A computação em nuvem tem recebido um grande destaque, ao propor um novo e eficiente mecanismo para disponibilizar recursos computacionais. Dos investimentos cada vez maiores nessa plataforma, inclusive pela academia, surge a oportunidade de compartilhar estes recursos computacionais entre diferentes instituições. As grades computacionais são um mecanismo bem estabelecido para o compartilhamento de alguns tipos de recursos computacionais. Através do entendimento de como isso é feito nestas estruturas, esse trabalho avalia as soluções existentes e propõe um arquitetura alternativa que permite a criação das federações de nuvens computacionais. / Cloud computing is a new model to provide computing resources. The growing interest and investments on this platform creates an opportunity to share this resources across different institutions. The grid computing is the standard way of achieving this. Using grid as reference, this work survey current technologies and present an alternative design to allow the development of academic cloud computing federations.

Apresentamos, pela primeira vez, estudos empregando Simulações Computacionais Estáticas e TSPC e TSDC de soluções sólidas de CaF2 com AIF (de 0,004 a 0,05 mol%), YbF3 e LaF? (- 0,l moi%). Os espectros de TSDC revelaram que: i) abaixo de 270K, as amostras só com Yb3+, La3+ e as multidopadas possuem a banda dos dipolos 1(0(0/11e dos defeitos 1j0/1/21, e as amostras pura ou só com A13+ não apresentam nenhuma banda; ii)acima de 270K, as amostras pura ou só com La3+ apresentam uma banda em 300K, atribuída a deslocações, e uma relaxação próxima a temperatura de polarização. As demais amostras apresentam uma banda predominante na faixa de 370 a 400K além desta última. TSPC combinado com TSDC mostrou que as bandas em 300K e entre 370 e 400K são devidas a fenômenos localizados de polarização e despolarização. Simulações computacionais mostraram que o A13+ não estabiliza dipolos isolados pois a energia de ligação dos agregados cubo-octaedrais é duas vezes menor do que a energia obtida para as terras raras. Nas soluções multidopadas, o AI3+ reduziu em mais de duas vezes a energia de ligação dos agregados cubo-octaedrais. As principais conclusões são: i)a banda entre 370 e 400K é devida ao agregado cubooctaedral; ii)o AI3+ gera preferencialmente agregados grandes do tipo cubo-octaedral; e iii)nas soluções multidopadas, o A13+ atua como \"indutor\" destes agregados. / In the present work, we report, for the first time, measurements of TSDC and TSPC combined with Static Computer Simulation in the CaF2 solid solutions with one or more of the fluorides of aluminium (concentration range between 0.004 and 0.05 mol%), yterbium and lanthanum (concentration of about 0.1 mol%). The following behavior was found in the TSDC spectra: i) below room temperature, the Yb3+ and La3+ and the multidoped samples revealed the 1101011 1 dipole band and the 110/1/21 band while the A13+ and the pure samples displayed no bands; ii) from room temperature, the La3+ and the pure samples showed a depolarization band at 300K due to dislocations, while all the other samples exhibited a band near 370-400K. Combining TSPC and TSDC it was possible to verify that both relaxation bands are due to some kind of localized polarization fenomena. The Computer Simulation results made clear that it is improbable to find isolated A13+ dipoles since the binding energy of the cubo-octahedral cluster is more than two times lower than the values obtained for the rare earth ions. Concerning to the multidoped systems, the binding energies of the mixed cubo-octaedral clusters with A13+ and one of the rare earth ions, were less than half of the values obtained for the same cluster with the rare earth ions. The main conclusions of this work can be sumarized as follows: i) the 370-400K band is due to the cubo-octaedral cluster; ii) the A13+ gives rise mainly to cubo-octahedral clusters; and iii) inside the multidoped samples, the A13+ promotes the formation of cubo-octaedral clusters with the rare earth ions.

Este trabalho avalia de maneira detalhada diferentes parâmetros para a definição de níveis de homogeneidade e heterogeneidade em sistemas computacionais distribuídos. O objetivo é analisar a eficiência da métrica GH - Grau de Heterogeneidade - em relação a diferentes perspectivas. Métricas encontradas na literatura e benchmarks de código aberto (reconhecidos pela comunidade científica) são utilizados para quantificar a heterogeneidade do sistema computacional. A métrica GH também é empregada no AMIGO, um ambiente de escalonamento real, para analisar a sua utilização em algoritmos de escalonamento de processos. Os principais resultados obtidos neste trabalho são: a comprovação da estabilidade da métrica GH para determinar o grau de heterogeneidade de plataformas computacionais distribuídas, o uso da métrica GH com sucesso em um ambiente de escalonamento real e o desenvolvimento de um algoritmo de escalonamento adaptativo. Sub-produtos deste trabalho são: um levantamento dos principais benchmarks com código aberto e livre disponíveis na literatura, os quais podem ser utilizados em trabalhos futuros no grupo de pesquisa e a continuidade do desenvolvimento do ambiente de escalonamento AMIGO / This work evaluates several parameters in a detailed way for the definition of homogeneity and heterogeneity levels in distributed computing systems. The objective is to analise the GH metric efficiency (heterogeneity degree) according to different perspectives. Metrics found in the literature and open source benchmarks (recognized by the scientific community) are both used to quantify the heterogeneity of the computational system. The GH metric is also employed in the AMIGO, a real scheduling environment, in order to evaluate its use in process scheduling algorithms. The main results obtained in this work are: the verification of the GH metric stability for determining the heterogeneity degree of distributed computing platforms; the use of the GH metric with success in a real scheduling environment and the development of an adaptive scheduling algorithm. By-products of this work are: the highlighting of the main benchmarks with open source available in the literature, which can be used in future works by the research group and the continuity of the development of the AMIGO

O surgimento de novas substâncias psicoativas (NPS-New Psychoactive Substances) levantou muitas questões no contexto da aplicação da lei e políticas públicas de drogas. De acordo com o Escritório das Nações Unidas sobre Drogas e Crime (UNODC- United Nations Office on Drugs and Crime) como uma alternativa às drogas proibidas. Esses novos compostos foram projetados e formulados para escapar à legislação de controle de drogas, criando um fenômeno que se tornou um problema internacional. No Brasil, essas substâncias são controladas e penalmente puníveis, no pela Lei 11.343/2006, também conhecida como Lei de Drogas. Este trabalho traz estudos relativos às catinonas sintéticas com metodologia in silico para investigar mecanismos de detecção e tendência de atuação no organismo humano. No estudo relacionado à detecção utilizamos a reação dessas drogas com o isotiocianato de fluoresceína (FITC Fluorescein isothiocyanate). Para essa proposta foram feitos estudos de viabilidade de métodos de cálculo, análise conformacional do FITC, avaliação energética da reação com as catinonas e os espectros de emissão. Em relação à viabilidade dos métodos de cálculo temos que a otimização prévia dos compostos envolvidos com o semi-empírico PM6 e posterior refinamento com o método B3LYP/6-31G** foram adequados para os cálculos. A avaliação energética mostrou que a reação é favorável para anfetaminas, aminoácidos e catinonas, e os menores valores foram encontrados no último caso. Nos estudos de emissão obtivemos resultados semelhantes ao perfil energético; no entanto, observamos que os espectros são únicos, representando uma baixa probabilidade de falsos positivos. Avaliações de docking mostraram que as catinonas têm mais afinidade com o receptor dopaminérgico do que suas anfetaminas homólogas, confirmando dados experimentais relatados na literatura. Por fim, os estudos realizados neste trabalho demonstraram a importância e a capacidade dos métodos in silico que apresentam grau potencial na área e que podem ser amplamente utilizados em investigações com diferentes propósitos no campo forense. / The emergence of new psychoactive substances (NPSs) has raised many issues in the context of law enforcement and public drug policies. According to the United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC), NPS were created as an alternative to forbidden drugs. These new compounds were designed and formulated to escape the drug control legislation, creating a phenomenon that has become an international problem. In Brazil, these substances are controlled and punishable by Law 11,343 / 2006, also known as the Drug Law. This work presents studies on synthetic cathinones with in silico methodology to investigate mechanisms of detection and tendency of action in the human organism. In the detection-related study, we used the reaction of these drugs with fluorescein isothiocyanate (FITC). For this proposal were made studies regarding to the viability of the calculation methods, FITC conformational analysis, energetic evaluation of the reaction with the cathinones and the emission spectra. In relation to the viability of the calculation methods we have that the previous optimization of the compounds involved with the semi-empirical PM6 and subsequent refinement with the B3LYP / 6-31G ** method were adequate for the calculations. The energetic evaluation showed that the reaction is favorable for amphetamines, amino acids and cathinones, and the lowest values were found in the last case. In the emission studies we obtained similar results to the energy profile; however, we observed that the spectra are unique representing a low probability of false positive. Docking evaluations have shown that cathinones have more affinity to the dopaminergic receptor than their homologous amphetamines, confirming experimental data reported in the literature. Finally, the studies carried out in this work demonstrated the importance and the capacity of the in silico methods that present with potential grade in the area and that can be widely used in investigations with different purposes in the forensic field.

Espera-se que, em jogos, agentes controlados pelo computador, denominados NPCs, apresentem comportamentos convincentes, que se adaptem de acordo com a situação corrente. Jogos modernos geralmente utilizam técnicas simples de IA, que falham em atender esta expectativa. Este trabalho de pesquisa apresenta uma abordagem para a criação de uma arquitetura de IA para jogos capaz de adaptar o comportamento de um agente em tempo real, de forma confiável, em resposta às ações do jogador humano, melhorando os níveis de desafio e reduzindo a previsibilidade dos NPCs. Para alcançar este objetivo, a arquitetura proposta identifica perfis de jogadores humanos e combina STDs simples e específicos, implementados por meio do uso de técnicas existentes de IA. Além da fundamentação teórica e uma pesquisa sobre trabalhos relacionados, este trabalho apresenta a aplicação da arquitetura proposta em um estudo de caso, visando uma verificação de sua aplicabilidade. Também são apresentadas discussões e análises referentes aos resultados obtidos.

A grande diversidade de aplicações em engenharia e meio ambiente necessita de informações obtidas por redes de drenagem, de uma região geográfica. Métodos computacionais tem sido desenvolvidos nas duas últimas décadas para otimizar, pela automação, o trabalho dos sistemas de extração de redes de drenagem. Esta dissertação, introduz e compara dois desses métodos utilizando uma região da Serra da Bocaina, entre os Estados de São Paulo e do Rio de Janeiro, para teste dos resultados. O primeiro método implementado é o método de Esqueletização em Multi Níveis - MLS que utiliza uma grade regular retangular como estrutura de dados, para extração de fluxos da rede de drenagem. O segundo, é o método do Gradiente, que opera sobre a rede triangular irregular como modelo digital de elevação. Os dois métodos foram implementados no sistema de informação geográfica SPRING. Uma rede de drenagem, extraída manualmente por um especialista, foi utilizada como base de comparação, em relação aos resultados obtidos com a aplicação de cada método implementado. Os resultados dessas comparações foram apresentados e algumas considerações em relação a futuros trabalhos foram discutidas.

Uma ferramenta chamada XPERIMENT, baseada em algoritmos de otimização, foi desenvolvida no ITA durante a última década para projetar sistemas de controle assistido por computador. No entanto, em problemas de otimização que demandam um alto esforço computacional, métodos padrões de otimização (entre eles estão os métodos utilizados no XPERIMENT) muitas vezes não produzem resultados em um tempo/custo aceitável. Uma metodologia para resolver este tipo de problema foi desenvolvida nesta tese. A solução é obtida através do uso de aproximações da função real, cujo cálculo (e otimização) exige um esforço computacional menor. Tais aproximações são chamadas funções ``surrogate''. Exemplos de funções que podem ser utilizadas como funções surrogate são redes neurais e interpoladores polinomiais. O uso de funções surrogate resulta na redução do tempo computacional necessário para determinar uma solução para o problema original (não o aproximado). Resultados numéricos mostram este fato. Para aumentar a capacidade do XPERIMENT de executar projeto de sistemas de controle assistido por computador, funções surrogate foram incorporadas ao XPERIMENT.Esta tese também descreve um algoritmo de determinação de modelos difusos tipo Takagi-Sugeno-Kang. Este método, baseado em pares de dados entrada-saída do sistema, determina as funções de pertinência e o conjunto de regras difusas. Um sistema não-linear instável em malha aberta é usado para ilustrar o algoritmo. Os resultados obtidos mostram a capacidade do algoritmo em identificar um modelo difuso e também mostram que o método pode ser utilizado em outras aplicações. Contudo, o desempenho do sistema difuso inicialmente determinado pode ser melhorado. Isso pode ser feito otimizando os parâmetros que definem o modelo difuso através do XPERIMENT. Outra possibilidade a ser investigada em trabalhos futuros é utilizar o modelo difuso determinado através de pares de dados entrada-saída como uma função surrogate.

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2016-09-06T18:13:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015FernandaTeresaMoro.pdf: 2804177 bytes, checksum: 549dc132662480a869a9d59252491351 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2016-09-12T17:46:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015FernandaTeresaMoro.pdf: 2804177 bytes, checksum: 549dc132662480a869a9d59252491351 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T17:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015FernandaTeresaMoro.pdf: 2804177 bytes, checksum: 549dc132662480a869a9d59252491351 (MD5) Previous issue date: 2016-09 / Esta dissertação aborda a utilização de atividades experimentais vinculadas às simulações computacionais como recurso para a aprendizagem significativa da transferência de energia térmica. O problema que embasou a pesquisa foi: Quais as implicações da integração das atividades experimentais e simulações computacionais na aprendizagem significativa dos estudantes no conteúdo de transferência de energia térmica? O estudo foi realizado em uma escola privada do município de Erechim, Rio Grande do Sul, tendo, como participantes, trinta e cinco estudantes do 2º ano do Ensino Médio. Os objetivos específicos elencados para esta pesquisa foram: Verificar os conhecimentos prévios dos estudantes relacionados à transferência de energia térmica, bem como suas aplicações em situações do cotidiano; Desenvolver o conteúdo de transferência de energia térmica por meio da integração entre atividades experimentais e simulações computacionais durante as aulas de Física no 2º ano do Ensino Médio; Investigar se as atividades desenvolvidas são potencialmente significativas para a aprendizagem dos alunos sobre elementos importantes da Termologia (formas de propagação da energia térmica). A pesquisa é de natureza qualitativa. Para levantamento dos dados foi utilizado um questionário semiestruturado, questionamentos durante as atividades propostas, além de observações feitas em um diário de campo, fotos, filmagens e, por fim, a elaboração de um mapa conceitual. Os dados analisados apontaram que: a) os estudantes evidenciaram, no questionário semiestruturado dos conhecimentos prévios, antes da intervenção pedagógica, a falta de alguns subsunçores relacionados aos conceitos de propagação da energia térmica, pois não diferenciavam calor e temperatura, o que para muitos significavam sinônimos; b) o material elaborado e proposto nesta prática mostrou ser potencialmente significativo, pois contribuiu para que houvesse modificação, enriquecimento e elaboração de subsunçores presentes nas estruturas cognitivas de alguns alunos, possibilitando a verificação dos fenômenos que muitas vezes são observados no cotidiano, bem como a diferenciação entre as três formas de transferência de energia térmica e, a existência concomitante delas; c) os estudantes, diante da proposta apresentada, estavam motivados e predispostos para trabalhar com as atividades experimentais e as simulações, realizando estas com entusiasmo e demonstrando interesse, favorecendo a ocorrência da aprendizagem significativa; d) a elaboração dos mapas conceituais e sua apresentação (ao término das atividades propostas) evidenciaram alterações nos subsunçores dos estudantes, bem como apontaram que as atividades experimentais vinculadas às simulações computacionais podem ser uma ferramenta para auxiliar na aprendizagem de alguns conceitos de transferência de energia térmica. / This essay approaches the application of experimental activities linked with computational simulations as a resource for the significant knowledge of the thermal energy transfer. The problem in which the research was based on was: what are the implications at the integration of experimental activities and computational simulations for the students significant learning at the subject of thermal energy transfer? The study was settled in a private school from the city of Erechim, Rio Grande do Sul, having as participants thirty five students from the second year of high school. The specific aims listed for this research were: to check previous knowledge from the students, related to thermal energy transfer, as well as its applications in daily situations; to develop the subject of thermal energy transfer by the integration between the experimental activities and computational simulations during the second year‟s high school Physics classes; to investigate whether the developed activities are potentially significant for students‟ well learning about main points of Thermology (ways of thermal energy propagation). The research has a qualitative nature. For data collection, a semi structured questionnaire was used, as well as questions during the proposed activities, besides observations done in a field diary, photographs, filming, and, in the final analysis, the elaboration of a conceptual map. The data analysis inferred that: a) students realized,at the semistructured questionary of previous knowledge before pedagogical intervention, the lack of some subsumers related to the concepts of thermal energy transfer, since they had not distinguished heat from temperature, what for the most of students, they were synonyms; b) the material created and proposed in this practice turned to be potentially significant, because it has contributed to have modification, enrichment and elaboration of subsumers presented in students‟ cognitive structures, providing the verification of phenomena which mostly were observed in daily life, as well as the differentiation among the three forms of thermal energy transfer and their concomitant existence; c) students, in face of the required proposal, showed to be motivated and predisposed to work with the experimental activities and simulations, doing it with enthusiasm and showing interest, making the significant learning possible; d) the elaboration of the field maps and its presentation have evidenced changings in students‟ subsumers, as well as it has pointed that experimental activities combined with computational simulations can be a tool to help the learning of some concepts of thermal energy transfer.

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2017-06-08T17:12:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016JoseJorgeValeRodrigues.pdf: 8680191 bytes, checksum: 3be452e9150b5d64b1183ebdfa96bffe (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2017-06-11T16:59:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016JoseJorgeValeRodrigues.pdf: 8680191 bytes, checksum: 3be452e9150b5d64b1183ebdfa96bffe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-11T16:59:23Z (GMT). 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Os objetivos específicos que serviram de base para este estudo foram identificar os conhecimentos prévios dos alunos sobre os conceitos físicos necessários para que seja possível introduzir o tema indução eletromagnética; elaborar e desenvolver atividades experimentais e computacionais de forma integrada considerando os conhecimentos prévios dos alunos; analisar as possíveis contribuições das atividades desenvolvidas durante a prática pedagógica no ensino do conceito de indução eletromagnética e nas atitudes e motivações dos estudantes diante das aulas. A arquitetura metodológica dessa pesquisa foi construída com base nas técnicas qualitativas. Para a coleta de dados foi utilizado um questionário inicial, guias POE durante as atividades, um diário de campo, fotos, gravações de vídeo e um questionário final. As informações obtidas indicam que: a) Os alunos deixaram claro, no questionário inicial, que possuíam os conhecimentos necessários para que se pudesse introduzir o assunto de indução eletromagnética. Eles mostraram habilidade com conceitos de magnetismo, apesar de mostrarem dificuldades em conceitos que envolvem eletrodinâmica; b) O material elaborado e proposto nesta prática, os guias POE, mostrou ser eficiente, pois possibilitou promover o engajamento cognitivo e a interação entre os estudantes e com os recursos instrucionais. O material permitiu ainda a negociação de significados entre os alunos e com isso se pôde avaliar sua compreensão em relação ao conceito de indução eletromagnética; c) Os alunos mostraram mais interesse pelas aulas, além de se mostraram mais curiosos; d) Com as aulas envolvendo experimentos e simulações, os alunos passaram a participar mais, começaram a interagir, discutir e levantar questionamentos. No fim do processo de intervenção notou-se que os alunos avaliaram tal procedimento de forma positiva e que integrar experimentação real com informática para entender melhor os conceitos sobre eletromagnetismo é uma alternativa de ensino motivadora, o que os instigou à curiosidade. Dessa forma, conclui-se que integrar atividades experimentais a atividades computacionais promove engajamento dos alunos na realização de seus estudos. / This dissertation refers to the use of experimental activities integrated to computational activities in the teaching of electromagnetism as a didactic resource for the understanding of electromagnetic induction. The research had as problem the following question: how integrated experimental and computational activities influence the attitudes and motivations of the students before the classes of electromagnetic induction? The research was carried out at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Tocantins (IFTO), located in the city of Palmas, Tocantins, with thirty students from four classes: one from third year and three from fourth year of high school. The specific objectives that served as the basis for this study were to identify the students' previous knowledge about the physical concepts necessary to introduce the subject electromagnetic induction; Elaborate and develop experimental and computational activities in an integrated way considering the previous knowledge of the students; To analyze the possible contributions of the activities developed during the pedagogical practice in teaching the concept of electromagnetic induction and in the attitudes and motivations of the students before the classes. The methodological architecture of this research was built based on qualitative techniques. For data collection, an initial questionnaire was used, POE guides during the activities, a field diary, photos, video recordings and a final questionnaire. The information obtained indicates that: a) The students made clear in the initial questionnaire that they possessed the necessary knowledge to introduce the subject of electromagnetic induction. They showed ability with concepts of magnetism, although they show difficulties in concepts that involve electrodynamics; B) The material elaborated and proposed in this practice, the POE guides, proved to be efficient, since it allowed to promote the cognitive engagement and the interaction between the students and with the instructional resources. The material also allowed the negotiation of meanings among the students and with that it was possible to evaluate their understanding in relation to the concept of electromagnetic induction; C) The students showed more interest in the classes, in addition to being more curious; D) With classes involving experiments and simulations, students started to participate more, began to interact, discuss and raise questions. At the end of the intervention process it was noticed that the students evaluated this procedure in a positive way and that integrating real experimentation with computer science to better understand the concepts about electromagnetism is an alternative of motivating teaching, which instigated them to curiosity. In this way, it is concluded that integrating experimental activities with computational activities promotes the students' engagement in the accomplishment of their studies.

Made available in DSpace on 2015-02-04T21:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanderlei Costa.pdf: 1535805 bytes, checksum: 1edf57ffedf62a0db7a4c94312b486d6 (MD5) Previous issue date: 2008-10-03 / Plataformas de grade computacional têm sido adotadas para promover o compartilhamento, agregação e coordenação de grandes quantidades de recursos geograficamente distribuídos e multi-institucionais. Em tais ambientes, que envolvem grandes quantidades de recursos localizados em diversos domínios administrativos e sujeitos a uma diversidade de políticas de controle de acesso, o controle de acesso é obrigatório. Como principal contribuição, o presente trabalho estende o arcabouço (framework) de portais GridSphere com o objetivo de fornecer ferramentas de controle de acesso que podem ser utilizadas para o desenvolvimento de aplicaçõess para grades computacionais. Os mecanismos e ferramentas propostos também realizam o controle de acesso no nível de invocação de serviço, que pode ser usado por qualquer aplicação compatível com OGSA que realize invocações a serviços de grade. Nossa abordagem permite a integração e consistência entre políticas de autorização aplicadas no lado do portal e no lado do provedor de serviço.