CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Many virtual reality applications and games need a large number of virtual characters. Some of these applications require, in addition to quantity, the simulation of kinship and evolution, not only of human character models but also of dierent types of animals, toon models or other creatures. Some applications also require interactions between isolated populations with well-dened ethnic characteristics. The identication of similar traits between individuals of the same family is crucial to providing increased realism to many of these systems. The main diculty in these situations is to generate models automatically, in real time, which are physically similar to a given population or family. Other realistic desirable features are the automatic body variations due to epigenetic factors and the application of facial expressions as the character interacts with the environment. In those cases, the diculty lies in nding a simple mesh adaptation system for dierent creatures with big dierences in shape. In this work, the reproduction of diploid beings is mimicked to produce character models that inherit genetic characteristics from their ancestors, with the possibility to map all genes identifying the origin of each gene. Unlike morphing techniques and other existing approaches, in our method, it is possible for a genetic characteristic from an ancestor to be manifested only after a few generations. After character generation, it is possible to apply custom body variations and facial expressions to the new models. With the same adaptation system used in all methods, it is possible to generate caricatures of characters, inserting a comic atmosphere to the application. With this solution it is possible to create interactive evolution and life-simulation games, genetics educational applications, and many other possibilities. / Muitas aplicaÃÃes de realidade virtual e jogos necessitam de um grande nÃmero de personagens virtuais. Algumas dessas aplicaÃÃes requerem, alÃm da quantidade, a simulaÃÃo de parentesco e evoluÃÃo, nÃo sà de modelos de personagens humanos, mas tambÃm de diferentes tipos de animais, modelos caricaturados ou outras criaturas. Algumas aplicaÃÃes tambÃm requerem interaÃÃes entre populaÃÃes isoladas, com caracterÃsticas Ãtnicas bem definidas. A identificaÃÃo de caracterÃsticas semelhantes entre os indivÃduos de uma mesma famÃlia à fundamental para proporcionar maior realismo a muitos desses sistemas. A principal dificuldade nessas situaÃÃes à gerar modelos automaticamente, em tempo real, que sÃo fisicamente semelhantes a uma dada populaÃÃo ou famÃlia. Outra caracterÃstica de realismo desejÃvel nessas aplicaÃÃes seria a possibilidade de variaÃÃes automÃticas do corpo por fatores epigenÃticos e aplicaÃÃo de expressÃes faciais à medida que o personagem interage com o ambiente. Nesses casos, a dificuldade reside em encontrar um sistema simples de adaptaÃÃo de malha para criaturas com grandes diferenÃas na forma. Nesse trabalho, a reproduÃÃo de seres diploides à simulada para produzir modelos de personagens que herdam caracterÃsticas dos seus ancestrais, com a possibilidade de mapear todos os genes, identificando a origem de cada um deles, e aplicar variaÃÃes corporais e expressÃes faciais aos novos modelos. Com o mesmo sistema de adaptaÃÃo utilizado em todos os mÃtodos à possÃvel gerar caricaturas de personagens, inserindo uma atmosfera de humor à aplicaÃÃo. Com esta soluÃÃo à possÃvel criar jogos interativos de evoluÃÃo e simulaÃÃo de vida, aplicaÃÃes educativas de genÃtica e muitas outras possibilidades. Ao contrÃrio de tÃcnicas de morphing e de outros enfoques existentes, no mÃtodo aqui proposto, à possÃvel que uma caracterÃstica genÃtica de um ancestral se manifeste somente depois de algumas geraÃÃes.

nÃo hà / Long running applications are very common in High Performance Computing (HPC) domains. During the execution of this kind of application, some improvements or corrections can be identified and applied without making invalid the data that has been processed. In these cases, the ability to make changes in a parallel program during execution is considered useful. Dynamic reconfiguration is the term used to describe this technique, which can be implemented using different alternatives, like architecture description languages (ADL). An ADL allows a the specification of a software based on exogenous conectors to combine and define data types and protocols for orchestrating the interaction between components. This research has the goal of designing an ADL and implementing a configuration interpretation environment for the HPE component-based parallel computing platform. The main purpose of this language is to provide the ability to specify exogenous connectors and support dynamic reconfiguration. Case studies evaluate the performance of the component interpretation developed by the ADL, as well as validate the actions of dynamic reconfiguration. The results are an evidence that the overhead in the interpretation process for realistic problem instances is acceptable, in such a way that, when used wisely, the connectors can be used even in production scenarios. In some cases, the interpretation weight can be disregarded. The reconfiguration experiments are also deemed satisfactory, making the simplicity of the mechanism the major draw of the solution. / Nos domÃnios da ComputaÃÃo de Alto Desempenho (CAD), sÃo comuns aplicaÃÃes com tempo de execuÃÃo de longa duraÃÃo. Durante a execuÃÃo de uma aplicaÃÃo dessa natureza, podem ser identificadas melhorias ou correÃÃes nos algoritmos em execuÃÃo que nÃo invalidam o processamento previamente realizado. Neste cenÃrio, a capacidade de realizar modificaÃÃes em tempo de execuÃÃo se mostra de grande utilidade. A esta tÃcnica chamamos reconfiguraÃÃo dinÃmica, a qual, dentre outros meios discutidos ao longo do trabalho, pode ser implementada a partir do uso de linguagens de propÃsito especÃfico como as linguagens de descriÃÃo de arquitetura (ADL). Uma ADL permite a especificaÃÃo de um sistema de software a partir da construÃÃo de conectores exÃgenos com a funÃÃo de combinar e definir os formatos de dados e protocolos nas interaÃÃes de componentes. Este trabalho de pesquisa tem como objeto o projeto de uma ADL e a implementaÃÃo de um ambiente de interpretaÃÃo de configuraÃÃo para a plataforma de componentes paralelos HPE (Hash Programming Environment). Essa linguagem tem como principal propÃsito oferecer a capacidade de especificar conectores exÃgenos e suporte à reconfiguraÃÃo dinÃmica. Estudos de caso avaliam o desempenho da interpretaÃÃo dos componentes desenvolvidos pela ADL, como tambÃm validam as operaÃÃes de reconfiguraÃÃo dinÃmica. Os resultados mostram sobrecarga considerada aceitÃvel no processo de interpretaÃÃo, para instÃncias realÃsticas de problemas, de forma que, quando utilizado com prudÃncia, os conectores podem ser utilizados atà mesmo em cenÃrios de produÃÃo. Em alguns casos, o peso da interpretaÃÃo chega a ser desprezÃvel. Os ensaios de reconfiguraÃÃo tambÃm se mostram satisfatÃrios para os requisitos apresentados, sendo um dos principais diferencias da soluÃÃo, a simplicidade de uso do mecanismo.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A popularizaÃÃo de dispositivos mÃveis equipados com serviÃos de localizaÃÃo geogrÃfica (e.g. GPS) està permitindo a coleta de dados de trajetÃrias de objetos mÃveis de forma rÃpida e barata. O armazenamento destes dados vem possibilitando o desenvolvimento de novos tipos de aplicaÃÃes que podem utilizar esses dados para realizar anÃlise sobre o comportamento de objetos mÃveis. PorÃm, realizar tais anÃlises a partir de dados brutos, gerados pelo dispositivo de localizaÃÃo geogrÃfica, à um grande desafio, visto que tais dispositivos apenas coletam as informaÃÃes sobre as coordenadas e o instante de tempo, por onde o objeto mÃvel se deslocou. Apesar dos diversos esforÃos empreendidos na busca de soluÃÃes para enriquecer dados de trajetÃrias de objetos mÃveis com informaÃÃes semÃnticas da aplicaÃÃo, pouco foi realizado no sentido de prover mecanismos para consultar tais trajetÃrias enriquecidas. Foi percebido, entÃo, que a falta de mÃtodos para processamento de consultas sobre trajetÃrias semÃnticas, em especial, consulta sobre padrÃes de movimento, sÃo um obstÃculo para a realizaÃÃo de anÃlises de interesse de uma grande parte das aplicaÃÃes deste domÃnio. Desta forma, as principais contribuiÃÃes deste trabalho sÃo: (1) um mÃtodo para processar e realizar consultas que descrevem um padrÃo de movimento constituÃdo de uma sequÃncia de conjuntos de predicados que podem ocorrer em uma trajetÃria semÃntica armazenada em um banco de dados e (2) definiÃÃo de uma linguagem para expressar padrÃes de movimento sobre trajetÃrias semÃnticas. Com objetivo de validar a proposta apresentada, desenvolvemos um sistema que permite a especificaÃÃo de uma consulta para expressar um padrÃo de movimento na linguagem definida. AlÃm disso, utilizamos tal ferramenta para realizar testes sobre um banco de dados de trajetÃrias de carros da cidade de MilÃo, semanticamente enriquecidas com informaÃÃes do aplicativo Foursquare. Os resultados obtidos mostraram que a complexidade para processar as consultas à linear com relaÃÃo ao nÃmero de trajetÃrias semÃnticas e o nÃmero de predicados na consulta, considerando poucas trajetÃrias com muitos episÃdios e muitas trajetÃrias com poucos episÃdios. A abordagem proposta superou outras abordagens existentes, tanto no que concerne a performance do processamento de consultas, quanto na expressividade das consultas que podem ser escritas na linguagem proposta.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Unidades de aceleraÃÃo grÃca, ou GPU (Graphical Processing Units ), tem se consolidado nos Ãltimos anos para computaÃÃo de propÃsito geral, para aceleraÃÃo de trechos crÃticos de programas que apresentam requisitos severos de desempenho quanto ao tempo de execuÃÃo. GPUs constituem um dentre vÃrios tipos de aceleradores computacionais de propÃsito geral que tem sido incorporados em vÃrias plataformas de computaÃÃo de alto desempenho, com destaque tambÃm para as MIC (Many Integrated Cores ) e FPGA (Field Programmable Gateway Arrays ). A despeito da Ãnfase nas pesquisas de novos algoritmos paralelos capazes de explorar o paralelismo massivo oferecido por dispositivos GPGPU, ainda sÃo incipientes as iniciativas sobre novas abstraÃÃes de programaÃÃo que tornem mais simples a descriÃÃo desses algoritmos sobre GPGPUs, sem detrimento à efciÃncia. Ainda à necessÃrio que o programador possua conhecimento especÃfico sobre as peculiaridades da arquitetura desses dispositivos, assim como tÃcnicas de programaÃÃo que nÃo sÃo do domÃnio mesmo de programadores paralelos experientes na atualidade. Nos Ãltimos anos, a NVIDIA, indÃstria que tem dominado a evoluÃÃo arquitetural dos dispositivos GPGPU, lanÃou a arquitetura Kepler, incluindo o suporte Ãs extensÃes Hyper-Q e Dynamic Parallelism (DP), as quais oferecem novas oportunidades de expressÃo de padrÃes de programaÃÃo paralela sobre esses dispositivos. Esta dissertaÃÃo tem por objetivo a proposta de novas abstraÃÃes de programaÃÃo paralela sobre uma linguagem orientada a objetos baseada em Java, a m de expressar computaÃÃes paralelas heterogÃneas do tipo multicore/manycore, onde o dispositivo GPU à compartilhado por um conjunto de threads paralelas que executam no processador hospedeiro, em um nÃvel de abstraÃÃo mais elevado comparado Ãs alternativas existentes, porÃm ainda oferecendo ao programador total controle sobre o uso dos recursos do dispositivo. O projeto das abstraÃÃes dessa linguagem proposta, doravante chamada Fusion, parte da expressividade oferecida pela arquitetura Kepler. / Acceleration units free, or GPU (Graphical Processing Units), have been consolidated in recent years for general purpose computing for accelerating critical sections of programs that exhibit high standards of performance and the execution time. GPUs are one of several types of general-purpose computational accelerators that have been built on various platforms for high performance computing, especially also for the MIC (Many Integrated Cores) and FPGA (Field Programmable Gateway Arrays). Despite the emphasis on the research of new parallel algorithms capable of exploiting the massive parallelism offered by GPGPU devices are still incipient initiatives on new programming abstractions that make the simplest description of these algorithms on GPGPUs, without detriment to the effciency. It is still necessary that the programmer has specific knowledge of the peculiarities of the architecture of these devices, as well as programming techniques that are not domain even experienced parallel programmers today. In recent years, NVIDIA, an industry that has dominated the evolution of architectural GPGPU devices, launched the Kepler architecture, including extensions to support Hyper-Q and Dynamic Parallelism (DP), which offer new opportunities for expression patterns of parallel programming on such devices. This paper aims at proposing new programming abstractions over a parallel object-oriented language based on Java, am expressing parallel computations heterogeneous type multicore / manycore, where the GPU device is shared by a set of parallel threads running in host processor, on a higher level of abstraction compared to existing alternatives, but still offering the programmer full control over the use of device capabilities. The design of this proposed language abstractions, hereinafter called Fusion, part of the expressiveness offered by Kepler architecture.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os sistemas de software adaptativos sensÃveis ao contexto, tambÃm conhecidos como auto-adaptativos, representam uma classe particular de sistemas de software complexos. Esse tipo de sistema de software tem como requisito bÃsico observar o ambiente (fÃsico e lÃgico) em que executa e reagir de forma apropriada Ãs mudanÃas, quer seja adaptando sua estrutura e comportamento ou executando tarefas de forma automÃtica. Nos ambientes ubÃquos, o software adaptativo sensÃvel ao contexto assume um papel fundamental, sendo projetado para interagir com o ambiente fÃsico com intuito de auxiliar as pessoas, de forma transparente, na execuÃÃo das suas atividades cotidianas, tornando a interaÃÃo humano-computador mais natural. Devido ao seu amplo domÃnio de aplicaÃÃo (e.g., casas inteligentes, guias mÃveis de visitaÃÃo, jogos, saÃde e missÃes de resgate), os sistemas de software adaptativo sensÃvel ao contexto precisam ser confiÃveis, para cumprir com a sua funÃÃo e lidar com situaÃÃes anormais, evitando eventuais falhas. Nesse sentido, o tratamento de exceÃÃo sensÃvel ao contexto vem sendo empregado na melhoria dos nÃveis de robustez e confiabilidade desse tipo de sistema de software. Entretanto, o projeto e implementaÃÃo do tratamento de exceÃÃo sensÃvel ao contexto exige dos projetistas insights e expertise de domÃnio, sendo uma atividade complexa e propensa a erros. Desse modo, para que o tratamento de exceÃÃo sensÃvel ao contexto atinja os objetivos esperados, à necessÃrio que ele seja projetado de forma rigorosa, buscando eliminar ao mÃximo o nÃmero de faltas de projeto (design faults). Nesse cenÃrio, esta tese de doutorado propÃe um mÃtodo para verificaÃÃo de modelos do tratamento de exceÃÃo sensÃvel ao contexto, denominado CAEHV (Context-Aware Exception Handling Verification). O CAEHV provà um conjunto de abstraÃÃes que permitem aos projetistas modelarem o comportamento excepcional sensÃvel contexto e mapeÃ-lo para uma estrutura de Kripke. AlÃm disso, um conjunto de propriedades comportamentais à estabelecido com o intuito de auxiliar os projetistas no processo de identificaÃÃo de determinados tipos de faltas de projeto. Por fim, com o objetivo de avaliar a viabilidade do mÃtodo, uma ferramenta para a modelagem e verificaÃÃo do comportamento excepcional sensÃvel ao contexto foi desenvolvida e cenÃrios de injeÃÃo de faltas (fault injection) foram modelados para analisar a sua efetividade na identificaÃÃo de faltas de projeto no modelo. / The context-aware adaptive software, also known as self-adaptive software, represents a specic class of complex software systems, which has as primary requirement the ability to monitor its execution environment (physical and logical) and reacts upon change, either adapting its internal structure and behavior or performing automatic tasks. In ubiquitous environments, context-aware adaptive software plays a fundamental role, as it must be designed to interact with the physical environment, aiming to transparently supporting users in their daily activities, improving or hiding the interaction between human and computer. In that direction, the application domain in which context-aware adaptive software may be applied is broad (e.g., smart home, mobile visit guide, gaming, health or rescue missions), requiring a high-degree of reliability, not only capable of performing its functional requirements, but also dealing with abnormal conditions, avoiding occasional failures. Although context-aware exception handling has been used to improve robustness and reliability levels of context-aware adaptive software, it requires from the software designers a good understanding of the application domain, turning out to be a complex and error-prone activity. In order to achieve the expected results of using context-aware exception handling, it is mandatory to follow a rigorous design approach, trying to minimize the number of design faults. In this scenario, this doctoral thesis proposes a method for model checking context-aware exception handling, named CAEH!(Context-Aware Exception Handling Verication). It provides a set of abstractions that permits designers to model the context-aware exceptional behavior and translates it to a Kripke structure. Additionally, a set of behavior properties is established, attempting to aid designers to identify specic types of design faults. To evaluate the feasibility of the proposed method, a tool, called JCAEH!, for modeling and verication of context-aware exceptional behavior is developed, and fault injection scenarios are modeled to analyze its eectiveness in identifying design faults.

nÃo hà / In recent years, cloud computing has attracted attention from industry and academic world, becoming increasingly common to find cases of cloud adoption by companies and research institutions in the literature. Since the majority of cloud applications are data-driven, database management systems powering these applications are critical components in the application stack. Many novel database systems have emerged to fulfill new requirements of high-scalable cloud applications. Those systems have remarkable differences when compared to traditional relational databases. Moreover, since elasticity is a key feature in cloud computing and it is a differential of this computing paradigm, novel database systems must also provide elasticity. Altogether with the emergence of these new systems, the need of evaluating them comes up. Traditional benchmark tools for database systems are not sufficient to analyze some specificities of these systems in a cloud. Thus, new benchmark tools are required to properly evaluate such cloud systems and also to measure how elastic they are. Before actually benchmarking and measuring elasticity of cloud database systems, it becomes necessary to define a model with elasticity metrics that makes sense both for consumers and providers. In this work we present BenchXtend, a tool, that extends Yahoo! Cloud Serving Benchmark (YCSB), to benchmark cloud database systems and to measure elasticity of such systems. As part of this work, we propose a model with metrics from consumer and provider perspectives to measure elasticity. Finally, we evaluated our solution by performing experiments and we verified that our tool could properly vary the load during execution, as expected, and that our elasticity model could capture the elasticity differences between the studied scenarios. / Nos Ãltimos anos, a computaÃÃo em nuvem tem atraÃdo a atenÃÃo tanto da indÃstria quanto do meio acadÃmico, tornando-se comum encontrar na literatura relatos de adoÃÃo de computaÃÃo em nuvem por parte de empresas e instituiÃÃes acadÃmicas. Uma vez que a maioria das aplicaÃÃes em nuvem sÃo orientadas a dados, sistemas de gerenciamento de bancos de dados sÃo componentes crÃticos das aplicaÃÃes. Novos sistemas de bancos de dados surgiram para atender a novos requisitos de aplicaÃÃes altamente escalÃveis em nuvem. Esses sistemas possuem diferenÃas marcantes quando comparados com sistemas relacionais tradicionais. AlÃm disso, uma vez que elasticidade à um recurso chave da computaÃÃo em nuvem e um diferencial desse paradigma, esses novos sistemas de bancos de dados tambÃm devem prover elasticidade. Juntamente com o surgimento desses novos sistemas, surge tambÃm a necessidade de avaliÃ-los. Ferramentas tradicionais de benchmark para bancos de dados nÃo sÃo suficientes para analisar as especificidades desses sistemas em nuvem. Assim, novas ferramentas de benchmark sÃo necessÃrias para avaliar adequadamente esses sistemas em nuvem e como medir o quÃo elÃsticos eles sÃo. Antes de avaliar e calcular a elasticidade desses sistemas, se faz necessÃria a definiÃÃo de um modelo com mÃtricas de elasticidade que faÃam sentido tanto para consumidores quanto provedores. Nesse trabalho apresentamos BenchXtend, uma ferramenta, que estende o Yahoo! Cloud Serving Benchmark (YCSB), para benchmarking e mediÃÃo de elasticidade de bancos de dados em nuvem. Como parte desse trabalho, propomos um modelo com mÃtricas a partir das perspectivas dos consumidores e dos provedores para medir a elasticidade. Por fim, avaliamos nossa soluÃÃo atravÃs de experimentos e verificamos que nossa ferramenta foi capaz de variar a carga de trabalho, como esperado, e que nossas mÃtricas conseguiram capturar a variaÃÃo de elasticidade nos cenÃrios analisados.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A adoÃÃo de serviÃos em nuvem està aumentando exponencialmente, e uma das razÃes à porque a sua arquitetura salienta os benefÃcios de serviÃos compartilhados e com pagamento baseado no uso. A computaÃÃo em nuvem possui o foco de proporcionar uma economia em grande escala, possibilitando o acesso a diversos recursos computacionais em tempo real, como serviÃos de aplicaÃÃes, infraestrutura e armazenamento, de modo que estes possam ser obtidos de modo dinÃmico, elÃstico, escalÃvel e rÃpido na medida em que forem consumidos, independente de quem os administra e onde estes recursos estejam alocados. Dentre esses serviÃos, o gerenciamento e armazenamento de dados sÃo componentes crÃticos na pilha de software da nuvem, pois a maioria das aplicaÃÃes sÃo orientadas a dados. Esse serviÃo, conhecido por Database as a Service (DBaaS), nasce como um paradigma de gestÃo de dados, onde um provedor hospeda e gerencia todo ambiente necessÃrio ao funcionamento dos sistemas de banco de dados e o terceiriza como um serviÃo para um ou mais consumidores. PorÃm, ainda hà problemas que impedem a sua adoÃÃo generalizada dos DBaaS. Fornecer serviÃos em nuvem requer procedimentos sofisticados de gestÃo por parte do fornecedor para garantir robustez, desempenho, confiabilidade, seguranÃa, elasticidade e qualidade. Portanto, os consumidores esperam que provedores de DBaaS garantam a qualidade do serviÃo, e lidem com padrÃes dinÃmicos de carga de trabalho e elasticidade, pois à fundamental para garantir que os acordos de nÃvel de serviÃo (SLA) sejam atendidos. No entanto, prover mecanismos de elasticidade, escalabilidade, qualidade de serviÃo e disponibilidade em ambientes em nuvem à um grande desafio. Claramente isto à um desafio tambÃm na disponibilizaÃÃo dos DBaaS, e para se alcanÃar essas funcionalidades e princÃpios à necessÃrio um monitoramento detalhado e preciso. Com isso, esta dissertaÃÃo tem por objetivo a proposta de um framework open-source para o monitoramento de serviÃos de DBaaS, denominado MyDBaaS, cuja finalidade à possibilitar a criaÃÃo de soluÃÃes de monitoramento personalizÃveis e eficientes atravÃs de um modelo de programaÃÃo abrangente e extensÃvel, que disponibiliza desde a definiÃÃo das mÃtricas, procedimento de coleta, recebimento e armazenamento atà mecanismos para consumo das informaÃÃes coletadas em tempo real.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Esta tese à composta de trÃs partes bem-delineadas. Na primeira parte, nÃs introduzimos o "problema de ordenaÃÃo de rodadas" (POR), que modela a minimizaÃÃo do uso de memÃria ("buffer") para o armazenamento temporÃrio de pacotes a serem repassados em comunicaÃÃes TDMA de redes de rÃdio em malha. NÃs apresentamos uma fundamentaÃÃo completa para a definiÃÃo do POR, e mostramos que o problema à NP-difÃcil para dois modelos teÃricos de interferÃncia de rÃdio conhecidos na literatura. Uma formulaÃÃo de programaÃÃo inteira mista à tambÃm apresentada para uma generalizaÃÃo puramente combinatÃria e independente de aplicaÃÃo do POR, o problema SMSP. Na segunda parte do trabalho, nÃs abordamos problemas de consulta sobre inserÃÃes em sequÃncias de nÃmeros. O nosso principal resultado nesta parte da tese à mostrar como, apÃs um passo de prÃ-processamento que executa em tempo linear sobre uma sequÃncia "A" de nÃmeros reais quaisquer, à possÃvel computar em tempo constante a maior soma de uma subsequÃncia contÃgua (circular ou nÃo) da sequÃncia que resulta da inserÃÃo de dado um nÃmero real "x" numa dada posiÃÃo "p" de "A". Na terceira parte da tese, nÃs utilizamos os algoritmos de consulta da segunda parte para obter uma implementaÃÃo eficiente da meta-heurÃstica GRASP aplicada ao problema SMSP. Uma anÃlise experimental dessa implementaÃÃo à descrita, onde os valores das soluÃÃes retornadas pela meta-heurÃstica sÃo comparados com os das soluÃÃes obtidas pela formulaÃÃo inteira mista, no caso de instÃncias pequenas, e com o limite inferior disponÃvel, no caso de instÃncias maiores.

Este trabalho apresenta um modelo de integração de ferramentas de animação que reduz consideravelmente o esforço envolvido na construção de novos sistemas. O modelo proposto distribui as tarefas a serem implementadas pelo sistema entre diversas ferramentas, permitindo que cada uma seja menor e mais fácil de manter que um sistema completo. Uma implementação do modelo proposto também é apresentada aqui, assim como o é um protótipo de sistema, construído de acordo com o modelo. O protótipo é comparado com as ferramentas de animação atualmente disponíveis na UFRGS, a universidade na qual este estudo foi desenvolvido. O trabalho conclui com uma análise dos resultados principais obtidos deste estudo. Ao final também são apresentadas algumas sugestões de trabalhos futuros. / This work presents a model for animation tool’s integration, which greatly reduces the programmer’s work in developing a new system. The proposed model distributes all tasks among several tools, making each tool smaller and easier to maintain. An implementation of such model is also described here, and so is a prototype of an animation system made according to the model proposed. The prototype is then compared to the current animation tools available at the UFRGS, the University in which this work was developed. The work concludes with an analysis of the main results and some suggestions of possible future works.

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de um curso em CAI - Instrução assistida por Computador - que se destina .a apoiar uma disciplina de Introdução á Informática, cursada por alunos de graduação e pós-graduação em administração de Empresas. Algumas necessidades prementes justificam este estudo perante a comunidade académica, tais como: a escassez de professores que possam assumir este tipo de disciplina; a crescente informatização do mercado de trabalho, gerando um avanço tecnológico que deve ser partilhado com os futuros profissionais para os cargos administrativos a disposição neste mercado; e o numero elevado de estudantes que devem ser atingidos por estes conteúdos em um curto espaço de tempo (um semestre). As vantagens neste tipo de ensino encontram-se evidenciadas pela viabilidade económica, participação ativa do aluno no processo de aprendizado da teoria, recompensa imediata, apresentação de informações em pequena escala e outras. Os objetivos desta pesquisa foram: verificar se o curso de instrução programada desenvolvido para a disciplina de Introdução a Informática se mostra adequado a uma população, se o método de ensino individualizado se mostra eficiente e se o CAI desenvolvido apresenta facilidades de compreensão dós conteúdos, 'motivação do aluno para o aprendizado do conteúdo da disciplina, facilidade de uso do software e adequação do aluno ao ensino individualizado. Para tanto foram medidas variáveis relacionadas, basicamente, com o conteúdo do programa, modo ou método de apresentação deste programa e com a flexibilidade do estudo programado tal como é visto pelo aluno. Os resultados deste experimento permitiram que diversos aspectos comportamentais envolvendo os alunos, fossem percebidos. A maioria dos alunos mostrou-se motivada pelo estudo através do . método individualizado com o apoio do computador; houve uma diferença entre a assiduidade do aluno de sala de aula em relação ao aluno de laboratório, registrando um crescimento significativo no interesse pelo assunto abordado; o tempo de compreensão e absorção do conteúdo foi reduzido sensivelmente para os alunos de laboratório, gerando uma maior satisfação de estudo em relação ao grupo que permaneceu em sala de aula. Estes fatos e outros, entre os quais alguns posicionamentos críticos em relação ao método de ensino e o assunto diretamente abordado nesta pesquisa, mostram que os resultados deste experimento foram, de maneira geral, muito positivos. / The development of a course in Informatics using CAI - Computer Assisted Instruction - is presented here. He is used as support to Introduction to Microcomputing course, for students ot Business Administration, both at graduate and post-graduate levels. lhis study is justified by many needs: the lack of teachers for this kind ot course; the growing influence of office automation, generating a need of protessionals with this basic technological knowledge for managerial posts; and the large number of students who must take this course in a short period of time Cone semester). The advantages ot this teaching technique are demonstrated by the relatively low cost, the active participation and instant reward for the student and the presentation of the information in small and selectable modules, among others. The purpose of this research is to test on the adequacy of a course on Introduction to Microcomputing developed tor Lomputer Rssisted Instruction for a group of students; the efficiency of the individualized method of teaching; the ease of use of the CAI and the understanding of the contents; and the motivation of the students to study. The variables that measure this adequacy are the course program, the method or ways of presentation of the program and the flexibility of the programmed study, as perceived by the student. The results of the experiments show many aspects of the students' behaviour when in contact with programmed instruction. Most of them feel motivated to individual study with the help of a computer; an increase in atendance and in the interest on the subject are registered with students of the experiment group when compared to the students of the control group. As a consequence, the learning time is reduced, thus creating a higher Level of satisfaction among the students.