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Power limits on future high-performance computing (HPC) systems will constrain applications. However, HPC applications do not consume constant power over their lifetimes. Thus, applications assigned a fixed power bound may be forced to slow down during high-power computation phases, but may not consume their full power allocation during low-power I/O phases. This paper explores algorithms that leverage application semantics-phase frequency, duration and power needs-to shift unused power from applications in I/O phases to applications in computation phases, thus improving system-wide performance. We design novel techniques that include explicit staggering of applications to improve power shifting. Compared to executing without power shifting, our algorithms can improve average performance by up to 8% or improve performance of a single, high-priority application by up to 32%.

This thesis represents Bayesian joint audio-visual tracking for the 3D locations of multiple people and a current speaker in a real conference environment. To achieve this objective, it focuses on several different research interests, such as acoustic-feature detection, visual-feature detection, a non-linear Bayesian framework, data association, and sensor fusion. As acoustic-feature detection, time-delay-of-arrival~(TDOA) estimation is used for multiple source detection. Localization performance using TDOAs is also analyzed according to different configurations of microphones. As a visual-feature detection, Viola-Jones face detection is used to initialize the locations of unknown multiple objects. Then, a corner feature, based on the results from the Viola-Jones face detection, is used for motion detection for robust objects. Simple point-to-line correspondences between multiple cameras using fundamental matrices are used to determine which features are more robust. As a method for data association and sensor fusion, Monte-Carlo JPDAF and a data association with IPPF~(DA-IPPF) are implemented in the framework of particle filtering. Three different tracking scenarios of acoustic source tracking, visual source tracking, and joint acoustic-visual source tracking are represented using the proposed algorithms. Finally the real-time implementation of this joint acoustic-visual tracking system using a PC, four cameras, and six microphones is addressed with two parts of system implementation and real-time processing.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Teaching technical themes in the area of Computer Networks involves difficult concepts to be understood in the traditional educational way, i.e. statically. At the same time, technological advances have created many opportunities in education, requiring the development of new pedagogical practices that contribute to the process of teaching and learning. The creation of immersive virtual environments and the addressing of issues related to context-aware computing can support this process. For that, in this dissertation it was developed an immersive virtual environment for teaching Computer Networks that uses learner context information -e.g. technology, cognitive style, and quality of context-, while providing a significant learning from the integration and interaction between users and technology. To achieve the objectives of this study, an exploratory research with a case study was performed in order to verify whether the use of an immersive virtual environment can facilitate and/or improve the process of learning the discipline of Computer Networks. The construction of this environment, named TCN5, has as basis four main elements, these being,WampServer, OpenSimulator, Sloodle and UVLEQoC Moodle, which adds features from modules like U-SEA 2.0 and SEDECA 2.0, in addition to Bootstrap theme, applying QoC parameters and metrics about the information collected in the environment, aiming to ensure the suitability of the connection for the preferences and needs of the students. In order to verify the practical feasibility of the work and the usage of the environment through mobile devices, a case study was conducted, which showed that despite mobile technologies allow the realization of most of the proposed activities, there are still some technological limitations that make difficult the usage of such devices in the educational context. At the same time, a comparative analysis between different viewers for virtual worlds was performed, pointing out advantages and disadvantages by considering aspects of available resources for processing and supported file types. Finally, a non-experimental study was conducted, using a Pedagogical Architecture, which served as the basis for the use and evaluation of the environment by a group of 25 students from the Computer Networks discipline of Computer Science program at the Federal University of Santa Maria. The results obtained during the evaluation with students accomplished the desired expectations, achieving a rating of "Excellent" on the scale of the SUS usability test and a considerable increase in the average obtained in the elaboration of the conceptual maps after using TCN5, an indication that the environment helped, at least in part, to the construction of knowledge of this group, despite the limitations and difficulties encountered during its development. / O ensino de temas técnicos na área de Redes de Computadores envolve conceitos difíceis de serem entendidos na forma pedagógica tradicional, ou seja, de forma estática. Ao mesmo tempo, os avanços tecnológicos criaram diversas possibilidades na educação, exigindo o desenvolvimento de novas práticas pedagógicas que contribuam para o processo de ensino e aprendizagem. A criação de ambientes virtuais imersivos e o tratamento de questões relacionadas com a computação sensível ao contexto podem auxiliar nesse processo. Para isso, foi desenvolvido nesta dissertação um ambiente virtual imersivo para o ensino de Redes de Computadores que trata informações de contexto do aluno (e.g., tecnologia, estilo cognitivo e qualidade do contexto), proporcionando ao mesmo uma aprendizagem significativa, a partir da integração e interação entre usuários e tecnologia. Para atingir os objetivos deste trabalho foi realizada uma pesquisa exploratória com estudo de caso, a fim de verificar se a utilização de um ambiente virtual imersivo pode facilitar e/ou melhorar o processo de aprendizagem da disciplina de Redes de Computadores. A construção desse ambiente, denominado TCN5, teve como base quatro elementos principais, sendo esses, o WampServer, o OpenSimulator, o Sloodle e o Moodle UVLEQoC, que agrega as características tanto dos módulos U-SEA 2.0 e SEDECA 2.0 como do Tema Bootstrap, aplicando parâmetros e métricas de QoC sobre as informações coletadas no ambiente, com o objetivo de garantir que o contexto formulado esteja adequado às preferências e necessidades dos alunos. Para verificar a viabilidade prática do trabalho quanto à utilização do ambiente por meio do uso de dispositivos móveis foi realizado um estudo de caso, que demonstrou que apesar das tecnologias móveis permitirem a realização da maioria das atividades propostas, existem ainda algumas limitações tecnológicas que dificultam a utilização desses dispositivos no contexto educacional. Ao mesmo tempo, foi realizada uma análise comparativa entre os diversos visualizadores de mundos virtuais disponíveis, apontando vantagens e desvantagens, considerando aspectos de processamento, recursos disponibilizados e tipos de arquivos suportados. Por fim, foi realizado um estudo Não-Experimental utilizando uma Arquitetura Pedagógica, que serviu como base para a utilização e avaliação do ambiente por uma turma de 25 alunos da disciplina de Redes de Computadores do Curso de Ciência da Computação da Universidade Federal de Santa Maria. Os resultados obtidos durante a avaliação com os alunos atenderam as expectativas, alcançando uma classificação Excelente na escala do teste de usabilidade SUS, bem como um aumento considerável na média obtida na elaboração dos mapas conceituais após a utilização do TCN5, um indício de que o ambiente auxiliou, pelo menos em parte, na construção do conhecimento dessa turma, apesar das limitações e dificuldades encontradas durante o seu desenvolvimento.

The modern organizations are becoming increasingly dependent on Information Technology (IT), which requires implementation of an effective management support on this area where the high investments achieved can add value for the companies. The intent of reducing the damage caused by unusual computer problems is to provide an active and complete technical assistance to the users. This support team, which is responsible for IT maintenance, was initially named help desk and later, it was modified to service desk due to its significance and the integrated services that were added in this work area. The high diversity of hardware and software besides the current user s demand, which increase the complexity of the technical assistance, creates a new request: the human resource allocation that provides an appropriate profile for solving different types of computers problems. Professionals, who don t have the proper expertise (work experience and practice) for specific maintenance, can bring unnecessary travel for the technician and work inactivity for the requester.This paper aims the adjustment of a service desk tool developed at the Federal University of Santa Maria. The remodelling involves a context-aware computing, location awareness and temporal context characteristics and the technician expertise. The main results demonstrate a service desk context-aware system (sdvpc-SC), that also enables its access through a mobile device and the improvement of technical calls distributed by expertise and geographical location. The tests proved that the system is technically possible and its adjustments can be easily implemented in different types systems of the same category. / As organizações modernas estão se tornando cada vez mais dependentes da Tecnologia da Informação (TI), o que torna imprescindível a implementação de um gerenciamento efetivo da TI para que os altos investimentos realizados no setor possam agregar valor às empresas. Quando surge um problema em algum equipamento de informática, ocasionando um funcionamento anormal dos serviços, espera-se que o usuário tenha uma resposta rápida e clara da equipe de suporte para minimizar os prejuízos causados. Esta equipe de suporte, responsável por resolver os problemas de TI, foi inicialmente denominada help desk, mas devido a sua importância e a novos serviços agregados a sua área de atuação passou a ser chamada de service desk. A grande diversidade de hardware e software aliada as atuais exigências dos usuários torna o atendimento mais complexo e cria uma nova demanda: a alocação de recursos humanos que apresentem o perfil adequado para resolução dos diferentes tipos de problemas. Alocar técnicos que não possuem a expertise (experiência e prática) correta para a solução do problema pode ocasionar, para o técnico, a perda de tempo pelo deslocamento desnecessário, e para o usuário a ociosidade devido à falta de solução do incidente no primeiro atendimento. Este trabalho apresenta a adaptação de uma ferramenta de service desk desenvolvida na Universidade Federal de Santa Maria. As adequações envolvem características da computação sensível ao contexto de localização, temporal e de expertise do técnico. Como principais resultados, obteve-se um sistema de service desk sensível ao contexto (sdvpc-SC), que possibilita o seu acesso através de dispositivo móvel, com a otimização das chamadas por expertise e a localização geográfica do técnico. Os testes demonstraram que o sistema é tecnicamente viável e as adaptações realizadas neste trabalho podem ser facilmente implementadas em diferentes tipos de sistemas da mesma categoria.

[pt] A computação orientada a contexto (Context-Aware Computing) é um paradigma que se propõe a permitir que as aplicações descubram e tirem proveito das informações que as circundam em dado instante, tais como localização, recursos próximos, infra-estrutura disponível, preferências do usuário, além de outras. Muitas pesquisas realizadas nessa área estão focadas na computação móvel ou na computação ubíqua. Entretanto, mais recentemente, foi possível perceber que há vários aspectos que não estão apenas limitados ao universo da ubiqüidade e da mobilidade e que também podem beneficiar outros sistemas. Os sistemas multimídia/hipermídia mais completos devem apoiar todas as etapas que envolvem o tratamento de um documento, iniciando na sua concepção, abrangendo seu armazenamento e terminando com a apresentação do documento ao leitor (usuário final). Um requisito desejável desse tipo de sistema, em particular, diz respeito à presença de mecanismos que realizem a adaptação do documento, ou seja, que efetuem algum tipo de transformação para tornar o hiperdocumento o mais adequado ao contexto no qual ele estará sendo visualizado. Sistemas hipermídia dotados de estratégias de adaptação constituem um exemplo de aplicação orientada ao contexto. O objetivo desta dissertação é propor uma arquitetura de gerência de contexto, projetada e desenvolvida como uma estrutura independente e reutilizável por diferentes sistemas, em especial, os sistemas hipermídia. A arquitetura propõe um modelo para representação da informação contextual e uma estrutura genérica (framework) capaz de ser reutilizada e incorporada em diversas implementações. / [en] Context Aware Computing is a paradigm that allows applications to find and take profit from information that surrounds them at a given time, such as location, nearby resources, available infra-structure, user preferences, among others. Research in this area focuses on mobile or ubiquitous computing. However, recent research indicates that several aspects of this area are not limited to mobility and ubiquity. They can also profit from systems connected to other areas. Comprehensive multimedia/hypermedia systems must support all the phases of a document treatment. The treatment must encompass authoring, as well as storage and final presentation to the reader (end user). Particularly in this type of system, it is desirable to have tools that adapt the document, that is, tools that apply transformations to the hyper-document, making it adequate to the visualization. Hypermedia systems with adaptation strategies are an example of context-aware applications. The goal of this dissertation is to create a new architecture for context management: one architecture developed and built as an independent structure that may be reused by different systems, particularly by hypermedia systems. This architecture is based on a model of context information representation and on a recyclable framework that can be incorporated to several implementations.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6466.pdf: 5791696 bytes, checksum: 534072ee44559aaa0654340ab8533177 (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / One of the core requirements of Ubiquitous Computing is to be user context aware for software solutions developed may be adapted to the different skills and capabilities of users, with regard to physical and cognitive characteristics and interaction preferences. However, the focus of research has been in adapting the systems to different devices. The adaptation to different users profiles still demands further investigation, especially on how to understand and model the physical and cognitive characteristics, and users preferences. It is possible to find several studies that present user profiles models in the literature. Some of these models include a large set of features related to the users. However, only a few works provide an indication of how the information about the user is captured and how the profile already mapped in the model is turned available for applications. Moreover, these models do not take into account the user's interaction needs and preferences, since they only focus on personal information, physiological state, demographics etc. Thus, this work aims to support the flexibility of ubiquitous systems, considering different user profiles, facilitating the collection and delivery of these profiles for ubiquitous computing. To achieve this goal we defined the "Who Am I?" architecture to meet the users diversity by considering their interaction needs and preferences as part of the adopted user profile model; enables the collection of user profiles by means of a collector; and allows communication between the collector and the ubiquitous systems of an interoperable manner. To evaluate the feasibility of this architecture and verify that it meets the diversity of users, a case study was conducted with two scenarios of use. In the first scenario, a bus stop system and the second, a simulation for a smart kitchen was developed. The evaluation of the two software solutions developed was performed with real users and included both technical and emotional aspects. The results indicate that the interaction with both solutions through "Who Am I?" architecture gave satisfaction and motivation in users, and that communication and the adaptation of ubiquitous systems are given appropriately. / Um dos principais requisitos da Computação Ubíqua é ser sensível ao contexto do usuário para que as soluções de software desenvolvidas possam ser capazes de se adaptar às diferentes habilidades e capacidades dos usuários, no que diz respeito às características físicas e cognitivas, e preferências de interação. Todavia, o foco das pesquisas tem sido na adaptação dos sistemas aos diferentes dispositivos. No que se refere à adaptação aos diferentes perfis de usuários ainda é preciso investigar mais, principalmente a forma de conhecer e modelar as características físico-cognitivas e as preferências do usuário. Na literatura, são encontrados vários trabalhos que propõem modelos de perfil de usuário, sendo que alguns destes englobam um conjunto grande de características relacionadas aos usuários. Porém, apenas alguns fornecem uma indicação de como as informações sobre o usuário são capturadas e como o perfil já mapeado é disponibilizado para as aplicações. Além do mais, estes modelos não levam em consideração as necessidades e preferências de interação do usuário, visto que apenas focam em informações pessoais, estado fisiológico, dados demográficos, etc. Desta forma, este trabalho tem como objetivo apoiar a flexibilidade de aplicações ubíquas considerando diferentes perfis de usuários, facilitando a coleta e a oferta desses perfis para a computação ubíqua. Para alcançar esse objetivo definiu-se a arquitetura Who Am I? para atender a diversidade de usuários por considerar suas necessidades e preferências de interação como parte do modelo de perfil de usuário adotado; viabilizar a coleta de perfis de usuários por meio de um coletor; e permitir a comunicação entre o coletor e os sistemas ubíquos de uma forma interoperável. Para avaliar a viabilidade dessa arquitetura e verificar se ela atende à diversidade de usuários, foi realizado um estudo de caso com dois cenários de uso. No primeiro cenário foi desenvolvido um sistema de ponto de ônibus e no segundo, uma simulação para uma cozinha inteligente. A avaliação das duas soluções de software desenvolvidas foi realizada com usuários reais e contemplou tanto aspectos técnicos como emocionais. Os resultados indicam que a interação com ambas por meio da arquitetura Who Am I? proporcionou satisfação e motivação nos usuários e que a comunicação e a adaptação dos sistemas ubíquos se deram de forma adequada.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As LPSs, alÃm do seu uso em aplicaÃÃes tradicionais, tÃm sido utilizadas no desenvolvimento de aplicaÃÃes que executam em dispositivos mÃveis e sÃo capazes de se adaptarem sempre que mudarem os elementos do contexto em que estÃo inseridas. Essas aplicaÃÃes, ao sofrerem alteraÃÃes devido a mudanÃas no seu ambiente de execuÃÃo, podem sofrer adaptaÃÃes inconsistentes e, consequentemente, comprometer o comportamento esperado. Por esse motivo, à essencial a criaÃÃo de um processo de verificaÃÃo que consiga checar a corretude e a consistÃncia dessas LPSS, bem como checar a corretude tanto dos produtos derivados como dos produtos adaptados dessas LPSs. Sendo assim, nesta tese de doutorado à proposto o PRECISE - um Processo de VerificaÃÃo Formal para Modelos de CaracterÃsticas de AplicaÃÃes MÃveis e SensÃveis ao Contexto. O PRECISE auxilia na identificaÃÃo de defeitos na modelagem da variabilidade de uma LPS para aplicaÃÃes mÃveis e sensÃveis ao contexto e, assim, minimiza problemas que ocorreriam durante a execuÃÃo dos produtos gerados a partir dessa LPS. à importante ressaltar que o PRECISE à definido com base em uma especificaÃÃo formal e em um conjunto de propriedades de boa formaÃÃo elaborados usando LÃgica de Primeira Ordem. Essa especificaÃÃo à um prÃ-requisito para a realizaÃÃo de uma modelagem da variabilidade sem ambiguidades. Para avaliar o PRECISE, uma validaÃÃo à realizada a partir da especificaÃÃo formal e das propriedades de boa formaÃÃo definidas no processo. Essa validaÃÃo tem como objetivo mostrar que o PRECISE consegue identificar defeitos, anomalias e inconsistÃncias existentes em um modelo de variabilidades de uma LPS para aplicaÃÃes mÃveis e sensÃveis ao contexto. Nessa validaÃÃo, cinco tÃcnicas diferentes sÃo utilizadas: Perfil UML, OCL, LÃgica Proposicional, Prolog e SimulaÃÃo. AlÃm de minimizar os defeitos e inconsistÃncias dos modelos de variabilidades das LPSs, o PRECISE ainda se beneficia da generalidade e flexibilidade intrÃnsecas à notaÃÃo formal usada na sua especificaÃÃo. / SPLc have been used to develop different types of applications, including the ones that run on mobile devices and are able to adapt when the context elements in which they are located change. These applications can change due to variations in their execution environment and inconsistent adaptations can occur, compromising the expected behavior. Then there is a need for creating a verification process to check the correctness and consistency of these SPLs as well as to check the correctness of both derived products and adapted products from these SPLs. Thus, this work proposes PRECISE - A Formal Verification Process for Feature Models of Mobile and Context-Aware Applications. PRECISE helps to identify defects in the variability modeling of an SPL for mobile and context-aware applications, minimizing problems that can take place during the execution of products generated from this SPL. It is worth noting that PRECISE is defined based on a formal specification and a set of well-formedness properties developed using First-Order Logic, which are prerequisites for the achievement of an unambiguous variability modeling. To evaluate PRECISE, a validation is performed from the formal specification and well-formedness properties defined in the process. This validation intends to show that PRECISE is able to identify defects, anomalies and inconsistencies in a variability model of an SPL for mobile and context-aware applications. In this validation, five different techniques are used: UML Profile, OCL, Propositional Logic, Prolog and Simulation. While minimizing the defects and inconsistencies in the variability models of an SPL, PRECISE still benefits from the generality and flexibility intrinsic to the formal notation used in its specification.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Costa - Dissertacao - parte 1.pdf: 1053237 bytes, checksum: 8e90f2576db5227bb4eb33f34158733a (MD5) Previous issue date: 2008-08-15 / This work presents a domain conceptual model of ITIL Service Level Management by using foundational ontologies, and also presents the application of the definied concepts in this model in the service provider module of Infraware context-aware service platform. The study of the ITIL service management process and conceptual modeling of this domain is an attempt to give the first steps in what refers to the formalization of this domain concepts and its use in context-aware service platforms, in particular. A case study is presented to validate the model and to verify its applicability in the generation of management information and of control to the service provider module of the platform and its customers / Este trabalho apresenta um modelo conceitual do domínio do processo de Gerenciamento de Nível de Serviço da biblioteca ITIL utilizando ontologias de fundamentação, e a aplicação dos conceitos definidos neste modelo no módulo provedor de serviço da plataforma de serviços sensíveis ao contexto Infraware. O estudo do processo de gerenciamento de serviços ITIL e a modelagem conceitual deste domínio visam dar os primeiros passos no que se refere à formalização dos conceitos deste domínio e a sua utilização em plataformas de serviços sensíveis ao contexto, em particular. Um estudo de caso é desenvolvido como forma de validar o modelo e de comprovar sua aplicabilidade na geração de informações de gerenciamento e de controle para o módulo provedor de serviço da plataforma e para seus clientes

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO Dejailson Nascimento Pinheiro.pdf: 1433962 bytes, checksum: 4173dad207f09fa2033a834f86a5d4b7 (MD5) Previous issue date: 2014-08-06 / Mobile Social Networks (MSNs) are social structures in which members relate in groups and interaction is accomplished through information and communication technologies using portable devices and wireless network technologies. Healthcare is one among the many possible areas of RSMs application. The MobileHealthNet project, developed in partnership by UFMA and PUC-Rio, aims to develop a middleware that allows access to social networks and facilitate the development of collaborative services targeting the health domain, the exchange of experiences and communication between patients and health professionals, as well as a better management of health resources by government agencies. An important aspect in the development of the MobileHealthNet middleware is the infrastructure necessary for the gathering, distribution and processing of context data. In this master thesis we propose a software infrastructure incorporated to the MobileHealthNet middleware that allows the specification, acquisition, validation and distribution of context data, considering quality requirements, making them available to context-aware applications. The distribution of context data is based on a data-centric the publish/subscribe model, using the OMG-DDS specification. / Redes Sociais Móveis (RSMs) são estruturas sociais em que seus membros relacionam-se em grupos e a interação é realizada através de tecnologias de informação e comunicação utilizando dispositivos portáteis com acesso a tecnologias de rede sem fio. Entre os muitos domínios de aplicação das RSMs, temos a área da saúde. O projeto MobileHealthNet, desenvolvido em parceria pela UFMA e PUC-Rio, tem por objetivo desenvolver um middleware que permita o acesso às redes sociais e facilite o desenvolvimento de serviços colaborativos para o setor da saúde, a troca de experiências e a comunicação entre pacientes e profissionais da saúde, além de uma melhor gestão dos recursos da saúde por órgãos governamentais. Um aspecto importante no desenvolvimento do middleware proposto pelo projeto MobileHealthNet é a infraestrutura necessária para a coleta, distribuição e processamento de dados de contexto. Neste trabalho de mestrado é proposta uma infraestrutura de software incorporada ao middleware MobileHealthNet que permite a especificação, obtenção, validação e distribuição de dados de contexto, considerando requisitos de qualidade, tornando-os disponíveis a aplicações sensíveis ao contexto. A distribuição dos dados de contexto é baseado no modelo publish/subscribe centrado em dados, utilizando-se a especificação OMG-DDS.