A confiabilidade de algoritmos para detecção de pedestres é um problema fundamental para carros auto dirigíveis ou com auxílio de direção. Métodos que utilizam algoritmos de detecção de objetos como Histograma de Gradientes Orientados (HOG - Histogram of Oriented Gradients) ou Redes Neurais de Convolução (CNN – Convolutional Neural Network) são muito populares em aplicações automotivas. Unidades de Processamento Gráfico (GPU – Graphics Processing Unit) são exploradas para executar detecção de objetos de uma maneira eficiente. Infelizmente, as arquiteturas das atuais GPUs tem se mostrado particularmente vulneráveis a erros induzidos por radiação. Este trabalho apresenta uma validação e um estudo analítico sobre a confiabilidade de duas classes de algoritmos de detecção de objetos, HOG e CNN. Esta pesquisa almeja não somente quantificar, mas também qualificar os erros produzidos por radiação em aplicações de detecção de objetos em GPUs embarcadas. Os resultados experimentais com HOG foram obtidos usando duas arquiteturas de GPU embarcadas diferentes (Tegra e AMD APU), cada uma foi exposta por aproximadamente 100 horas em um feixe de nêutrons em Los Alamos National Lab (LANL). As métricas Precision e Recall foram usadas para validar a criticalidade do erro. Uma análise final mostrou que por um lado HOG é intrinsecamente resiliente a falhas (65% a 85% dos erros na saída tiveram um pequeno impacto na detecção), do outro lado alguns erros críticos aconteceram, tais que poderiam resultar em pedestres não detectados ou paradas desnecessárias do veículo. Este trabalho também avaliou a confiabilidade de duas Redes Neurais de Convolução para detecção de Objetos:Darknet e Faster RCNN. Três arquiteturas diferentes de GPUs foram expostas em um feixe de nêutrons controlado (Kepler, Maxwell, e Pascal), com as redes detectando objetos em dois data sets, Caltech e Visual Object Classes. Através da análise das saídas corrompidas das redes neurais, foi possível distinguir entre erros toleráveis e erros críticos, ou seja, erros que poderiam impactar na detecção de objetos. Adicionalmente, extensivas injeções de falhas no nível da aplicação (GDB) e em nível arquitetural (SASSIFI) foram feitas, para identificar partes críticas do código para o HOG e as CNNs. Os resultados mostraram que não são todos os estágios da detecção de objetos que são críticos para a confiabilidade da detecção final. Graças a injeção de falhas foi possível identificar partes do HOG e da Darknet, que se protegidas, irão com uma maior probabilidade aumentar a sua confiabilidade, sem adicionar um overhead desnecessário. A estratégia de tolerância a falhas proposta para o HOG foi capaz de detectar até 70% dos erros com 12% de overhead de tempo. / Pedestrian detection reliability is a fundamental problem for autonomous or aided driving. Methods that use object detection algorithms such as Histogram of Oriented Gradients (HOG) or Convolutional Neural Networks (CNN) are today very popular in automotive applications. Embedded Graphics Processing Units (GPUs) are exploited to make object detection in a very efficient manner. Unfortunately, GPUs architecture has been shown to be particularly vulnerable to radiation-induced failures. This work presents an experimental evaluation and analytical study of the reliability of two types of object detection algorithms: HOG and CNNs. This research aim is not just to quantify but also to qualify the radiation-induced errors on object detection applications executed in embedded GPUs. HOG experimental results were obtained using two different architectures of embedded GPUs (Tegra and AMD APU), each exposed for about 100 hours to a controlled neutron beam at Los Alamos National Lab (LANL). Precision and Recall metrics are considered to evaluate the error criticality. The reported analysis shows that, while being intrinsically resilient (65% to 85% of output errors only slightly impact detection), HOG experienced some particularly critical errors that could result in undetected pedestrians or unnecessary vehicle stops. This works also evaluates the reliability of two Convolutional Neural Networks for object detection: You Only Look Once (YOLO) and Faster RCNN. Three different GPU architectures were exposed to controlled neutron beams (Kepler, Maxwell, and Pascal) detecting objects in both Caltech and Visual Object Classes data sets. By analyzing the neural network corrupted output, it is possible to distinguish between tolerable errors and critical errors, i.e., errors that could impact detection. Additionally, extensive GDB-level and architectural-level fault-injection campaigns were performed to identify HOG and YOLO critical procedures. Results show that not all stages of object detection algorithms are critical to the final classification reliability. Thanks to the fault injection analysis it is possible to identify HOG and Darknet portions that, if hardened, are more likely to increase reliability without introducing unnecessary overhead. The proposed HOG hardening strategy is able to detect up to 70% of errors with a 12% execution time overhead.

Este trabalho relata observações e analises sobre como os detectores de defeitos influenciam as operação de consenso. O conceito dos detectores de defeitos é essencial para as operações de consenso em sistemas distribuídos assíncronos, uma vez que esses representam uma das (micas formas de sobrepujar as limitações impostas pela chamada Impossibilidade FLP (impossibilidade de diferenciar um processo falho de um processo mais lento). Enquanto os detectores de defeitos tem seu funcionamento bem definido através de duas propriedades, completeness e accuracy, Não há nenhuma restrição quanto a forma de implementá-los. Na literatura são encontrados vários modelos de detectores de defeitos, construídos com as mais variadas estratégias, mecanismos de comunicação e de detecção. No entanto, estes modelos não costumam ser acompanhados de uma comparação com os detectores já existentes; os autores limitam-se a apresentar as inovações dos mecanismos sugeridos. De toda literatura pesquisada, apenas um trabalho procurou comparar diferentes modelos de detectores de defeitos, e através de simulações, avaliou o impacto destes detectores sobre o tempo de terminação das operações de consenso. Entretanto, aquele trabalho era bem limitado, tanto nos modelos de detectores analisados quanto nos objetivos das observações. O presente trabalho procurou estender aquele experimento, incluindo mais modelos de detectores, e transportando-os para um ambiente prático de execução. As observações realizadas não ficaram limitadas as avaliações já realizadas por aquele trabalho, de tal forma que os modelos de detectores testados foram analisados sob diversas métricas, situações e parâmetros de operação. Essas avaliações possibilitaram verificar o comportamento dos detectores frente aos padrões de falhas mais significativos, avaliar o impacto de cada detector sobre as operações de consenso e a sua interação com os elementos do ambiente de execução. Essas avaliações permitiram fazer uma comparação dos detectores, possibilitando a identificação de suas limitações, suas situações de melhor desempenho e possíveis otimizações para serem realizadas em trabalhos futuros. / This work presents our observations and analysis on the influence of the failure detectors on the consensus algorithm. Failure detectors are essential to the consensus over an asynchronous distributed system, as they represent one of the few techniques that are able to circumvent the limitation imposed by the FLP Impossibility (the impossibility to distinguish a crashed process from a slow one, in asynchronous systems). While failure detectors are well defined through two properties, completeness and accuracy, there's no rule about their implementation. Thus, in the literature there are many models of failure detectors, each one implemented using different approaches to the communication and detection strategies. However, these detectors seldom compare themselves to the existing ones; their authors usually present only the advantages and innovations of the new model. Indeed, we only found one work that tried to compare different failure detectors. Using simulation techniques, that work evaluated the impact of the failure detectors on the consensus termination time. However, that research was very limited in the number of detectors analyzed and in the evaluation goals. The present work extended that experience, including more detectors in the analysis and evaluating them in a practical environment. Also, the observations were not restricted to those from the original paper, and the detectors were analyzed with more metrics, failure patterns and operational parameters. The evaluation allowed us to identify the behavior from the detectors in face of the most significant failure patterns, their influence on the consensus operation and their interaction with the execution environment. These evaluation also enabled us to compare the detectors, identifying their limitations, their best employment situations and possible optimizations to future developments.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-08-04T16:39:32Z No. of bitstreams: 1 TES_ODORICO_MACHADO_MENDIZABAL_COMPLETO.pdf: 1253774 bytes, checksum: 8ab2360ff12ca83b15b415cba7eda7de (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T16:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_ODORICO_MACHADO_MENDIZABAL_COMPLETO.pdf: 1253774 bytes, checksum: 8ab2360ff12ca83b15b415cba7eda7de (MD5) Previous issue date: 2016-05-16 / A well-established technique used to design fault-tolerant systems is state machine replication. In part, this is explained by the simplicity of the approach and its strong consistency guarantees. The traditional state machine replication model builds on the sequential execution of requests to ensure consistency among the replicas. Sequentiality of execution, however, threatens the scalability of replicas. Recently, some proposals have suggested parallelizing the execution of replicas to achieve higher performance. Despite the success of parallel state machine replication in accomplishing high performance, the implication of such models on the recovery is mostly left unaddressed. Even for the traditional state machine replication approach, relatively few studies have considered the issues involved in recovering faulty replicas. The motivation of this thesis is clarifying the challenges and performance implications involved in checkpointing and recovery for parallel state machine replication. The thesis also aims to advance the state-of-the-art by proposing novel algorithms for checkpointing and recovery in the context of parallel state machine replication. Performing checkpoints efficiently in such parallel models is more challenging than in classic state machine replication because the checkpoint operation must account for the execution of concurrent commands. In this thesis, we review checkpointing techniques for parallel approaches to state machine replication and compare their impact on performance through simulation. Furthermore, we propose two checkpoint techniques for one of these parallel models. Recovering a replica requires (a) retrieving and installing an up-to-date replica checkpoint, and (b) restoring and re-executing the log of commands not reflected in the checkpoint. Parallel state machine replication render recovery particularly challenging since throughput under normal execution (i.e., in the absence of failures) is very high. Consequently, the log of commands that need to be applied until the replica is available is typically large, which delays the recovery. We present two novel techniques to optimize recovery in parallel state machine replication. The first technique allows new commands to execute concurrently with the execution of logged commands, before replicas are completely updated. The second technique introduces ondemand state recovery, which allows segments of a checkpoint to be recovered concurrently. We experimentally assess the performance of our recovery techniques using a full-fledged parallel state machine replication prototype and compare the performance of these techniques to traditional recovery mechanisms under different scenarios. / A replica??o m?quina de estados ? uma t?cnica bem estabelecida para desenvolvimento de sistemas tolerantes a faltas. Em parte, isso ? explicado pela simplicidade da abordagem e sua garantia de consist?ncia forte. O modelo de replica??o m?quina de estados tradicional baseia-se na execu??o sequencial de requisi??es para garantir consist?ncia forte entre as r?plicas. A sequencialidade da execu??o, no entanto, compromete a escalabilidade. Recentemente, algumas propostas sugeriram paralelizar a execu??o de algumas requisi??es visando um aumento na vaz?o. Apesar do sucesso da replica??o m?quina de estados paralela em obter alto desempenho, as implica??es deste modelo em procedimentos de recupera??o s?o desprezadas. Mesmo para a abordagem de replica??o m?quina de estados tradicional, poucos estudos t?m considerado as quest?es envolvidas na recupera??o de r?plicas defeituosas. A motiva??o desta tese ? elucidar os desafios e implica??es no desempenho decorrentes de mecanismos de pontos de verifica??o e recupera??o em replica??o m?quina de estados paralela. A tese tamb?m avan?a no estado-da-arte, propondo novos algoritmos para pontos de verifica??o e recupera??o no contexto de replica??o m?quina de estados paralela. Criar pontos de verifica??o de forma eficiente em tais modelos ? mais desafiador do que na replica??o m?quina de estados cl?ssica porque deve-se considerar a execu??o concorrente de comandos. Nesta tese, n?s revisitamos as t?cnicas para pontos de verifica??o em abordagens paralelas de replica??o m?quina de estados e comparamos o impacto destas no desempenho atrav?s de simula??o. Al?m disso, n?s propomos duas t?cnicas de ponto de verifica??o para um destes modelos paralelos. Recuperar uma r?plica requer: (a) obter e instalar o estado de um ponto de verifica??o de uma r?plica atualizada, e (b) recuperar e re-executar os comandos n?o refletidos no ponto de verifica??o. T?cnicas paralelas para replica??o m?quina de estado tornam a recupera??o de r?plicas particularmente dif?cil uma vez que a vaz?o de processamento durante a execu??o normal (isto ?, na aus?ncia de falhas) ? muito alta. Consequentemente, o registo de comandos que precisa ser re-executado ? tipicamente grande, o que atrasa a recupera??o. N?s apresentamos duas novas t?cnicas para otimizar a recupera??o em replica??o m?quina de estados paralela. A primeira t?cnica permite que novos comandos sejam executados em paralelo com a re-execu??o dos comandos n?o refletidos no ponto de verifica??o. Isto ocorre antes da r?plica estar completamente atualizada. A segunda t?cnica introduz recupera??o de estado sob-demanda, permitindo que segmentos de um ponto de verifica??o possam ser recuperados apenas quando necess?rios, ou ainda, concorrentemente. N?s avaliamos o desempenho de nossas t?cnicas de recupera??o usando um prot?tipo completo para replica??o m?quina de estados paralela e comparamos o desempenho destas t?cnicas com mecanismos tradicionais de recupera??o em diferentes cen?rios.

As formigas são criaturas fascinantes que, além dos avanços na biologia também inspiraram pesquisas sobre teoria da informação. Em particular, o estudo resultou na criação da Teoria da Forragem de Informação, que descreve como os agentes de buscam informações em seu ambiente. Esta teoria também explica fenômenos recentes e bem-sucedidos, como crowd sourcing. Crowdsourcing tem sido aplicado a muitas atividades em engenharia de software, incluindo desenvolvimento, tradução e testes, mas uma atividade parece resistir: depuração. No entanto, os desenvolvedores sabem que a depuração pode exigir dedicação, esforço, longas horas de trabalho, por vezes, para mudar uma linha de código único. Nós introduzimos o conceito de Depuração em Enxame, para trazer crowd sourcing para a atividade de depuração. Através de crowd sourcing, pretendemos ajudar os desenvolvedores, capitalizando a sua dedicação, esforço e longas horas de trabalho para facilitar atividades de depuração. Mostramos que a depuração enxame requer uma abordagem específica para recolher informações relevantes, e descrevemos sua infra-estrutura. Mostramos também que a depuração em enxame pode reduzir o esforço desenvolvedores. Concluímos com as vantagens e limitações atuais de depuração enxame, e sugerir caminhos para superar estas limitações e ainda mais a adoção de crowd sourcing para atividades de depuração. / Ants are fascinating creatures that beyond the advances in biology have also inspired research on information theory. In particular, their study resulted in the creation of the Information Foraging Theory, which describes how agents forages for information in their environment. This theory also explains recent and fruitful phenomena, such as crowdsourcing. Many activities in software engineering have applied crowdsourcing, including development, translation, and testing, but one action seems to resist: debugging. Developers know that debugging can require dedication, effort, long hours of work, sometimes for changing one line of code only. We introduce the concept of Swarm Debugging, to bring crowdsourcing to the activity of debugging. Through crowdsourcing, we aim at helping developers by capitalizing on their dedication, effort, and long hours of work to ease debugging activities of their peers or theirs, on other bugs. We show that swarm debugging requires a particular approach to collect relevant information, and we describe the Swarm Debugging Infrastructure. We also show that swarm debugging minimizes developers effort. We conclude with the advantages and current limitations of swarm debugging and suggest directions to overcome these limitations and further the adoption of crowdsourcing for debugging activities.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5337_1.pdf: 2712381 bytes, checksum: ef54386909f89cae6f4af5d76ab17550 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Companhia Hidro Elétrica do São Francisco / Nos Sistemas Elétricos de Potência, os Compensadores Estáticos CE são equipamentos de elevada importância na regulação de tensão, tanto em regime permanente como em transitório, principalmente em sistemas onde os centros de carga estão localizados a grandes distâncias da geração. Esta dissertação, apresenta uma análise das causas de falha do Compensador Estático instalado na Subestação - SE de Fortaleza da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco - CHESF, estado do Ceará, Brasil, com ênfase nas origens das falhas e em suas soluções, utilizando como ferramenta de análise a Árvore de Falhas deste Equipamento. Neste trabalho, encontramos a Árvore de Falhas do CE, composta por 62 eventos básicos, dos quais 20 apresentaram histórico suficiente para a análise paramétrica em um banco de dados de 22 anos. A partir das curvas de probabilidade de falha dos eventos básicos, elaborou-se um plano de ação com melhorias nos processos de manutenção, para viabilizar a elevação da disponibilidade do CE, com o objetivo de maximizar a remuneração da empresa Transmissora, no caso, a CHESF, e a confiabilidade do sistema de transmissão

Orientador: Fábio Roberto Chavarette / Co-orientador: Mara Lúcia Martins Lopes / Banca: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Ivan Rizzo Guilherme / Resumo: Nesta dissertação de mestrado apresentam-se duas metodologias para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento de integridade de estruturas mecânicas e aeronáuticas, utilizando técnicas de computação inteligente, tais como as redes neurais artificiais e os sistemas imunológicos artificiais. Neste contexto, emprega-se uma rede neural artificial ARTMAP-Fuzzy e o algoritmo de seleção negativa. Ambas as técnicas são empregadas para realizar a análise, identificação e caracterização das falhas estruturais decorrentes da estrutura. A principal aplicação destes métodos é auxiliar no processo de inspeção de estruturas mecânicas e aeronáuticas, visando detectar e caracterizar falhas, bem como, a tomada de decisões, a fim de evitar catástrofes/acidentes. Com estas propostas busca-se a concepção de novos sistemas de monitoramento de integridade estrutural que possam ser modificados facilmente, para atender a permanente evolução das tecnologias e da indústria. Para avaliar as metodologias propostas, foram realizados experimentos em laboratório para gerar um banco de dados de sinais capturados em uma viga de alumínio. Os resultados obtidos pelos métodos são excelentes, apresentando robustez e precisão / Abstract: In this dissertation presents two methodologies to develop health monitoring of aircraft structures and mechanical systems, using intelligent computing techniques such as artificial neural networks and artificial immune systems. In this context, uses an ARTMAP-Fuzzy artificial neural network and the negative selection algorithm. Both techniques are used for the analysis, identification and characterization of structural failure due to the structure. The main application of these methods is to assist in the inspection of mechanical and aeronautical structures, to detect and characterize flaws as well, making decisions in order to avoid disasters/accidents. With these proposals one seeks to designing new systems for structural health monitoring that can be modified easily to cater to permanent evolution technologies and industry. To evaluate the proposed methodologies, experiments were performed in the laboratory to generate a database of captured signals in an aluminum beam. The results obtained by the methods are excellent, with robustness and accuracy / Mestre

Orientador: Samuel da Silva / Banca: Michael John Brennan / Banca: Roberto Gil Annes da Silva / Resumo: Esse trabalho apresenta uma abordagem baseada no processamento de séries temporais para tratar o problema de detecção e o prognóstico de danos em estruturas com sensores e atuadores piezelétricos acoplados considerando as possíveis variabilidades ambientais e operacionais. A primeira abordagem se baseia na identificação de um modelo autorregres- sivo de predição construído com um sinal temporal de resposta de referência. Métricas indicativas de danos são extraídas dos erros de predição e a separação de efeitos (carrega- mento ou danos) é feita por um algoritmo de agrupamento fuzzy. Esse procedimento é implementado em uma estrutura de material compósito ensaiada em um sistema para teste de materiais de modo a reproduzir condições de carregamento a fim de simular condições reais de operação da estrutura. Por outro lado, a segunda metodologia proposta emprega uma identificação de dois estágios. Primeiramente, um modelo autorregressivo é criado para o monitoramento estrutural como no procedimento anterior, porém, utilizando o controle estatístico de processos para detectar um dano progressivo. Em seguida, modelos autorregressivos com entradas exógenas são estimados para as condições de referência e de dano para acompanhar as variações de parâmetros e permitir a realização de um prognóstico sobre a condição estrutural futura da estrutura. Testes iniciais em uma placa de alumínio mostraram que este método é capaz de realizar um prognóstico razoável e predizer o comportamento dinâmico da estrutura associado com um nível específico de redução de massa. Ambos métodos e resultados são discutidos e comparados ao final do trabalho / Abstract: This work presents an approach based on time series processing to deal with the damage detection and prognosis issue in structures coupled with piezoelectric sensors and actuators considering eventual operational and environmental variabilities. The first approach is based on the identification of a predictive autoregressive model obtained with a reference time response. Damage indicative metrics are extracted from prediction errors and the separation of effects (loading or damage) is performed by a fuzzy clustering algorithm. This procedure is carried on a composite structure attached to a material test system to reproduce loading conditions in order to simulate real operational conditions. On the other hand, the second proposed methodology employs a two step identification. First, an autoregressive model is created for structural monitoring similarly to the previous procedure, but employing statistical process control to detect progressive damage. Next, autoregressive models with exogenous inputs are estimated for reference and damaged conditions in order to track variation of parameters, allowing the prognosis of the structure's future structural condition. Initial tests on an aluminum plate indicated that this method is capable of performing a reasonable prognosis and predicting structure's dynamic behavior associated to a specific level of mass reduction. Both methods and results are discussed and compared by the end of the work / Mestre

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e apresenta um mercado em franca expansão. Em razão do potencial produtivo e da lucratividade da cultura da cana-de-açúcar, o interesse pelas técnicas de manejo localizado e a procura por novas tecnologias estão aumentando. Sendo assim esse projeto visa estudar opções de sensores para a mensuração e georreferenciamento de falhas, explorando a aplicabilidade de sensores óticos ativos e sensores de presença disponíveis no mercado, na estimativa da ocorrência de falhas nas fileiras de cana-de-açúcar. Foi desenvolvido um sistema para a detecção de ausência de plantas e para a sua validação foram realizados ensaios sob condições controladas para definir o grau de incerteza do método. Também foi estudado o uso de um sensor ótico ativo que mede refletância de alvos em dois comprimentos de ondas, na região do visível (VIS) a 590 nm (âmbar) e no infravermelho próximo (IVP) a 880 nm. Foram realizados ensaios em campo para verificar a funcionalidade destes instalados em um trator. Para a validação foram coletados dados em duas áreas localizada na região de Iracemápolis, SP, durante a operação de quebra lombo. Estabeleceram-se valores de espaçamentos entre plantas de cana considerados como falha para o sensor de presença. Para o sensor ótico ativo foram realizadas calibrações in loco para definir valores de refletância que representam ausência de plantas. Nas áreas utilizadas foram alocadas parcelas virtuais onde foram amostradas manualmente as falhas, e posteriormente os valores de falhas foram comparados com aqueles estimados pelos sensores a partir do isolamento dessas parcelas. As observações indicam o que sensor de presença permitiu obter valores de falhas comparáveis àqueles obtidos com a leitura manual. Os resultados obtidos com o sensor ótico ativo foram comparáveis com aqueles mensurados manualmente em apenas uma das duas áreas experimentais. O sensor de presença permitiu a coleta de dados com elevada densidade, resultando em mapeamento da ocorrência de falhas grande detalhamento. Os dois métodos permitem o georreferenciamento das mensurações, oferecendo ao usuário a informação sobre as ocorrências e as suas localizações. / Brazil is the world\'s largest producer of sugarcane and has a booming market. Because of the productive potentiality and profitability of sugarcane the interest in site specific management techniques and demand for new technologies are increasing. Therefore this project aims to study options of sensors for measurement and georeferencing of failures, exploring the applicability of active optical sensors and presence sensors available, to estimate the occurrence of missing plants in sugarcane rows. It was developed a system for detecting the absence of plants and the validation tests were conducted under controlled conditions to define the uncertainty of the method. It was also studied the use of an active optical sensor that measures reflectance targets at two wavelengths in the visible region (VIS) at 590 nm (amber) and near infrared (NIR) at 880 nm. I It was conducted field tests to verify the functionality of the sensors installed on a tractor. Data from two fields located in the region of Iracemápolis Brazil were collected for the validation, during the operation of finishing/covering the furrows. Values were established for spacing between sugarcane plants considered as failure for the presence sensor. For the active optical sensor calibrations were performed in loco to define reflectance values that represent the absence of plants. Virtual plots were allocated in the experimental areas where failures were measured by hand following the procedure used by producers, and subsequently the values were compared with those estimated by the sensors isolating the plot areas. The observations indicate that the presence sensor allowed to obtain values comparable to those obtained with manual reading. The results obtained with the active optical sensor were comparable with those measured manually in only one of two experimental areas. The presence sensor allowed the data collection at a high density, resulting in mapping the occurrence of failures with great detail. Both methods enable georeferencing of measurements, providing the user with information about the failure occurrences and their locations.

nÃo hà / The latest technologies of integrated circuit manufacturing allow billions of transistors to be arranged on a single chip, enabling us to implement a complex parallel system, which requires a communications architecture with high scalability and high degree of parallelism, such as a Network-on-Chip (NoC). These technologies are very close to physical limitations, which increases the quantity of faults in circuit manufacturing and at runtime. Therefore, it is essential to provide a method for fault recovery that would enable the NoC to operate in the presence of faults and still ensure deadlock-free routing. The preprocessing of the most probable fault scenarios allows us to anticipate the calculation of deadlock-free routing, reducing the time that is necessary to interrupt the system during a fault occurrence. This work proposes a technique that employs the preprocessing of fault scenarios based on forecasting fault tendencies, which is performed with a fault threshold circuit operating in agreement with high-level software. The technique encompasses methods for dissimilarity analysis of scenarios based on cross-correlation measurements of fault link matrices, which allow us to define a reduced and efficient set of fault coverage scenarios. Experimental results employing RTL simulation with synthetic traffic prove the quality of the analytic metrics that are used to select the preprocessed scenarios. Furthermore, the experiments show the efficacy and efficiency of the proposed dissimilarity methods, quantifying the latency penalization when using the coverage scenarios approach. / As Ãltimas tecnologias de fabricaÃÃo de circuitos integrados habilitam bilhÃes de transistores a serem postos em um Ãnico chip, permitindo implementar um sistema paralelo complexo, o qual requer uma arquitetura de comunicaÃÃo que tenha grande escalabilidade e alto grau de paralelismo, tal como uma rede intrachip, em inglÃs, Network-on-Chip (NoC). Estas tecnologias estÃo muito prÃximas de limitaÃÃes fÃsicas, aumentando a quantidade de falhas na fabricaÃÃo dos circuitos e em tempo de operaÃÃo. Portanto, à essencial fornecer um mÃtodo para recuperaÃÃo de falha que permita a NoC operar na presenÃa de falhas e ainda garantir roteamento livre de deadlock. O prÃ-processamento de cenÃrios de falha mais provÃveis permite antecipar o cÃlculo de rotas livres de deadlock, reduzindo o tempo necessÃrio para interromper o sistema durante a ocorrÃncia de uma falha. Esta tese propÃe uma tÃcnica que emprega o prÃ-processamento de cenÃrios de falha baseado na previsÃo de tendÃncia de falhas, a qual à realizada com um circuito de limiar de falha operando em conjunto com um software de alto nÃvel. A tÃcnica contempla anÃlises de mÃtodos de dissimilaridade de cenÃrios baseadas na correlaÃÃo cruzada de matrizes bidimensionais de conexÃes com falha, que permite definir um conjunto reduzido e eficiente de cenÃrios de cobertura de falhas. Resultados experimentais, empregando simulaÃÃo com precisÃo em nÃvel de ciclo e trÃfego sintÃtico, provam a qualidade das mÃtricas analÃticas usadas para selecionar os cenÃrios prÃ-processados. AlÃm do mais, os experimentos mostraram a eficÃcia e eficiÃncia dos mÃtodos de dissimilaridades propostos, quantificando a penalizaÃÃo de latÃncia no uso da abordagem de cenÃrios de cobertura.

Submitted by Erickson Alves (erickson.higor@gmail.com) on 2018-11-22T22:41:27Z No. of bitstreams: 1 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) / Approved for entry into archive by PPGEE Engenharia Elétrica (mestrado_engeletrica@ufam.edu.br) on 2018-11-23T12:51:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) / Rejected by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br), reason: O depósito está incompleto. É necessário fazer o upload da Dissertação, da Carta de Encaminhamento assinada pelo orientador. Segue orientações no link http://biblioteca.ufam.edu.br/servicos/teses-e-dissertacoes Dúvidas? ddbc@ufam.edu.br on 2018-11-23T14:01:34Z (GMT) / Submitted by Erickson Alves (erickson.higor@gmail.com) on 2018-11-29T00:18:47Z No. of bitstreams: 3 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) carta_encaminhamento.pdf: 373281 bytes, checksum: 057300b8bfec478dcee8902fab4d381b (MD5) dissertação.pdf: 627984 bytes, checksum: cfec6a01af6780eda1337a48143def43 (MD5) / Approved for entry into archive by PPGEE Engenharia Elétrica (mestrado_engeletrica@ufam.edu.br) on 2018-11-29T13:12:34Z (GMT) No. of bitstreams: 3 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) carta_encaminhamento.pdf: 373281 bytes, checksum: 057300b8bfec478dcee8902fab4d381b (MD5) dissertação.pdf: 627984 bytes, checksum: cfec6a01af6780eda1337a48143def43 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-11-29T14:29:30Z (GMT) No. of bitstreams: 3 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) carta_encaminhamento.pdf: 373281 bytes, checksum: 057300b8bfec478dcee8902fab4d381b (MD5) dissertação.pdf: 627984 bytes, checksum: cfec6a01af6780eda1337a48143def43 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-29T14:29:30Z (GMT). No. of bitstreams: 3 capa de aprovação de Erickson.pdf: 159098 bytes, checksum: 53aadfbcf021e94fca0a6734d55714f0 (MD5) carta_encaminhamento.pdf: 373281 bytes, checksum: 057300b8bfec478dcee8902fab4d381b (MD5) dissertação.pdf: 627984 bytes, checksum: cfec6a01af6780eda1337a48143def43 (MD5) Previous issue date: 2018-09-14 / Este trabalho descreve uma nova abordagem para localizar falhas em programas concorrentes, a qual é baseada em técnicas de verificação de modelos limitada e sequencialização. A principal novidade dessa abordagem é a ideia de reproduzir um comportamento defeituoso em uma versão sequencial do programa concorrente. De forma a apontar linhas defeituosas, analizam-se os contraexemplos gerados por um verificador de modelos para o programa sequencial instrumentado e procura-se um valor para uma variável de diagnóstico, o qual corresponde a linhas reais no programa original. Essa abordagem é útil para aperfeiçoar o processo de depuração para programas concorrentes, já que ela diz qual linha deve ser corrigida e quais valores levam a uma execução bem-sucedida. Essa abordagem foi implementada como uma transformação código-a-código de um programa concorrente para um não-determinístico sequencial, o qual é então usado como entrada para ferramentas de verificação existentes. Resultados experimentais mostram que a abordagem descrita é eficaz e é capaz de localizar falhas na maioria dos casos de teste utilizados, extraídos da suíte da International Competition on Software Verification 2015. / Este trabalho descreve uma nova abordagem para localizar falhas em programas concorrentes, a qual é baseada em técnicas de verificação de modelos limitada e sequencialização. A principal novidade dessa abordagem é a ideia de reproduzir um comportamento defeituoso em uma versão sequencial do programa concorrente. De forma a apontar linhas defeituosas, analizam-se os contraexemplos gerados por um verificador de modelos para o programa sequencial instrumentado e procura-se um valor para uma variável de diagnóstico, o qual corresponde a linhas reais no programa original. Essa abordagem é útil para aperfeiçoar o processo de depuração para programas concorrentes, já que ela diz qual linha deve ser corrigida e quais valores levam a uma execução bem-sucedida. Essa abordagem foi implementada como uma transformação código-a-código de um programa concorrente para um não-determinístico sequencial, o qual é então usado como entrada para ferramentas de verificação existentes. Resultados experimentais mostram que a abordagem descrita é eficaz e é capaz de localizar falhas na maioria dos casos de teste utilizados, extraídos da suíte da International Competition on Software Verification 2015.