Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396635-Texto+Completo-0.pdf: 2355055 bytes, checksum: 3ab2ff37a02b1f58eb5351e33e64a2fb (MD5) Previous issue date: 2007 / The aim of this study was to develop a plugin of tomographic reconstruction for SPECT that could be performed and applied in both clinical and academic environments, in JAVA language, using an existing image-processing environment (ImageJ), allowing for universal access to that technology. The ImageJ program was chosen due to its portability and wide spread in the area of image processing. A graphic interface was developed, and two methods of tomographic reconstruction for emission images were implemented: an analytical method (FBP) and an iterative method (ML-EM). The analytical method allows for the utilization of tomographic reconstruction filters/windows (Rampa, Hamming, Shepp-Logan, Butterworth), with adjustable parameters defined by the user. The iterative method allows for the definition of the number of iterations that will be performed, with the option of image attenuation correction, using a projector-backprojector operator with an attenuation map previously known. Validation tests were carried out with simulated images of geometric models and an anthropomorphic model through Monte Carlo method, and the activity and attenuation distribution were known. Different image quality measures were used as quantitative instruments to assess the reconstructed images: contrast between interest regions, image profiles, and normalized standard deviation. The analysis of convergence of the iterative method through the estimate of the relationship between the average uptake and the standard deviation resulted in an indication of reconstruction with 10 to 15 iterations. The images reconstructed through the ML-EM method with attenuation correction presented better visual quality than the non-corrected images. The images reconstructed through the FBP method presented more noise and worse quantitative analysis when compared to the reference image. The performance tests of NucMed plugin showed that the FBP analytical method performed the reconstruction in a shorter period in comparison to ML-EM method (for 128x128-pixel images, time is 33 times shorter). By applying attenuation correction, the reconstruction time is approximately 3. 5 times longer. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um plugin de reconstrução tomográfica para SPECT executável e aplicável em ambiente clínico e acadêmico, em linguagem JAVA, utilizando um ambiente de processamento de imagens já existente (ImageJ), permitindo o acesso universal a essa tecnologia. O programa ImageJ foi escolhido devido a sua portabilidade e por ser bastante difundido na área de processamento de imagens. Foi desenvolvida uma interface gráfica e foram implementados dois métodos de reconstrução tomográfica para imagens de emissão: um método analítico (FBP) e um método iterativo (ML-EM). O método analítico permite que sejam utilizados filtros/janelas de reconstrução tomográfica (Rampa, Hamming, Shepp-Logan, Butterworth), com parâmetros ajustáveis definidos pelo usuário.O método iterativo ML-EM permite que seja definido o número de iterações que serão realizadas, com opção para correção de atenuação nas imagens, utilizando um algorítmo projetor-retroprojetor com um mapa de coeficientes de atenuação conhecido a priori. Foram realizados testes de validação com imagens simuladas de modelos geométricos e um modelo antropomórfico pelo método Monte Carlo, com distribuições de atividade e atenuação conhecidas. Como instrumentos quantitativos de avaliação das imagens reconstruídas foram realizadas medidas de contraste entre regiões de interesse, perfis de contagens e desvio padrão normalizado. A análise da convergência do método iterativo ML-EM, através do cálculo da relação entre a média de contagens e o desvio padrão, resultou em uma indicação de reconstrução com 10 a 15 iterações. As imagens reconstruídas pelo método ML-EM com correção de atenuação apresentam melhor qualidade visual do que as imagens sem correção. As imagens reconstruídas pelo método FBP aprsentam maior ruído e afastam-se quantitativamente da imagem ideal de referência. Os testes de performance do plugin NucMed mostraram que o método analítico FBP realiza a reconstrução em menor tempo em relação ao método ML-EM (para imagens de 128x128 pixels, o tempo é 33 vezes menor). Aplicando correção de atenuação, o tempo de reconstrução aumenta aproximadamente 3,5 vezes.

Renovate a program is always a hard work and full of problems. It requires a good knowledge of the old program and research and investigation. RECODER is a tool for supporting static metaprogramming of Java program sources. This tool has been patches over and over again since the new versions of Java were coming out. Because of that the code starts to be dirty and with a lot of patches. In order to clean up the implementation the code should be renovated. In this thesis, we present the changes that were introduced to the grammar and the implementation of the new parser for RECODER using a different technology. / RECODER

Detta arbete är det första steget i en lång process vars slutgiltiga mål är att utveckla en metod för automatisk övergång från en icke-generisk objektorienterad applikation till en generisk. Helst borde stöd för en sådan transformation implementeras i en utvecklingsmiljö, IDE. En analogi skulle kunna dras till faktorisering av klasser, en operation som stöds av de flesta utvecklingsmiljöer idag. Som ett första steg i en pågående process är detta arbete tänkt att fungera som ett icke-trivialt exempel för framtida analys. Exemplet består av ett icke-generisk och ett generisk grafpaket som är skrivet i Java 1.4.2 respektive Java 5.0. Uppsatsen beskriver övergången från den icke-generiska till den generiska lösningen på systematiskt sätt som går att upprepa. Tanken är att detta arbete även skall kunna appliceras på andra språk och applikationer i framtiden. / This work is the first step in a long process, which final goal is to develop a method that automatically allows you to go from a non-generic object-oriented program to a generic one. Preferably, support for such a conversion should be implemented in an Integrated Development Environment (IDE). An analogy could be drawn to the factorisation of classes, an operation supported by the most common IDEs today. As a first step in an ongoing process, this work is meant to be a non-trivial example for future analysis. The example project constitutes of a non-generic and a generic graph package, which is written in Java 1.4.2 and Java 5.0 respectively. The thesis describes the transition from the non-generic to the generic solution in a systematic and repeatable way. The idea is that this work could be applied to other languages and applications in the future, as well.

The introduction of Java 5.0 came along with an extension of the language syntax. Several new language features as generic types and enumeration types were added to the language specification. These features cause downward-incompatibilities, code written in Java 5.0 will not work on older versions of the Java runtime environment. For some active projects, however, it is not possible to upgrade to higher Java versions, since some code might not be supported on Java 5.0. If one still wants to use components written in Java 5.0, these must be downgraded. Up to now this has been accomplished mostly by transforming the byte code of these programs. In this thesis, we present a set of transformations which transform Java 5.0 source code to Java 1.4 compatible code. We successfully apply these transformations to two larger projects and compare our approach to the up to now common byte-code based tools.

This master’s thesis intention is to develop a Java language framework with XAP providing state provisioning function. The idea is that the state from an application should be transferred between different application instances opening up for continuous application use. By using our framework prototype, applications which are provided by XAP can implement the state provisioning function. We first introduce our framework and its core mechanisms. To be able to verify it, we also present an evaluation of the feasibility and practicability of our framework.

By the increasing needs of software industry, software systems became more complex constructions than ever before. As a result of increasing complexity in software systems, functional decomposition of these systems gains the status of the most important aspect in the software development process. Dividing problems to sub-problems and producing specific solutions for divided parts makes it easier to solve the main problem. Component Based Software Engineering is a way of developing software systems that consists of logically or functionally decomposed components which integrated to each other by the help of well-defined interfaces. CBSE relies on architectural design of a software system. Planning phase and implementation of a software project may differ time to time. Because of the complexity of software systems, solving specific problems may affect the architecture of the whole system. In spite of sophisticated software engineering processes and CASE tools there is still a large gap between the planned and implemented architecture of software systems. Finding deviations from architecture in source code is a non-trivial task requiring tool support. Since, matching operation of designed software architecture and implemented software architecture needs to check design documents against implementation code. This manual checking operation is nearly impossible for major software systems. Software Architecture Checker provides a great approach to check the architecture of any software system. This bachelor thesis examines the approach behind the Software Architecture Checker.

Um espaço de tuplas tem como função criar uma abstração de memória compartilhada sobre um sistema distribuído. Por propiciar modelos de programação muito simples e com baixo acoplamento entre os elementos do sistema, espaços de tuplas têm sido empregados na construção de sistemas distribuídos complexos. O espaço de tuplas JavaSpaces é um dos mais populares espaços de tuplas para a linguagem Java. Ele tem como características relevantes a conformidade a objetos, a persistência e o emprego de transações. As atuais implementações de JavaSpaces apresentam restrições como: complexidade de configuração, limitação de alcance e não serem abertas. Por “complexidade de configuração” entende-se ter que usar boa parte da infra-estrutura Jini (feita para facilitar o desenvolvimento e administração de sistemas distribuídos) e o Remote Method Invocation (mecanismo de chamadas remotas padrão no ambiente Java), mesmo quando eles seriam dispensáveis. Por "limitação de alcance", entende-se não poder usar as implementações sobre redes amplas, como a Internet. Por “não ser aberto” entende-se que: ou o código fonte não está disponível ou o código fonte e o aplicativo são distribuídos por licenças de software proprietárias ou o uso do software requer algum componente proprietário. Um projeto de espaço de tuplas em conformidade com a especificação JavaSpaces e que busca contornar as restrições acima é apresentado neste trabalho. São destaques do projeto proposto: 1. Dispensar o Remote Method Invocation pois utiliza sockets diretamente; 2. Implementar a persistência sobre bases de dados relacionais; 3. Suscitar o emprego de um mecanismo direto para obtenção de proxies Jini. As características 1 e 3 simplificam a configuração do espaço de tuplas e viabilizam o seu emprego da Internet. A característica 2 viabiliza uma implementação baseada em software aberto. Um protótipo foi implementado para verificar as idéias propostas.

Esse trabalho de dissertação está incluído no contexto das pesquisas realizadas no Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da UFRGS. Ele aborda as áreas da computação de alto desempenho, interfaces simples de programação e de sistemas de interconexão de redes velozes. A máquina paralela formada por agregados (clusters) tem se destacado por apresentar os recursos computacionais necessários às aplicações intensivas que necessitam de alto desempenho. Referente a interfaces de programação, Java tem se mostrado uma boa opção para a escrita de aplicações paralelas por oferecer os sistemas de RMI e de soquetes que realizam comunicação entre dois computadores, além de todas as facilidades da orientação a objetos. Na área a respeito de interconexão de rede velozes está emergindo como uma tentativa de padronização a nova tecnologia Infiniband. Ela proporciona uma baixa latência de comunicação e uma alta vazão de dados, além de uma série de vantagens implementadas diretamente no hardware. É neste contexto que se desenvolve o presente trabalho de dissertação de mestrado. O seu tema principal é o sistema Aldeia que reimplementa a interface bastante conhecida de soquetes Java para realizar comunicação assíncrona em agregados formados por redes de sistema. Em especial, o seu foco é redes configuradas com equipamentos Infiniband. O Aldeia objetiva assim preencher a lacuna de desempenho do sistema padrão de soquetes Java, que além de usar TCP/IP possui um caráter síncrono. Além de Infiniband, o Aldeia também procura usufruir dos avanços já realizados na biblioteca DECK, desenvolvida no GPPD da UFRGS. Com a sua adoção, é possível realizar comunicação com uma interface Java sobre redes Myrinet, SCI, além de TCP/IP. Somada a essa vantagem, a utilização do DECK também proporciona a propriedade de geração de rastros para a depuração de programas paralelos escritos com o Aldeia. Uma das grandes vantagens do Aldeia está na sua capacidade de transmitir dados assincronamente. Usando essa técnica, cálculos da aplicação podem ser realizados concorrentemente com as operações pela rede. Por fim, os canais de dados do Aldeia substituem perfeitamente aqueles utilizados para a serialização de objetos. Nesse mesmo caminho, o Aldeia pode ser integrado à sistemas que utilizem a implementação de soquetes Java, agora para operar sobre redes de alta velocidade. Palavras-chave: Arquitetura Infiniband, agregado de computadores, linguagem de programação Java, alto desempenho, interface de programação.

Muitos aplicativos atuais, envolvendo diversos domínios de conhecimento, são estruturados como arquiteturas de software que incorporam, além dos requisitos funcionais, requisitos não funcionais, como segurança, por exemplo. Tais requisitos podem constituir um domínio próprio, e, portanto, serem comuns a várias outras arquiteturas de software. Tecnologias como Programação Orientada a Aspectos, Reflexão Computacional e Padrões de Projeto colaboram no desenvolvimento de arquiteturas que provêem a separação de requisitos não funcionais. Porém, sua experimentação e adoção no domínio da segurança computacional ainda é incipiente. O foco deste trabalho é a elaboração de um padrão de projeto voltado à segurança, utilizando como arquitetura conceitual programação orientada a aspectos, e como arquitetura de implementação, reflexão computacional. A composição destas tecnologias resulta em um middleware orientado à segurança, voltado a aplicações desenvolvidas em Java. Estuda-se as tecnologias, seus relacionamentos com a área de segurança, seguido da proposta de uma arquitetura de referência, a partir da qual é extraído um protótipo do middleware de segurança. Este, por sua vez, provê mecanismos de segurança tão transparentes quanto possível para as aplicações que suporta. Com o objetivo de realizar a implementação do middleware de segurança, também são estudadas os mecanismos de segurança da plataforma Java, porém limitado ao escopo deste trabalho. Segue-se o estudo da base conceitual das tecnologias de Reflexão Computacional, o modelo de implementação, seguido de Programação Orientada a Aspectos, o modelo conceitual, e, por fim, têm-se os Padrões de Projeto, a arquitetura de referência. Integrando as três tecnologias apresentadas, propõe-se um modelo, que estabelece a composição de um Padrão Proxy, estruturado de acordo com a arquitetura reflexiva. Este modelo de arquitetura objetiva implementar o aspecto de segurança de acesso a componentes Java, de forma não intrusiva,. Baseado no modelo, descreve-se a implementação dos diversos elementos do middleware, estruturados de forma a ilustrar os conceitos propostos. Ao final, apresenta-se resultados obtidos durante a elaboração deste trabalho, bem como críticas e sugestões de trabalhos futuros.

A linguagem de programação Java vem sendo uma das escolhidas para a implementação de aplicações compostas por objetos distribuídos. Estas aplicações caracterizam-se por possuir comportamento complexo e, portanto, são mais difíceis de depurar e refinar para obter melhores desempenhos. Considerando a necessidade do desenvolvimento de uma ferramenta de monitoração para o modelo de objetos distribuídos, que colete informações mais detalhadas sobre a execução da aplicação, é apresentado neste trabalho um ambiente de monitoração de aplicações distribuídas escritas em Java, o DOMonitor. Um dos objetivos do DOMonitor é obter o comportamento que a aplicação apresenta durante a execução, possibilitando a detecção de comportamentos equivocados e seu respectivo refinamento. O DOMonitor é voltado para aplicações compostas por objetos distribuídos e caracteriza-se por identificar principalmente: (i) o comportamento dinâmico das threads; (ii) a utilização dos métodos de sincronização; e (iii) a comunicação entre os entes distribuídos da aplicação. O DOMonitor está fundamentado em quatro premissas: (i) ser transparente para o usuário, não exigindo anotações no código fonte; (ii) apresentar uma organização modular, e por isto ser flexível e expansível; (iii) ser portável, não exigindo nenhuma alteração na Maquina Virtual Java; e (iv) operar de forma a garantir a ordem dos eventos previstos pelo programa. Os dados produzidos pelo DOMonitor podem ser utilizados com diversas finalidades tais como visualização da execução, escalonamento e como suporte à execução de aplicações móveis. Para comprovar esta versatilidade, foi proposta a integração do sistema a dois outros projetos, o Pajé e o ISAM. O projeto ISAM utilizará os dados monitorados para tomadas de decisão durante o curso da execução e o projeto Pajé permite a visualização gráfica das características dinâmicas de uma aplicação Java.