Os mapas conceituais (MCs) são úteis para representar o conhecimento dos alunos e promover a aprendizagem significativa. A análise detalhada de mapas conceituais pode revelar informações latentes que não são percebidas a partir da mera leitura do seu conjunto de proposições. O presente trabalho tem como objetivo propor a análise de vizinhança (AViz) como uma forma inovadora de analisar os MCs obtidos em sala de aula. A seleção de um conceito obrigatório (CO) permite verificar como os alunos o relaciona com outros conceitos, que são denominados conceitos vizinhos (CVs). MCs (n=69) sobre as mudanças climáticas formam o primeiro conjunto de dados empíricos que ratifica o potencial da AViz. O CO selecionado foi dispersão, a fim de analisar se os alunos conseguem relacioná-lo com o caráter global desse problema ambiental. Os padrões identificados a partir da AViz sugerem que, apesar de serem submetidos a uma mesma sequência didática, nem todos os alunos conseguiram utilizar o CO de forma adequada. Isso pode ser explicado a partir da Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, que destaca o papel fundamental dos conhecimentos prévios no processo de assimilação de novas informações. / Concept maps (CMs) are useful to represent students\' knowledge and to promote meaningful learning. The deep analysis of concept maps may reveal latent information that is not perceived from the simple reading of its propositional network. This work proposes the Neighborhood Analysis (NeAn) as an innovative way to analyze the CMs obtained in classrooms. The selection of a compulsory concept (CC) allows teachers to evaluate how the students relate it to other concepts, named neighbors (NCs). CMs (n=69) on climate change are the first set of empirical data that confirms the potential of NeAn. Dispersion was selected as CC in order to check whether students can relate it with the global perspective of this environmental problem. The patterns found from the NeAn suggest that, despite being exposed to the same didactic activities, some students could not use the CC properly. This may be explained from David Ausubel\'s learning theory, which stresses the critical role of prior knowledge in the assimilation process of new information.

A tese propõe uma interpretação do Plano Educacional de Brasília por meio do cruzamento de leituras sobre três de seus aspectos. Apropriações das ideias em circulação sobre educação e cidade, o urbanismo de seu Plano Piloto e a tipologia de seu lugar escola em relação a práticas cotidianas de sua implementação são tópicos desde os quais uma miríade de personagens, propostas, conceitos e significações foi mobilizada para tratar das dimensões educativas do projeto de urbanidade concebido para a nova capital. A obra de Anísio Teixeira alinhava a interpretação proposta, funcionando como norte e recorte para o conjunto de circunstâncias entendidas como precedentes fundamentais da formulação deste projeto educativo. Sua trajetória, no entanto, é pensada como oportunidade especial de enfrentamento das relações, trocas e dissonâncias entre os campos da educação e da arquitetura e urbanismo, seja em âmbito nacional, seja internacionalmente considerados. Nos limites de uma leitura interdisciplinar entre arquitetura, urbanismo e educação, a tese formula uma narrativa sobre a produção do espaço escolar no contexto de modernidade que construiu Brasília. / The thesis proposes an interpretation of the Educational Plan of Brasilia through the crossing of readings on three of its aspects. Appropriations of circulating ideas about education and city, the urbanism of its Pilot Plan, and the typology of its school place in relation to the daily practices of its implementation are topics from which a myriad of characters, proposals, concepts and meanings have been mobilized to treat of the educational dimensions of the urbanity project designed for the new capital. The work of Anísio Teixeira aligned the proposed interpretation, functioning as a north and a cut for the set of circumstances understood as fundamental precedents of the formulation of this educational project. Its trajectory, however, is thought of as a special opportunity to confront relations, exchanges and dissonances between the fields of education and architecture and urbanism, both nationally and internationally. Within the limits of an interdisciplinary reading between architecture, urbanism and education, the thesis formulates a narrative about the production of the school space in the context of modernity that built Brasilia.

Neste trabalho, é proposta uma metodologia para estimar o estado de um sistema elétrico de potência (SEPs) durante variações de tensão de curta duração (VTCDs) causadas por faltas elétricas nas linhas que compõem a rede elétrica avaliada. Para cumprir esta meta, são utilizados os valores registrados nos equipamentos de medição instalados nas redes elétricas. Na realidade, existem poucos equipamentos nas redes elétricas devido aos custos elevados dos medidores de qualidade de energia elétrica (QEE). Embora estes custos tenham diminuído nos últimos anos, ainda é inviável a utilização de um número suficiente de medidores para garantir a monitoração de toda a rede, por tornar-se muito oneroso. Esta realidade constitui um desafio para se desenvolver técnicas que permitam, a partir de um pequeno número de pontos de monitoração, determinar os locais de faltas e estimar os valores das VTCDs em todas as barras que compõem um sistema elétrico. Como contribuição à solução destes problemas, esta tese propõe a utilização do algoritmo denominado Estratégias Evolutivas (EEs), que integra a família dos Algoritmos Evolutivos. Tal algoritmo mostrou ser viável por sua facilidade de implementação e rapidez de resposta na busca de uma solução dentro de um vasto espaço de soluções. As EEs, nesta tese, são utilizadas para se determinar: o local de falta, tipo de falta e impedância de falta, que caracterizam um indivíduo, de forma que as tensões resultantes nas barras monitoradas sejam as mais próximas possíveis das medições realizadas. Para alcançar esse objetivo, inicialmente se constrói uma população inicial de indivíduos que representam alternativas de solução do problema. Em seguida, uma parte destes indivíduos será submetida a mutação e recombinação para então serem selecionados os indivíduos que sobreviverão na geração futura. Este processo iterativo é realizado até que se encontre uma solução o mais próximo da procurada. Cada indivíduo é avaliado através de função objetivo, que representa o erro quadrático entre os valores medidos e os valores calculados. Para este cálculo, é necessário simular um curto-circuito com as características do indivíduo avaliado com base em informações da rede bem como dos valores das tensões provenientes dos medidores. A partir da determinação das características da falta, é feita a estimação dos valores das tensões em toda a rede levando à avaliação das VTCDs. Uma vez atingido este objetivo, é possível, por exemplo, determinar indicadores de qualidade associados às VTCDs, como o SARFI (System Average RMS Frequency Index), determinar as áreas mais propensas a causar as VTCDs e elaborar planos de manutenção preventiva. Foram implementados dois algoritmos que calculam o número mínimo de medidores e os locais onde estes devem ser instalados. O primeiro algoritmo tem a finalidade de garantir o monitoramento de toda a rede em relação às VTCDs enquanto o segundo garante o menor erro de estimação de VTCDs nas barras onde não se têm medidores instalados. A referida metodologia pode ser aplicada em redes radiais ou em malha, sendo inicialmente aplicada em sistemas de pequeno porte (redes de 14 e 30 barras do IEEE) com intuito de verificar a capacidade do algoritmo. Foram então simuladas redes de maior complexidade, por meio de testes em redes de 57 barras e 118 barras do IEEE. Para avaliar a eficiência da metodologia desenvolvida foi feita uma comparação com outra metodologia de otimização baseada em Algoritmos Genéticos (AGs). / A methodology is herein proposed to estimate Short Duration Voltage Variation (SDVV) in electric power systems, caused by electrical faults. To attain this target, values recorded by measurement equipment in specific sites are used. In fact, there are few power quality meters installed in power networks, due to the high cost of such meters. Although these costs have decreased in recent years, the installation of a sufficient number of meters to ensure monitoring the entire network is still unfeasible. This reality poses a challenge to developing techniques that, with a small number of monitoring points, allow the determination of fault locations and estimation of SDVV values in specified buses. As contribution this thesis proposes an algorithm called Evolutionary Strategies (ESE), which integrates the group of evolutionary algorithms. This algorithm can be easily implemented and finds a solution within a wide solution space. The ESE determines the fault location, fault type and fault impedance, that characterize an individual, so that the resulting voltages on monitored buses are as close as possible to the measured ones. An initial population is generated as alternative solutions to the problem. Some of the individuals in the population will be submitted to mutation and recombination operators. Individuals are then selected to the future generation. An iterative process is carried out to determine a solution as close as possible to the desired one. Each individual is evaluated by the objective function, which represents the quadratic error between the measured and calculated values. This calculation is based on short circuit calculation related to the evaluated individual and from information of voltage values gathered from power quality meters. Voltage values in specific network buses can then be determined to monitor their corresponding SDVV values. This allows, for example, determining quality indicators associated to the SDVV, such as the System Average RMS Frequency Index (SARFI), to evaluate sensitive areas, i.e. which are prone to cause SDVVs and to develop plans for preventive maintenance. Two algorithms that calculate the minimum number of meters and their locations have been implemented. The first algorithm aims to ensure monitoring the entire network regarding SDVVs, while the second algorithm ensures the smallest error of SDVV estimation in buses where no meters are installed. This methodology can be applied to meshed or radial networks. It was initially implemented in small networks (IEEE 14 and 30 buses) with the purpose of verifying the ability of algorithm. In sequence the methodology was applied to more complex networks (IEEE 57 and 118 buses). To assess the efficiency of the methodology a comparison with other optimization methodology based on Genetic Algorithms (GA) was carried out.

Esta pesquisa trata da aplicação de meta-heurísticas baseadas em busca em vizinhança variável em problemas de operação de transportes. Desta forma, buscou-se encontrar problemas complexos durante a operação de sistemas de transportes, nas grandes cidades, que possam ser resolvidos com a aplicação de meta-heurística baseada em busca em vizinhança variável. Este trabalho aborda dois diferentes problemas de planejamento e operação de transportes. O primeiro problema abordado neste trabalho é o Problema de Programação da Tabela de Horários, de Veículos e de Tripulantes de Ônibus, no qual as viagens que comporão a tabela de horários, os veículos que executarão as viagens e as tripulações que operarão os veículos são alocadas simultaneamente e de maneira integrada. O segundo problema a ser abordado é o problema de distribuição física, o qual envolve o agrupamento e a alocação de entregas a uma frota de veículos visando minimizar o frete total. Uma abordagem para a modelagem matemática deste problema é modelar como um problema de bin-packing, com bins de tamanho variável unidimensional (do inglês Variable Sized Bin-Packing Problem - VSBPP), ou seja, uma generalização do tradicional problema de bin-packing no qual bins (veículos) de diferentes capacidades e custos estão disponíveis para a alocação de um conjunto de objetos (cargas), de modo que o custo total dos bins (veículos) utilizados seja mínimo. A outra abordagem proposta para o problema de distribuição física é modelar o problema como um problema de bin-packing, com bins de tamanho variável bidimensional (do inglês Bidimensional Variable Sized Bin-Packing Problem BiD-VSBPP). Assim sendo, trata-se de uma expansão do problema de bin-packing com bins de tamanho variável unidimensional (VSBPP), no qual bins (veículos) de diferentes capacidades (capacidade volumétrica e capacidade de carga) e custos estão disponíveis para a alocação de um conjunto de objetos (cargas), os quais possuem as dimensões peso e volume, de modo que o custo total dos bins (veículos) utilizados seja mínimo. Durante a realização deste trabalho, foi desenvolvido um programa computacional em C++, o qual implementa a meta-heurística Busca em Vizinhança Variável (VNS) e duas meta-heurísticas baseadas em VNS. São apresentados resultados de experimentos computacionais com dados reais e dados benchmarking. Os resultados obtidos comprovam a eficácia das meta-heurísticas propostas. / This work approaches variable neighborhood search meta-heuristic applicate on transport operation problems. This way, we sought find complex transport operation problems in large cities that can be solved with the variable neighborhood search meta-heuristic application. This work approaches two different transport planning and operation problems. The first problem approached in this paper is the Bus Timetable Vehicle Crew Scheduling Problem, in which timetabling, bus and crew schedules are simultaneously determined in an integrated approach. The second problem to be approached is the physical distribution problem which comprises grouping and assigning deliveries to a heterogeneous fleet of vehicles aiming to minimize the total freight cost. The problem can be mathematical modeled as one-dimensional Variable Sized Bin-Packing Problem (VSBPP), a generalization of the traditional bin-packing problem, in which bins (vehicles) with different sizes and costs are available for the assignment of the objects (deliveries) such that the total cost of the used bins (vehicles) is minimized. Another proposed approach to the problem of physical distribution is model as two dimensional Variable Sized Bin-Packing Problem (BiD-VSBPP). Therefore, it is an expansion of the bin-packing problem with bins variable-length-dimensional (VSBPP), in which bins (vehicle) of different capacity (capacity and load carrying capacity) and costs are available for allocation a set of objects (loads), which have the dimensions weight and volume, so that minimized the total cost of bins (vehicle). In this work, was developed a C++ software implemented, which was implemented a meta-heuristic Variable Neighborhood Search (VNS) and two others meta-heuristics based on VNS. Computational results for real-world problems and benchmarking problems are presented, showing the effectiveness of these proposed meta-heuristics.

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:28:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela Granja Porto.pdf: 2602670 bytes, checksum: 11f46ae37606c9bc2990b65ec5aa2261 (MD5) Previous issue date: 2008-10-28 / This project intends to analyze the Environmental Impact Assessment and Environmental Impact Report - EIA / RIMA, as well as the Neighborhood Impact Assessment - EIV (provided for in Article 36 of the Federal Law no. 10.257/2001), as applied to the implementation of enterprises and activities in urban area. The main objective of this study is to verify how the EIV could be better used in order to make it possible to offer the inhabitants of Brazilian cities more quality of life (sustainable cities). To achieve this goal, this work will be based on the analysis of the above instruments and the provisions of Article 38 of the Statute of the City, according to which "The development of EIV does not replace the elaboration and approval of prior Environmental Impact Assessment (EIA), required by environmental legislation . In order to encourage the proposed debate, this work will approach some key issues, such as: the socio-environmental function of property; the concept of environmental impact; the concept of sustainable city, sustainable development and quality of life in cities; the principle of human dignity; and the postulate of reasonability and of proportionality, among other questions considered fundamental for better understanding the central theme of this research. With this intent, this project will examine the main indoctrinators, as well as the existing case law on each issue. The central issue will be developed based on the contextualization of environmental protection before and after the 1988 Constitution, the legislation below. Then the instruments in focus and their characteristics, similarities, and differences will be analyzed, as well as how they fit into the context in point. A few historical references about the origins of cities, particularly in Brazil and Latin America, and eventually the old cities, will be reported, in order to foster the main proposed discussion / O projeto ora proposto busca realizar um cotejo entre o Estudo de Impacto Ambiental e Relatório de Impacto Ambiental - EIA/RIMA, e o Estudo de Impacto de Vizinhança EIV (previsto no artigo 38 da Lei Federal nº. 10.257/2001), para empreendimentos e atividades que pretendem se instalar em área urbana. O objetivo principal desse trabalho é verificar como o EIV poderia ser mais bem utilizado para se oferecer melhor qualidade de vida para os habitantes das cidades brasileiras (cidades sustentáveis). Com esse objetivo, o presente trabalho terá como base a análise dos instrumentos referidos, bem como o disposto no artigo 38 do Estatuto da Cidade, segundo o qual A elaboração de EIV não substitui a elaboração e aprovação de estudo prévio de impacto ambiental (EIA), requeridas nos termos da legislação ambiental . No desenvolvimento do trabalho, a fim de estimular o debate proposto, serão tratadas algumas questões fundamentais como: função sócio-ambiental da propriedade; noção de impacto ambiental; noção de cidade sustentável, desenvolvimento sustentável e qualidade de vida nas cidades; princípio da dignidade da pessoa humana; postulado da razoabilidade e da proporcionalidade; entre outras questões indispensáveis para melhor compreensão do tema central desta pesquisa. Para tanto, serão analisados os principais doutrinadores, bem como a jurisprudência existente acerca de cada tema. A questão central levantada será desenvolvida, partindo-se da contextualização da proteção ambiental antes e depois da Constituição de 1988 e na legislação infra. A partir daí serão analisados os institutos, objeto do estudo, suas características, similaridades e diferenças, e como eles se inserem no contexto explanado. Serão colocadas algumas referências históricas a respeito da origem das cidades, em especial do Brasil e na América Latina, e, eventualmente, sobre as cidades antigas, para fomentar a discussão do tema em estudo

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda de Moraes Perez.pdf: 312230 bytes, checksum: d677071f12d933d9fb26dc778025752a (MD5) Previous issue date: 2008-11-14 / This work has the purpose of examining the legal regime of the Neighborhood Impact Preliminary Study - NIS, with the interest to define and delineate the requirements and conditions for its application by Brazilian municipalities. The NIS is a new instrument created by the Statute of the City - Federal Law No. 10.257, 2001-7-10, which for its application on behalf of the municipality while carrying out its urban policy, must initially be regulate by a specific law, based on the Director Plan. Relevant, in this sense, the delimitation of their content so that it not be confused with the Environmental Impact Study - EIS, since the NIS will be required by municipal agencies for projects and activities, as defined in specific municipal law, private or public, causing a great neighbourhood impact of the urban order, as a requirement for obtaining licenses or permits for construction, expansion or operation under municipal supervision. Therefore, by being an instrument still little discussed and addressed in the Brazilian doctrine and jurisprudence and that requires a legislative act in the various municipalities of the country, the current study is clearly justified. To this end, the present monographic study will be developed based on research of national doctrine, based on consultation of books, monographs and articles, plus analysis of case studies and homeland legislation. Finally, we note its importance in planning the use and occupation of urban land to be held by municipalities as an instrument of democratic management that will secure the balance of the urban order and well-being of its inhabitants / O presente trabalho tem o intuito de analisar o regime jurídico do Estudo Prévio de Impacto de Vizinhança EIV, com o interesse de definir e delimitar os requisitos e condições para a utilização do mesmo pelos Municípios brasileiros. O EIV é um instrumento novo criado pelo Estatuto da Cidade Lei Federal n.º 10.257 de 10-7-2001, segundo o qual para que a municipalidade possa utilizá-lo na execução de sua política urbana deverá regulamentá-lo mediante lei específica, baseada no Plano Diretor. Relevante, neste sentido, a delimitação de seu conteúdo para que o mesmo não seja confundido com o Estudo Prévio de Impacto Ambiental EIA, uma vez que o EIV será exigido pelo Poder Público municipal para empreendimentos e atividades, definidos em lei municipal específica, privados ou públicos, causadores de grande impacto de vizinhança à ordem urbanística, como requisito para a obtenção das licenças ou autorizações de construção, ampliação ou funcionamento a cargo do mesmo. Por tais razões, por ser um instrumento ainda pouco debatido e abordado na doutrina e jurisprudência brasileira e que demandará uma atuação legislativa nos diversos Municípios do país, justifica-se tal estudo. Para tanto, a monografia será desenvolvida com base na pesquisa da doutrina nacional, fundamentada na consulta de livros, monografias e artigos, além de análise de casos práticos e legislação pátrias. Por fim, constatamos sua grande importância no planejamento do uso e ocupação do solo urbano a ser realizado pelos Municípios como instrumento de gestão democrática garantidor do equilíbrio da ordem urbanística e do bem-estar de seus habitantes

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Roberto Teixeira da Silva.pdf: 830243 bytes, checksum: 14422e764eef22b1a984537b754b3d34 (MD5) Previous issue date: 2010-05-28 / In 2001, the Federal Law no 10.257 was issued under the name The Statute of the City. Among different instruments of the urban politics, such Law contemplated the institute of the Prior Neighborhood Impact Study ( EIV ), as assumption for the approval of ventures or activities, whether public or private, the effects of which could affect population s life quality in urban areas. Said laws assigned the Municipalities the task to determine which ventures or activities should be subject to the EIV, and promptly set forth the minimum contents for the Study, as well as the obligation to give publicity to the results obtained. The main purpose of this work consists of the analysis of the Neighborhood Impact Study in the Light of the Statute of the City and the Urban Law Rules, addressing aspects connected with its utility and effectiveness to the society, and for people s wish to live in sustainable cities. For achieving such objective, the EIV is examined with respect to different legal principles, and also under the Urban Law rules, culminating in our conclusions on the EIV, highlighting both the positive elements of such institute and the aspects that should deserve greater attention by the laws from now on / Em 2001 foi promulgada a Lei Federal nº 10.257 sob a denominação de Estatuto da Cidade. Dentre vários instrumentos de política urbana, essa Lei contemplou o instituto do Estudo Prévio de Impacto de Vizinhança (EIV), como pressuposto para a aprovação de empreendimentos ou atividades, públicos ou privados, cujos efeitos possam afetar a qualidade de vida da população em áreas urbanas. Referida legislação relegou aos Municípios a tarefa de definir quais os empreendimentos ou atividades devem estar sujeitos ao EIV e fixou, desde logo, o conteúdo mínimo do Estudo, assim como a obrigação de se conferir publicidade aos resultados alcançados. O principal objetivo deste trabalho consiste na análise do Estudo de Impacto de Vizinhança à Luz do Estatuto da Cidade e das Normas de Direito Urbanístico, abordando aspectos relacionados à sua utilidade e eficácia para a sociedade e para o anseio da população em viver em cidades sustentáveis. Para o alcance deste objetivo, o EIV é examinado em face de diversos princípios jurídicos e também diante das normas de Direito Urbanístico, culminando em nossas conclusões acerca do EIV, destacando tanto os elementos positivos deste instituto, como também os aspectos que devem merecer, doravante, maior atenção legislativa

Dans le cadre des systèmes de transport intelligents (STI), les véhicules peuvent avoir beaucoup de capteurs (caméras, lidars, radars, etc.) et d’applications (évitement des collisions, surveillance du trafic, etc.) générant des données. Ils représentent alors une source d’information importante. Les applications locales peuvent augmenter considérablement leur efficacité en partageant une telle information au sein du réseau. La précision des données, la confiance et la pertinence peuvent être vérifiées lors de la réception de données provenant d’autres nœuds. Par conséquent, nous croyons qu’une question importante à répondre dans ce contexte est: “Comment partager efficacement les données dans un tel environnement?” Le partage de données est une tâche complexe dans les réseaux dynamiques. De nombreuses problèmes telles que les connexions intermittentes, la variation de la densité du réseau et la congestion du médium de communication se posent. Une approche habituelle pour gérer ces problèmes est basée sur des processus périodiques. En effet, un message envoyé plusieurs fois peut atteindre sa destination même avec des connexions intermittentes et des réseaux à faible densité. Néanmoins, dans les réseaux à haute densité, ils peuvent entraîner une congestion du médium de communication. Dans cette thèse, nous abordons le problème du partage de données dans des réseaux dynamiques en nous appuyant sur des horizons de pertinence. Un horizon est défini comme une zone dans laquelle une information devrait être reçue. Nous commençons par nous concentrer sur le partage de données au sein des voisins directs (à 1 saut de distance). Ensuite, nous proposons une solution pour construire une carte des voisins, centrée sur le nœud ego, dans un horizon à n sauts. Enfin, nous relâchons la définition de l’horizon pour la définir de façon dynamique, où différents éléments de données peuvent atteindre des distances différentes (sauts). En ce qui concerne la solution pour les horizons à 1 saut, notre technique adaptative prend en compte la dynamique des nœuds et la charge du réseau. Afin d’assurer une diffusion efficace des données dans différents scénarios, la fréquence d’envoi des messages est définie en fonction des mouvements des véhicules et d’une estimation du taux de perte du réseau. Après, nous nous concentrons sur la carte des voisins jusqu’à n sauts de distance. Comme la communication avec des nœuds éloignés apporte des problèmes supplémentaires (actions de transfert, retards plus importants, informations périmées), une évaluation de confiance des nœuds identifiés et une estimation de fiabilité du chemin vers chaque voisin sont ajoutées à la carte. Au lieu d’exécuter des processus de diffusion séparés, notre troisième contribution porte sur une stratégie de coopération dont l’objectif principal est de diffuser des données tout en satisfaisant la plupart des nœuds. À cette fin, une trame unique est transmise de nœud en nœud. Sa charge utile est mise à jour localement afin qu’elle contienne les éléments de données les plus pertinents en fonction de certains critères (par exemple, urgence, pertinence). Une telle stratégie définit ainsi un horizon centré sur les données. Nous validons nos propositions au moyen d’émulations de réseaux réalistes. De toutes nos études et des résultats obtenus, nous pouvons affirmer que notre approche apporte des perspectives intéressantes pour le partage de données dans des réseaux dynamiques comme les VANET. / In the context of Intelligent Transportation Systems - ITS, vehicles may have a lot of sensors (e.g. cameras, lidars, radars) and applications (collision avoidance, traffic monitoring, etc.) generating data. They represent then an important source of information. Local applications can significantly increase their effectiveness by sharing such an information within the network. Data accuracy, confidence and pertinence can be verified when receiving data from other nodes. Therefore, we believe that an important question to answer in this context is: “How to efficiently share data within such an environment?” Data sharing is a complex task in dynamic networks. Many concerns like intermittent connections, network density variation and communication spectrum congestion arise. A usual approach to handle these problems is based on periodic processes. Indeed, a message sent many times can reach its destination even with intermittent connections and low density networks. Nevertheless, within high density networks, they may lead to communication spectrum scarcity. In this thesis we address the problem of data sharing in dynamic networks by relying in so-called horizons of pertinence. A horizon is defined as an area within which an information is expected to be received. We start focusing on data sharing within direct neighbors (at 1-hop of distance). Then we propose a solution to construct a map of neighbors, centered in the ego-node, within a horizon of n-hops. Finally, we relax the horizon definition to a dynamic defined one where different data items may reach different distances (hops). Regarding the solution for 1-hop horizons, our adaptive technique takes into account nodes’ dynamics and network load. In order to ensure an effective data dissemination in different scenarios, the sending messages frequency is defined according to vehicles movements and an estimation of the network loss rate. Following, we focus on the map of neighbors up to n-hops of distance. As communicationwith distant nodes brings additional concerns (forwarding actions, larger delays, out-of-date information), a trust evaluation of identified nodes and a reliability estimation of the multi-hop path to each neighbor is added to the map. Instead of running separated disseminating processes, our third contribution deals with a cooperative strategy with the main goal of disseminating data while satisfying most of the nodes. For this purpose a unique frame is forwarded from node to node. Its payload is locally updated so that it contains the most relevant data items according to some criteria (e.g. urgency, relevance). Such a strategy defines thus a data-centered horizon. We validate our proposals by means of realistic network emulations. From all our studies and achieved results we can state that our approach brings interesting insights for data sharing in dynamic networks like VANETs.

A Virtualização de Funções de Rede (NFV – Network Function Virtualization) é um novo conceito arquitetural que está remodelando a operação de funções de rede (e.g., firewall, gateways e proxies). O conceito principal de NFV consiste em desacoplar a lógica de funções de rede dos dispositivos de hardware especializados e, desta forma, permite a execução de imagens de software sobre hardware de prateleira (COTS – Commercial Off-The-Shelf). NFV tem o potencial para tornar a operação das funções de rede mais flexíveis e econômicas, primordiais em ambientes onde o número de funções implantadas pode chegar facilmente à ordem de centenas. Apesar da intensa atividade de pesquisa na área, o problema de posicionar e encadear funções de rede virtuais (VNF – Virtual Network Functions) de maneira escalável e com baixo custo ainda apresenta uma série de limitações. Mais especificamente, as estratégias existentes na literatura negligenciam o aspecto de encadeamento de VNFs (i.e., objetivam sobretudo o posicionamento), não escalam para o tamanho das infraestruturas NFV (i.e., milhares de nós com capacidade de computação) e, por último, baseiam a qualidade das soluções obtidas em custos operacionais não representativos. Nesta tese, aborda-se o posicionamento e o encadeamento de funções de rede virtualizadas (VNFPC – Virtual Network Function Placement and Chaining) como um problema de otimização no contexto intra- e inter-datacenter. Primeiro, formaliza-se o problema VNFPC e propõe-se um modelo de Programação Linear Inteira (ILP) para resolvêlo. O objetivo consiste em minimizar a alocação de recursos, ao mesmo tempo que atende aos requisitos e restrições de fluxo de rede. Segundo, aborda-se a escalabilidade do problema VNFPC para resolver grandes instâncias do problema (i.e., milhares de nós NFV). Propõe-se um um algoritmo heurístico baseado em fix-and-optimize que incorpora a meta-heurística Variable Neighborhood Search (VNS) para explorar eficientemente o espaço de solução do problema VNFPC. Terceiro, avalia-se as limitações de desempenho e os custos operacionais de estratégias típicas de aprovisionamento ambientes reais de NFV. Com base nos resultados empíricos coletados, propõe-se um modelo analítico que estima com alta precisão os custos operacionais para requisitos de VNFs arbitrários. Quarto, desenvolve-se um mecanismo para a implantação de encadeamentos de VNFs no contexto intra-datacenter. O algoritmo proposto (OCM – Operational Cost Minimization) baseia-se em uma extensão da redução bem conhecida do problema de emparelhamento ponderado (i.e., weighted perfect matching problem) para o problema de fluxo de custo mínimo (i.e., min-cost flow problem) e considera o desempenho das VNFs (e.g., requisitos de CPU), bem como os custos operacionais estimados. Os resultados alcaçados mostram que o modelo ILP proposto para o problema VNFPC reduz em até 25% nos atrasos fim-a-fim (em comparação com os encadeamentos observados nas infra-estruturas tradicionais) com um excesso de provisionamento de recursos aceitável – limitado a 4%. Além disso, os resultados evidenciam que a heurística proposta (baseada em fix-and-optimize) é capaz de encontrar soluções factíveis de alta qualidade de forma eficiente, mesmo em cenários com milhares de VNFs. Além disso, provê-se um melhor entendimento sobre as métricas de desempenho de rede (e.g., vazão, consumo de CPU e capacidade de processamento de pacotes) para as estratégias típicas de implantação de VNFs adotadas infraestruturas NFV. Por último, o algoritmo proposto no contexto intra-datacenter (i.e. OCM) reduz significativamente os custos operacionais quando comparado aos mecanismos de posicionamento típicos uti / Network Function Virtualization (NFV) is a novel concept that is reshaping the middlebox arena, shifting network functions (e.g. firewall, gateways, proxies) from specialized hardware appliances to software images running on commodity hardware. This concept has potential to make network function provision and operation more flexible and cost-effective, paramount in a world where deployed middleboxes may easily reach the order of hundreds. Despite recent research activity in the field, little has been done towards scalable and cost-efficient placement & chaining of virtual network functions (VNFs) – a key feature for the effective success of NFV. More specifically, existing strategies have neglected the chaining aspect of NFV (focusing on efficient placement only), failed to scale to hundreds of network functions and relied on unrealistic operational costs. In this thesis, we approach VNF placement and chaining as an optimization problem in the context of Inter- and Intra-datacenter. First, we formalize the Virtual Network Function Placement and Chaining (VNFPC) problem and propose an Integer Linear Programming (ILP) model to solve it. The goal is to minimize required resource allocation, while meeting network flow requirements and constraints. Then, we address scalability of VNFPC problem to solve large instances (i.e., thousands of NFV nodes) by proposing a fixand- optimize-based heuristic algorithm for tackling it. Our algorithm incorporates a Variable Neighborhood Search (VNS) meta-heuristic, for efficiently exploring the placement and chaining solution space. Further, we assess the performance limitations of typical NFV-based deployments and the incurred operational costs of commodity servers and propose an analytical model that accurately predict the operational costs for arbitrary service chain requirements. Then, we develop a general service chain intra-datacenter deployment mechanism (named OCM – Operational Cost Minimization) that considers both the actual performance of the service chains (e.g., CPU requirements) as well as the operational incurred cost. Our novel algorithm is based on an extension of the well-known reduction from weighted matching to min-cost flow problem. Finally, we tackle the problem of monitoring service chains in NFV-based environments. For that, we introduce the DNM (Distributed Network Monitoring) problem and propose an optimization model to solve it. DNM allows service chain segments to be independently monitored, which allows specialized network monitoring requirements to be met in a efficient and coordinated way. Results show that the proposed ILP model for the VNFPC problem leads to a reduction of up to 25% in end-to-end delays (in comparison to chainings observed in traditional infrastructures) and an acceptable resource over-provisioning limited to 4%. Also, we provide strong evidences that our fix-and-optimize based heuristic is able to find feasible, high-quality solutions efficiently, even in scenarios scaling to thousands of VNFs. Further, we provide indepth insights on network performance metrics (such as throughput, CPU utilization and packet processing) and its current limitations while considering typical deployment strategies. Our OCM algorithm reduces significantly operational costs when compared to the de-facto standard placement mechanisms used in Cloud systems. Last, our DNM model allows finer grained network monitoring with limited overheads. By coordinating the placement of monitoring sinks and the forwarding of network monitoring traffic, DNM can reduce the number of monitoring sinks and the network resource consumption (54% lower than a traditional method).

L’application du concept de développement durable à l’urbanisme suscite de nombreuses questions tant les contours de « l’urbanisme durable » et des « quartiers durables » paraissent flous. De nombreux outils ont été développés pour aider à la conception des « quartiers durables », souvent dérivés des outils de conception des bâtiments (LEED, BREAAM, HQE etc…) ; ils restent largement proposés et conduis par les Maîtres d’Oeuvre (MOE) et les Assistants à Maîtrise d’Ouvrage (AMO). Dans ce contexte, une question émerge, celle de savoir quel peut-être l’impact de ces outils sur les décisions et la conduite du projet urbain par la Maîtrise d’Ouvrage Urbaine (MOU). De plus, le projet urbain qui a pour objet la création d’un quartier ou « morceau de ville », fait appel à un large jeu d’acteurs et les questions soulevées par les outils d’aide à la conception dépassent largement le champ d’action de la MOU. Ceci posé, si le couple MOE et AMO peut « se contenter » de l’utilisation d’outils existants au regard de leurs missions respectives, la MOU, du fait de son rôle central et moteur dans le « quartier durable » a de son côté besoin de nouveaux process pour répondre aux enjeux de la durabilité posés par ces outils : comment travailler avec les différents acteurs en vue d’objectifs communs et/ou convergeants ? Se pose alors la problématique de l’évolution des méthodes de travail de la MOU au fil des opérations d’aménagement durable ; comment ne pas avoir de « pertes en ligne » et ainsi continuer à progresser entre deux opérations d’aménagements : la capitalisation des savoir-faire du « chef d’orchestre » qu’est la MOU est alors un questionnement central. / The application of the concept of sustainable development to urban planning raises many questions as the contours of "sustainable urbanism" and "sustainable neighborhoods" appear to be unclear. Many tools have been developed to help design "sustainable neighborhoods", often derived from building design tools (LEED, BREAAM, HQE etc ...); they remain largely proposed and led by the Project Managers (MOE) and the Assistants to Project Managers (AMO). In this context, a question arises, which is to know what may be the impact of these tools on the decisions and the conduct of the urban project by the Urban Contractor (MOU). In addition, the urban project, which aims to create a neighborhood or "piece of town", involves a wide range of actors and the questions raised by the Neighborhood Sustainable Assement (NSA) go well beyond the scope of action of the MOU. If the MOE and AMO couple can "be satisfied" using the existing tools regarding their respective missions; the MOU, because of its central role and driving force in the "sustainable neighborhood" is in need of new processes to meet the challenges of sustainability requested by these tools: how to work with the different actors aiming a shared vision with common and / or converging objectives? Then naturaly the problem of the evolution of the working methods of the MOU is posed: during the conduct of the neighborhood development, how not to have "losses online" and thus continue to progress between two neighborhood development: the capitalization of the know-how of the MOU starts to become the central question.