando recursos e técnicas computacionais, no caso, Banco de Dados e Mineração de Dados. Foram identificadas associações relevantes entre as próprias características de composição corporal e delas com os desempenhos nos testes realizados. Algumas associações mostraram valores altos para a Confiança, métrica usada nesta dissertação. Os resultados das análises permitiram descrever o perfil do grupo analisado. Considerando este perfil, foi construído um aplicativo computacional que compara dados de um indivíduo com valores de variáveis referentes ao perfil e mostra a situação do mesmo em relação a este perfil. O aplicativo também mostra como aquele indivíduo se encontra em relação a tabelas padrão conhecidas / Abstract: The study of the characteristics related to physical fitness is an important step to evaluate individuals according to their health, based on the considered standards of normality. It is also important to try to identify associations between these characteristics in order to try to propose ways to improve the variables related to physical fitness to maintain or improve people health. This work was aimed to identify associations between body composition and results from neuromotor and cardiopulmonary tests of university students. The results were analyzed using Database and Data Mining techniques. Important associations were identified amongst body composition characteristics and amongst them and the test results. Some associations showed high values to Confidence, the metric used in this study. Based on the analysis results, it was possible to describe the profile of the analyzed group and, based on this profile, develop a computational system that compares data of a person with values of a specific profile and shows his/her situation with regard to that profile. The application also show the comparison of a person data with known reference tables / Mestre

Esta tese propõe um método denominado PM-MDA para o desenvolvimento de Modelos de Plataforma (Platform Model - PM) no contexto da abordagem Model Driven Architecture (MDA). O método PM-MDA tem como foco o desenvolvimento de projetos de Software embarcado baseados em Sistemas Operacionais em Tempo Real (Real-Time Operating System - RTOS). Adicionalmente, este estudo define um perfil UML 2.0 para modelagem da aplicação e plataforma de software embarcado denominado Profile for modeling Application and Platform of Embedded Software (PROAPES) que é usado no método PM-MDA. Tal perfil define um conjunto de estereótipos para descrever genericamente Modelos de Plataforma e Modelos Independentes de Plataforma (Platform Independent Model - PIM). Além disso, são definidas extensões desse perfil, tal como o perfil PROAPESX que permite a modelagem de PMs para versões do RTOS X Real-Time Kernel e hardware associados. Além disso, o perfil PROAPES possibilita vincular um PIM a um PM, permitindo que esses modelos sejam inseridos como atributos de entrada em uma Transformação de Modelos. No contexto da MDA, esse perfil constitui-se em um metamodelo de plataforma (um metamodelo de uma família de plataformas similares) para a construção de modelos de plataforma. Desse modo, um PM é usado como parte fundamental para o desenvolvimento de software embarcado na abordagem MDA, fornecendo meios de obter independência de plataforma. Em abordagens atuais de MDA, as transformações de modelos empregam implicitamente os modelos de plataforma. Como os interesses referentes à plataforma não são separados dos interesses referentes às transformações de modelos, para cada plataforma requerida deve existir uma ou mais transformações de modelos correspondentes que são configuradas especificamente para aquela plataforma. O resultado são processos de transformações de modelos difíceis de serem automatizados. No domínio de sistemas embarcados, o uso de MDA é ainda mais importante devido à heterogeneidade de plataformas e à complexidade destes sistemas. O método PM-MDA, que faz uso do perfil PROAPES, visa sistematizar o processo de criação e disponibilização de modelos de plataforma separados do processo de transformação de modelos, possibilitando a geração de processos de transformações de modelos eficientes e adaptáveis. / This thesis proposes a method called PM-MDA for the development of Platform Models in the context of Model Driven Architecture (MDA). The PM-MDA method focuses on the development of embedded software projects based on Real-Time Operating Systems (RTOS). Additionally, this study defines a UML 2.0 Profile for Modeling Application and Platform of Embedded Software (PROAPES), which is used in the PM-MDA method. Such profile defines a set of stereotypes to generically describe Platform Models (PMs) and Platform Independent Models (PIMs). Further, extensions are defined in this profile, e.g. the PROAPESX profile, allowing the modeling of PMs into versions of the X RTOS Real-Time Kernel and associated hardware. In its turn, the PROAPES profile enables the link of a PIM to a PM, allowing these models to be entered as input attributes in a Model Transformation. In the context of MDA, this profile is a platform metamodel for building PMs, i.e., a metamodel of a family of similar platforms. In this way, a PM is used as a fundamental part in the development of embedded software in the MDA approach by providing means of obtaining platform independence. In current MDA approaches, model transformations implicitly employ PMs. As the concerns regarding the platform are not separated from the concerns related to model transformations, for each required platform there must be one or more corresponding model transformations that are configured specifically for that platform. This results in model transformation processes that are expensive and difficult to be automated. In some application domains such as embedded systems, the use of MDA is more motivating because of the heterogeneity of platforms and the complexity of these systems. The PM-MDA method, which makes use of the PROAPES profile, aims to systematize the process of creating and providing platform models separated from the model transformation process, enabling the generation of efficient and adaptable model transformations.

CAPES / Esta dissertação apresenta o método RAIA – Realidade Aumentada em Imagens Aéreas – que foi desenvolvido para inserir informações disponíveis sobre uma imagem aérea, com o objetivo de facilitar as atividades que envolvem a análise das imagens capturadas por meio de câmeras fixadas em aeronaves. Além disso, atualmente são comercializados produtos que oferecem a funcionalidade de complementar imagens aéreas com informações, porém existem poucos registros acadêmicos sobre este tipo de aplicação e não foram encontrados registros que detalhem metodologias que complementem com Realidade Aumentada imagens adquiridas de câmeras fixadas em aeronaves. Nas imagens processadas pelo método é empregado o conceito de Realidade Aumentada, pois é exibida uma junção de objetos virtuais, que representam informações sobre o local que está sendo capturado, e a própria imagem. Isto é feito por meio do cálculo do georreferenciamento da imagem, ou seja, são determinadas as coordenadas geográficas de cada pixel. O método foi avaliado com uma ferramenta protótipo em que foram executados testes, que foram subdivididos em três casos de estudo. Estes casos foram empregados para avaliar a precisão com que o método sobrepõe informações às imagens capturadas a distâncias próximas do solo, por satélite e em uma situação real de supervisão aérea. Os resultados da avaliação do método RAIA apontaram erro de posicionamento de informações de aproximadamente 5 metros para imagens capturadas com pouca inclinação em uma operação real de supervisão e aproximadamente 40 metros para imagens capturadas com inclinação superior a 40°. / This dissertation presents the method RAIA - Augmented Reality in Aerial Images - which was developed to insert available information on an aerial image. The goal is to facilitate the activities involving the analysis of the images captured by cameras fixed on aircraft. Also, there are currently selling products that offer the functionality to complement aerial images with information, although there are few academic records on this type of application and no records were found that detail methodologies that complement with Augmented Reality images acquired from cameras fixed on aircraft. In the images processed by the method is employed the concept of Augmented Reality, because it is displayed a junction of virtual objects, that represent information about the site being captured, and the image itself. This is done by calculating the image georeferencing, which means that the geographic coordinates are determined for each pixel. The method was evaluated in tests on a prototype tool. These tests were divided into three case studies that were used to measure the accuracy that the method overrides information for images captured at distances close to the ground, captured from satellite cameras and in a real aerial surveillance situation. The positioning error results presented by RAIA, in a real aerial surveillance situation, were about approximately 5 meters for images captured with little inclination. Images captured with inclination greater than 40° showed positioning errors of approximately 40 meters.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho propõe e implementa um software que realiza o cálculo de vários modelos de transformadores de instrumentação e orienta o usuário em como efetuar medições e correções importantes nos mesmos. O software engloba transformadores de baixa e média potência, até 500 W, e com frequências de até alguns megahertz. O software cobre 3 modelos: o clássico quadripolo de baixa potência e baixa frequência; o quadripolo T com capacitor de saída para baixa potência e média frequência; e o modelo delta-estrela completo, para transformadores eletrônicos de alta frequência. O trabalho teve como objetivo criar uma ferramenta para o projeto de transformadores, especialmente transformadores de saída de instrumentação biomédica, como por exemplo, o transformador de saída do bisturi eletrônico. O software indica o modelo de acordo com os dados de entrada ou por escolha do usuário. O software foi criado para uso gratuito e foi desenvolvido em código Java, de modo que qualquer pessoa interessada possa usá-lo. Por suas características, o software pode trabalhar em todos os computadores, desktops ou celulares, e em quase todos os sistemas operacionais, basta que o usuário tenha a máquina virtual Java instalada em seu hardware. O usuário deve inserir os coeficientes necessários para realizar os cálculos, obtendo os resultados numéricos e gráficos do módulo da impedância versus frequência e de fase versus frequência na tela ou em um arquivo de dados no formato CSV (comma-separated values). O módulo de saída gráfica apresenta o módulo e a fase da impedância de entrada (Zin) em função da frequência. Isto permite ao usuário ver as ressonâncias e comportamentos característicos do transformador e tomar providências para executar um projeto conforme suas necessidades. / This work describes a software that performs calculation and gives some tips about building and measuring transformers parameters up to 500 W till a few megahertz. The software emulates 3 models: the classical T model for low power and low frequency; the T model with output capacitance; and the complete delta-star model, for high frequency electronic transformers. This work aimed to create a tool for design of transformers, especially biomedical instrumentation output transformers, like the output electrosurgical device transformer. Tips like, for example, how to wrap the secondary coil to minimize intrinsic capacitance are presented to the software user. The software indicates the model according to input data or by user choice. The software is for free use and is programmed in Java language, so that, any person interested can use it. It will be available on the internet for free download. This software can work on all computers, desktops or mobiles, and on almost all operating systems, as long as the user has the virtual machine in his hardware. The user must insert the coefficients required to perform the calculations. After this insertion he must click on the calculation button, so the results and the impedance (modulus and phase) versus frequency graphs are seen on the screen. The user can additionally export an XY CSV (comma-separated values) data file. The software graphical output modulus and phase parts shows behavior of the input impedance (Zin) versus frequency. This makes possible for the user see the resonances and characteristic behavior of the transformer.

A popularização dos dispositivos móveis impulsionou a pesquisa e o desenvolvimento de soluções de baixo consumo. A evolução destas aplicações demanda ferramentas que permitam avaliar diferentes alternativas de implementação, fornecendo, aos desenvolvedores, informações valiosas para a criação de soluções energeticamente eficientes. Este trabalho desenvolveu uma nova plataforma de medição de consumo que permite comparar a eficiência energética de diferentes algoritmos implementados em software e em hardware. A plataforma é capaz de medir o consumo energético de um processo específico em execução em um processador de propósito geral com um sistema operacional padrão, além de comparar o resultado obtido com algoritmos equivalentes implementados em uma FPGA. Isto permite ao desenvolvedor dividir o processamento da aplicação entre software e hardware de forma a obter a solução mais energeticamente eficiente. Comparada com o estado da arte, a plataforma de medição criada possui três característica inovadoras: suporte a medição de consumo de software e hardware; medição de trechos de código específicos executados pelo processador; e suporte a alteração dinâmica do clock. Também é mostrado neste trabalho como a plataforma desenvolvida tem sido utilizada para analisar o consumo energético de algoritmos de detecção de intrusão de rede para ataques do tipo probing. / The large number of mobile devices increased the interest in low-power designs. Tools that allow the evaluation of alternative implementations give the designer actionable information to create energy-efficient designs. This paper presents a new power measurement platform able to compare the energy consumption of different algorithms implemented in software and in hardware. The proposed platform is able to measure the energy consumption of a specific process running in a general-purpose CPU with a standard operating system, and to compare the results with equivalent algorithms running in an FPGA. This allows the designer to choose the most energy-efficient software vs. hardware partitioning for a given application. Compared with the current state-of-the-art, the presented platform has four distinguishing features: (i) support for both software and hardware power measurements, (ii) measurement of individual code sections in the CPU, (iii) support for dynamic clock frequencies, and (iv) improvement of measurement precision. We also demonstrate how the developed platform has been used to analyze the energy consumption of network intrusion detection algorithms aimed at detecting probing attacks.

Sensores óticos baseados em redes de Bragg em fibras óticas estão se tornando uma tecnologia madura e ganhando espaço nas indústrias das mais diversas áreas. Para tal, essa tecnologia deve estar adaptada para ser integrada facilmente ao meio industrial. Com base nisso esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para duas tecnologias de interrogação de sensores baseados em Redes de Bragg em fibras óticas (FBGs). Além de adquirir os dados dos interrogadores a ferramenta computacional tem por objetivo processar os dados, para isso foi necessário o desenvolvimento de um algoritmo de detecção de picos. Este trabalho também apresenta os resultados obtidos de comparações entre as ferramentas comerciais para cada tecnologia de interrogação e a ferramenta desenvolvida durante esta pesquisa. / Optical sensors based on Fiber Bragg Gratings technologies are becoming a mature technology and starting to com now in the industrial area. To make this possible this technology need to be adapted to be easily integrated in the existing industrial systems. Based on this considerations, this research presents the development of a computational tool for two Fiber Bragg Gratings interrogation technologies. In addition to acquiring data from the interrogator the computational tool is intended to process the data, and this makes necessary to develop a peak detection algorithm. This work also presents the results obtained by comparing the commercial software’s of each interrogation system to the computational toll developed during this research.

A qualidade do produto de software tem sido associada à qualidade do seu processo de desenvolvimento. Existem diversos modelos e normas de qualidade, que podem ser utilizados por empresas de software de pequeno porte, a partir dos quais se entende que os processos definidos de acordo com esses modelos permitem prever os seus resultados. Um dos processos essenciais para a qualidade está relacionado aos requisitos do software, abrangendo da definição do requisito, do ponto de vista do usuário, à manutenção do software, com rastreabilidade ao longo de todo o ciclo de vida e do seu processo de produção, sendo esse o campo de estudo da Engenharia de Requisitos (ER). A inovação desempenha um papel relevante no desenvolvimento de software, no produto e no uso de tecnologias e procedimentos técnicos e gerenciais, visando assegurar qualidade e minimizar recursos, custo e prazo. Com base nessas motivações, este trabalho propõe um modelo para inovação no processo de desenvolvimento de software, com ênfase na ER, orientado ao contexto do Arranjo Produtivo Local (APL) de TI do Sudoeste do Paraná. O agrupamento de micro e pequenas empresas em APLs ou outras formas de organização, traz como benefícios o compartilhamento de recursos, experiências, mão-de-obra especializada, estratégias de mercado, ações de capacitação e consultorias. Porém, apenas participar desses agrupamentos não é suficiente para assegurar às empresas desenvolvedoras de software, especialmente as de pequeno porte, a expansão e mesmo a manutenção no mercado. A competitividade também está associada à redução de recursos e de tempo de produção e ao fornecimento de produtos e serviços que atendam a critérios estabelecidos de qualidade. O modelo proposto foi construído a partir de uma pesquisa-ação, de abordagem predominantemente qualitativa, envolvendo embasamento bibliográfico e estudo multicasos realizado com cinco empresas desse APL. O estudo multicasos permitiu identificar necessidades e problemas das empresas acerca do Processo de Desenvolvimento de Software (PDS), a serem supridos com o modelo proposto; e a pesquisa ação possibilitou ajustar, detalhar e validar esse modelo. O processo padrão define um modelo que é especializado, quando da realização de cada projeto de software, pelos ajustes necessários ao contexto do projeto. Os resultados dessa pesquisa buscaram apresentar alternativas de aplicação de técnicas para atender critérios de qualidade, alinhados a ER e modelos de qualidade. O trabalho também apresenta alternativas de adaptação às empresas do APL. / The quality of the software product has been linked to the quality of its development process. There are several models and quality standards, which can be used for small software companies, from which it is understood that the defined processes according to these models can anticipate their results. One of the key processes for quality is related to software requirements, including the definition of requirement, from the user point of view, the software maintenance, with traceability throughout the lifecycle and its production process, and that the study of the Requirements Engineering fields. The Innovation plays an important role in the development of software, the product and the use of technologies and technical and managerial procedures to ensure quality and minimize resources, cost and time. Based on these, this work proposes a model for innovation in the software development process, with emphasis on Requirements Engineering, oriented to the context of the Local Productive Arrangement IT Paraná Southwest. The grouping of micro and small enterprises or other forms of organization, brings the benefits of resource sharing, experiences, skilled labor, marketing strategies, training activities and consulting. However, only be part of these groups is not enough to ensure the software development, especially small companies, expansion and even the market kept. Competitiveness is also associated with reduced resources and production time, goods and services the supply, that meet established quality criteria. The proposed model was constructed from an action research, of qualitative approach, involving bibliographical basis and multicases study of five companies that Cluster. The multicases study identified needs and problems of companies about the Software Development Process (SDP), to be supplied with the model; and action research possible fit, detail and validate this model. The pattern defines a process model that specializes when performing each software project, the necessary adjustments to the project context. The results of this research sought to present application of technical alternatives to meet quality criteria, aligned to RE and quality models. The work also presents alternatives to adapt to Cluster companies.

Fundação Araucária / O ruído urbano vem sendo cada vez mais uma grande preocupação para a sociedade moderna. Diante disto, este estudo de caso tem como objetivoelaborar um mapa acústico com os níveis de pressão sonora da região central de Curitiba e principais vias de acesso ao centro, a fim de se conhecer quais níveis de ruído estão expostos os cidadãos e trabalhadores e identificar áreas com valores sonoros acima dos permitidos pela legislação. A metodologia adotada para a confecção do mapa acústico desta pesquisa tem como referência a norma NBR 10151, a qual estabelece critérios para os medidores de pressão e para as condições de medição. Na primeira fase foram feitas medições dos níveis de ruído presentes em 416 pontos do centro da cidade e das principais vias de acesso ao mesmo. Posteriormente levantou-se a altura das edificações de toda a região mensurada para confecção do mapa acústico por meio do software CADNAA. Os resultados obtidos foram comparados com a Lei Municipal Ordinária de Curitiba nº 10625, de 19 de dezembro de 2002, a qual define que no período diurno (07h01min até 19h00min) o limite de pressão sonora é de 65dB(A) para a zona central, e mostraram que todos os pontos de medições estavam acima do limite permitido pela referida Lei. Concluiu-se que o mapa acústico é uma ferramenta visual muito interessante para visualização dos níveis de ruído em determinado local e que Curitiba precisa tentar se precaver, pois os valores de ruído encontrados superam o limite de sua Lei municipal. Desta forma recomendam-se ações simples e objetivas como a utilização de motores híbridos para frotas de ônibus e caminhões. / The urban noise has been increasingly becoming a major concern for modern society. Given this, this case study aims to map the acoustic sound pressure levels in the central region of Curitiba and main access roads to the center in order to know what levels of noise exposed workers and citizens identify and areas with sound values above those allowed by law. The methodology adopted for the preparation of this research has acoustic map as a reference to NBR 10151, which establishes criteria for pressure gauges and measurement conditions. In the first phase measurements were made of the noise levels present in 416 points of the city center and the main access routes to it. Later raised the height of buildings across the region to prepare for the measured acoustic map through software CadnaA. The results were compared to Ordinary Curitiba Municipal Law No. 10,625, of December 19, 2002, which states that during the daytime (07h01min 19:00 until) limit sound pressure level is 65dB (A) for the central zone. In conclusion it was found that all points of measurement are above the limit allowed by local law. Thus actions are recommended simple and straight forward as using hybrid engines for trucks and bus fleets.

O lançamento de esgoto não tratado é um dos principais fatores que contribuem para a poluição das águas. O tratamento de esgotos, quando existente, em grande parte dos casos é insuficiente para a remoção satisfatória de poluentes, principalmente para o atendimento aos padrões legais. Dentre os diversos motivos desta ineficiência, destacam-se o desconhecimento da composição efetiva do esgoto bruto de entrada e das eficiências dos processos unitários em diferentes locais de instalação, com alterações de clima, relevo, vegetação, dentre outros. Assim como para outras atividades, os projetos de estações e a seleção dos sistemas de tratamentos de esgoto contemplam um processo trabalhoso e demorado devido à grande quantidade de variáveis que devem ser considerados. A inexistência de modelamento sistêmico para tomada de decisão em projeto relacionados ao tratamento de esgotos dificulta ainda mais este processo. No intuito de atender esta carência, o presente projeto de pesquisa propõe que se elabore uma ferramenta que auxilie a tomada de decisão para projetos de ETE's de pequeno porte, possibilitando com uma consulta rápida, a partir do fornecimento de algumas informações sobre o local de instalação e da população a ser atendida, identificar os processos mais indicados para compor a estação de tratamento. / The release of untreated sewage is a major factor that helps contributing to water pollution. The sewage treatment, if any, in most cases is insufficient for satisfactory removal of pollutants, primarily for compliance with legal standards. Among the many reasons for this inefficiency, it was highlighted the lack of effective composition of raw sewage input and efficiencies of unit processes at different installation sites, with changes in climate, topography, vegetation, among others. As for other activities, projects of stations and selection of wastewater treatment systems include a laborious and time consuming due to the large number of factors that must be considered. The absence of auxiliary systems for decision making on project related to sewage treatment complicates this process. In order to meet this need, this research project proposes to develop a tool of decision making for projects of small WTP's, allowing with a quick query, providing some information about their location and population to be served, identify the processes that best suits to compose the treatment station.

O desenvolvimento de software entre equipes geograficamente distribuídas tem adquirido relevância devido a interesses das organizações, relacionados a custos de projetos, busca de profissionais multidisciplinares e especializados ou visando ampliar a cobertura de seus clientes, atendendo-os de forma mais globalizada. Porém, apesar dos benefícios existentes, há algumas dificuldades oriundas da distribuição de equipes que são inerentes da dispersão temporal e geográfica. Estas dificuldades incluem as diferenças culturais, linguísticas, temporais entre outras, que comprometem a qualidade da comunicação e consequentemente interferem na compreensão mútua entre as equipes que desenvolvem um mesmo projeto de software. O objetivo deste trabalho é apresentar uma melhoria de um processo de desenvolvimento distribuído de software (DDS), baseado em Scrum, capaz de minimizar as interferências e perdas de informações, descentralização de conhecimentos em pessoas específicas e melhorar no fluxo de comunicação e disseminação das informações. Um caso real foi abordado e para o desenvolvimento deste trabalho o método de pesquisa adotado foi a pesquisa-ação. Neste cenário real haviam problemas originados da comunicação ineficiente entre seus atores e exigiu que o desenvolvimento desta pesquisa tivesse várias iterações e retroalimentações até atingir a maturidade. A melhoria da comunicação foi alcançada e é a principal contribuição deste trabalho. / Software development between geographically distributed teams has acquired relevance due to interests of organizations, project-related costs, looking for multidisciplinary and specialized professionals or aiming to expand the coverage of its customers, serving them in a globalized form. However, despite the existing benefits, there are some difficulties originated from the distribution of teams that are inherent in the temporal and geographic dispersion. These difficulties include the cultural, linguistic, temporal among others, which affect the quality of communication and consequently interfere with the mutual comprehension between the teams which develop the same software project. Thus, the aim of this work is to present an improvement in the process of distributed software development (DSD) based on Scrum, capable to minimize interference and information losses, decentralization of knowledge in specific people and improve the communication flow and dissemination of information. A real case was discussed and as for the development of this work the action research was the approach employed in this study. In this scenario, problems originated from inefficient communication between their actors and demanded that the development of this research present several iterations and feedbacks in order to reach its maturity. Improved communication has been achieved and is the main contribution of this work.