Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247090.pdf: 996995 bytes, checksum: 4fbf0bcfa20b77a8c25323d7dc737c00 (MD5) / O algoritmo ADE é um algoritmo de agrupamentos para se trabalhar com grandes bases de dados, as quais podem ter variáveis tanto quantitativas como categóricas. Nesta dissertação é realizado um estudo para verificar a adequação do ADE em problemas comuns à Análise de Agrupamentos. Para atingir esse objetivo, o desempenho do ADE foi comparado com os algoritmos K-médias e CLARA, em termos da acurácia e do tempo de processamento, através do uso de simulações Monte Carlo, realizadas sob a metodologia de Planejamento de Experimentos. Foram investigados os efeitos do número de registros, do número de grupos, do número de variáveis, da presença de variáveis categóricas, de grupos com diferentes variâncias, da correlação entre variáveis e da distribuição geradora dos dados. Verificou-se que o ADE tem melhor acurácia que os outros dois algoritmos quando as variâncias dos agrupamentos são diferentes e que essa vantagem do ADE diminui quando o número de variáveis aumenta. Verificou-se nos softwares utilizados, que o ADE é mais lento que os outros dois algoritmos, porém quando se aumenta o número de registros e o número de grupos, o aumento proporcional do tempo no ADE é menor do que nos outros dois algoritmos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238675.pdf: 860340 bytes, checksum: 00c1c8aa0d78472158850eb25bcedfd5 (MD5) / Um sistema embarcado pode ter todos os seus componentes eletrônicos implementados em um único circuito integrado, dando origem ao assim chamado System-on-a-Chip (SoC). Um SoC é composto de uma ou mais CPUs e por componentes não programáveis, tais como memória(s), barramento(s) e periférico(s). A CPU escolhida pode ser um processador dedicado, denominado Application-Specific Instruction-Set Processor (ASIP). O projeto de SoCs requer ferramentas para a inspeção de código, a fim de se explorar a corretude do software embarcado a ser executado em cada CPU. Isto pode ser feito através da geração automática de ferramentas a partir de um modelo formal de CPU, cujas características podem ser descritas através do uso de Linguagens de Descrição de Arquiteturas (Architecture Description Language - ADLs). Como o redirecionamento manual das ferramentas para cada CPU explorada seria inviável devido à pressão do time-to-market, o redirecionamento automático é mandatório. Esta dissertação contribui com a expansão do módulo de geração de ferramentas de manipulação de código binário associado à ADL ArchC, através da geração automática de desmontadores e depuradores de código. As ferramentas de desmontagem e depuração de código foram validadas por meio de comparação com ferramentas nativas congêneres para modelos de arquiteturas RISC e CISC (i8051, MIPS, SPARC e PowerPC). Para fins de experimentação, foram usados os benchmarks MiBench e Dalton, evidenciando a corretude e a robustez das ferramentas. Além disso, mostra-se a integração do gerador de desmontadores no âmbito de um tradutor binário, proposto como resultado de trabalho cooperativo (também reportado em outras duas dissertações correlatas).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262342.pdf: 660822 bytes, checksum: 20d4a5e1fe3ccf4f7e05dc3288b9c7a9 (MD5) / O escopo tradicional da veri¯ca»c~ao funcional foi ampliado com o surgimento dos °uxos de projeto em n¶³vel de sistema eletr^onico (ESL). Nesses °u-xos, logo ap¶os o particionamento hardware-software, a veri¯ca»c~ao precisa lidar com tipos abstratos de dados, com artefatos de implementa»c~ao e com a poss¶³vel n~ao-preserva»c~ao, no dispositivo sob veri¯ca»c~ao (DUV), da ordem dos comportamentos no modelo de refer^encia (golden model ). As t¶ecnicas existentes para veri¯ca»c~ao p¶os-particionamento est~ao limitadas pelo uso de heur¶³sticas (que colocam em risco as garantias de veri¯ca»c~ao) ou por abordagens black-box (que restringem a observabilidade). Este trabalho adota uma abordagem white-box e prop~oe uma nova t¶ecnica que opera sobre amostras de dados capturadas por monitores e armazenadas na forma dos assim-chamados logs. Para cada ponto a ser veri¯cado, inserem-se monitores espelhados: um no modelo de refer^encia, outro no DUV. A veri¯ca»c~ao autom¶atica dos logs ¶e formulada com um problema de casamento (matching) em um grafo bipartido. O problema cl¶assico foi modi¯cado para capturar n~ao apenas a compatibilidade de valores monitorados, mas tamb¶em a preced^encia de eventos, de forma a viabilizar o tratamento da n~ao-preserva»c~ao da ordem no DUV. A formula»c~ao adotada permitiu provar v¶arias propriedades, as quais foram utilizadas como base te¶orica para determinar as garantias de veri¯ca»c~ao da t¶ecnica proposta. A implementa»c~ao dos monitores utilizou infra-estrutura pr¶e-existente baseada em re°ex~ao computacional. S~ao apresentados resultados experimentais que validam a formula»c~ao e os algoritmos propostos. The traditional scope of functional veri¯cation has been extended with the rise of electronic-system-level (ESL) design °ows. In those °ows, immediately after hardware-software partitioning, veri¯cation has to deal with abstract data, with implementation artifacts, and, possibly, with the non-preservation, by the device under veri¯cation (DUV), of the the order of behaviors at the golden model. Existing approaches are limited either by the use of greedy heuristics (jeopardizing veri¯cation guarantees) or by black-box approaches (impairing observability). This work adopts a white-box approach and proposes a new technique that operates on data samples captured by monitors and stored in the form of so-called logs. For each point to be veri¯ed, mirrored monitors are inserted: one at the golden model, another at the DUV. The automatic veri¯cation of the logs of a pair of mirrored monitors is cast as a bipartite graph matching problem. The classical problem was modi¯ed to capture not only value compatibility, but also event precedence, so as to allow the treatment of the non-preserved event order at the DUV. The adopted formulation allowed us to prove several properties, which were used as stepping stones for determining the veri¯cation guarantees of the proposed technique. The implementation of monitors relied on pre-existing infrastructure based upon computational re°ection. Experimental results validate the formulation and the proposed algorithms.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:02:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250359.pdf: 1066223 bytes, checksum: 42eb8250860021af51831e4fa088e440 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo da gerência de reservas de recursos de Grade. Reservas são fundamentais para QoS em Grades. São propostos uma arquitetura onde usuários, gerenciador de reservas e gerenciadores de recursos são entidades separadas e que se relacionam, e um modelo de representação de recursos e reservas para escalonamento de reservas, baseado em empacotamento em ?ta. São trabalhados quatro requisitos necessários para uma gerência adequada de reservas de recursos: abrangência, ?exibilidade, e?ciência e utilização dos recursos. A solução proposta é ?exível o bastante para suportar reservas imediatas, antecipadas e sob-demanda, e relaxamento. É também abrangente o bastante para suportar diversos recursos, por meio de reservas de um recurso, de múltiplos recursos simultaneamente, e de parte da capacidade de um recurso. São também propostos três algoritmos de escalonamento de reservas.

A presente dissertação trata da fatoração de polinômios em duas variáveis sobre um corpo F. Mais precisamente, o trabalho traça o desenvolvimento histórico de uma estratégia modular que levou à resolução desse problema em tempo polinomial e culmina com a apresentação de um algoritmo publicado por S. Gao no ano de 2003, que determina simultaneamente as fatorações racional e absoluta de um dado polinômio. A nossa contribuição consiste na extensão desse algoritmo a casos que não satisfazem as condições prescritas pelo autor.

Dados volumétricos temporais são usados na representação de fenômenos físicos em várias aplicações de visualização científica, pois tais fenômenos são complexos, alteram-se com o tempo e não possuem uma forma de representação definida. Uma solução é usar amostragens sobre um espaço de forma geométrica simples que contém o fenômeno (um cubo, por exemplo), discretizado ao longo de uma grade em células de mesmo formato e usualmente chamado de volume de amostragem. Este volume de amostragem representa um instante da representação do fenômeno e, para representar dados temporais, simplesmente enumera-se tantos volumes quanto forem as diferentes instâncias de tempo. Esta abordagem faz com que a representação seja extremamente custosa, necessitando de técnicas de representação de dados para comprimir e descomprimir os mesmos. Este trabalho apresenta uma nova abordagem para compressão de volumes de dados temporais que permite a visualização em tempo real destes dados usando hardware gráfico. O método de compressão usa uma representação hierárquica dos vários volumes de dados dentro da memória do hardware gráfico, referenciados pelo hardware como texturas 3D. O método de compressão tem melhor desempenho para dados volumétricos esparsos e com alto grau de coerência (espacial e temporal). A descompressão destes dados é feita por programas especiais que são executados no próprio hardware gráfico. Um estudo de caso usando o método de compressão/descompressão proposto é apresentado com dados provenientes do Projeto MAPEM (Monitoramento Ambiental em Atividades de Perfuração Exploratória Marítima). O objetivo do projeto é propor uma metodologia para o monitoramento dos efeitos das descargas de materiais no ecossistema marinho durante a perfuração de um poço de petróleo. Para estimar certos descarregamentos de fluidos, o projeto usa um simulador CFD que permite mostrar tais descarregamentos, gerando grades planares e uniformes 2D ou 3D em qualquer instante de tempo durante a simulação.

Este trabalho apresenta um conjunto de ferramentas que exploram as capacidades recentes das placas gráficas de computadores pessoais para prover a visualização e a interação com volumes de dados. O objetivo é oferecer ao usuário ferramentas que permitam a remoção interativa de partes não relevantes do volume. Assim, o usuário é capaz de selecionar um volume de interesse, o que pode tanto facilitar a compreensão da sua estrutura quanto a sua relação com os volumes circundantes. A técnica de visualização direta de volumes através do mapeamento de texturas é explorada para desenvolver estas ferramentas. O controle programável dos cálculos realizados pelo hardware gráfico para gerar a aparência de cada pixel na tela é usado para resolver a visibilidade de cada ponto do volume em tempo real. As ferramentas propostas permitem a modificação da visibilidade de cada ponto dentro do hardware gráfico, estendendo o benefício da visualização acelerada por hardware. Três ferramentas de interação são propostas: uma ferramenta de recorte planar que permite a seleção de um volume de interesse convexo; uma ferramenta do tipo “borracha”, para eliminar partes não relevantes da imagem; e uma ferramenta do tipo “escavadeira”, para remover camadas do volume Estas ferramentas exploram partes distintas do fluxo de visualização por texturas, onde é possível tomar a decisão sobre a visibilidade de cada ponto do volume. Cada ferramenta vem para resolver uma deficiência da ferramenta anterior. Com o recorte planar, o usuário aproxima grosseiramente o volume de interesse; com a borracha, ele refina o volume selecionado que, finalmente, é terminado com a escavadeira. Para aplicar as ferramentas propostas ao volume visualizado, são usadas técnicas de interação conhecidas, comuns nos sistemas de visualização 2D. Isto permite minimizar os esforços do usuário no treinamento do uso das ferramentas. Finalmente, são ilustradas as aplicações potenciais das ferramentas propostas para o estudo da anatomia do fígado humano. Nestas aplicações foi possível identificar algumas necessidades do usuário na visualização interativa de conjuntos de dados médicos. A partir destas observações, são propostas também novas ferramentas de interação, baseadas em modificações nas ferramentas propostas.

Neste trabalho é descrito um método automático para o cálculo das dimensões de caixas, em tempo real, a partir de uma única imagem obtida com projeção perspectiva. Conhecendo a orientação da caixa no espaço tridimensional e sua distância em relação à câmera, as coordenadas 3D de seus vértices podem ser estimadas e suas dimensões calculadas. Na técnica proposta, são utilizados conceitos de geometria projetiva para estimar a orientação espacial da caixa de interesse a partir de sua silhueta. Já a distância da caixa em relação à câmera é estimada por meio da projeção de feixes de laser sobre uma das faces visíveis da caixa. Esta abordagem pode ser aplicada quando duas ou três faces da caixa de interesse são visíveis simultaneamente na imagem, mesmo quando a caixa encontra-se parcialmente oclusa por outros objetos na cena. Entre as contribuições deste trabalho está o desenvolvimento de um eficiente processo de votação para a transformada de Hough, onde os pixels de uma imagem binária são processados em grupos ao invés de individualmente, como ocorre no método convencional. Também é apresentado um modelo estatístico para a remoção de fundo de cena. Nesse modelo, a cor de fundo é representada sob diferentes condições de iluminação por meio da delimitação de uma região no espaço de cores RGB. O modelo proposto não requer parametrização e é próprio para o uso em aplicações que requeiram câmeras móveis. Para a validação das técnicas descritas neste trabalho, foi construído um protótipo de scanner que calcula as dimensões de caixas a partir de imagens em tempo real. Com o auxilio do scanner, foram capturadas imagens e calculadas as dimensões de diversas caixas reais e sintéticas. As caixas sintéticas foram utilizadas em um ambiente controlado para a validação das técnicas propostas Um dos aspectos importantes deste trabalho é a análise da confiabilidade das medidas obtidas por meio da técnica proposta. Com o objetivo de estudar a propagação de erros ao longo do processo de cálculo das medidas, foi aplicado um método analítico baseado na Teoria de Erros. Também são apresentados estudos estatísticos envolvendo medições realizadas com o protótipo. Estes estudos levam em conta a diferença entre as medidas calculadas pelo sistema e as medidas reais das caixas. A análise dos resultados permite concluir que o método proposto é acurado e preciso.

As áreas de visualização e modelagem baseados em pontos têm sido pesquisadas ativamente na computação gráfica. Pontos com atributos (por exemplo, normais) são geralmente chamados de surfels e existem vários algoritmos para a manipulação e visualização eficiente deles. Um ponto chave para a eficiência de muitos métodos é o uso de estruturas de particionamento do espaço. Geralmente octrees e KD-trees, por utilizarem cortes alinhados com os eixos são preferidas em vez das BSP-trees, mais genéricas. Neste trabalho, apresenta-se uma estrutura chamada Constrained BSP-tree (CBSP-tree), que pode ser vista como uma estrutura intermediárias entre KD-trees e BSP-trees. A CBSP-tree se caracteriza por permitir cortes arbitrários desde que seja satisfeito um critério de validade dos cortes. Esse critério pode ser redefinido de acordo com a aplicação. Isso permite uma aproximação melhor de regões curvas. Apresentam-se algoritmos para construir CBSP-trees, valendo-se da flexibilidade que a estrutura oferece, e para realizar operações booleanas usando uma nova classificação de interior/exterior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221668.pdf: 1081545 bytes, checksum: 3d0383151b13cceae16de501da67f1a6 (MD5) / Esta dissertação de mestrado contém uma proposta para o projeto de um provedor de serviços criptográficos embarcado para uso em infra-estruturas de chaves públicas -ICP- e suas aplicações. O projeto consiste na especificação de um modelo de gerenciamento de chaves apoiado por um equipamento especialmente projetado para este fim