O principal propósito desse trabalho é a apresentação de uma metodologia para a análise teórica de conforto de aviões relativo a vibrações durante o período de taxiamento. Excitações advindas de irregularidade de pista, de desbalanceamento de rodas e de irregularidade de diâmetro de pneu ("flat spot") foram avaliadas. O avião foi modelado considerando-se a sua flexibilidade estrutural, a fim de que os modos de vibração fossem considerados na análise, uma vez que as ressonâncias podem amplificar a resposta às excitações, mudando substancialmente as conclusões sobre o nível de conforto. Os trens de pouso do avião foram modelados como mecanismos multicorpos com o uso do software Adams . A norma ANSI S3.18-1979, que define limites para exposição a vibrações transmitidas de superfícies sólidas para o corpo humano, foi usada como referência. A validação da metodologia foi realizada comparando-se os resultados obtidos pelo modelo teórico com os resultados de um ensaio de vibração dedicado do mesmo avião modelado. A posição do piloto foi usada como referência para a realização da análise de conforto. Focou-se na excitação gerada pelo "flat spot" dos pneus, pois, durante os ensaios, esta foi responsável pelos maiores níveis de vibração que poderiam comprometer o conforto, segundo a opinião subjetiva dos pilotos.

Neste trabalho é apresentado um sistema microcomputador tolerante a falhas, com redundância modular tripla (TMR). Este sistema é caracterizado por uma Arquitetura em Anel implementada com três módulos processadores. A estrutura em Anel é uma arquitetura onde os módulos adjacentes são conectados por um canal de comunicação, formando um laço. Os módulos recebem dados de uma ou mais fontes (dependendo se as fontes são replicadas ou não). Esta informação é então processada e um dado é preparado para votação. O dado é transmitido aos módulos adjacentes, através do canal de comunicação. A tolerância à falhas é obtida, pela capacidade que os três processadores têm de examinar os resultados do processamento de seus vzinhos. Assim, cada processador recebe duas versões de cada processamento: o seu próprio resultado e o resultado do seu vizinho. Cada módulo, então executa a votação por programação, através da estratégia de votação sobre um número parcial de dados. Se nenhuma falha ocorreu, os três módulos irão produzir o mesmo resultado. O resultado da votação (comparação) é indicado em cada módulo por um sinalizador de erro. Quando ocorre uma falha em um módulo, o esquema de votação por programação identifica a ocorrência desta falha, mas o sistema irá continuar a operar corretamente, apesar da falha e um módulo. O sistema em Anel com redundância tripla, pode tolerar uma falha em um dos módulos. Estes cálculos não são executados de uma maneira fortemente sincronizada, mas os processadores são sincronizados de uma forma mais flexível, através de programação. O sistema foi implementado usando três módulos microcomputadores. Cada microcomputador tem um controlador de disco. O sistema acessa um único terminal de vídeo. O programa monitor é composto de três módulos idênticos, para os três microcomputadores. Cada módulo reside na memória local de cada microcomputador. O sistema executa o Sistema Operacional CP/M. Os programas para este sistema operacional serão executados de uma forma tolerante à falhas sem necessidade de modificações. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de uso geral com alta disponibilidade. / A fault-tolerant, tri-module redundant (TMR), microcomputer System is presented. This system is characterized by a Ring Architecture implemented with three processor modules. The ring structure is a loop type architecture in which adjacent modules are connected by single communication links. The modules receive data from one or more sources (depending on whether these sources are replicated or not). This information is then processed and made ready for voting. The data is passed between the adjacent modules over the connecting links. Fault-tolerance is achieved by each of the three processors being able to examine computational results from its neighbour. Thus, each module process receives two versions of each calculation: one from its own calculation and one received from the other processor. Each module then performs the voting by software, with voting on parcial data estrategy. If no fault has ocorred, it can be expected that all the three modules will produce the same result. The result of the voting (comparision) is indicated in each module by na error condition flag. In the evento f a fault in one of the module/processors, then this will be recognized by the software voting and an error will be reported, the system will continue proper operation in spite of the failure of a single module. Triple Modular Redundant Ring System can tolerate a single fault in one of the modules. The calculations are not carried out in a tightly synchronized manner, but the processors are loosely synchronized by software. The system was implemented using three Z-80 based microcomputer boards. Each microcomputer board has it own disk-controller board. The system access a single vídeo terminal. The software monitor is comprised of three identical modules, one for each three microcomputer. Each software monitor module resides in the respective local memory of its microcomputers. The application software performs under CP/M Operational System. Programs from non-redundant versions will be executed in a fault tolerant manner without modification. Through this, our objective was to develop a system of general application, with high availability.

A demanda crescente na complexidade, eficiência e confiabilidade nos sistemas industriais modernos têm estimulado os estudos da teoria de controle aplicada no desenvolvimento de sistemas de Monitoração e Detecção de Falhas. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia inédita de Monitoração e Detecção de Falhas através do algoritmo GMDH e Redes Neurais Artificiais (RNA) que foi aplicada ao reator de pesquisas do IPEN, IEA-R1. O desenvolvimento deste trabalho foi dividido em duas etapas: sendo a primeira etapa dedicada ao pré-processamento das informações, realizada através do algoritmo GMDH; e a segunda o processamento das informações através de RNA. O algoritmo GMDH foi utilizado de duas maneiras diferentes: primeiramente, o algoritmo GMDH foi utilizado para gerar uma melhor estimativa da base de dados, tendo como resultado uma matriz denominada matriz_z, que foi utilizada no treinamento das RNA. Logo após, o GMDH foi utilizado no estudo das variáveis mais relevantes, sendo estas variáveis utilizadas no processamento das informações. Para realizar as simulações computacionais, foram propostos cinco modelos: Modelo 1 (Modelo Teórico) e Modelos 2, 3, 4 e 5 (Dados de operação do reator). Após a realização de um estudo exaustivo dedicado a Monitoração, iniciou-se a etapa de Detecção de Falhas em sensores, onde foram simuladas falhas na base de dados dos sensores. Para tanto as leituras dos sensores tiveram um acréscimo dos seguintes valores: 5%, 10%, 15% e 20%. Os resultados obtidos utilizando o algoritmo GMDH na escolha das melhores variáveis de entrada para as RNA foram melhores do que aqueles obtidos utilizando apenas RNA, o que viabiliza o uso da nova metodologia de Monitoração e Detecção de Falhas em sensores apresentada. / The increasing demand in the complexity, efficiency and reliability in modern industrial systems stimulated studies on control theory applied to the development of Monitoring and Fault Detection system. In this work a new Monitoring and Fault Detection methodology was developed using GMDH (Group Method of Data Handling) algorithm and Artificial Neural Networks (ANNs) which was applied to the IEA-R1 research reactor at IPEN. The Monitoring and Fault Detection system was developed in two parts: the first was dedicated to preprocess information, using GMDH algorithm; and the second part to the process information using ANNs. The GMDH algorithm was used in two different ways: firstly, the GMDH algorithm was used to generate a better database estimated, called matrix_z, which was used to train the ANNs. After that, the GMDH was used to study the best set of variables to be used to train the ANNs, resulting in a best monitoring variable estimative. The methodology was developed and tested using five different models: one Theoretical Model and four Models using different sets of reactor variables. After an exhausting study dedicated to the sensors Monitoring, the Fault Detection in sensors was developed by simulating faults in the sensors database using values of 5%, 10%, 15% and 20% in these sensors database. The results obtained using GMDH algorithm in the choice of the best input variables to the ANNs were better than that using only ANNs, thus making possible the use of these methods in the implementation of a new Monitoring and Fault Detection methodology applied in sensors.

Wireless Sensor Networks (WSN) are distributed sensing network systems composed of tiny networked devices. These systems are employed to develop applications for sensing and acting on the environment. Each network device, or node, is equipped with sensors and sometimes actuators as well. WSNs typically have limited power, processing, and storage capability, and are also subject to faults, especially when deployed in harsh environments. Given WSNs limitations, application developers often design fault-tolerance mechanisms. Although developers implement some fault-tolerance mechanisms in hardware, most are implemented in software. Indeed, WSN application development mostly occurs at a low level, close to the operating system, which forces developers to focus away from application logic and dive into WSNs technical background. Some have proposed high-level programming solutions, such as macroprogramming languages and frameworks; however, few deal with fault-tolerance. This dissertation aims to incorporate fault-tolerance features into Srijan, an open-source WSN macroprogramming framework based on a mixed declarative-imperative language called Abstract Task Graph (ATaG). We augment Srijans framework to support code generation for dealing with devices that crash or report meaningless values. We present our feature implementation here, along with an evaluation of the tool, demonstrating that it is possible to provide a macroprogramming framework with appropriate support for developing fault-tolerant WSN applications. / Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são sistemas distribuídos em rede para sensoreamento, compostos de pequenos dispositivos conectados entre si. Esses sistemas são utilizados para construir aplicações que medem e atuam no meio físico. Cada dispositivo da rede, chamado de nó, é equipado com sensores, e algumas vezes, atuadores. Os nós também comumente possuem limitações em termos de suprimento de energia e capacidade de armazenamento e processamento. Em adição à essas limitações, redes de sensores sem fio também estão sujeitas à diversos tipos de falhas, especialmente quando são implantadas em ambientes de condições naturais extremas, como florestas e plantações. Por essas razões, desenvolvedores de aplicações para redes de sensores sem fio necessitam utilizar mecanismos de tolerância a falhas. Alguns dos mecanismos de tolerância a falhas são implementados em hardware, porém são mais comumente deixados para implementação em software. Além disso, a maior parte do desenvolvimento de aplicações para RSSF é feita em baixo nível de abstração, perto do sistema operacional. Desse modo, além de terem que concentrar-se na lógica da aplicação em baixo nível, os desenvolvedores ainda têm que implementar os mecanismos de tolerância a falhas junto à aplicação, pela falta de bibliotecas ou componentes genéricos para esse fim. Técnicas de programação em alto nível para RSSF já foram propostas na forma de linguagens e arcabouços de macroprogramação. No entanto, uma minoria lida com aspectos de tolerância a falhas. O objetivo desse trabalho é incorporar funcionalidades para tolerância a falhas ao Srijan, um arcabouço de macroprogramação para redes de sensores sem fio. Srijan possui código aberto e é baseado em uma linguagem mista declarativa-imperativa chamada Abstract Task Graph (ATaG). Evoluímos o arcabouço para dar suporte à geração automática de código lidando com quedas de nós da rede e falhas que resultam em dados incorretos de sensores. Nesta dissertação, apresentamos a nossa implementação de tais funcionalidades, juntamente com a avaliação conduzida sobre a ferramenta. Mostramos que é possível prover um arcabouço de macroprogramação com suporte apropriado ao desenvolvimento de aplicações para RSSF que necessitam tolerância a falhas.

Com o objetivo da redução do tempo de desenvolvimento de produtos comerciais, hardwares padronizados, como microcontroladores e microprocessadores dedicados, têm sido largamente empregados em aplicações críticas, transferindo para o software elementos até então de responsabilidade exclusiva do hardware. Técnicas de programação defensiva são mecanismos preventivos contra a ocorrência de falhas de hardware ou de software. Para a verificação da segurança de sistemas de aplicações críticas, técnicas de injeção de falhas foram desenvolvidas, propiciando o teste dos mecanismos de tolerância a falhas em condições muito semelhantes às do ambiente operacional real. A introdução de técnicas de programação defensiva aumenta a segurança dos sistemas de aplicações críticas. Não há, na literatura pesquisada, qualquer referência a uma avaliação quantitativa das técnicas de programação defensiva. Esta tese é a descrição de um trabalho experimental, que visa esta avaliação quantitativa, e se organiza em algumas etapas. Primeiro, algumas técnicas de programação defensiva são apresentadas, caracterizadas e eleitas como objeto de avaliação. A seguir, técnicas de injeção de falhas são descritas e uma delas é eleita como meio de teste do trabalho experimental. A partir daí, as técnicas de programação defensiva são verificadas sob o enfoque da técnica de injeção de falhas escolhida. O resultado é uma avaliação quantitativa relativa da eficácia de algumas técnicas de programação defensiva na capacidade de tolerância a falhas inseguras de sistemas de aplicações críticas. Ao final, indicações de continuidade do trabalho são apresentadas. O ambiente metroferroviário, em que trabalha o autor, foi utilizado como estudo de caso. Entretanto, as considerações e conclusões desta tese se aplicam a qualquer sistema de missão critica. / Aiming the reduction of commercial systems` time to the market, standardized hardware, as microcontrollers and embedded microprocessors, has been broadly employed for critical applications, transferring to the software issues that once exclusively relied on the hardware design. Defensive programming techniques are preventive engines against hardware and software faults. In order to verify the safety of critical application systems, fault injection techniques were developed, allowing for the testing of fault tolerant techniques under conditions quite close to actual operational environments. The introduction of defensive programming techniques increases the safety of critical application systems. There are no references, on a large research base, on quantitative evaluations of defensive programming techniques. This thesis describes an experimental work towards a relative quantitative evaluation, organized in a few stages. First, some defensive programming techniques are shown, characterized and selected as the evaluation target. Following, fault injection techniques are described and one of them is selected as the agent of the experimental work. From this point on, the defensive programming techniques are verified under the fault injection technique chosen. The result is a relative quantitative evaluation on the efficiency of some defensive programming techniques on the unsafe fault tolerance capacity of critical application systems. Finally, indications for further work are presented. The railway environment, where the author works, was employed as a case study. However, the reasoning and the conclusions of this thesis are applicable to any critical mission system.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-05-15T14:37:43Z No. of bitstreams: 1 caracterizacao_estrutural.pdf: 34782082 bytes, checksum: fc9ee672678c1184a41664e1e459cd20 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-15T14:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 caracterizacao_estrutural.pdf: 34782082 bytes, checksum: fc9ee672678c1184a41664e1e459cd20 (MD5) Previous issue date: 2007-07-13 / Nenhuma / Este trabalho apresenta a caracterização estrutural do Sistema de Falhas Santa Bárbara, com base na análise de imagens de radar, de perfis de eletrorresistividade (técnica de caminhamento elétrico) e em dados de campo. O Sistema de Falhas Santa Bárbara é uma megaestrutura do Escudo Sul-riograndense. Com orientação NE-SW, estende-se da região onde aflora o Complexo Granítico Caçapava do Sul, a NE, até a região onde aflora o Complexo Granítico Lavras do Sul, a SW, passando pela Sub-bacia Santa Bárbara da Bacia do Camaquã. Fazem parte deste sistema, entre outras, as falhas conhecidas como Falha do Perau, Falha dos Cabritos e Falha do Segredo. A análise de imagem de radar destaca lineamentos com grandes extensões (dezenas de km) aproximadamente retilíneos, blocos soerguidos (estruturas em flor positivas), blocos rebaixados (estruturas em flor negativas, bacias pull-apart) e leques imbricados, além de estruturas de Riedel (falhas e fraturas secundárias). Os perfis de eletrorresistividade mostram que os principais lineamentos representam planos de descontinuidades verticais. A análise de afloramentos mostra que nas áreas de influência dos lineamentos principais e das estruturas de Riedel ocorrem zonas de deformação frágil, representativas de deformação em nível crustal raso. O conjunto de dados permite caracterizar o Sistema de Falhas Santa Bárbara como um sistema de falhas transcorrentes sinistrógiro, ao longo do qual se alternam estruturas geradas em domínios transpressivos ou transtensivos. A deformação está associada a um sistema de eixos principais de stress com σ1 orientado na direção N-S, σ2 aproximadamente vertical, e σ3 com orientação E-W. O sistema de falhas, que influenciou na colocação do Complexo Granito Caçapava do Sul e na sedimentação da Sub-bacia Santa Bárbara da Bacia do Camaquã, teve seu principal período de funcionamento por volta 540 Ma. / This Works present the structural characterization of the Santa Bárbara system of faults, based in analysis of radar images, electroresistivity profiles (lateral profiling technique) and field data's. The Santa Bárbara system of faults is a mega structure from the Sul-riograndense shield. With NE-SW orientation, it extend from the region where emerge the Caçapava do Sul Granite Complex, at NE, since the region where emerge the Lavras do Sul Granite Complex, at SW, passing by Santa Bárbara Sub-basin from Camaquã Basin. Are constituents of this system, faults knows like, Perau's Fault, Cabritos' Fault and Segredo's Fault. The analysis of radar images detaches lineaments with big extensions (a set of ten km) closely rectilineal, uplifted blocks (normal flower structures), lowered blocks (negative flower structures, pull-apart basins) and imbricate fans, besides Riedel's structures (secondary faults and fractures). The electroresistivity profiles show that the mains lineaments represent planes of vertical discontinuity. The analysis of outcrops shows that in the areas with the influence of the main lineaments and Riedel structures occurs a brittle deformation zones, representatives of the deformation in a high crustal level. The information permits to characterize the Santa Bárbara system of fault as a left-handed strike slip system, where along of, are alternated structures formed in transtensive or transpressive domains. The deformation is associated a system of stress axis, with σ1 oriented at N-S direction, σ2 closely vertical, and σ3 with orientation E-W. The fault system has influenced in the emplacement of Caçapava do Sul Granite Complex and in the sedimentation of the Santa Bárbara sub-basin from Camaquã basin, and has your main functionament period to near of 540 Ma.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 404266.pdf: 1735778 bytes, checksum: d2509663d82001555e81c857677ae9f9 (MD5) Previous issue date: 2008-03-18 / A complexidade de sistemas de software tem aumentado devido aos novos requisitos impostos pelas aplica??es modernas, tais como confiabilidade, seguran?a e disponibilidade. Sistemas confi?veis s?o sistemas que mant?m seu funcionamento de acordo com sua especifica??o mesmo na presen?a de situa??es excepcionais. Na tentativa de implementar sistemas mais robustos e confi?veis, torna-se imprescind?vel a utiliza??o de mecanismos capazes de lidar com problemas que potencialmente possam afetar seu perfeito funcionamento. Variados tipos de defeitos e situa??es inesperadas podem ocorrer em aplica??es que rodam sobre sistemas distribu?dos. Para que seja atingido um grau satisfat?rio de utiliza??o destes sistemas ? extremamente importante que sejam utilizadas t?cnicas objetivando coibir ou minimizar a exist?ncia de falhas. Toler?ncia a Falhas ? uma t?cnica que tem por objetivo oferecer alternativas que permitam ao sistema manter o funcionamento conforme sua especifica??o, mesmo na ocorr?ncia de situa??es indesejadas. A literatura descreve diversos tipos de mecanismos que auxiliam no desenvolvimento de aplica??es que possuem diversas atividades acontecendo simultaneamente. Em geral, um mecanismo composto por diversos participantes (objetos ou processos) executando um conjunto de atividades paralelamente ? chamado de intera??o multiparticipante. Em uma intera??o multiparticipante diversos participantes de alguma maneira "se unem"para produzir um estado combinado, intermedi?rio e tempor?rio e utilizam este estado para executar alguma atividade. Ap?s a atividade executada a intera??o ? desfeita e ent?o cada participante prossegue sua execu??o. Entretanto, diversas vezes a intera??o entre os participantes pode levar a situa??es onde toda a execu??o tem que ser refeita (efeito domin?). Para evitar este tipo de situa??o e para auxiliar no tratamento de exce??es concorrentes que podem ocorrer nos diversos participantes de uma intera??o pode-se utilizar, por exemplo, o mecanismo de intera??es multiparticipantes confi?veis (Dependable Multiparty Interactions - DMIs). Este mecanismo tem sido utilizado para o desenvolvimento de aplica??es em diversas ?reas. Todavia, percebemos que todos os estudos de casos desenvolvidos utilizando DMIs foram implementados manualmente, ou seja, sem a utiliza??o de nenhuma ferramenta de apoio. Tal situa??o al?m de acarretar um elevado tempo de desenvolvimento tamb?m facilita ? inclus?o de falhas no sistema. Nesta disserta??o apresentamos uma proposta de desenvolvimento de aplica??es confi?veis que utilizam o mecanismo de DMIs. Utilizando o IDE Eclipse desenvolvemos uma feramenta capaz de automatizar o processo de cria??o de aplica??es que utilizam DMIs para tolerar falhas, proporcionando aos desenvolvedores ganho de produtividade, redu??o da possibilidade de inser??o de falhas no c?digo, assim como facilitar a compreens?o dos elementos que comp?em uma DMI e a maneira como os mesmos est?o relacionados.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 430145.pdf: 1689253 bytes, checksum: 95ce19fe718b20a4573cd392edd2c72a (MD5) Previous issue date: 2009-12-17 / Anualmente, os computadores s?o utilizados nas mais diversas ?reas do conhecimento humano e s?o imprescind?veis em v?rias atividades fundamentais na sociedade. Particularmente em aplica??es industriais, o sistema computacional t?m que ser confi?vel e tolerante ? falhas, ou seja permitir que o sistema permane?a operando mesmo na presen?a de falhas. Desta forma, esta disserta??o tem como objetivo descrever um modelo de agentes tolerantes a falhas. A fim de atingir tal objetivo foi feito um estudo de conceitos fundamentais de arquiteturas de agentes deliberativos baseados em estados mentais, esses descritos por cren?as, desejos e inten??es (modeio Belief Desire Intention), que podem ser implemenados utilizando a linguagem de programa??o orientada a agentes AgentSpeak e o mecanismo de toler?ncia a falhas de intera??o multiparticipante confi?vel (Dependable Multiparty Interaction). Atrav?s destes conceitos ? implementado um sistema composto por v?rios elementos computacionais interativos, denominados agentes, que interagem com outros agentes, formando um sistema multiagentes que s?o implementadas util?zando o interpretador Jason de linguagem AgentSpeak. Esse interpretador se comunica com o simulador da C?lula de Produ??o FZI, escalonando o trabalho da c?lula de produ??o atrav?s das cren?as e desejos, re-escalonando o trabalho se ocorrer alguma mudan?a do estado do sistema. A implementa??o de um agente tolerante a falhas permite que o sistema execute a??es concorrentemente mesmo na presen?a de falhas, pois o mecanismo DMI gera uma intera??o multiparticipante entre diversos dispositivos que permite o tratamento de falhas concorrentes. A intera??o multiparticipante ? criada pelos agentes conforme as percep??es adquiridas no simulador da c?lula de produ??o, gerando a??es que s?o enviadas ao simulador, conseq?entemente, alterando o estado dos dispositivos.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-05-04T12:25:44Z No. of bitstreams: 1 467903 - Texto Completo.pdf: 2071415 bytes, checksum: 7b9c07b7d2604d46d4b4ea8d6c7bbfac (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T12:25:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 467903 - Texto Completo.pdf: 2071415 bytes, checksum: 7b9c07b7d2604d46d4b4ea8d6c7bbfac (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Fault tolerance has become an important mean to achieve high availability in computational systems. However, building fault tolerant architectures is not a trivial task. Reflection in Meta-level architectures has been used for years as a mean for implementation of nonfunctional requirements. In this way it is possible to have a clear separation of its implementation from the implementation of the business logic itself (functional requirements) in layers or levels. These levels have become known, respectively, as base-level and metalevel and are regularly used in nowadays systems? architecture since they bring several benefits such as increased reuse and reduced complexity, furthermore, they provide better responsibilities separation among systems? components. On the other hand, if the meta-level is a useful architecture artifice there is still the need to build the meta-level components that intend to handle fault tolerance in application?s services, the components need to be implemented and integrated to the system?s architecture, which involves some development effort and complexity. This work presents a proposal to build, automatically and in runtime, the meta-level components for fault tolerance handling in application?s services. More precisely, it intends to propose a framework ? named JFault ? which using reflection and dynamic compilation will leverage those requirements transparently and with minor changes in the system. The framework is implemented in Java, language that supports both reflection and dynamic compilation, but could be built in any programming language that supports such APIs. / Toler?ncia a falhas tornou-se um importante meio para se garantir alta disponibilidade de sistemas computacionais. No entanto, a constru??o de arquiteturas tolerantes a falhas n?o ? uma tarefa trivial. Reflex?o em arquiteturas de meta-n?vel tem sido usada h? anos como um meio para implementa??o de requisitos n?o-funcionais. Dessa forma ? poss?vel ter uma separa??o clara e em n?veis entre a implementa??o da l?gica de neg?cios do sistema (requisitos funcionais) e as relacionadas ao uso da aplica??o em termos de desempenho, usabilidade, seguran?a, disponibilidade, etc (n?o funcionais). Estes n?veis se tornaram conhecidos na literatura, respectivamente, como n?vel-base e meta-n?vel e s?o frequentemente utilizados em sistemas hoje em dia visto que trazem v?rios benef?cios como aumento de reuso de c?digo e redu??o de acoplamento entre os elementos da arquitetura, al?m de trazer uma melhor divis?o de responsabilidades entre os componentes do sistema. Por outro lado, se as arquiteturas de meta-n?vel se tornaram um artif?cio ?til, existe a necessidade de se implementar os componentes de meta-n?vel respons?veis pela cria??o de servi?os tolerantes a falhas, o que envolve esfor?o de desenvolvimento, adapta??es no sistema e geralmente adiciona certa complexidade ? arquitetura. Este trabalho apresenta uma proposta de construir, de forma autom?tica e em tempo de execu??o, os componentes de meta-n?vel para toler?ncia a falhas em servi?os de aplica??es. Mais precisamente, pretende propor um framework ? chamado JFault - que usando reflex?o e compila??o din?mica se prop?e a preencher esse requisito de forma transparente e com pequenas altera??es no sistema. O framework ? implementado em Java, linguagem que suporta tanto reflex?o como compila??o din?mica, mas poderia ser constru?do em qualquer linguagem de programa??o que suporta tais APIs.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-16T17:21:57Z No. of bitstreams: 1 470587 - Texto Completo.pdf: 6163395 bytes, checksum: b88f0389d39c7cc7f197b32966e6fe29 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T17:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 470587 - Texto Completo.pdf: 6163395 bytes, checksum: b88f0389d39c7cc7f197b32966e6fe29 (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / The continuous development of the transistor technology has enabled hundreds of processors to work interconnected by a NoC (network-on-chip). Nanotechnology has enabled the development of complex systems, however, fault vulnerability also increased. The literature presents partial solutions for fault tolerance issues, targeting parts of the system. An important gap in the literature is an integrated method from the router-level fault detection to the correct execution of applications in the MPSoC. The main goal of this dissertation is to present a fault-tolerant method from the physical layer to the transport layer. The MPSoC is modeled at the RTL level using VHDL.This work proposes fault tolerance techniques applied to intra-chip networks. Related work on fault tolerance at a systemic level, router level, link level and routing algorithms are studied. This work presents the research and development of two techniques: (i) protocols to enable the correct communication between task with partial degradation of the link enabling the router to operate even with faulted physical channels; (ii) test recovery method and of the router. This Dissertation considers permanent and transient faults.The HeMPS platform is the reference platform to evaluate the proposed techniques, together with a fault injection campaign where up to five random failures were injected simultaneously at each simulated scenario. Two applications were used to evaluate the proposed techniques, MPEG encoder and a synthetic application, resulting in 2,000 simulated scenarios. The results demonstrated the effectiveness of the proposal, with most scenarios running correctly with routers operating in degraded mode, with an impact on the execution time below 1%, with a router area overhead around 30%. / O cont?nuo desenvolvimento na tecnologia de transistores possibilitou que centenas de processadores trabalhassem interconectados por NoCs (network-on-chip). A nanotecnologia permitiu o desenvolvimento de complexos sistemas, por?m a vulnerabilidade a falhas tamb?m aumentou. A literatura apresenta solu??es parciais para o tema de toler?ncia a falhas, tendo como alvo partes do sistema. Uma importante lacuna na literatura ? um m?todo integrado para detec??o de falhas do n?vel do roteador at? a correta execu??o das aplica??es em MPSoC reais. O objetivo principal desta disserta??o ? apresentar um m?todo com toler?ncia a falhas da camada f?sica at? a camada de transporte. O MPSoC ? modelado em n?vel de RTL, usando VHDL.O presente trabalho prop?e t?cnicas de toler?ncia a falhas aplicadas a redes intrachip. S?o estudadas t?cnicas de toler?ncia a falhas em n?vel sist?mico, n?vel do roteador, n?vel de enlace e algoritmos de roteamento tolerante a falhas. Este trabalho apresenta a pesquisa e o desenvolvimento de duas t?cnicas: (i) protocolos para permitir a correta transmiss?o dos dados com degrada??o parcial do enlace, de forma a permitir que o roteador opere mesmo com canais f?sicos falhos; (ii) m?todo de teste e recupera??o do roteador. O modelo de falhas utilizado nesta Disserta??o ? de falhas permanentes e transientes.Para avaliar as t?cnicas propostas, foi utilizada a plataforma HeMPS, juntamente com uma campanha de inje??o de falhas onde at? cinco falhas aleat?rias foram injetadas nos canais de comunica??o entre os roteadores simultaneamente em cada cen?rio. Foram utilizadas duas aplica??es para avaliar as t?cnicas: codificador MPEG e uma aplica??o sint?tica, com um total de 2,000 cen?rios simulados. Os resultados demonstram a efetividade da proposta, com a maioria dos cen?rios executando corretamente com roteadores operando em modo degradado, com um impacto no tempo de execu??o abaixo de 1% e um aumente do ?rea de 30% no roteador.