Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-28Bitstream added on 2014-06-13T20:47:22Z : No. of bitstreams: 1 correa_fs_dr_rcla.pdf: 17492057 bytes, checksum: 8cc4d1d3ffe575008117e1eb0708fac5 (MD5) / O interesse pela exploração petrolífera em armadilhas associadas à halocinese motivou a realização deste trabalho, que teve como objetivo caracterizar e descrever a evolução halocinética da região centro-norte da Bacia de Santos. Dados sísmicos e de poços foram utilizados na determinação do arcabouço estrutural-estratigráfico e na evolução cinemática do sal, por meio de técnicas de restauração palinspática. O contexto geológico-estrutural estabelecido serviu de alicerce para análise da dinâmica do sal em experimentos físicos análogos em caixa de areia com silicone. A área foi palco de intensa atividade halocinética a partir do Albiano, em resposta à distensão provocada pela abertura do Atlântico Sul e pela sobrecarga sedimentar, especialmente durante o Senoniano, quando imensas cunhas clásticas progradantes adentraram a bacia e expulsaram a espessa camada de sal, resultando numa extensa zona de falhas antitéticas, cujo bloco baixo consiste numa cicatriz da halocinese. Concomitantemente, falhas lístricas sintéticas se desenvolveram na porção norte da área, coexistindo dois sistemas de cisalhamento que resultou na instalação da zona de acomodação da distensão. No Paleoceno-Eoceno, importante sedimentação adentrou na porção sul da área exercendo sobrecarga diferencial sobre os diápiros adjacentes às mini-bacias senonianas, resultando na remobilização do sal e na inversão das mini-bacias para anticlinal tipo casco de tartaruga / The interest in petroleum traps associated to salt tectonics was the motivation to conduct this work. The objective of the thesis is to characterize and explain the halokinetic evolution of north-central region of Santos Basin. Seismic data and wells were used to construct the structural-stratigraphic framework leading to halokinetics evolution by using palinspatic restoration techniques. The structural geologic framework was the basis of salt dynamics analyses using silicone in sandbox analogues experiments. The studied area underwent intense halokinetic activities since Albian age in response to stretching associated to Atlantic South opening and sediment loading. During Senonian huge prograding clastics wedges entered the basin expelling thick layer of salt creating an extensive antithetic fault zone, known as Cabo Frio Fault Zone, where the hangingwall rests on a salt weld. Two sets of synthetic listric fault developed concomintantly in the northern portion of area, producing an accommodation zone. During Paleocene-Eocene an important sedimentation event estabilished in the southern area causing differential loading on diapirs adjacent to senonian mini basins, resulting in salt remobilization and inversion of mini basins to form turtle structures

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-19Bitstream added on 2014-06-13T18:55:45Z : No. of bitstreams: 1 zacarias_at_me_ilha.pdf: 587117 bytes, checksum: 4a907603292d52ff41cf7df3b7718be5 (MD5) / Hoje em dia um dos fatores de interesse das indústrias no desenvolvimento de novas técnicas de detecção e localização de falhas é a preocupação com a segurança de seus sistemas, tendo-se a necessidade de supervisão e monitoramento de modo que as falhas sejam detectadas e corrigidas o mais rápido possível. Verifica-se na prática que determinados parâmetros dos sistemas podem variar durante o processo, devido a características específicas ou o desgaste natural de seus componentes. Sabe-se também que, mesmo nos sistemas bem projetados, a ocorrência de trincas em alguns componentes pode provocar perdas econômicas ou conduzir a situações perigosas. Os observadores de estado podem reconstruir os estados não medidos do sistema, desde que os mesmos sejam observáveis, tornando possível, desta forma, estimar as medidas nos pontos de difícil acesso. A técnica dos observadores de estado consiste em desenvolver um modelo para o sistema em análise e comparar a estimativa da saída com a saída medida, a diferença entre os dois sinais presentes resulta em um resíduo que é utilizado para análise. Neste trabalho foi montado um banco de observadores associado a um modelo de trinca de modo a acompanhar o progresso da mesma. Os resultados obtidos através de simulações computacionais em uma placa engastada discretizada pela técnica dos elementos finitos e as análises experimentais realizadas foram bastante satisfatórios, validando a metodologia desenvolvida. / Nowadays a main factor of interest in industries in the development of new techniques for detection and localization of faults is the concern with the security of its systems. There is the need of supervising and monitoring the machines to detect and correct the fault as soon as possible. In practice it is verified that some determined parameters of the systems can vary during the process, due to the specific characteristics or the natural wearing of its components. It is known that even in well-designed systems the occurrence of cracks in some components can induce economic losses or lead to dangerous situations. The state observers methodology can reconstruct the unmeasured states of the system, since they are observable, becoming possible in this way to estimate the measures at points of difficult access. The technique of state observers consists of developing a model for the system under analysis and to compare the estimated with the measured exit, and the difference between these two signals results in a residue that is used for analysis. In this work was set up a bank of observers associated to a model of crack in order to follow its progress. The results obtained through computational simulations in a cantilever plate discretized by using the finite elements technique and the accomplished experimental analysis were sufficiently satisfactory, validating the developed methodology.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValciFV.pdf: 4064929 bytes, checksum: 7505ce5888faec9ca00ba6843780670e (MD5) Previous issue date: 2005-07-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work consists of the creation of a Specialist System which utilizes production rules to detect inadequacies in the command circuits of an operation system and commands of electric engines known as Direct Start. Jointly, three other modules are developed: one for the simulation of the commands diagram, one for the simulation of faults and another one for the correction of defects in the diagram, with the objective of making it possible to train the professionals aiming a better qualification for the operation and maintenance. The development is carried through in such a way that the structure of the task allows the extending of the system and a succeeding promotion of other bigger and more complex typical systems. The computational environment LabView is employed to enable the system / Este trabalho consiste na cria??o de um Sistema Especialista que utiliza regras de produ??o para detec??o de falhas nos circuitos de comandos de um sistema de acionamento e comandos de motores el?tricos conhecido como Partida Direta. Conjuntamente s?o desenvolvidos tr?s outros m?dulos, um para simula??o do diagrama de comandos, um para simula??o de defeitos e outro para corre??o de defeitos no diagrama com o objetivo de possibilitar o treinamento de profissionais visando uma melhor capacita??o para opera??o e manuten??o. O desenvolvimento ? realizado de forma que a estrutura do trabalho permita a amplia??o do sistema e posterior desenvolvimento de outros sistemas t?picos de maior tamanho e complexidade. Para implementa??o do sistema ? utilizado o ambiente computacional LabView

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Borchardt Santos.pdf: 378137 bytes, checksum: e27ccc5c056aa17d7bd2ca2c8b64458f (MD5) Previous issue date: 2009-12-01 / We presented in this work two methods of estimation for accelerated failure time models with random e_ects to process grouped survival data. The _rst method, which is implemented in software SAS, by NLMIXED procedure, uses an adapted Gauss-Hermite quadrature to determine marginalized likelihood. The second method, implemented in the free software R, is based on the method of penalized likelihood to estimate the parameters of the model. In the _rst case we describe the main theoretical aspects and, in the second, we briey presented the approach adopted with a simulation study to investigate the performance of the method. We realized implement the models using actual data on the time of operation of oil wells from the Potiguar Basin (RN / CE). / Apresentamos neste trabalho dois m?todos de estima??o para modelos de tempo de falha acelerado com efeito aleat?rio para tratar de dados de sobreviv?ncia correlacionados. O primeiro m?todo, que est? implementado no software SAS, atrav?s do procedimento NLMIXED, utiliza a quadratura Gauss-Hermite adaptada para obter a verossimilhan?a marginalizada. O segundo m?todo, implementado no software livre R, est? baseado no m?todo da verossimilhan?a penalizada para estimar os par?metros do modelo. No primeiro caso descrevemos os principais aspectos te?ricos e, no segundo, apresentamos brevemente a abordagem adotada juntamente com um estudo de simula??o para investigar a performance do m?todo. Realizamos uma aplica??o dos modelos usando dados reais sobre o tempo de funcionamento de po?os petrol?feros da Bacia Potiguar (RN/CE).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-12-29T16:57:52Z No. of bitstreams: 1 RobertoJoseDeMedeiros_TESE.pdf: 7235998 bytes, checksum: b68f913160c40f812b2fd7d6568b2bb6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-02T19:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RobertoJoseDeMedeiros_TESE.pdf: 7235998 bytes, checksum: b68f913160c40f812b2fd7d6568b2bb6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-02T19:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertoJoseDeMedeiros_TESE.pdf: 7235998 bytes, checksum: b68f913160c40f812b2fd7d6568b2bb6 (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / Constitu?dos de uma fase aglutinante (matriz) e outra (refor?os) que lhes conferem sustentabilidade e capacidade de suporte de carga, os materiais comp?sitos encontram-se cada vez mais consagradamente estabelecidos no meio tecnol?gico, tanto das pesquisas quanto do uso industrial, em face da variedade de suas aplica??es, possibilidades de utiliza??o e configura??es sempre inovadoras de concep??o. Matrizes e refor?os ligam-se sem fus?o permitindo a conserva??o de suas caracter?sticas particulares, mas conferem novas propriedades ao novo material, que originam, possibilitando a prepara??o deste, segundo conforma??o desejada para uma finalidade determinada. Neste sentido, no trabalho de pesquisa que ora se apresenta, foi idealizado um comp?sito laminado a base de uma resina polim?rica termofixa do tipo Ep?xi ?ster Vin?lica, refor?ada com 8 (oito) camadas de um tecido h?brido bidirecional constitu?do por fibras kevlar na dire??o urdume e fibras de carbono na dire??o trama; esse material comp?sito foi definido como LC (Laminado Comp?sito a base de tecido h?brido bidirecional carbono/kevlar). O estudo do comportamento mec?nico desse comp?sito laminado LC foi realizado segundo enfoques experimental, anal?tico e num?rico com o objetivo geral de determinar suas respectivas propriedades mec?nicas (principalmente, resist?ncia ?ltima e m?dulo el?stico), levando em conta a propriedade de anisotropia do tecido h?brido e a presen?a de descontinuidade geom?trica (furo circular conc?ntrico). No caso da descontinuidade geom?trica, foram determinados os par?metros ?ao? e ?do? correspondentes, respectivamente, aos crit?rios de falha ASC (Average Stress Criterion) e PSC (Point Stress Criterion), os quais caracterizam as dist?ncias da regi?o de concentra??o de tens?es na vizinhan?a do furo. O enfoque num?rico consistiu em analisar o comportamento de dois modelos num?ricos semi-emp?ricos propostos, simulados pelo M?todo dos Elementos Finitos (MEF) e, respectivamente, referenciados como IFA-CTPF/SF, para os grupos de corpos de prova sem furo, ou como IFA-CTPF/CF, para os grupos de corpos de prova com presen?a de furo conc?ntrico. A partir do crit?rio de falha PSC, os resultados obtidos para propriedades e par?metros averiguados, tanto sob o enfoque anal?tico quanto sob o enfoque num?rico, apresentam-se coerentemente consistentes com os dados experimentais, nas duas dire??es consideradas para solicita??o do laminado LC (dire??o fibras de carbono ou dire??o fibras kevlar); resultados an?logos, provenientes da aplica??o do crit?rio de falha ASC sob enfoque num?rico, n?o se mostraram t?o satisfat?rios em face dos dados experimentais correspondentes ou dos oriundos da avalia??o sob enfoque anal?tico. Todo o estudo do comportamento mec?nico foi com base no ensaio de tra??o uniaxial. A caracteriza??o f?sica do laminado LC foi feita mediante ensaios de Densidade Volum?trica e Calcina??o, este ?ltimo para obten??o dos teores (em termos percentuais) dos par?metros microestruturais (matriz, fibras e vazios). A an?lise da fratura mec?nica foi realizada a partir da Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), com o objetivo de identificar os danos originados em suas microestruturas. / Composite materials consist of an agglutinative phase (matrix) and another (reinforcements) that provides them with sustainability and load bearing capacity. Their multiple applications, possible uses and always innovative conceptions mean they are being increasingly used in technological fields, in both research and industrial use. Matrices and reinforcements bind without fusion, conserving their particular characteristics, but providing novel properties to the new material formed for a given purpose. In this respect, the present study designed a based epoxy vinyl ester thermoset polymer resin laminate composite, reinforced with eight layers of a bidirectional hybrid fabric consisting of Kevlar fibers in the warp direction and carbon fibers in the weft direction; this composite material was denominated CL (carbon/Kevlar bidirectional hybrid fabric-based composite laminate). The mechanical behavior study of this CL laminate composite was conducted using an experimental, analytical and numerical approach with the general aim of determining its mechanical properties (primarily ultimate tensile strength and modulus of elasticity), considering the anisotropy of the hybrid fabric and the presence of geometric discontinuity (circular hole). In the event of geometric discontinuity, distances characteristics ?ao? and ?do?, corresponding to the Average Stress Criterion (ASC) and Point Stress Criterion (PSC), were determined, characterizing the extent of stress concentration around the hole. Numerical focus consists of analyzing the behavior of two proposed semiempirical models, simulated using the finite element method (FEM) and referenced respectively as HA-SFFP/H (Influence of the Concentric Hole/Anisotropy in the Stress Field and Failure Prevention), for the test specimens with concentric hole and HA-SFFP/O for the test specimens without concentric hole (original condition). The entire mechanical behavior study was based on the uniaxial tensile test. The physical characterization of the CL laminate was conducted using volumetric density and calcination tests, the latter to obtain levels (percentages) of microstructural parameters (matrix, fibers and voids). Mechanical fracture analysis was carried out using a scanning electron microscope (SEM), in order to identify microstructural damage. In general, anisotropy and the presence of a circular hole directly influenced the results. The semiempirical models proposed were satisfactory in their predictions, mainly the model based on the Point Stress Criterion. / 2018-07-23

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-24T12:57:22Z No. of bitstreams: 1 PDF - Renata Italiano da Nóbrega Figueiredo.pdf: 23326888 bytes, checksum: 8f0f75d92f77a45b57d5db9a220d98be (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-06-05T11:34:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Renata Italiano da Nóbrega Figueiredo.pdf: 23326888 bytes, checksum: 8f0f75d92f77a45b57d5db9a220d98be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T11:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Renata Italiano da Nóbrega Figueiredo.pdf: 23326888 bytes, checksum: 8f0f75d92f77a45b57d5db9a220d98be (MD5) Previous issue date: 2016-10-14 / Os ventiladores mecânicos pulmonares (VMP), são dispositivos utilizados frequentemente em unidades de terapia intensiva (UTI), para pacientes clinicamente críticos. Qualquer falha neste dispositivo pode representar risco para segurança do paciente, podendo proporcionar danos temporários ou permanentes. Desse modo, objetivou-se avaliar os dados sobre as causas de falhas dos ventiladores mecânicos pulmonares em hospitais regionais da Paraíba. Tratou-se de uma pesquisa retrospectiva, transversal, documental e descritiva, com abordagem quantitativa. A pesquisa foi realizada em hospitais regionais no estado da Paraíba. A amostra foi do tipo não probabilística por acessibilidade, constituído por 422 fichas e o universo foi constituído por fichas de reparo e manutenção preventiva de ventiladores mecânicos pulmonares (VMP) preenchidas entre os anos de 2012 a 2016 dos hospitais em questão. Foram utilizados os seguintes instrumentos para avaliação: ficha de categorização dos dispositivos e argumentação estruturada. Os dados obtidos foram expressos, descritivamente, em média, desvio padrão da média e porcentagem. A análise estatística foi feita através do programa IBM-SPSS versão 20.0. Este trabalho foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual da Paraíba sob o número 54007116.9.0000.5187. Nos resultados desta pesquisa, foi identificado falhas nos VMP, onde problemas de bateria, software, célula de oxigênio, calibração, teclado, display e válvulas foram as mais frequentes. Após a análise de falhas, constatou-se que intercorrências mecânicas que interferem na Fração Inspirada de Oxigênio (FiO2) estão diretamente relacionadas ao não fornecimento de gás (n= 18), vazamentos (n= 18), falha na ciclagem (n= 30), pane eletrônica (n= 25), entre outros. Problemas administrativos como subnotificação e um mal armazenamento de dados também foram encontrados. O resultado desta pesquisa pode oferecer subsídios para um melhor gerenciamento de risco, no desenvolvimento de protocolos assistenciais, em uma articulação sistêmica entre possíveis sinais de alertas e respectivas necessidades de intervenções administrativas juntamente com a engenharia clínica. / Pulmonary mechanical ventilators (VMP) are devices often used in intensive care units (ICU) for clinically critical patients. Any failure in this device may present a risk to patient safety and can provide temporary or permanent damage. Thus, it aimed to evaluate the data on the causes of failure of pulmonary mechanical ventilators in regional hospitals of Paraiba. This was a retrospective study, cross, documentary and descriptive, with quantitative approach. The survey was conducted in regional hospitals in the state of Paraiba. The sample was non probabilistic accessibility, consisting of 422 records and the universe consisted of repair records and preventive maintenance of pulmonary mechanical ventilators (VMP) filled between the years 2012-2016 of the hospitals in question. Categorization form of devices and structured argument: the following instruments for evaluation were used. Data were expressed descriptively as mean, standard deviation from the mean and percentage. Statistical analysis was performed using the IBM-SPSS version 20.0 program. This study was submitted to the Ethics Committee of the Paraíba State University under number 54007116.9.0000.5187. The results of this research, was identified flaws in the VMP where battery problems, software, oxygen cell calibration, keyboard, display and valves were the most frequent. After the failure analysis, it was found that mechanical complications that interfere with the inspired oxygen fraction (FiO2) are directly related to non-supply of gas (n = 18), leaks (n = 18), failure to cycling (n = 30), electronic part (n = 25), among others. Administrative problems such as underreporting and a data storage poorly were also found. The result of this research may provide insight for better risk management, development of care protocols, in a systemic link between possible signs of alerts and their needs administrative interventions with clinical engineering.

Neste trabalho, são desenvolvidas novas técnicas aproximadas de análise de confiabilidade para grelhas de concreto armado levando-se em consideração as probabilidades de falha de vários modos importantes. Realiza-se um acoplamento entre os métodos de Monte Carlo, elementos finitos e procedimentos de otimização para considerar esses modos de falha importantes e classificá-los. Esse acoplamento também permite a redução do número de chamadas ao modelo de elementos finitos. Os cenários de falha são caracterizados como o encurtamento excessivo do concreto e o alongamento do aço. Estes cenários determinam a capacidade última da estrutura, e podem ser representados por um coeficiente escalar que multiplica todas as ações presentes na estrutura. Para a determinação desses estados estruturais últimos, um procedimento incremental-iterativo é utilizado. A análise de confiabilidade é realizada em diferentes conjuntos de realizações aleatórias das variáveis de projeto. O conjunto de respostas estruturais e de realizações permite a determinação dos coeficientes da superfície de respostas da estrutura. O acoplamento realizado permite também o tratamento com estruturas de concreto com elevado número de modos de falha. Aplicam-se as técnicas em exemplos de grelhas de concreto armado / In this work, new local approaches of reliability analysis applied to reinforced concrete grid structures are developed, taking into account several critical cross-section failure probabilities. Monte Carlo simulations are coupled with finite element analyses and optimization techniques with techniques to take into account the failure in the most important cross-sections, in order to classify the severity of failure modes. The failure scenario is depicted when either a concrete fiber or a steel bar reaches the predefined conventional limit. This scenario gives the structural ultimate capacity, which can be represented by a scalar coefficient multiplying all the loads acting on the structure. To achieve the failure scenario, an incremental and iterative procedure is used. To carry out the reliability analysis, the mechanical analysis has to be performed for different sets of random variable realizations of the mechanical, material and geometrical properties. The set of ultimate coefficients obtained from several mechanical analyses defines the response surface. The coupling between Monte Carlo simulations and response surface techniques applied in this work aims to reduce significantly the number of the finite element model calls, and hence to deal with real, or high-scale, reinforced concrete grids where large number of failure components can be found. The proposed procedure is then applied to reinforced concrete grids in order to show some more complex reinforced concrete examples

Devido a suas vantagens comparadas aos métodos tradicionais de união mecânica, a utilização de juntas coladas estruturais só tende a crescer, entretanto, devido suas propriedades e modos de falha dependerem de diversos parâmetros (tratamento superficial, geometria, material, condições de tralho, etc.) uma utilização mais ampla desta técnica ainda é restrita pela ausência de modelos de falhas confiáveis. O presente trabalho consiste na apresentação de métodos para fabricação de juntas coladas em material compósito e verificação da influência da espessura da camada adesiva na resistência de juntas simples coladas (single lap joints) submetidas à tração. São também apresentados métodos para fabricação dos aderentes, corpos de prova de adesivo puro para ensaios de caracterização e realização de ensaios mecânicos para obtenção das propriedades mecânicas tanto dos aderentes quanto do adesivo. As propriedades mecânicas dos aderentes e do adesivo foram obtidas através de ensaios realizados em uma máquina de tração universal com o auxílio da técnica de correlação digital de imagem, e a obtenção das energias críticas de resistência à fratura (GIc,GIIc) da camada adesiva foram calculadas através de ensaios Double Cantilever Beam (DCB) e End Notched Flexure (ENF). Foram estudados métodos para gerar falha coesiva nas juntas adesivas, sendo que o melhor método encontrado foi o de tratamento superficial dos aderentes com jateamento abrasivo seguido pela limpeza superficial com acetona. O controle preciso da espessura da camada adesiva foi alcançado através do desenvolvimento de um dispositivo de fácil construção, compostos por suportes de madeira, hastes e linhas de nylon. Nos ensaios em juntas coladas foi constatado uma relação inversamente proporcional entre a espessura da camada adesiva e a resistência máxima suportada pela junta, ou seja, quanto maior a espessura do adesivo menor sua resistência. Os métodos aqui apresentados foram os resultados de vários meses de estudo e compreensão das normas e técnicas disponíveis na literatura, o aprimoramento das técnicas foram frutos de um ciclo compostos por fabricação, testes e análise de resultados. / Amongst the joining techniques, adhesively bonding joints are one of the most commonly applied nowadays. However, a lack of reliable failure criteria still exists, limiting in this way a more widespread application of adhesively bonded joints in principal load-bearing structural applications. An accurate strength prediction of the adhesively bonded joints is essential to decrease the amount of expensive testing at the design stage. This work consists to show methods for manufacturing single lap joints and to verify the adhesive thickness influence on the joint resistance. The manufacturing process of the composite adherends and adhesives for bulk tests was also covered. The mechanical properties of the adherends and bulk adhesive were performed on a universal testing machine with assistance of a digital image correlation (DIC) technique. The fracture toughness energy release rates (GIc,GIIc) of the adhesive layer were obtained respectively through Double Cantilever Beam (DCB) and End Notched Flexure (ENF) tests. Cohesive failure was achieved by grit blasting the adherents followed by cleaning with acetone. A constant adhesive thickness was guaranteed by placing nylon fishing lines between the adherents. Single lap joints tests showed that the joint resistance decrease with increasing adhesive thickness.

Orientador: Cecília Mary Fischer Rubira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_PatrickHenriquedaSilva_D.pdf: 1885619 bytes, checksum: 138c286c6050613085421c02716b1425 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A incorporação de tolerância a falhas em sistemas de software normalmente acarreta em um aumento da complexidade, o que consequentemente torna a sua análise mais difícil. Além disso, o uso de mecanismos de tratamento de exceções de uma maneira não-sistemática pode acarretar na adição de novas falhas ao sistema. Esta tese apresenta uma abordagem rigorosa e centrada na arquitetura para o desenvolvimento de sistemas de software tolerantes a falhas. Dependendo do modelo de falhas e da disponibilidade de recursos, abstrações arquiteturais diferentes podem ser utilizadas para representar explicitamente questões relacionadas a tolerância a falhas, tais como detecção e tratamento de erros e tratamento de falhas. Essas abstrações arquiteturais e os seus respectivos detalhamentos internos podem ser instanciados em componentes e conectores concretos durante o projeto de arquiteturas de software tolerantes a falhas. De forma complementar, a solução proposta também define atividades que combinam o uso e métodos formais e casos de teste baseados em modelos para sistematizar a verificação e validação do comportamento do sistema relativo à programação e tratamento de erros e tratamento de falhas no nível arquitetural. A verificação e validação de software ocorrem em duas fases complementares do processo de desenvolvimento do software, ambas baseadas em cenários arquiteturais que descrevem a programação e tratamento de erros envolvendo elementos arquiteturais (componentes e conectores). Primeiramente, utilizando a ferramenta de verificação de modelos ProB, que combina o uso de teoria de conjuntos matemáticos (B-Method) com álgebra de processos (CSP), a arquitetura de software é verificada formalmente com o intuito de antecipar a identificação de falhas relacionadas ao projeto do sistema. Segundo, casos de teste são gerados a partir da arquitetura de software utilizando uma abordagem baseada em modelos. O objetivo dos casos de teste gerados é verificar a consistência entre os modelos arquiteturais já verificados formalmente e a implementação do sistema. Finalmente, para auxiliar as atividades de verificação, a solução proposta também contempla a definição de regras de transformação automática de diagramas UML para especificação formal em B-Method e CSP. A diferença semântica existe entre a especificação semi-formal da UML e a especificação formal em B-Method e CSP é compensada utilizando-se estereótipos e "tags" nos modelos UML. A aplicabilidade prática da solução proposta foi avaliada no contexto de três estudos de caso: (i) uma aplicação com requisitos críticos de tempo real e confiabilidade; (ii) uma aplicação bancária real com requisitos críticos de confiabilidade e disponibilidades; e (iii) uma aplicação para dispositivos móveis / Abstract: The incorporation of fault tolerance into systems normally increases their complexity, which consequently makes their analysis more difficult. Moreover, the use of exception handling mechanisms to develop robust software systems in a non-systematic manner can be a source of many design faults. This thesis presents a rigorous and architecture-centric development approach for developing fault-tolerant software systems. Depending on the fault model and the resources available, different architectural abstractions can be employed for representing issues that are related to fault tolerance, such as error detection, and error and fault handling. These architectural abstractions and their internal views can be instantiated into concrete components and connectors for designing fault-tolerant software architectures. In a complementary way, the proposed rigorous solution also defines activities which use formal methods and model-based test cases do systematize the verification and validation of the system's behaviour related to error propagation and handling at the architecture level. The verification and validation occur in two complementary phases of the software development, both of them based on architectural scenarios describing error propagation and handling involving architectural elements (components and connectors). First, using the ProB model checker, which combines the use of set-theory (B-Method) and process algebra (CSP), the software architecture is formally verified in order to anticipate the identification of faults related to the system's model. Second, model-based test cases are generated in order to assess the consistency between the verified software architecture and the implementation of the software system. Finally, the proposed solution also defines rules for model transformation from UML diagrams to formal specification in B-Method and CSP. To overcome the gap between the semi-formal specification of UML and the formal models, the UML diagrams are complemented with predefined stereotypes and tags. The feasibility of our approach was evaluated in the context of three case studies: (i) a critical real-time application; (ii) a real banking system; and (iii) a mobile application / Doutorado / Engenharia de Software / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Luiz Eduardo Buzato, Edmundo Roberto Mauro Madeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T20:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cicerre_FabioRodrigodeLima_D.pdf: 1417286 bytes, checksum: 642d37f1cb522ec4a356bbb4e9b55b96 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O conceito de grade surgiu com a necessidade crescente de se aproveitar recursos computacionais disponíveis em uma ou mais organizações para resolver problemas que exigem compartilhamento de dados e um grande poder de processamento. Uma grade computacional tem como objetivo principal permitir a execução distribuída e paralela de tarefas em recursos compartilhados. Uma grade é constituída de infra-estrutura física, composta de uma ou mais redes autônomas de computadores, e de um sistema de suporte (middleware), que provê serviços de gerenciamento de informações sobre os recursos da grade, controle de acesso e execução de tarefas sobre esse recursos e mecanismos de comunicação. Atualmente existem diversos sistemas que suportam a execução de tarefas independentes em uma grade computacional, mas poucos consideram a execução de processos de workflow, que permitem a definição de dependência explícita de dados e controle entre tarefas, o que impede um melhor aproveitamento de recursos, escalabilidade, desempenho de execução e recuperação automática de processos com manutenção de consistência. O sistema Xavantes, proposto e descrito nesse trabalho, procura suprir essas deficiências, tendo como principal objetivo suportar a execução distribuída de processos de workflow em máquinas heterogêneas, em uma ou mais organizações autônomas e dinâmicas, provendo um middleware que forneça uma melhor escalabilidade, desempenho e confiabilidade para a execução de aplicações em grades computacionais / Abstract: The grid concept has emerged from the increasing necessity of using available computational resources in one or more organizations in order to solve problems that require data sharing and large processing power. The main goal of a computational grid is to allow the distributed and parallel execution of tasks in shared resources. A grid is composed of a physical infra-structure, with one or more autonomous networks of computers, and a middleware, which provides services of information management about the grid resources, access control and tasks execution in these resources and communication mechanisms. Nowadays, there are some systems that support the execution of independent tasks in a computational grid, but only ones consider the execution of workflow processes, which allow the explicit definition of data and control dependencies among tasks, and this restricts a better use of available resources, scalability, execution performance, and automatic recovery of processes with the correct consistency maintenance. The Xavantes system, proposed and described in this work, is designed to reduce these deficiencies, having as its main goal the supports to the distributed execution of workflows in heterogeneous resources of one or more autonomous and dynamic organizations, providing a middleware that delivers a better scalability, performance and reliability to the application execution in grid computing / Doutorado / Sistemas Distribuídos e Redes de Computadores / Doutor em Ciência da Computação