Septinas constituem uma família de proteínas de ligação a GTP que foram inicialmente identificadas em levedura Saccharomyces cerevisiae, mas também estão presentes em outros eucariotos com exceção de plantas. Septinas são purificadas de leveduras, Drosophila e cérebros de mamíferos na forma de filamentos, porém o mecanismo através do qual acorre a formação destes filamentos ainda não é muito bem compreendido. Septinas são constituídas de três regiões principais: um N-terminal variável, um domínio central GTPase altamente conservado e um domínio coiled-coil C-terminal. O gene SEPT4 foi identificado por M. Tanaka e colaboradores a partir do cDNA de cérebro humano e apresentou duas distintas transcrições: Bradeiona ? e ?. Interessantemente, além de cérebro e coração, as proteínas Bradeiona Α e Β. são detectadas somente em câncer do cólon, reto, próstata e melanoma maligno. Neste trabalho, o gene da proteína Bradeiona Β foi subclonado em um vetor de expressão bacteriano, produzido em E. coli e purificado com sucesso. O espectro de dicroísmo circular (CD) mostrou o perfil característico de proteínas com hélices a na estrutura secundária. Resultados de cromatografia de exclusão molecular (SEC) e espalhamento dinâmico de luz (DLS) indicam que a septina Bradeina foi produzida na forma de um estável oligômero com características monodispersivas, que foi subseqüentemente cristalizado em PEG6000. A atividade GTPase da Bradeiona Β foi comprovada através da técnica de eletroforese capilar (CE), mostrando-se absolutamente dependente de íons Mg2+. Inibição da atividade GTPase foi verificada em altas concentrações de Mg2+ (maiores que 5 mM). Com a finalidade de caracterizar os domínios preditos da Bradeiona Β (Fragmento Conservado e domínio GTPase), essas regiões foram previamente definidas, expressas em E. cozi e purificadas com sucesso. Resultados de CD, SEC, espectroscopia de fluorescência e NMR-600MHz indicam que o FC foi produzido na forma de um estável monômero com pouca estrutura secundária regular. Resultados de DLS e CD indicam que a fusão 6xHis-DGTPase foi produzida na forma de um oligômero com a presença de hélices a na estrutura secundária. A fusão 6xHis-DGTPase mostrou-se instável a altas concentrações na ausência de imidazol. A atividade GTPase da fusão GST+DGTPase foi comprovada, similarmente a Bradeiona , através da técnica de CE. Novamente, verificou-se dependência de íons Mg2+ (para a atividade catalítica) e inibição em altas concentrações de Mg2+. A fusão GST+DGTPase também foi capaz de hidrolisar ATP. Espera-se que as informações relatadas neste estudo proporcionem um alicerce para estudos estruturais/funcionais futuros das proteínas Bradeiona Α e Βoutras septinas. / Septins form a class of eukaryoyic guanine nucleotide-binding proteins that were first identified in budding yeast. Septins purified from yeast, Drosophila and mammalian brain form filaments, however the mechanism by which the filaments assemble is unclear. Septins have a highly conserved structure, which includes a central GTP-binding domain, a variable N-terminal region, and most septins also contain a coiled coil domain at the Cterminus. Bradeion p is one of the splice variants of the human septin gene, SEPT4, recently isolated by expression screening of an adult human brain cDNA library. The Bradeion gene resides at 17q23, and has been shown to present specific expression in both human colorectal cancer, urologic cancers and malignant melanoma. In order to characterize the GTPase activity of Bradeion Β , the protein was successfully expressed in E. coli and purified. The recombinant protein was characterized by circular dichroism (CD), dynamic light scattering (DLS) and a novel non-radioactive enzyme assay, which utilizes capillary electrophoresis (EC) to monitor GTP hydrolysis. The CD spectrum exhibited the typical shape characteristic of the presence of helical elements of secondary structure and the DLS pattern was indicative of a monodisperse solution, which was readily crystallized in the presence of PEG6000. GTP hydrolysis was shown to be Mg2+ dependent within the low millimolar range but at 5 mM was inhibitory. In order to characterize the predicted domains of Bradeion Β, these defined regions were successfully expressed in E. cozi and purified. The CD spectrum of CF exhibited the shape typically found for non-regular structure. The results of fluorescence spectroscopy, gel filtration (SEC) and NMR-600MHz also corroborate with the CD results indicating an irregular structure. The fusion protein 6xHis-DGTPase exhibited a CD spectrum with the typical shape characteristic of the presence of helical elements but was show to be instable at high concentrations in the absence of imidazole. To characterize the GTPase activity of the fusion protein GST+DGTPase, the CE technique was used to monitor GTP hydrolysis. Analysis by CE showed that GST+DGTPase was functional, since both GTP and ATP hydrolysis was observed in a Mg2+ dependent manner. This work provides novel approaches, which should aid in the fbture study of the structure and fùnction of Bradeion Α e Β, others septins and related GTPases.

Centrinas são proteínas componentes essenciais nos centro organizadores de microtubulos em diversos organismos. Pertencem à família das proteínas EF-Hand ligantes de cálcio e podem ser divididas em duas subfamílias: uma definida pela centrina da alga Chlamydomonas reinhardtii CrCenp, associada a funções contráteis, e a outra pela centrina da levedura Saccharomices cerevisiae ScCdc31p, relacionada a duplicação de centros mitóticos. Curiosamente o fungo Blastocladiella emersonii possui duas formas de centrinas em seu genoma : BeCen1 mais parecida com a CrCenp, e BeCen3 com a ScCdc31p, enquanto todos os outros fungos já descritos possuem apenas uma forma, pertencente ao grupo ScCdc31p. Diante desse fato curioso, descrito em 2005, estudos estruturais e termodinâmicos comparativos entre as proteínas recombinantes BeCen1 e BeCen3, foram desenvolvidos para identificar e caracterizar diferenças relevantes, que pudessem justificar a presença dessas duas proteínas no fungo Blatocladiella emersonii. Ambas as centrinas foram expressas em E. coli e purificadas por cromatografia, resultando em um rendimento de aproximadamente 5mg/l. Analises estruturais foram realizadas utilizando técnicas de dicroísmo circular (CD) , fluorescência, espalhamento de luz (DLS e RALS), microscopias de força atômica (AFM) e eletrônica de transmissão (MET). Por calorimetria de titulação isotérmica (ITC) parâmetros termodinâmicos foram obtidos para BeCen1 e BeCen3 em relação a ligação de cálcio. Ambas apresentaram conteúdo predominante de hélices alfa e diferenças físico-químicas e estruturais marcantes. BeCen1, após desnaturação a 90ºC e deixada a temperatura de 4°C por 24 horas horas, mostrou um espectro de CD compatível com um processo de reenovelamento; a TM foi de 42°C e aumentou cerca de 4°C na forma holo; os espectros de CD são modificados na presença de cálcio, mostrando uma forma característica de movimentação de hélices das proteínas ligantes de cálcio; pelos dados obtidos por ITC liga cálcio em três sítios EF-Hand por uma reação endotérmica; na presença de magnésio apresentou mudanças conformacionais, compatíveis com a ligação deste nos sítios de cálcio; a partir de 40°C é observado um processo de agregação chegando a formação de filamentos, que foram visualizados por AFM e MET. BeCen3 após ser desnaturada e colocada nas mesmas condições de BeCen1, permanece desnaturada; A TM é de 49°C e aumentou em aproximadamente 5°C na forma holo; os espectros de CD, na presença de cálcio, apresentam aspectos característicos de movimentação de -hélices das proteínas ligantes de cálcio; liga cálcio em apenas dois sítios EF-Hand por uma reação exotérmica, sofre mudanças conformacionais na presença de magnésio e a partir de 30°C já sofre um processo de agregação, formando filamentos. Neste trabalho foi estabelecido o primeiro protocolo para a expressão e purificação das centrinas de B. emersonii, além dos estudos de caracterização estrutural e termodinâmica destas proteínas. O estudo também foi pioneiro quanto a obtenção de imagens no processo de formação de filamentos destas centrinas na ausência de cálcio. As centrinas de B. emersonii apresentam diferenças importantes nas respostas em função da presença de cálcio e também do magnésio. Os dados obtidos são fortes indicativos que estas centrinas têm mecanismos de ação diferentes dentro do fungo B. emersonii. / Centrin proteins are essential component of the microtubule organizing centers in a large range of organisms. They belong to the EF-Hand calcium binding proteins family e can be divided in two subfamilies: one defined by the green algae Chlamydomonas reinhardtii CrCenp, related to contractile functions and the other centrin of the yeast Saccharomices cerevisiae ScCdc31p, related to duplication of centrossome mitotic centers. Interesantly, Blastocladiella emersonii fungus posses two centrin forms in it genome: BeCen1 closely related to CrCenp and BeCen3 closely related to ScCdc31p. All other known fungus have only one form of centrin: ScCdc31p. With this curious finding, described in 2005, compared structural and thermodynamics studies between recombinant proteins BeCen1 and BeCen3 were performed, in attempt to identify relevant differences that could explain the presence of two forms of centrins in this fungus. Both centrins were expressed in E. coli and purified by chromatography resulting in 5mg/l protein yield. Structural analyses were performed with circular dichroism (CD), fluorescence, light scattering (DLS AND RALS), atomic force microscopy (AFM) and transmission electronic microscopy (TEM). Using isothermal titration calorimetry (ITC) thermodynamics parameters about the calcium binding were defined. Both showed alpha helix predominant content and structural physical-chemistry differences. After denaturation at 90°C and cooled overnight at 4°C, BeCen1 showed a CD spectrum consistent to a renaturation process; the calculated TM was 42°C and raised 4°C in the holo state; CD spectra were modified under calcium presence showing characteristics changes of calcium binding proteins; ITC data exhibited tree calcium binding motifs through an endothermic reaction and the presence of magnesium also showed conformational changes; From 40°C a aggregation process leading to filament formation was observed and visualized with AFM and TEM. After denaturation at 90°C and cooled overnight at 4°C, BeCen3 remained denaturated; Calculated TM was 49°C and raised 5°C in the holo state; CD spectra were modified under calcium presence showing characteristics changes of calcium binding proteins; ITC data exhibited only two calcium binding motifs through an exothermic reaction and the presence of magnesium also showed conformational changes; From 30°C BeCen3 already suffered a aggregation process forming filaments. In this study it was established the first expression and purification protocol for B. emersonii centrins, besides the structural and thermodynamic characterization of these proteins. This is the first study containing filaments images of the centrins of B. emersonii. These centrins showed important response differences in calcium and magnesium binding. All the obtained data are strong indications that the two centrins have distinct functions in the fungus.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2018-06-12T17:15:52Z No. of bitstreams: 2 Tese - Sílvio Lacerda de Oliveira - 2018.pdf: 2843635 bytes, checksum: 10cdaad09799e2e22b93daaf020ae3aa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-13T10:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Sílvio Lacerda de Oliveira - 2018.pdf: 2843635 bytes, checksum: 10cdaad09799e2e22b93daaf020ae3aa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T10:42:27Z (GMT). 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These gaps are especially worrying in countries such as Brazil, which opted for a road modal and thus, presents an extensive network of highways. Brazil even develops research and publishes on road ecology, being the third country that contributes most to the world scientific production, but there is a predominance of roadkill studies and a low number of studies on mitigation measures, and roadkill studies are lacking standardization in the methodology adopted by the researchers. In this study, the detection rate of animals of different taxonomic classes was analyzed using different tracking speeds, and it was observed that the speed of 5 km.h-1 is the one that best serves the purpose of pointing to the actual trampling rate. Then within road ecology, several problems affect the human being, but traffic accidents are considered a neglected public health problem, especially in developing countries. There is a need to understand the factors contributing to the aggravation of traffic accidents, and as a contribution to this understanding, this study investigated automobile accidents with runway exit with or without collision in the vegetation of the domain strip. It was found that tree collision increases the probability of mortality (3.16 times) and severity of injury in accidents when vehicles left the roadway. / Ecologia de estradas é uma disciplina científica que estuda os efeitos de infraestruturas de transporte como estradas, ferrovias e canais sobre o ecossistema. Efeitos ecológicos que incluem a destruição e fragmentação do habitat, aumento da erosão e poluição, e, particularmente preocupante, o atropelamento animal(AA), que pode ser altamente impactante para populações de espécies que existem em baixas densidades, como as ameaçadas de extinção, tendo potencial para afetar significativamente a biodiversidade. Mesmo com um aumento considerável de estudos recentes sobre o tema, existem grandes lacunas de conhecimento sobre os efeitos das rodovias, e principalmente sobre como esses efeitos afetam as populações animais e o homem. Essas lacunas são especialmente preocupantes nos países como o Brasil, que optou por um modal rodoviário e assim, apresenta uma extensa rede de rodovias. O Brasil até desenvolve pesquisas e publica sobre ecologia de estradas, sendo o terceiro país que mais contribui com a produção científica mundial, mas há uma predominância de estudos sobre AA e baixo número de estudos sobre medidas mitigadoras, e os estudos sobre AA pecam pela falta de padronização na metodologia adotada pelos pesquisadores. Neste estudo é analisado o índice de detecção de animais de diferentes classes taxonômicas utilizando diferentes velocidades de monitoramento, sendo observado que a velocidade de 5 km.h-1 é a que melhor atende o propósito de apontar a real taxa de atropelamento. Ainda dentro de ecologia de estradas, vários problemas afetam o ser humano, mas os acidentes de trânsito são considerados um problema de saúde pública negligenciado, principalmente em países em desenvolvimento. Há necessidade de compreender os fatores que contribuem para agravamento dos acidentes de trânsito, e como contribuição para essa compreensão, este estudo investigou acidentes automobilísticos com saída de pista com ou sem colisão na vegetação da faixa de domínio. Constatou-se que a colisão com árvore aumenta a probabilidade de mortalidade (3,16 vezes) e gravidade da lesão em acidentes em que os veículos saíram da pista nas rodovias.

Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

Hoje em dia com o crescente aumento da exploração de petróleo e gás em águas profundas, há um aumento na demanda por operações offshore envolvendo a cooperação entre unidades flutuantes. Tais operações requerem um alto nível de planejamento e coordenação, o que na maioria dos casos é feito com a troca de informação no nível de operação, com cada unidade flutuante comandada independentemente. Exemplos de operações deste tipo vão desde operações de alívio passando por operações de instalação de equipamento submarino, até operações de pesquisa envolvendo múltiplas unidades flutuantes dotadas de sistema de posicionamento dinâmico (DP). As vantagens do controle cooperativo surgem com a redução do erro da distância relativa durante a manutenção do posicionamento ou durante a execução de manobras de posicionamento conjuntas. No presente trabalho, os conceitos de controle de consenso são aplicados de forma combinada com o sistema DP de cada navio. A influência dos ganhos do controlador cooperativo no sistema como um todo será discutida, utilizando-se técnicas de análise da resposta em frequência. Simulações completas no domínio do tempo e experimentos usando modelos em escala serão utilizados para se demonstrar o funcionamento do controle cooperativo. Todas as simulações serão conduzidas no simulador Dynasim e os ensaios experimentais no tanque de provas da Engenharia Naval da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Além disso, serão feitas comparações entre os experimentos em tanque de provas e simulações numéricas equivalentes, demonstrando-se a validade dos ensaios numéricos. Será também demonstrado que os requisitos de projetos adotados são atendidos pelos ensaios em tanque de provas. . / With the increasing of deep water oil & gas exploration, there is also an increase in the demand by offshore operations involving muti-vessels. Such operations require a high level of planning and coordination, which in most of the cases is made by information exchange at the operation level, being each vessel commanded independently. Examples of such operations are offloading, subsea equipment installation and subsea research operation; all of them involving multiples dynamically positioned (DP) vessels. The advantage of the cooperative control arises with the reduction of the relative positioning error during station keeping or transient maneuvers. In this work, the consensus control concepts are applied combined with the DP System of each ship. The cooperative DP controller will be investigated with the analysis of the coupled dynamics of the vessels. The influence of the cooperative control gains on the whole system will be discussed, using the frequency response of the open loop system. Fully nonlinear time-domain simulations and experimental results will be used to demonstrate the operation of the cooperative control. Besides that, comparisons between the small-scale experiments and equivalent numerical simulations will be carried out, validating the experimental results. It will also be demonstrated that the adopted design requirements are met. All tests will be carried out using the Dynasim numerical simulator and the small-scale experiments will be carried on the academic towing tank in the Naval Architecture and Ocean Engineering Department, Polytechnic School of University de São Paulo.

O presente trabalho trata da análise numérica de cascas abatidas com o uso do método dos elementos de contorno (MEC). A formulação é desenvolvida a partir do acoplamento entre as equações integrais para flexão de placas delgadas e para estado plano de tensão. No esquema implementado, os termos sobre o contorno são avaliados a partir de processos analíticos e numéricos de integração. No caso das integrais de domínio, aplica-se um procedimento semi-analítico de cálculo sobre células discretas. A validação do modelo computacional desenvolvido é feita com base em resultados da literatura, obtidos com uso do método dos elementos finitos e dos elementos de contorno, além de soluções analíticas. / The present work deals with the numerical analysis of shallow shells using boundary element method (BEM). The formulation is developed by coupling integral equations of plate bending and plane stress elasticity. In the implemented scheme, the boundary terms are evaluated with analytical and numerical processes of integration. In the case of domain integrals, a semi-analytical calculation procedure is applied on discrete cells. The validation of developed computational model is made with results from other works, obtained by use of BEM or finite element method, besides analytical solutions.

Cloud computing has become an established paradigm for running services on external infrastructure that dynamically allocates virtually unlimited capacity. This paradigm creates a new scenario for the deployment of applications and information technology (IT) services. In this model, complete applications and machine infrastructure are offered to users, who are charged only for the resources they consume. Thus, cloud resources are offered through service abstractions classified into three main categories: Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS), and Infrastructure as a Service (IaaS). In IaaS, computing resources are offered as virtual machines to the end user. The aim to offer such unlimited resources necessitates distributing these virtual machines through multiple data centers. This distribution makes harder to fulfill a number of requirements including security, reliability, availability, and accounting. Accounting refers to how resources are recorded, accounted for, and charged. Even for a single cloud provider this task is hard, and it becomes more difficult for a federation of cloud computing, or federated cloud, in which a cloud provider dynamically outsources resources to other providers in response to demand variation. Thus, a cluster of clouds shares heterogeneous resources, requiring greater effort to manage and accurately account for the distributed resources. Some earlier research has addressed the development of platforms for federated clouds but without considering the accounting requirement. This dissertation presents a framework for charging IaaS with a focus on federated cloud. In order to gather information about this topic area and to generate guidelines for building the framework, we applied a systematic mapping study. This dissertation also presents an initial validation of the tool through a case study, showing evidence that the requirements generated through the mapping study were fulfilled by the framework and presenting indications of its feasibility in a real cloud service scenario / Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-10T18:37:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Francisco Airton da Silva.pdf: 5605679 bytes, checksum: 61aa2b6df102174ff2e190ab47678cbf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T17:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Francisco Airton da Silva.pdf: 5605679 bytes, checksum: 61aa2b6df102174ff2e190ab47678cbf (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / A Computação na Nuvem se tornou um paradigma consumado para executar serviços em infraestruturas externas, onde de uma forma virtual a capacidade praticamente ilimitada pode ser alocada dinamicamente. Este paradigma estabelece um novo cenário para a implantação de aplicações e serviços de TI. Neste modelo, desde aplicações completas até infraestrutura de máquinas são ofertadas a usuários, que são cobrados apenas pelo uso dos recursos consumidos. Desta forma, os bens de consumo da nuvem são ofertados através de abstrações de serviços, onde atualmente são citadas três principais categorias: Software como Serviço (SaaS), Plataforma como Serviço (PaaS) e Infraestrutura como Serviço (IaaS). No caso do IaaS são oferecidos recursos computacionais na forma de Máquinas Virtuais para o cliente final. Para atingir o aspecto ilimitado de recursos é necessário distribuir estas Máquinas Virtuais por vários Data Centers. Esta distribuição dificulta atender uma série de requisitos como Segurança, Confiabilidade, Disponibilidade e a Tarifação pelos recursos consumidos. A Tarifação refere-se a como os recursos são registrados, contabilizados e cobrados. Mesmo no caso de um único provedor esta tarefa não é fácil e existe um contexto em que esta dificuldade se torna ainda maior, conhecida como Federação de Computação na Nuvem ou também chamadas de Nuvens Federadas. Nuvens Federadas ocorrem quando um provedor de Computação na Nuvem terceiriza recursos dinamicamente para outros provedores em resposta à variação da demanda. Desta forma ocorre um aglomerado de nuvens, porém seus recursos são heterogêneos, acarretando num maior esforço para gerenciar os recursos distribuídos e por consequência para a Tarifação. Neste contexto foram identificadas pesquisas nesta área sobre plataformas para Nuvens Federadas, que não abordam o requisito de Tarifação. Esta dissertação apresenta um framework voltado à tarifação de Infraestrutura como Serviço com foco em Nuvens Federadas. Objetivando colher informações sobre esta área e consequentemente gerar insumos para fundamentar as decisões na construção do framework, foi aplicado um Estudo de Mapeamento Sistemático. Esta dissertação também apresenta uma validação inicial da ferramenta, através de um estudo experimental, mostrando indícios de que os requisitos gerados pelo Mapeamento Sistemático foram atendidos, bem como será viável a aplicação da solução por provedores de serviços de nuvem em um cenário real.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-12T14:23:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Leandro Marques do Nascimento.pdf: 4935348 bytes, checksum: 593ec08be509bd200bc5ec59fccb17d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:23:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Leandro Marques do Nascimento.pdf: 4935348 bytes, checksum: 593ec08be509bd200bc5ec59fccb17d6 (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPq, INES / É possível se observar um alto crescimento no número de aplicações Web sendo desenvolvidas. Isto está acontecendo principalmente porque a Web está entrando em uma nova fase, chamada Web programável, onde diversos sistemas baseados na Web estão disponibilizando suas APIs publicamente. Com o objetivo de lidar com a complexidade dessa Web emergente, este trabalho define a noção de uma Máquina Social (Social Machine - SM) e vislumbra uma linguagem que permite descrever redes de tais máquinas. Para começar, nós definimos uma Máquina Social como sendo “um componente conectável e programável que encapsula (WI) um sistema de processamento de informação (IPS) e define um conjunto de serviços requeridos (RS) e providos (PS), dinamicamente disponível sob certas restrições (C), as quais são determinadas por, dentre outras coisas, seus relacionamentos (Rel) com terceiros”. Em outras palavras, uma SM é uma máquina conectada, normalmente à Web, que dinamicamente provê e/ou requer um conjunto de serviços de acordo com os seus relacionamentos estabelecidos. Qualquer aplicação na Web pode ser vista como uma SM. Para que seja possível a aplicação prática do conceito de Máquina Social previamente mencionado, nós definimos SMADL, uma linguagem para descrição arquitetural de SMs, como uma tentativa de ser uma forma completamente diferente de se programar a Web, misturando conceitos de linguagens de descrição arquitetural (ADLs) e linguagens específicas de domínio (DSLs). Como uma ADL, a linguagem permite a descrição de máquinas sociais (e redes de tais) em termos de relacionamentos (Rel) como abstrações de alto nível, sem a necessidade de se especificar os detalhes de comunicação (protocolos) e/ou métodos de autenticação. Como uma DSL, ela permite a criação e integração de serviços Web usando uma sintaxe de tipos dinâmicos, integrada à máquina virtual Java e à IDE Eclipse. Cada elemento do conceito de uma SM é diretamente mapeado na linguagem. Em poucas palavras, SMADL pode ser definida como uma linguagem dirigida a relacionamentos que pode ser usada para descrever interações entre qualquer número de máquinas de inúmeras formas, como um meio de representar máquinas interagindo na Web realmente e, obviamente, como um meio de representar interações com outras máquinas sociais também. Vários outros esforços já foram feitos para definir ADLs e alguns deles foram, de alguma forma, aplicados no domínio da Web. Entretanto, há uma clara falta de base fundamental que provenha abstrações de alto nível tais como o modelo de máquinas sociais provê. SMADL foi implementada em duas versões, uma textual e outra visual. Ambas as versões foram avaliadas através de um estudo de caso e uma pesquisa baseada na opinião de especialista e indicaram ser boas soluções para problemas práticos. / We are experiencing a high growth in the number of Web applications being developed. This is happening mainly because the Web is going into a new phase, called programmable Web, where several Web-based systems make their APIs publicly available. In order to deal with the complexity of this emerging Web, we define the notion of a Social Machine and envisage a language that can describe networks of such. To start with, we define a Social Machine (SM) as a “connectable and programmable building block that wraps (WI) an information processing system (IPS) and defines a set of required (RS) and provided services (PS), dynamically available under constraints (C) which are determined by, among other things, its relationships (Rel) with others”. In other words, a SM is a connected machine, usually to the Web, which dynamically provides and/or requires a set of services according to its established relationships. Any application in the Web can be seen as a SM. In order to make feasible the practical application of the aforementioned Social Machine concept, we define SMADL – the Social Machines Architecture Description Language – as an attempt to be a completely different way to program the Web, mixing concepts from Architecture Description Languages (ADLs) and Domain-Specific Languages (DSLs). As an ADL, it allows the description of Social Machines (and networks of such) in terms of relationships (Rel) as high-level abstractions, without the need to specify details of communication (protocols) and/or authentication methods. As a DSL, it allows the implementation and integration of Web services using a dynamically typed syntax, fully integrated to the Java Virtual Machine and Eclipse IDE. Every element of the SM concept is directly mapped into the language. In few words, SMADL can be defined as a relationship-driven language which can be used to describe the interactions between any number of machines in a multitude of ways, as a means to represent real machines interacting in the real Web and, obviously, as a means to represent interactions with other social machines too. Several other efforts have been done to define ADLs, and a few of them were someway applied to the Web domain. However, there is a clear lack of fundamental base to provide high-level abstractions that the Social Machine concept does. SMADL has been implemented in two versions, one textual and one visual. Both versions have been evaluated through a case study and an expert’s opinion survey and demonstrated to be good solutions for practical problems.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:30:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:57:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:57:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / It is well-known that model-driven engineering (MDE) is a software development methodology that focuses on creating and exploiting (specific) domain models. Domain models (conceptually) capture all the topics (for instance, entities and their attributes, roles, and relationships as well as more specific constraints) related to a particular problem. It is common to use domain-specific languages (DSL) to describe the concrete elements of such models. MDE tools can easily build domain-specific languages (DSL), capturing syntactic as well as static semantic information. However, we still do not have a clear way of capturing the dynamic semantics of a DSL as well as checking the domain properties prior to generating the implementation code. Formal methods are a well-known solution for providing correct software, where we can guarantee the satisfaction of desired properties. Unfortunately the available formal methods tools focus almost exclusively on semantics whereas human-machine interaction is "left to the user". Several industries, and in particular the safety-critical industries, use mathematical representations to deal with their problem domains. Historically, such mathematical representations have a graphical appeal. For example, Markov chains and fault-trees are used in safety assessment processes to guarantee that airplanes, trains, and other safety-critical systems work within allowed safety margins. In general, due to the difficulty to obtain correct software, such industries use Commercial Off-The-Shelf (COTS) software or build them specifically to satisfy their needs with a related testing campaign effort. Such DSLs are difficult to capture, using just MDE tools for instance, because they have specific semantics to provide the desired (core) information for the industries that use them. In this sense, given a DSL (L) composed of a syntax and static semantics (SSL), and dynamic semantics (DSL) parts, our work proposes a rigorous methodology for combining the easiness of MDE tools, to capture SSL, with the correctness assured by formal methods, to capture DSL as well and check its properties. This combination is specifically handled in the following way, we capture all aspects of L using formal methods, check the desired properties and adjust if necessary. After that, we automatically translate part of it in terms of constructs of a MDE tool, from which we can build a user-friendly (GUI) front-end very easily (automatically). Finally, we link the front-end code to the automatically synthesized code from the formal dynamic semantics back-end. Although we require the use of a formal methods tool, the distance from the mathematical representations used in industry and the formal methods notation is very close. With this proposed methodology we intend that safety-critical industries create their domain specific software as easy as possible and with the desired static and dynamic properties formally checked. / A Engenharia Dirigida a Modelos ou (MDE—Model-Driven Engineering) é uma metodologia de desenvolvimento de software que se concentra na criação e manipulação de modelos específicos de domínio. É comum o uso de linguagens específicas de domínio (DSL) para descrever os elementos concretos de tais modelos. Ferramentas de MDE podem facilmente construir linguagens específicas de domínio (DSL), capturando seus aspectos sintáticos assim como sua semântica estática. No entanto, ainda não possuem uma forma clara de capturar a semântica dinâmica de uma DSL, assim como a verificação de propriedades de domínio antes da geração de código executável. Métodos formais são tidos como uma solução para prover software correto, onde podemos garantir que desejadas propriedades são satisfeitas. Infelizmente, as ferramentas de métodos formais disponíveis concentram-se quase que exclusivamente na semântica enquanto que a interação homem-computador é "deixada para o usuário". Indústrias em que a segurança é crítica, usam representações matemáticas para lidar com os seus domínios de problemas. Historicamente, essas representações matemáticas têm um apelo gráfico. Por exemplo, Cadeias de Markov e Árvores de Falha. Em geral, devido à dificuldade em obter softwares formalmente verificados, essas indústrias utilizam sistemas comerciais prontos para uso (Commercial Off-the-shelf - COTS) ou os constróem especificamente para satisfazerem as suas necessidades com um esforço considerável em testes. Tais DSLs são difíceis de capturar, usando apenas ferramentas MDE por exemplo, porque possuem uma semântica particular para prover as informações específicas desejadas para as indústrias que as utilizam. Neste sentido, dada uma DSL (L), composta por sintaxe e semântica estática (SSL), e semântica dinâmica (DSL), este trabalho propõe uma metodologia rigorosa para combinar a facilidade de ferramentas MDE em capturar SSL, com a corretude assegurada por métodos formais para capturar DSL e verificar suas propriedades. Esta combinação é especificamente tratada da seguinte maneira: captura-se todos os aspectos de L utilizando métodos formais, verificam-se as propriedades desejadas e as ajustam caso necessário. Em seguida, parte de L é traduzida automaticamente em termos de artefatos para uma ferramenta MDE, a partir da qual é possível construir uma interface amigável (front-end) facilmente (automaticamente). Por fim, o código do front-end é integrado com o código sintetizado automaticamente a partir da semântica dinâmica formal (back-end).

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-11T14:13:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao DANIEL LEITE VIANA.pdf: 4297126 bytes, checksum: fa862ba18fe815a710afe7b3e591cee8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-11T14:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao DANIEL LEITE VIANA.pdf: 4297126 bytes, checksum: fa862ba18fe815a710afe7b3e591cee8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-10 / Sistemas baseados em gestos vêm se tornando uma alternativa para o desenvolvimento de aplicações mais intuitivas para os usuários, pois permitem a esses usuários interagirem de forma mais natural. Tais sistemas, em geral, requerem dispositivos de captura junto com alguma técnica de reconhecimento para que os gestos requeridos na interação natural sejam reconhecidos. A ausência de abstrações apropriadas para representação dos gestos dificulta as especificações de novas interações naturais. A representação de um gesto, quase sempre, envolve Aprendizagem de Máquina ou um avançado algoritmo de reconhecimento baseado nos dados da posição tridimensional do corpo humano fornecidos por sensores de profundidade, tal como o Microsoft Kinect. Além disso, as aplicações desenvolvidas tornam-se dependentes das bibliotecas de desenvolvimento dos dispositivos. Dessa forma, se o dispositivo for substituído por outro mais moderno ou de fabricante diferente quase todo o algoritmo de reconhecimento precisa ser reescrito. O principal objetivo desta dissertação é a especificação e implementação da Linguagem para Especificação de Gestos (LEG), uma Domain-Specific Language (DSL) para a especificação e reconhecimento de gestos livres do corpo humano com suporte a diferentes dispositivos de profundidade. A LEG é uma linguagem declarativa, baseada na análise das interfaces gestuais para computador e no estudo das abstrações e representações do movimento humano, a fim de reduzir a complexidade no desenvolvimento de aplicações baseadas em gestos. A implementação da linguagem foi realizada em duas etapas. Primeiro, foi criado um framework (Kinect Gesture) com a lógica para rastrear e identificar gestos descritos na linguagem. Na segunda etapa, foi definida a gramática e o interpretador foi construído. A abordagem adotada foi de DSL externa, sendo sua sintaxe textual e particular. A fim de avaliar a implementação proposta, 15 (quinze) gestos foram especificados em LEG e reconhecidos. Tendo como referência os resultados obtidos, chegou-se a conclusão que a linguagem apresentada neste trabalho diminuiu consideravelmente a complexidade necessária para realizar a especificação e o reconhecimento dos gestos. / Systems Based-gestures are becoming an alternative to the development of more intuitive applications for users, because enable users to interact more naturally. Generally these systems need of capture devices together with some technique for gesture recognition. The lack of appropriate abstractions for the representation of gestures difficult to specifications of new natural interactions. For specify gesture, it is almost always necessary to acquire advanced knowledge in gesture recognition area and skills on chosen device and it is for this reason that the development of gestures is restricted. Often developers are using Machine Learning as support to creating database. Another approach is to create a recognition algorithm based on data from the depth sensor Kinect. Furthermore, due to the nature of the software development kits (SDK) provided by the hardware vendors to build gesture-based applications, the developed applications often become tightly coupled with the SDK. The result is that significant portions of the application need to be rewritten to run it on another device. The main goal of this dissertation is to implement and evaluate GSL (Gesture Specific Language), a Domain-Specific Language for specification and identification of gestures with support to different depth sensors. GSL is a declarative programming language based on the analysis of gestural interfaces for computer and study of abstractions and representations of human movement, in order to reduce the complexity in application development based on gestures. The development was conducted in two phases: the first was implemented a framework (Kinect Gesture) with logic for tracking and identify gestures. In the second phase, we built an grammar and a compiler. We adopted a external DSL approach, with specific and textual syntax. In order to evaluate the proposed implementation, we used GSL for specification and recognition of fifteen gestures. The results obtained show that GSL reduced considerably the complexity on perform the specification and the recognition of gestures.