Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:02:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300498.pdf: 2938637 bytes, checksum: 7398afa3a077fac745bb7fa071d4f174 (MD5) / O multiprocessamento em chip (CMP) mudou o panorama arquitetural dos servidores e computadores pessoais e agora está mudando o modo como os dispositivos pessoais móveis são projetados. CMP requer acesso a variáveis compartilhadas em hierarquias multiníveis sofisticadas onde caches privadas e compartilhadas coexistem. Ele se baseia no suporte em hardware para implicitamente gerenciar o relaxamento da ordem de programa e a atomicidade de escrita de modo a fornecer, na interface software-hardware, uma semântica de memória compartilhada bem definida, que é capturada pelos axiomas de um modelo de consistência de memória (MCM). Este trabalho aborda o problema de verificar se uma representação executável do subsistema de memória implementa um MCM especificado. Técnicas convencionais de verificação codificam os axiomas como arestas de um único grafo orientado, inferem arestas extras a partir de traces de memória e indicam um erro quando um ciclo é detectado. Usando uma abordagem diferente, esta dissertação propõe uma nova técnica que decompõe o problema de verificação em múltiplas instâncias de um problema (estendido) de emparelhamento de vértices em grafos bipartidos. Como a decomposição foi judiciosamente projetada para induzir instâncias independentes, o problema-alvo pode ser resolvido por um algoritmo paralelo de verificação. Também é proposto um gerador de sequências de instruções aleatórias distribuídas em múltiplas threads para estimular o sistema de memória sob verificação. Por ser independente do MCM sob verificação, o gerador proposto pode ser utilizado pela maioria dos verificadores. A técnica proposta, que é comprovadamente completa para diversos MCMs, superou um verificador convencional para um conjunto de 2400 casos de uso gerados aleatoriamente. Em média, o verificador proposto encontrou um maior percentual de faltas (90%) comparado ao convencional (69%) e foi, em média, 272 vezes mais rápido. / Chip multiprocessing (CMP) changed the architectural landscape of servers and personal computers and is now changing the way personal mobile devices are designed. CMP requires access to shared variables in sophisticated multilevel hierarchies where private and shared caches coexist. It relies on hardware support to implicitly manage relaxed program order and write atomicity so as to provide, at the hardware-software interface, a well-defined sharedmemory semantics, which is captured by the axioms of a memory consistency model (MCM). This dissertation addresses the problem of checking if an executable representation of the memory system complies with a specified consistency model. Conventional verification techniques encode the axioms as edges of a single directed graph, infer extra edges from memory traces, and indicate an error when a cycle is detected. Unlike them, this dissertation proposes a novel technique that decomposes the verification problem into multiple instances of an extended bipartite graph matching problem. Since the decomposition was judiciously designed to induce independent instances, the target problem can be solved by a parallel verification algorithm. To stimulate the memory system under verification, the dissertation also proposes a generator of multi-threading random-instruction sequences. It complies with an arbitrary MCM and can be used by most checkers. Our technique, which is proven to be complete for several MCMs, outperformed a conventional checker for a suite of 2400 randomly-generated use cases. On average, it found a higher percentage of faults (90%) as compared to that checker (69%) and did it, on average, 272 times faster.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:08:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335943.pdf: 2286813 bytes, checksum: f696d21066655f662d160f31a95f850f (MD5) Previous issue date: 2015 / Memória Transacional em Software (STM) é um modelo utilizado para tratar acesso concorrente a dados compartilhados, onde programadores não precisam lidar explicitamente com mecanismos de controle de concorrência, como locks. O programador, apenas delineia qual parte do código necessita ser tratado como concorrente e sua execução seguirá o modelo transacional, respeitando as propriedades: atomicidade, consistência e isolação. É proposto nessa dissertação um modelo denominado Mesobi: Memória Transacional em Software Tolerante a Faltas Bizantinas onde transações somente leitura não abortam. Existem algumas abordagens na literatura que utilizam Memória Transacional em Software, das quais grande parte tolera faltas de parada mas pouco se fala sobre faltas maliciosas. Somente o trabalho de Zhang 2012 faz tolerância a faltas Bizantinas no contexto de STM; sua proposta utiliza dois clusters para alcançar tolerância a faltas Bizantinas.No modelo de Zhang, transações somente leitura podem ser abortadas, não é suportada a execução de transações interativas e não é possível executar transações de forma otimista. O Mesobi permite alcançar tolerância a faltas Bizantinas utilizando (3f+1) réplicas, sendo que, f é o número de faltas toleradas. O modelo consiste em inicialmente tentar executar as transações de forma otimista sem a necessidade de executar o protocolo Bizantino. Transações conflitantes localmente não são iniciadas de imediato com isso evita-se trabalho improdutivo. É possível e viável a execução de transações pré-declaradas e interativas no mesmo ambiente, sendo que, transações interativas têm pior desempenho devido a sua maior troca de mensagens.<br> / Abstract : Software Transactional Memory (STM) is a model to deal concurrent accesses on shared data. With STM developers do not need to cope with explicit concurrency control mechanisms like locks. Instead developers can write parallel portions of code as transactions, which are garanteed to execute atomically and in isolation regardless of eventual data races. In this dissertation we propose a model named Mesobi: Memória Transacional em Software Tolerante a Faltas Bizantinas in which read-only transactions do not abort. There are some approaches in literature that use STM, but most of them treat crash faults, but few deal with arbitrary faults. The work presented by Zhang 2012 mentions Byzantine Fault Tolerance (BFT) in STM context, but two clusters are necessary, one for consensus and another to execute transactions. Zhang's model abort read-only transactions, does not use optimistic execution neither interactive transactions processing. It achieves BFT using (3f+1) replicas where f represents the number of tolerated faults. The model executes in an optimistic fashion the transactions without the BFT protocol. Conflicting local transactions are not executed immediately thereby saving wasted work. Execution and consistency tests showed that execution of interactive and pre-declared transactions on same environment are possible and practical. Interactive transactions have worse performance than pre-declared due to need of more message exchanges.

GUERREIRO, I. M. Distributed optimization techniques for 4G and beyond. 2016. 134 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-06-14T15:00:33Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2003633 bytes, checksum: a1a392147f3f5f0c8946e15f33186715 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Renato, Favor enviar ao autor as seguintes alterações que ele deve providenciar. Prezado Igor: Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na capa, a UFC solicitou que nos fizéssemos a opção de colocar a identificação da instituição e sua hierarquia em língua portuguesa. Sendo assim a ordem é: nome da Universidade, Centro, Departamento e nome do Programa em língua portuguesa. Na sua tese faltou o Centro. 2. Na capa e folha de rosto retire o nome do estado e deixe só a cidade da defesa e o ano 3. Na folha de rosto coloque o titulo de sua tese em ingles, 4.No sumário as seções terciárias (com 3 dígitos) ficam em negrito e itálico. As quaternárias (4 dígitos) ficam só em itálico sem negrito. Corrigir em todo o sumário. Atenciosamente, Marlene Rocha 3366-9620 on 2017-06-16T13:10:37Z (GMT) / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-06-16T14:20:51Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-16T14:53:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T14:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / In today’s and future wireless telecommunication systems, the use of multiple antenna elements on the transmitter side, and also on the receiver side, provides users a better experience in terms of data rate, coverage and energy efficiency. In the fourth generation of such systems, precoding emerged as a relevant problem to be optimally solved so that network capacity can be increased by exploiting the characteristics of the channel. In this case, transmitters are equipped with few antenna elements, say up to eight, which means there are a few tens of precoding matrices, assuming a discrete codebook, to be coordinated per transmitter. As the number of antenna elements increases at communication nodes, conditions to keep in providing good experience for users become challenging. That’s one of the challenges of the fifth generation. Every transmitter must deal with narrow beams when a massive number of antenna elements is adopted. The hard part, regarding the narrowness of beams, is to keep the spatial alignment between transmitter and receiver. Any misalignment makes the received signal quality drop significantly so that users no longer experience good coverage. In particular, to provide initial access to unsynchronized devices, transmitters need to find the best beams to send synchronization signals consuming as little power as possible without any knowledge on unsynchronized devices’ channel states. This thesis thus addresses both precoding and beam finding as parameter coordination problems. The goal is to provide methods to solve them in a distributed manner. For this purpose, two types of iterative algorithms are presented for both. The first and simplest method is the greedy solution in which each communication node in the network acts selfishly. The second method and the focus of this work is based on a message-passing algorithm, namely min-sum algorithm, in factor graphs. The precoding problem is modeled as a discrete optimization one whose discrete variables comprise precoding matrix indexes. As for beam finding, a beam sweep procedure is adopted and the total consumed power over the network is optimized. Numerical results show that the graph-based solution outperforms the baseline/greedy one in terms of the following performance metrics: a) system capacity for the precoding problem, and b) power consumption for the beam finding one. Although message-passing demands more signaling load and more iterations to converge compared to baseline method, it usually provides a near-optimal solution in a more efficient way than the centralized solution. / Nos sistemas de telecomunicações sem fio atuais e futuros, o uso de múltiplos elementos de antena no lado do transmissor, e também no do receptor, proporciona aos usuários uma melhor experiência em termos de taxa de dados, cobertura e eficiência energética. Na quarta geração de tais sistemas, precodificação surgiu como um problema relevante a ser solucionado de forma ótima de modo que a capacidade da rede pudesse ser aumentada explorando as características do canal. Neste caso, transmissores são equipados com alguns elementos de antena, por exem- plo, oito, o que resulta em algumas dezenas de matrizes de precodificação, assumindo um con- junto discreto, para serem coordenadas em cada transmissor. Com o crescimento no número de elementos de antena nos nós de comunicação, as condições para continuar provendo boa ex- periência para usuários se tornam desafiantes. Isto é um dos desafios da quinta geração. Cada transmissor deve lidar com feixes estreitos quando é adotado um número massivo de elemen- tos de antena. A parte complicada, considerando a pequena largura dos feixes, é a manutenção do alinhamento espacial entre transmissor e receptor. Qualquer desalinhamento desta natureza faz a qualidade do sinal recebido cair significativamente de tal forma que usuários deixam de perceber boa cobertura. Particularmente, para prover acesso inicial a dispositivos não sincroni- zados, transmissores necessitam achar os melhores feixes, sem nenhum conhecimento do estado de canal de tais dispositivos não sincronizados, para enviar sinais de sincronização consumindo o mínimo de energia possível. Esta tese, portanto, discute ambos os problemas de precodifica- ção e descoberta de feixes como sendo de coordenação de parâmetros. A meta é prover métodos para solucioná-los de maneira distribuída. Para este propósito, dois tipos de algoritmos iterativos são apresentados para ambos os problemas. O primeiro método, e o mais simples, é a solução “gulosa”, na qual cada nó de comunicação na rede atua de forma egoísta. O segundo método, e o foco deste trabalho, é baseado em um algoritmo de troca de mensagens, especificamente o algoritmo min-sum, em grafos fatores. O problema de precodificação é modelado como um de otimização discreta onde as variáveis discretas compreendem índices de matrizes de precodifi- cação. A respeito da descoberta de feixes, é adotado um procedimento de varredura de feixes com a otimização do consumo total de potência na rede. Resultados numéricos mostram que a solução baseada em grafos ganha da egoísta, que é usada como solução base, em termos da mé- trica de desempenho: a) capacidade do sistema para o problema de precodificação, e b) consumo de potência para o caso de descoberta de feixes. Embora a troca de mensagens demande mais carga de sinalização e mais iterações para convergir comparado ao método base, ela geralmente provê uma solução próxima da ótima de forma mais eficiente comparada a solução centralizada.

MEDEIROS, P. H. A. Processos hidrossedimentológicos e conectividade em bacia semiárida: modelagem distribuída e validação em diferentes escalas. 2009. 165 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T16:38:06Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_phamedeiros.pdf: 12521470 bytes, checksum: d73c18865dbf369b3f543bf794a172ce (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T18:21:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_phamedeiros.pdf: 12521470 bytes, checksum: d73c18865dbf369b3f543bf794a172ce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T18:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_phamedeiros.pdf: 12521470 bytes, checksum: d73c18865dbf369b3f543bf794a172ce (MD5) Previous issue date: 2009-09-28 / Water deficit in semiarid regions, such as the Northeastern Brazil, is a major limiting factor to economic development, with serious social consequences. To ensure the conservation of the available water resources, it is essential to control the human activities that impact negatively on water availability. For instance, uncontrolled soil use and improper agricultural practices, tend to intensify erosion and sediment transport processes, with direct impacts on water availability. Reservoirs siltation causes a reduction of the storage capacity and, hence, of the ability to supply water with high reliability. Sediment input to water bodies also contributes to water quality degradation, by increasing turbidity, which results in a reduction of the concentration of dissolved oxygen, and nutrient enrichment. In addition, soil erosion is a major factor of environmental degradation, causing the loss of nutrients of the top soil layers. Therefore, an accurate assessment of sediment fluxes along its pathway is essential for the identification of potentially erosive areas and regions where deposition processes predominate. For such estimation, a good understanding of the conditions of sediment transport through and between the different catchment compartments is necessary. The potential for movement of the soil particles within the system, denominated connectivity in sediment transport, stands out as a determining factor for the understanding and estimation of the flow of solid mass. In order to evaluate the effect of connectivity on sediment yield in the semiarid region of Brazil, a hydrosedimentological simulation of the Benguê meso-scale catchment (Ceará, Brazil) was carried out with the WASA-SED model. It was found that, in general, water balance in the soil matrix determinates the conditions for runoff generation in the study area: although there is a predominance of surface runoff initiation by Hortonian process, in the catchment scale, excess precipitation is observed only in events of great magnitude or sequences of rain events, when hydrological connectivity is high. Thus, the transport conditions limit sediment yield, generating very similar spatial patterns of runoff and sediment yield. At the catchment scale, the spatial pattern of connectivity was strongly related to soil hydraulic properties, while topographic characteristics played a more important role in sediment transport at the finer scale. The simulation of specific features of semiarid regions by the WASA-SED model, such as Hortonian-type flow, downstream re-infiltration of surface runoff, lateral flow redistribution and dense network of reservoirs, allowed a satisfactory estimate of both water and sediments fluxes in the Benguê catchment (933 km ²), as well as in the Aiuaba sub-basin (12 km ²). A more rigorous test was performed with the technique of Cesium-137 as a tracer of soil erosion/deposition. A comparison between modelled and measured (with 137Cs) values in a representative hillslope showed good correlation between the values. Even though it is a local result, this comparison indicates that the WASA-SED model must be able to simulate sediment fluxes satisfactorily also in the hillslope scale / A deficiência hídrica em regiões semiáridas, como o Nordeste do Brasil, representa um dos principais fatores limitantes ao desenvolvimento econômico, com graves consequências sociais. Para garantir a conservação dos recursos hídricos disponíveis, é imprescindível o controle de ações antrópicas que impactem negativamente a disponibilidade hídrica. Por exemplo, a ocupação desordenada do solo e a utilização de práticas inadequadas na agricultura intensificam a erosão e o transporte de sedimentos, interferindo diretamente na disponibilidade hídrica. O assoreamento de reservatórios causa a redução de sua capacidade de armazenamento e, consequentemente, sua capacidade de regularizar vazões com elevada garantia. O aporte de sedimentos a mananciais contribui também para a degradação da qualidade da água, através do aumento da turbidez, o que provoca a redução da concentração de oxigênio dissolvido, e do enriquecimento de nutrientes. Adicionalmente, a erosão do solo é um dos principais fatores de degradação ambiental, provocando a perda de nutrientes das camadas superficiais de solo. Portanto, uma avaliação precisa dos fluxos de sedimento ao longo de sua trajetória é imprescindível para a identificação de áreas potencialmente erosivas e de locais onde predominam processos de deposição. Para isso, faz-se necessário o conhecimento das condições de transporte dos sedimentos através e entre os diferentes compartimentos da bacia hidrográfica. O potencial de movimento de uma partícula no sistema, denominado de conectividade no transporte de sedimentos, destaca-se como fator determinante para a compreensão e estimativa dos fluxos de massa sólida. De forma a se avaliar o efeito da conectividade sobre a produção de sedimentos na região semiárida do Brasil, realizou-se simulação hidrossedimentológica da bacia hidrográfica de meso-escala do açude Benguê, Ceará, utilizando-se o modelo WASA-SED. Constatou-se que, de um modo geral, o balanço de água no solo determina as condições de geração de escoamento na região de estudo: muito embora haja uma predominância de iniciação do escoamento superficial por processo Hortoniano, na escala de bacia hidrográfica o excesso de precipitação é percebido somente em eventos de grande magnitude ou após sequências de eventos chuvosos, quando a conectividade hidrológica é elevada. Assim, as condições de transporte limitam a produção de sedimentos, gerando padrões espaciais muito semelhantes de escoamento superficial e de produção de sedimentos. Na escala de bacia hidrográfica, o padrão espacial de conectividade mostrou-se fortemente relacionado a características hidráulicas do solo, enquanto que na escala de vertente, características topográficas locais desempenharam um papel mais importante no transporte de sedimentos. A simulação de características específicas do semiárido pelo modelo WASA-SED, tais como escoamento do tipo Hortoniano, reinfiltração a jusante, redistribuição lateral de escoamento e densa rede de reservatórios, permitiu a estimativa satisfatória dos fluxos de água e sedimentos tanto na bacia do Benguê (933 km²) como na sub-bacia de Aiuaba (12 km²). Um teste mais rigoroso foi realizado com o uso da técnica de Césio-137 como traçador de erosão/deposição de sedimentos. A comparação entre valores modelados e medidos com 137Cs em uma vertente representativa demonstrou boa correlação entre os valores. Apesar de se tratar de um resultado local, tal comparação indica que o modelo WASA-SED simule os fluxos de sedimento de maneira satisfatória também na escala de vertente

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-22T16:49:23Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoJuremaBarretto.pdf: 2018211 bytes, checksum: 89f20f282ba660ef00dd2567aed593b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-15T21:53:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissertacaoJuremaBarretto.pdf: 2018211 bytes, checksum: 89f20f282ba660ef00dd2567aed593b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T21:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoJuremaBarretto.pdf: 2018211 bytes, checksum: 89f20f282ba660ef00dd2567aed593b5 (MD5) / Sistemas automatizados de identificacao atraves da impressao digital (AFIS) tem sido bastante utilizados como alternativas aos recursos tradicionais, tais como senhas e identificação em papel. Uma das suas maiores aplicações esta na segurança pública, na identificação civil e criminal de indivíduos. Processos automatizados empregados no reconhecimento de duas impressões digitais (um para um) são simples e eficientes. O grande entrave consiste em efetuar verificações de um para muitos. A depender da ordem de grandeza da base de dados, esse procedimento pode levar muito tempo, devido a grande necessidade de processamento requerida. Para minimizar o tempo de busca, costuma-se adotar gerenciadores de banco de dados especializados e computação de alto desempenho. O que dificulta, por exemplo, a implantação de um sistema de reconhecimento criminal no âmbito estatal, mais ainda no âmbito nacional. Devido a particularidades de cada Estado, como por exemplo, disponibilidade de recursos financeiros, além do aumento progressivo da base de dados desse tipo de informação. Alternativas como o uso de programação paralela e distribuída, e cluster de computadores podem ser adotadas para obter menor tempo de busca. Porém, tornam-se ineficientes quando se trata de grandes bases de dados que têm crescimento constante e que possuem restrições de segurança para assegurar a privacidade dos dados compartilhados. As grades computacionais, dentre outros recursos, viabilizam a execução de aplicações sobre processadores dispersos geográfica e administrativamente proporcionando maior capacidade de processamento (o que implica na redução do tempo de resposta) e melhor custo-benefício que as plataformas centralizadas tradicionais. Ao mesmo tempo, ao utiliza-las, e possível compartilhar grande quantidade de dados distribuídos e dispor de meios para implementar recursos de segurança e autenticação afim de manter o sigilo e independência dos dados. Essa dissertação apresenta uma arquitetura para integração de dados de impressão digital dispersos geograficamente através do uso de grade computacional para atender as demandas de alto processamento computacional. Para atingir esse objetivo, prove o compartilhamento de informações através de um ambiente seguro, consistente, independente e de baixo custo, fundamentando-se em soluções de código aberto e hardware heterogêneo. Para validar a arquitetura, foi desenvolvida uma aplicação para identificação criminal através do uso de impressões digitais que pode ser executada em plataformas como, computadores pessoais (desktop ou notebook) e dispositivos móveis - mais especificamente em PDA’s. Os resultados obtidos, a partir de testes realizados em alguns cenários representativos, comprovam que o uso de grade computacional melhora o tempo de resposta para esse tipo de aplicação e habilita o uso de sistemas AFIS em larga escala.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2826_DissertacaoMestradoFlavioLopesdaSilva.pdf: 1662260 bytes, checksum: 52f8bbfd55f5e4ac372d6a5ebe0b36e3 (MD5) Previous issue date: 2011-04-18 / Uma microrrede traz muitos beníficios ao sistema elétrico de potência, principalmente quando se trata de confiabilidade no fornecimento. Geralmente suas microfontes são fontes alternativas e renováveis de geração, o que tem atraído cada vez mais investimentos para esse tipo de sistema de energia. Dessa forma, este trabalho visa contribuir para os estudos relativos às microrredes, que são um novo paradigma de Geração Distribuída para o barramento de baixa tensão do Sistema Elétrico de Potência. É apresentado o conceito de microrrede, bem como suas características principais, os principais tipos de microfontes de geração, suas vantagens e desvantagens e suas topologias de controle. A metodologia de controle de potência dentro de uma microrrede depende da forma em que a microfonte está conectada ao barramento de baixa tensão, ou seja, se por meio de inversores ou de máquinas rotativas. Uma estrutura de microrrede é proposta e é desenvolvido um modelo dinâmico para a análise do desempenho desta microrrede. A microrrede é composta de várias cargas, uma unidade de armazenamento de energia e múltiplas unidades de geração, que são: um módulo fotovoltaico, uma célula a combustível, uma microcentral hidrelétrica, uma microcentral termelétrica e um gerador eólico. Com este modelo são feitas análises de situações tais como: conexão da microrrede com a rede de distribuição, simulação de falhas na rede e variação de carga dentro da microrrede.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314311.pdf: 675294 bytes, checksum: 4f4a5c9fb7d567a0d9359a1006d7e819 (MD5) / As redes par a par (peer-to-peer, P2P) formam uma arquitetura de sistemas distribuídos que apresenta características de escalabilidade, abertura e dinamismo. Essas redes P2P foram inicialmente popularizadas por aplicações de compartilhamento de arquivos, porém hoje suas características as tornaram a base para construção de aplicações que necessitam de larga escala. Apesar das vantagens das redes P2P, sua grande abertura e dinamismo trazem algumas dificuldades para a construção de certos tipos de aplicações. Entre os principais desafios estão a dificuldade em manter a consistência das informações com a possibilidade de entrada e saída de nós durante a execução e a necessidade de tolerar a participação de nós maliciosos que tem por objetivo corromper o sistema e impedir seu funcionamento. Esses desafios fizeram com que a maioria das aplicações sobre P2P sejam aplicações de armazenamento de informações que sofrem pouca ou nenhuma alteração durante a execução e que são autoverificáveis, isto é, é possível identificar modificações maliciosas ou acidentais pela análise do próprio conteúdo. Dentro desse contexto, a proposta desta dissertação é a especificação de uma infraestrutura para a construção de aplicações arbitrárias, por meio de uma abstração de memória distribuída compartilhada, que tolere a participação de um número de nós maliciosos. A ideia central consiste em aplicar técnicas de Replicação Máquina de Estados (RME) sobre a rede P2P. No entanto, RME apresenta problemas de escala pois o número de mensagens trocadas para coordenar as réplicas é de ordem quadrática. Assim sendo, a proposta é dividir a rede P2P em conjuntos de nós com tamanho limitado, denominados de segmentos, de forma a garantir o desempenho dos protocolos RME. Segmentos são dinâmicos, ou seja, podem aumentar ou diminuir à medida que nós entram e saem do sistema, porém a infraestrutura garante, por meio da união ou divisão de segmentos, que o tamanho permanece dentro dos limites estabelecidos. O sistema foi elaborado como uma pilha de camadas com funcionalidades descritas na forma de operações e propriedades. As operações da segmentação foram implementadas por algoritmos em pseudocódigo, cujo funcionamento correto foi demonstrado em provas de lemas e teoremas. Uma análise crítica dos algoritmos esclareceu limitações e levantou os custos dos mesmos. A fim de demonstrar a expressividade da infraestrutura proposta, um espaço de tuplas foi construído utilizando as operações implementadas.<br> / Abstract : Peer-to-peer (P2P) networks form a distributed system architecture that feature good scalability, openness and dynamism. Such networks were first made popular by file-sharing applications, although nowadays these features bacame the basis for the construction of applications that require scalability. Even though P2P networks have some advantages, their openness and dynamism give raise to some difficulties in the construction of certain types of application. Among the most important challenges are the trouble to maintain consistency in face of constant nodes joining and leaving the system, and the need to tolerate the participation of malicious nodes whose purpose is to disrupt the system and to prevent its functioning. These challenges forced that most applications on P2P are storage applications where data is seldom changed and is self-verifying, i.e. it is possible to detect either malicious or accidental modifications by checking the data itself. Within this context, our proposal in this dissertation is the specification of an infrastruture for the construction of arbitrary applications, by means of a shared memory abstraction, that tolerates the participation of a certain number of malicious nodes. The central idea consists of leveraging State Machine Replication (SMR) techniques on top of P2P networks. The problem is SMR has scalability issues as the number of messages exchanged ikn replica coordination is quadratic. Given that, aor proposal is to split the P2P network in sets of limited size, called segments, in a way to ensure the SMR protocolos perform well. Segments are dynamic, i.e. they can grow or shrink as nodes join or leave the system, but the infrastruture guarantees, either by merging or splitting segments, that their size keeps within established limits. The system was designed as a stack of layers whose functionality is defined by a set of operations and its properties. The operations of the segmentation layer were implemented by distributed algorithms written in pseudocode. The correct operation of these algorithms was shown by theorem proofs. Furthermore, a critical analysis of these algorithms clarified limitations and assessed their costs. In order to demonstrate the expressiveness of the proposed infrastructure, a tuple space was built using the implemented operations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195988.pdf: 1032319 bytes, checksum: b0a0fdd5bea7c09c16c031a64fcffe7a (MD5) / A cooperação na forma de Empresas Virtuais (EVs) é uma solução encontrada por muitas organizações, especialmente de pequeno e médio porte, para o desafio de ampliar sua participação no mercado de negócios, contudo, sem alterar drasticamente suas estruturas. Devido às características de dinamismo e de heterogeneidade das infra-estruturas das empresas integrantes, são necessárias ferramentas que, além de cobrir tais aspectos, agilizem as várias fases do ciclo de vida das EVs. Visando esta maior eficiência e flexibilidade, este trabalho define uma abordagem para auxiliar a Fase de Criação de EVs baseada em uma arquitetura híbrida de agentes. Esta abordagem explora os benefícios do paradigma de agentes móveis para garantir uma maior agilidade na apresentação das oportunidades de negócios ao grupo de empresas e uma maior eficiência na formação e análise das possíveis empresas virtuais a serem constituídas. Os agentes estacionários, que representam cada empresa real, são os responsáveis pela interação com os sistemas legados das empresas para a obtenção das informações desejadas. Visando adequar o modelo proposto aos sistemas de larga escala, como a Internet, requisitos de interoperabilidade, escalabilidade e portabilidade foram considerados durante sua concepção. Além disso, este trabalho incorpora aspectos de segurança para a comunicação dos agentes móveis, fortalecendo o processo de construção de confiança na formação de EVs. Para a validação deste modelo, foi implementado um protótipo que simula uma Organização Virtual existente onde, dada uma tarefa a ser realizada, efetua-se a busca e seleção de parceiros mais adequados à composição de uma EV, permitindo inclusive a qualquer membro atuar como um coordenador deste processo dentro do grupo.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-11T17:16:55Z No. of bitstreams: 1 2017_LucasDantasXavierRibeiro.pdf: 18585775 bytes, checksum: c18cf231cc2fdf6351d317084f90a044 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-09T17:12:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LucasDantasXavierRibeiro.pdf: 18585775 bytes, checksum: c18cf231cc2fdf6351d317084f90a044 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T17:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LucasDantasXavierRibeiro.pdf: 18585775 bytes, checksum: c18cf231cc2fdf6351d317084f90a044 (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / O fornecimento de eletricidade de forma perene, barata e confiável é de primordial importância econômica. Os sistemas elétricos necessitam de ferramentas robustas de previsão de demanda para implementar planos eficientes e razoáveis de expansão e operação. A inserção de geração distribuída adiciona um novo nível de complexidade a esta tarefa, pois não somente a geração descentralizada diminui a carga de modo aleatório e intermitente, como também inevitavelmente produz alterações nas séries históricas de carga usadas para fazer as previsões. Ambos os efeitos agem no sentido de aumentar os erros de predição no curto e no longo prazo, ameaçando a eficiência operacional e, no pior caso, a estabilidade do sistema. Este trabalho apresenta a previsão de carga e geração como um problema de estimação dinâmica de estado via filtros adaptativos de Kalman. As variáveis a serem estimadas são das demandas de base, média e de pico, assim como a geração fotovoltaica. Como medições e observações, são utilizadas previsões de tempo, datas e eventos de calendário, tarifas de eletricidade, índices e estimativas econômicas e demográficas. Combinações preprocessadas destas medições são usadas como as variáveis de entrada para a previsão. / The availability of a source of continuous, cheap and reliable energy is of foremost economic importance. The electric systems need robust load forecasting tools to implement efficient and reasonable expansion and operation plans. The introduction of distributed generation adds a new level of complexity to this task, as not only the decentralized generation reduces load in a random and intermittent way, but also inevitably embeds in the historic loads used to forecast. Both effects act to increase prediction errors in short and long term, jeopardizing operational efficiency and, in worst case, system reliability. This work presents the load and generation forecasting as a dynamic state estimation problem by means of Kalman adaptive filters. The variables to be estimated are daily base, average and peak electric load, as well as PV generation. As measurements and observations, this work uses weather forecasts, calendar dates and events, energy tariffs, economic and demographic indexes. Preprocessed combinations of these measurements are the input variables employed for forecasting.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-14T15:51:20Z No. of bitstreams: 1 2015_CatherineAlianaGucciardiGarcez.pdf: 5286693 bytes, checksum: 1af24c06924faf4c9b11c8645850136f (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-26T10:59:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CatherineAlianaGucciardiGarcez.pdf: 5286693 bytes, checksum: 1af24c06924faf4c9b11c8645850136f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T10:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CatherineAlianaGucciardiGarcez.pdf: 5286693 bytes, checksum: 1af24c06924faf4c9b11c8645850136f (MD5) / A estrutura do setor elétrico, tanto em países desenvolvidos, quanto nos países em desenvolvimento, foi baseada em modelos de economia clássica de ganhos de escala: grandes projetos de geração de energia levados aos consumidores por meio de linhas de transmissão e distribuição. Esse modelo está sendo questionado, junto com um aumento na conscientização ambiental e social que põe em xeque os atuais padrões de produção e consumo. Em resposta, políticas de geração distribuída de eletricidade procuram uma das maneiras de suprir os seus setores elétricos de forma que contemplem a inclusão social, bem como a redução nas emissões de carbono, por ser baseado em pequenos projetos de energia renovável. O objetivo geral desta tese é analisar como a política brasileira de geração distribuída busca complementaridades ambientais e sociais. Para a estrutura da tese, optei por escrever quatro artigos. O primeiro artigo aborda a seguinte questão: o que sabemos sobre o estudo de políticas de geração distribuída de energia elétrica nas Américas? Foi feita uma revisão sistemática de literatura sobre políticas públicas de geração distribuída no continente americano. Mudanças climáticas e preocupações com o meio ambiente foram as razões mais citadas como forças motrizes. A geração de emprego e crescimento verde é um fator pouco citado nos países latino-americanos em comparação com os países norte-americanos. A diversificação da matriz energética ocupa um espaço mais importante entre países do Sul. O segundo artigo busca entender a trajetória história e institucional dos setores elétricos no Brasil e no Canadá para entender quando, como e por que a geração distribuída surge como um assunto no âmbito de planejamento e político-energético. A análise mostrou que geração distribuída é um elemento internalizado do planejamento das duas províncias canadenses contempladas, enquanto no caso brasileiro a mesma não faz parte de uma política consolidada, sendo um elemento externo com caráter apenas regulatório. Foram identificados dois fatores-chaves para a falta de incentivos no caso brasileiro; a percepção de que a expansão de grandes usinas hidrelétricas é uma maneira suficientemente sustentável para gerar energia, e que geração distribuída não oferece benefícios ambientais e sociais suficientes para justificar custos adicionais. O terceiro artigo tem como objetivo analisar o panorama político da Regulação Normativa da ANEEL 482/2012, que introduz geração distribuída no setor elétrico brasileiro. O arcabouço analítico considera três aspectos: contexto da política, o desenho de instrumentos e uma análise dos seus impactos. A ANEEL, como reguladora, entende geração distribuída dentro de uma ampla questão técnica de aprendizagem para o smart-grid. Por isso, o “problema” é visto como passível de soluções administrativas e normativas. A geração distribuída no Brasil não faz parte de uma política estratégica; falta financiamento e outros incentivos diretos. A análise dos impactos iniciais mostra que geração distribuída está longe de contribuir de forma intensa na matriz energética. Faço uma regressão linear para identificar os fatores determinantes para explicar a tendência de projetos agregados por unidade da federação. Os resultados mostram que tarifas altas e a exoneração de um imposto estadual, o ICMS, influenciam positivamente o número de projetos. No quarto e último artigo abordo a questão de geração distribuída como um nicho estratégico, baseado no arcabouço teórico de estudos sobre transições sustentáveis de sistemas sociotécnicos. Dois estudos de caso foram explorados: 1) duas comunidades vizinhas (Morada do Salitre e Praia do Rodeadouro) construídas no município de Juazeiro-BA, dentro do programa habitacional Minha Casa Minha Vida; 2) no centro da comunidade CEACA-Vila na favela pacificada do Morro dos Macacos–RJ. Na comparação desses dois projetos, aponto questões sobre “ownership” e manutenção de longo-prazo que possivelmente influenciarão em seu próprio sucesso. Diretrizes são apresentado para formular um arcabouço político para a geração distribuída dentro da perspectiva de incentivar uma transição rumo à sustentabilidade ambiental e social do setor elétrico brasileiro. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The electricity sector, both in developed and developing countries is based on a classical model of economy of scale: large-scale generation is transported over long distances by transmission lines and then through distribution systems. This model has come under question, accompanied by an increase in social and environmental awareness that is re-assessing current modes of production and consumption. Policies for distributed electricity generation have arisen in this context. They look to supply the electricity sectors in a way that creates social inclusion and is low-carbon, by promoting small, renewable projects. The objective of this thesis is to analyze how the Brazilian policy for distributed generation contemplates environmental and social synergies. The thesis is structured into four articles. The first article deals with the question: what do we know about the study of distributed generation policy in the Americas? A systematic literature review was conducted for studies of public policies in the American continent. Climate change and environmental concerns were cited as the main driving forces for distributed generation policies. The question of job creation and green economic growth is cited higher in North American countries, while the diversification of the energy mix is a larger concern for Latin American countries. The second article traces the historical and institutional trajectories of the electricity sectors in Brazil and Canada in order to understand when, how and why distributed generation emerges as an issue in energy planning and policy. The analysis showed that distributed generation has been internalized into energy planning of the two Canadian provinces considered, while in the Brazilian case, it is maintained as a separate, regulatory issue. The two main reasons identified for the lack of incentives in Brazil are: the perception that the expansion of large hydro is a sufficiently sustainable means of generating electricity, and that distributed generation does not offer sufficient environmental and social benefits to justify additional costs. The third article analyzes the political landscape surrounding ANEEL’s (the Brazilian Electricity Regulatory Agency) Normative Resolution 482/2012, which introduced distributed generation to the Brazilian sector. The analytical framework considers three aspects: policy context, instrument design and evaluation of impacts. ANEEL, as the regulator, understands distributed generation within the broader question of learning for the Smart Grid. For this reason, the policy problem is seen as one that can be addressed through norms and administrative solutions. Distributed generation is not part of a consolidated and strategic policy; there lacks financing as well as other direct incentives. The evaluation of policy impact shows that distributed generation is still well away from contributing in any meaningful way to the energy mix in Brazil. An econometric approach was taken; a linear regression identified some of the explanatory factors for successful projects, aggregated by state. The results show that high tariffs and the exemption of a state tax, ICMS positively influence project uptake. In the last article, distributed generation is analyzed as a strategic niche within the framework of sustainability transition studies for sociotechnical systems. Two case studies were explored: 1) adjacent communities (Morada do Salitre e Praia do Rodeadouro) in Juazeiro, Bahia, built as part of the Minha Casa Minha Vida program; 2) the CEACA-Vila community center in the pacified favela of Morro dos Macacos, Rio de Janeiro. Through the comparison of the two projects, questions of ownership and long-term maintenance and operation are raised that will possibly affect their success. Elements of a policy strategy for distributed generation are presented within the framework of transitions management and with the perspective of incenting a low-carbon and socially inclusive sustainability transition in the Brazilian electricity sector. ________________________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Dans les pays développés comme dans les pays en développement, le secteur électrique a été structuré selon des modèles classiques d'économie d'échelle: de grands projets de production qui amènent l’énergie aux consommateurs par le biais des lignes de transmission et de distribution. Aujourd’hui ce modèle est remis en question, en raison d’une plus grande conscience environnementale et sociale qui conduit à interroger les modes actuels de production et de consommation. En réponse, les politiques de production décentralisée d'électricité cherchent à alimenter leurs secteurs d’électricité de manière à ce qu’ils créent de l’inclusion sociale et réduisent les émissions de carbone, par la promotion de petits projets d'énergie renouvelable. L'objectif général de cette thèse est d'analyser comment la politique brésilienne de production décentralisée met en œuvre cette recherche de complémentarités environnementales et sociales. Pour cela, j’ai opté pour structurer la thèse en quatre articles. Le premier article naît d’une question: que savons-nous des études portant sur la production décentralisée d’énergie électrique dans les Amériques? J’ai d’abord procédé à une revue systématique de la littérature sur les politiques publiques de production décentralisée sur le continent américain. Le changement climatique et les préoccupations environnementales sont les raisons le plus souvent citées comme forces motrices. La création d'emplois et la croissance verte constituent des facteurs peu cités dans les pays d'Amérique latine par rapport aux pays d'Amérique du Nord. La diversification de la matrice énergétique est un sujet de préoccupation plus important parmi les pays du Sud. Le deuxième article cherche à comprendre l'histoire et la trajectoire institutionnelle du secteur électrique au Brésil et au Canada dans le but d’analyser quand, comment et pourquoi la question de la production décentralisée apparaît dans le contexte de la planification et de la politique énergétique. L'analyse a montré que la production décentralisée est un élément intériorisé dans la planification des deux provinces canadiennes couvertes tandis qu’au Brésil elle ne fait même pas partie d'une politique établie, et constitue seulement un élément externe de caractère régulatoire. Deux facteurs clés ont été identifiés pour expliquer le manque d'incitations fiscales dans le cas du Brésil: l’idée que l'expansion des grandes centrales hydroélectriques est une manière suffisamment durable de produire de l'énergie, et que la production décentralisée n’offre pas d’avantages environnementaux et sociaux suffisants pour justifier les coûts supplémentaires. Le troisième article vise à analyser le paysage politique de la Résolution normative 482/2012 de l'ANEEL, qui introduit la production décentralisée dans le secteur électrique brésilien. Le cadre d'analyse prend en compte trois aspects: le contexte politique, la conception d'instruments et une analyse de leurs impacts. L’ANEEL, en tant qu’agence régulatrice, aborde la production décentralisée en tant qu’élément d’une question technique plus large, d'apprentissage pour des réseaux intelligents (smart-grid). Par conséquent, elle entend que le « problème » peut être résolu par le biais de de solutions administratives et réglementaires. Au Brésil, la production décentralisée ne fait pas partie d'une politique stratégique, et manque de financements et de mesures incitatives directes. L'analyse des impacts initiaux montre que la production décentralisée est loin de contribuer de manière intensive à la matrice énergétique nationale. Par le biais d’une régression linéaire, j’ai pu identifier les facteurs expliquant le succès de différents projets, à l’échelle des États fédérés. Les résultats montrent que les tarifs élevés et l’exonération d'un impôt (appelé ICMS), mis en place par les états fédérés, a une influence positive sur le nombre de projets. Dans le quatrième et dernier article, j’aborde la question de la production décentralisée en tant que niche stratégique, à partir d’un cadre théorique sur les transitions durables des systèmes sociotechnique. Deux études de cas ont été explorées : 1) deux communautés voisines (Morada do Salitre et Praia do Rodeadouro), construites dans la commune de Juazeiro (État de la Bahia) dans le cadre du programme de logement «Minha Casa Minha Vida» ; 2) le centre de la communauté CEACA-Vila, dans la favela pacifiée, Morro dos Macacos, dans l’État de Rio de Janeiro. En comparant ces deux projets, je soulève un certain nombre de questions, comme «ownership» e entretien à long terme, qu’en influencer leur succès. Des lignes directrices pour une stratégie des politiques de production décentralisée sont présentées dans le cadre de la gestion des transitions et la perspective de l'incitant à faible carbone et transition vers la durabilité socialement inclusive du secteur de l'électricité brésilienne.