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

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

Submitted by Priscilla Araujo (priscilla@ibict.br) on 2016-08-11T17:14:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) LUANA SALES D.pdf: 6728909 bytes, checksum: 2eadee7606fac1789263665564c63b8d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T17:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) LUANA SALES D.pdf: 6728909 bytes, checksum: 2eadee7606fac1789263665564c63b8d (MD5) Previous issue date: 2014-07-23 / Esta pesquisa se desenrola sob as condições de um paradigma científico emergente, conhecido como e-Science ou 4º Paradigma Científico. Essa nova forma de fazer ciência se distingue pelo uso intensivo de redes de computadores, repositórios digitais distribuídos e pela geração extraordinária de dados de pesquisa, que é uma consequência do uso determinante de tecnologias de informação e de simulação por software do avanço da instrumentação científica. O ambiente informacional que se configura como consequência dessas transformações impacta sensivelmente os padrões de comunicação científica, principalmente no que tange às pesquisas cooperativas, ao compartilhamento e reuso de recursos informacionais e às formas de comunicar e de disseminar os resultados de pesquisa. Para contextualizar o seu campo de estudo, a tese contribui para delinear conceitos novos e renovados para a Ciência da Informação como e-Science, curadoria de dados de pesquisa, objetos digitais complexos, repositório de dados, CRIS (Current Research Information System) e outras infraestruturas essenciais para a gestão da pesquisa e das novas concepções de publicações acadêmicas e científicas. A pesquisa esta alicerçada sobre duas premissas: a primeira levanta a necessidade de um modelo de publicação científica que possa expressar e refletir o novo padrão de geração de conhecimento científico rico em dados, sendo capaz de integrar esses dados às publicações; a segunda preconiza que isso possa ser realizado segundo as possibilidades tecnológicas e os padrões decorrentes da Web Semântica. Essas duas premissas corporificam a formulação dahipótese colocada pela presente tese: uma publicação científica pode ser enriquecida e estar mais próxima às novas formas de geração de conhecimento da ciência contemporânea se estiver configurada segundo um modelo que vincule por meio de relações semânticas os dados e conjuntos de dados de pesquisa à publicação convencional. O método utilizado foi o dedutivo, partindo de conceitos gerais da Ciência da Informação aplicados à especificidade das Ciências Nucleares. Isto foi realizado de duas formas: por meio de levantamento bibliográfico, para fins de análise e interpretação qualitativa dos conceitos gerais, e por meio da abordagem de análise de domínio que permitiu analisar empiricamente a área de aplicação específica. Como resultado final obteve-se uma proposta de diretrizes para uma política nacional de curadoria digital e um modelo de publicação científica para a área de Ciências Nucleares, em que os dados são ligados às publicações acadêmicas por meio de relações semânticas sistematizadas em taxonomia construída para esta finalidade. Os modelos gráficos foram utilizados como ferramenta para representar e sintetizar os conceitos resultantes. Como conclusão constata-se: alterações no ciclo da comunicação científica, a possibilidade de construção de um novo modelo de publicação cientifica como padrão relevante para a prática de uma ciência mais aberta e mais colaborativa, e a viabilidade de incorporação dos princípios e das teorias da Biblioteconomia e da Ciência da Informação para a organização do conhecimento técnico-cientifico no mundo da eScience. / This research takes place under the conditions of an arising scientific paradigm, known as e-Science or 4th Scientific Paradigm. This new way of doing science is characterized by intensive use of computer networks, distributed digital repositories and by extraordinary generation of research data, which is a consequence of the heavy use of information and simulation technologies and advancing of scientific instrumentation. The information environment that is established as a result of these transformations significantly impacts the patterns of scientific communication, especially regarding to cooperative research, the sharing and reuse of information resources and ways to communicate and to disseminate research results. In order to create a context for their field of study, the thesis contributes to delineate new and renewed concepts for Information Science such as e-Science, curation of research data, complex digital objects, data repository, CRIS (Current Research Information System Model ) and others key infrastructures for the management of research and also of new conceptions of academic and scientific publications. The research is based on two assumptions: first raises the need for a model of scientific publication that would reflect the new standard for generating scientific knowledge characterized by data richness, and being able to integrate these data to publications; the second highlights that this can be performed according to the technological possibilities and standards arising from the Semantic Web. These two assumptions embody the formulation of the hypothesis raised by this thesis: a scientific publication can be enriched and be closer to new ways of generating knowledge, which characterizes contemporary science, if it is configured according to a model that links through semantic relations the research data and datasets to conventional publication. The method adopted was the deductive one, starting from general concepts of Information Science applied to the specificity of Nuclear Sciences. This was accomplished in two ways: through a literature review, for purposes of analysis and qualitative interpretation of the general concepts; and through the domain analysis approach that allowed empirically analyze the particular application area. As a final result was obtained a proposal of guidelines for a national policy for digital curation, and a model of scientific publication to the Nuclear Sciences area, in which the research data are linked to the academic publications by means of semantic relations systematized into taxonomy built for this purpose. Graphic models are used as a tool to represent and synthesize the resulting concepts. As a conclusion it is observed: changes in the scholarly communication cycle, the possibility of building a new scientific model as relevant standard to the practice of a more open and more collaborative science, and feasibility of incorporating the principles and theories of librarianship and Information Science for the organization of technical and scientific knowledge in the world of eScience.

High-throughput experimental methods, such as DNA and protein microarrays, have become ubiquitous and indispensable tools in biology and biomedicine, and the number of high-throughput technologies is constantly increasing. They provide the power to measure thousands of properties of a biological system in a single experiment and have the potential to revolutionize our understanding of biology and medicine. However, the high expectations on high-throughput methods are challenged by the problem to statistically model the wealth of data in order to translate it into concrete biological knowledge, new drugs, and clinical practices. In particular, the huge number of properties measured in high-throughput experiments makes statistical model selection and assessment exigent. To use high-throughput data in critical applications, it must be warranted that the models we construct reflect the underlying biology and are not just hypotheses suggested by the data. We must furthermore have a clear picture of the risk of making incorrect decisions based on the models. The rapid improvements of computers and information technology have opened up new ways of how the problem of model selection and assessment can be approached. Specifically, eScience, i.e. computationally intensive science that is carried out in distributed network envi- ronments, provides computational power and means to efficiently access previously acquired scientific knowledge. This thesis investigates how we can use eScience to improve our chances of constructing biologically relevant models from high-throughput data. Novel methods for model selection and assessment that leverage on computational power and on prior scientific information to "guide" the model selection to models that a priori are likely to be relevant are proposed. In addition, a software system for deploying new methods and make them easily accessible to end users is presented.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-11-06T12:09:07Z No. of bitstreams: 1 LUANA SALES D.pdf: 6728954 bytes, checksum: 2f5b2092c0bf17b9cc910683edb97e97 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-06T12:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUANA SALES D.pdf: 6728954 bytes, checksum: 2f5b2092c0bf17b9cc910683edb97e97 (MD5) Previous issue date: 2014-07-23 / Esta pesquisa se desenrola sob as condições de um paradigma científico emergente, conhecido como e-Science ou 4º Paradigma Científico. Essa nova forma de fazer ciência se distingue pelo uso intensivo de redes de computadores, repositórios digitais distribuídos e pela geração extraordinária de dados de pesquisa, que é uma consequência do uso determinante de tecnologias de informação e de simulação por software do avanço da instrumentação científica. O ambiente informacional que se configura como consequência dessas transformações impacta sensivelmente os padrões de comunicação científica, principalmente no que tange às pesquisas cooperativas, ao compartilhamento e reuso de recursos informacionais e às formas de comunicar e de disseminar os resultados de pesquisa. Para contextualizar o seu campo de estudo, a tese contribui para delinear conceitos novos e renovados para a Ciência da Informação como e-Science, curadoria de dados de pesquisa, objetos digitais complexos, repositório de dados, CRIS (Current Research Information System) e outras infraestruturas essenciais para a gestão da pesquisa e das novas concepções de publicações acadêmicas e científicas. A pesquisa esta alicerçada sobre duas premissas: a primeira levanta a necessidade de um modelo de publicação científica que possa expressar e refletir o novo padrão de geração de conhecimento científico rico em dados, sendo capaz de integrar esses dados às publicações; a segunda preconiza que isso possa ser realizado segundo as possibilidades tecnológicas e os padrões decorrentes da Web Semântica. Essas duas premissas corporificam a formulação da hipótese colocada pela presente tese: uma publicação científica pode ser enriquecida e estar mais próxima às novas formas de geração de conhecimento da ciência contemporânea se estiver configurada segundo um modelo que vincule por meio de relações semânticas os dados e conjuntos de dados de pesquisa à publicação convencional. O método utilizado foi o dedutivo, partindo de conceitos gerais da Ciência da Informação aplicados à especificidade das Ciências Nucleares. Isto foi realizado de duas formas: por meio de levantamento bibliográfico, para fins de análise e interpretação qualitativa dos conceitos gerais, e por meio da abordagem de análise de domínio que permitiu analisar empiricamente a área de aplicação específica. Como resultado final obteve-se uma proposta de diretrizes para uma política nacional de curadoria digital e um modelo de publicação científica para a área de Ciências Nucleares, em que os dados são ligados às publicações acadêmicas por meio de relações semânticas sistematizadas em taxonomia construída para esta finalidade. Os modelos gráficos foram utilizados como ferramenta para representar e sintetizar os conceitos resultantes. Como conclusão constata-se: alterações no ciclo da comunicação científica, a possibilidade de construção de um novo modelo de publicação cientifica como padrão relevante para a prática de uma ciência mais aberta e mais colaborativa, e a viabilidade de incorporação dos princípios e das teorias da Biblioteconomia e da Ciência da Informação para a organização do conhecimento técnico-cientifico no mundo da eScience. / This research takes place under the conditions of an arising scientific paradigm, known as e-Science or 4th Scientific Paradigm. This new way of doing science is characterized by intensive use of computer networks, distributed digital repositories and by extraordinary generation of research data, which is a consequence of the heavy use of information and simulation technologies and advancing of scientific instrumentation. The information environment that is established as a result of these transformations significantly impacts the patterns of scientific communication, especially regarding to cooperative research, the sharing and reuse of information resources and ways to communicate and to disseminate research results. In order to create a context for their field of study, the thesis contributes to delineate new and renewed concepts for Information Science such as e-Science, curation of research data, complex digital objects, data repository, CRIS (Current Research Information System Model ) and others key infrastructures for the management of research and also of new conceptions of academic and scientific publications. The research is based on two assumptions: first raises the need for a model of scientific publication that would reflect the new standard for generating scientific knowledge characterized by data richness, and being able to integrate these data to publications; the second highlights that this can be performed according to the technological possibilities and standards arising from the Semantic Web. These two assumptions embody the formulation of the hypothesis raised by this thesis: a scientific publication can be enriched and be closer to new ways of generating knowledge, which characterizes contemporary science, if it is configured according to a model that links through semantic relations the research data and datasets to conventional publication. The method adopted was the deductive one, starting from general concepts of Information Science applied to the specificity of Nuclear Sciences. This was accomplished in two ways: through a literature review, for purposes of analysis and qualitative interpretation of the general concepts; and through the domain analysis approach that allowed empirically analyze the particular application area. As a final result was obtained a proposal of guidelines for a national policy for digital curation, and a model of scientific publication to the Nuclear Sciences area, in which the research data are linked to the academic publications by means of semantic relations systematized into taxonomy built for this purpose. Graphic models are used as a tool to represent and synthesize the resulting concepts. As a conclusion it is observed: changes in the scholarly communication cycle, the possibility of building a new scientific model as relevant standard to the practice of a more open and more collaborative science, and feasibility of incorporating the principles and theories of librarianship and Information Science for the organization of technical and scientific knowledge in the world of eScience.

Design strategies to support and enhance scientific collaboration are still ambiguous. The ability of universities and research institutes to support a collaborative scientific research environment among researchers through appropriate methods needs to be further investigated. The lack of understanding about the human factors behind collaboration, the nature of scientific tasks, and the institute’s cultural environment are motivations for this study. As a part of our work on a European integrated project, Edu-Tech, this study investigated which factors of collaborative research are important to give us a clear picture for enhancing the social perspective of the project’s webpage. This research purposes a model, Time Environment, Individual and Group (TEIG), in order to provide descriptive variable necessary to understand the transformation of online social knowledge. Accordingly, we provided a new prototype for designing our online community, Edu-Tech, which is now ready to facilitate collaboration among researchers.

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1 EINLEITUNG Wissenschaft findet heute zunehmend digital unterstützt statt. Der Einsatz von Datenbanken, Mailinglisten, Blogs, Wikis und sozialen Netzwerken verändert dabei nicht nur die Praxis der wissenschaftlichen Kommunikation und Publikation, auch der Prozess der Produktion von Erkenntnis wird dadurch nachhaltig beeinflusst (vgl. Nentwich 2003, Nentwich/König 2012). Bereits 1999 stellte Michael Nentwich in einem Working Paper des Max-Planck-Instituts für Gesellschaftsforschung mit dem Titel „Cyberscience“ die These auf, dass Computer und Internet das Potenzial zu qualitativen Veränderungen im Wissenschaftssystem hätten (vgl. Nentwich 1999). Der Begriff der E-Science verweist ebenfalls auf grundlegende Veränderungen im Bereich der Wissenschaft, setzt den Schwerpunkt jedoch vor allem auf eine durch vernetzte Rechnertechnik (Grid-Technologie) daten-intensivierte Forschung, die nach Ansicht einiger Autoren sogar ein neues Paradigma begründen könnte (vgl. Hey/ Tansley/Tolle 2009). [...]

1 EINLEITUNG Wissenschaft findet heute zunehmend digital unterstützt statt. Der Einsatz von Datenbanken, Mailinglisten, Blogs, Wikis und sozialen Netzwerken verändert dabei nicht nur die Praxis der wissenschaftlichen Kommunikation und Publikation, auch der Prozess der Produktion von Erkenntnis wird dadurch nachhaltig beeinflusst (vgl. Nentwich 2003, Nentwich/König 2012). Bereits 1999 stellte Michael Nentwich in einem Working Paper des Max-Planck-Instituts für Gesellschaftsforschung mit dem Titel „Cyberscience“ die These auf, dass Computer und Internet das Potenzial zu qualitativen Veränderungen im Wissenschaftssystem hätten (vgl. Nentwich 1999). Der Begriff der E-Science verweist ebenfalls auf grundlegende Veränderungen im Bereich der Wissenschaft, setzt den Schwerpunkt jedoch vor allem auf eine durch vernetzte Rechnertechnik (Grid-Technologie) daten-intensivierte Forschung, die nach Ansicht einiger Autoren sogar ein neues Paradigma begründen könnte (vgl. Hey/ Tansley/Tolle 2009). [...]

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