Orientador: Aguinaldo Robinson de Souza / Banca: Marcelo Maia Cirino / Banca: Emília de Mendonça Rosa Marques / Resumo: As tecnologias da informação e comunicação (TIC) fazem parte do cotidiano de grande parte da população e estão cada vez mais sendo utilizadas como instrumentos didáticos. Este trabalho investigou as possibilidades de utilização das ferramentas do software GeoGebra, um programa de matemática dinâmica, como recurso didático para o ensino do movimento oscilatório de pêndulos em cursos de graduação. A teoria dos Estilos de Aprendizagem e a Teoria da Aprendizagem Significativa foram utilizadas como referencial teórico para a proposição de atividade de experimentação no ambiente virtual do programa. Foram realizadas a identificação, a análise e o detalhamento das funções mais importantes do software. Posteriormente, foram elaborados Objetos de Aprendizagem, desenvolvidos no GeoGebra, considerando-se ações didáticas com potenciais aplicações para a observação e a interpretação de experimentos virtuais sobre o movimento oscilatório de pêndulos. Concluímos, ao final do trabalho, que as possibilidades de utilização do GeoGebra podem trazer significativas contribuições para o ensino deste conteúdo nos cursos de graduação, proporcionando um estudo contextualizado e reflexivo do movimento de pêndulos, além de ser um recurso didático que atende à diversidade e as necessidades individuais de cada aprendiz / Abstract: The technologies of information and communication are part of everyday life of most of the population and are increasingly being used as teaching tools. This research investigated the possibilities of using the tools of the GeoGebra software didactic resources for teaching the oscillatory movement of pendulum in undergraduate courses. The Learning Styles Theory and Meaningful Learning Theory were used as theoretical reference to develop experimental activities in the virtual environment of the software. The most important functions of the software were identified, analyzed and detailed. Then, Learning Objects, developed in the GeoGebra, were produced based on didactic actions with application for observation and interprestation of virtual experiments about the oscillatory movement of pendulum. Finally, we concluded that the use of GeoGebra can bring important contribution for teaching of this subject in undergraduate courses providing a contextualized and reflective study of the movement of pendulus, besides being a resource that meets the diverse and individual needs os students / Mestre

Orientador: Marcos Américo / Banca: Ricardo Luis Nicola / Banca: Rosamelia Parizotto Ribeiro / Resumo: O objetivo deste projeto é relatar a experiência da produção de um programa educativo/esportivo para ensinar o skate. Dessa forma foi criado um Objeto de Aprendizagem (OA), que se apoia na internet como plataforma de circulação e divulgação. O conteúdo deste AO visa ensinar as bases do skate, explicando a nomenclatura do esporte, com o subsídio de efeitos visuais inseridos em tempo real por meio da Realidade Aumentada (RA) e dos conceitos teóricos do Edutretenimento, que consiste em criar um ambiente favorável que ensina entretendo. Este trabalho apresenta experimentos feitos com o ARSTUDIO, um sistema de estúdio virtual de baixo custo, em desenvolvimento na UNESP/Bauru e experimentos feitos com um sistema doméstico desenvolvido pelo pesquisador, ambos permitem a criação de cenas com RA, integrando ambiente e apresentadores reais com objetos virtuais tridimensionais. Como metodologia para a produção desta dissertação, foi realizada uma pesquisa exploratória em conteúdos acadêmicos convergentes do conhecimento e uma pesquisa participativa onde são apresentados relatos das etapas criativas de pré-produção, produção,pós-produção e experiências da gravação e transmissão ao vivo com RA. Este projeto propõe ainda uma solução para que integrantes da cultura participativa da Internet possam gerar produtos audiovisuais a baixo custo, pelo uso da RA,e assim atender a produção de conteúdos audiovisuais educativos. Por fim, é realizado um ensaio comparativo das experiências e das técnic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this project is to report the experience of producing an educational/sports program to teach skateboarding, in this way a Learning Object (LO) was created, which relies on the internet as a platform for circulation and dissemination. The content of this LO aims to teach the bases of skateboard, explaining the nomenclature of the sport, with the allowance of visual effects inserted in real time through the Augmented Reality (AR) and the theoretical concepts of Edutertainment, which consists of creating a favorable environment that teaches entertaining. This work presents experiments made with ARSTUDIO, a low cost virtual studio system under development at UNESP / Bauru and experiments done with a home system developed by the researcher, both allow the creation of scenes with RA, integrating environment and real presenters with objects three-dimensional virtual worlds. As a methodology for the production of this dissertation, an exploratory research was conducted on convergent academic contents of knowledge and a participatory research where the creative steps of pre-production, production, post-production and experiences of recording and live transmission with RA are presented. This project also proposes a solution so that members of the participatory Internet culture can generate audiovisual products at low cost, by using RA, and thus attend the production of audiovisual content. Finally, a comparative test of the experiments and techniques used is carried ou... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Renovados são os desa os trazidos à computação distribuída pelos recentes desenvolvimentos nas tecnologias de computação móvel. Tais avanços inspiram uma perspectiva na qual a computação tornar-se-á uma entidade ubíqua em um futuro próximo, estando presente nas mais simples atividades do dia-a-dia. Esta perspectiva é motivadora das pesquisas conduzidas no escopo do projeto ISAM, as quais investigam as questões relativas ao uso da computação em ambientes móveis de larga escala. Neste trabalho é apresentado o sistema PRIMOS (PRIMitives for Object Scheduling), o qual busca, pela complementação da plataforma Java, satisfazer as emergentes necessidades do ISAM. Especi camente, o PRIMOS constitui um conjunto de primitivas para instanciação remota e migração de objetos, comunicação e monitoração, direcionadas a um ambiente de computação distribuída de larga escala de características pervasivas. A primitiva de instanciação remota disponibilizada pelo PRIMOS aumenta a plataforma Java padrão com a possibilidade de criar e ativar objetos em nodos remotos do sistema. Por sua vez, a primitiva de migração faculta a relocação de objetos. A consecu- ção de tais semânticas tem como sub-produto a de nição de semânticas para ativação e desativação de objetos, assim como para captura e restauração de contexto de execução. Sob a perspectiva da comunicação, o PRIMOS de ne um esquema de endereçamento independente de protocolo de transporte, assim como uma interface neutra para acesso às facilidades de comunicação. A integração destas funcionalidades ao mecanismo de invocações remotas da plataforma Java, o RMI, permite a desvinculação deste da pilha TCP/IP. Por conseguinte, habilita a adoção de transportes otimizados ao hardware de comunicação disponibilizado pelo sistema. No que se refere à monitoração, o PRIMOS de ne um esquema exível e extensível baseado em sensores. A exibilidade vem principalmente da possibilidade dos sensores terem seus parâmetros de operação recon gurados a qualquer momento em resposta a novas necessidades do sistema. Por outro lado, o sistema é extensível pois o conjunto de sensores básicos, ditos nativos, pode ser aumentado por sensores providos pela aplicação. Com intuito de validar as idéias postuladas, um protótipo foi construído para o sistema. Sobre este, baterias de testes foram realizadas para cada uma das primitivas constituintes do PRIMOS.

Este trabalho busca a implementação da replicação de objetos através da linguagem Java e de seu sistema de invocação remota de métodos (Remote Method Invocation - RMI). A partir deste sistema, define-se uma classe de replicação - a máquina de replicação – onde a implementação de grupos de objetos é estruturada de acordo com a arquitetura cliente/servidor, sendo o cliente o representante (a interface) de um grupo de objetos e os servidores representam os demais componentes do grupo. A classe de replicação atende a uma necessidade importante dos sistemas distribuídos - o desenvolvimento de aplicações tolerantes a falhas. Fundamentalmente, a tolerância a falhas é obtida por redundância e, no caso de mecanismos de tolerância a falhas por software, esta redundância significa basicamente replicação de dados, processos ou objetos. A tolerância a falhas para tal tipo de sistema é importante para garantir a transparência do mesmo, visto que, assim como um sistema distribuído pode auxiliar muito o usuário pelas facilidades oferecidas, o não cumprimento de suas atividades de acordo com o esperado pode, em algumas situações, causar-lhe transtornos e erros irrecuperáveis nas aplicações. Finalmente, como principal contribuição, este trabalho descreve e implementa a solução completa para a construção de uma biblioteca de classes que oferece a replicação de forma totalmente transparente para o usuário.

Esta dissertação descreve uma arquitetura de suporte para a criação de sistemas de automação baseados em objetos distribuídos e no barramento CAN. Consiste basicamente da utilização de orientação a objetos para modelagem dos sistemas bem como sua implementação na forma de objetos autônomos. Os objetos são então distribuídos em uma rede de placas microcontroladas, as quais são utilizadas para o controle da planta, e PC's, os quais são utilizados para supervisão e monitoração. O suporte em tempo de execução para os objetos é dado por um sistema operacional que permite a sua implementação na forma de processos concorrentes, o qual, no caso das placas microcontroladas, é um sistema operacional do tipo embarcado. A comunica ção entre os objetos é realizada através de um protocolo publisher/subscriber desenvolvido para o barramento CAN que é suportado por uma biblioteca e elementos de comunicação especí cos. Este trabalho tem como objetivo apresentar alternativas aos sistemas de automação existentes atualmente, os quais baseiamse geralmente em dispositivos mestre/escravo e em comunicações do tipo ponto a ponto. Dessa forma, a arquitetura desenvolvida, apropriada para sistemas embarcados, visa facilitar a criação e dar suporte para sistemas de automação baseados em objetos distribuídos.

A atividade de teste constitui uma fase de grande importância no processo de desenvolvimento de software, tendo como objetivo garantir um alto grau de confiabilidade nos produtos desenvolvidos. O paradigma da Orientação a Objetos (OO) surgiu com o objetivo de melhorar a qualidade bem como a produtividade no desenvolvimento de aplicações. Entretanto, apesar do aumento constante de aceitação do paradigma OO pela indústria de software, a presença de algumas de suas características torna a atividade de teste de programas neste paradigma mais complexa do que o teste de sistemas tradicionais. Entre estas características cita-se a herança, o encapsulamento, o polimorfismo e a ligação dinâmica [EIS 97] [PRE 95] [UNG 97]. Algumas técnicas estão sendo implementadas para auxiliarem a atividade de teste através do uso da tecnologia de reflexão computacional [HER 99]. Estas técnicas permitem a realização de análises de aspectos dinâmicos dos programas, sem a necessidade de instrumentar o código-fonte das aplicações que estão sendo monitoradas. Com o objetivo de auxiliar o processo de teste de programas orientados a objetos, este trabalho aborda o desenvolvimento de uma ferramenta, a qual automatiza parcialmente o teste de programas escritos em Java. A ferramenta evidencia o teste de estados fazendo uso da tecnologia de reflexão computacional. Através da especificação de asserções, feitas pelo usuário da ferramenta, na forma de invariantes de classe, pré e pós-condições de métodos, é possível verificar a integridade dos estados dos objetos durante a execução do programa em teste. A ferramenta possibilita também, armazenar a seqüência de métodos chamados pelos objetos da aplicação em teste, tornando possível ao testador, visualizar o histórico das interações entre os objetos criados no nível-base.

Este trabalho descreve uma implementação de um modelo de escalonamento para a linguagem de programação DPC++. Esta linguagem, desenvolvida no Instituto de Informática da UFRGS, possibilita que uma aplicação orientada a objetos seja distribuída entre vários processadores através de objetos distribuídos. Muito mais que uma simples biblioteca de comunicação, o DPC ++ torna a troca de mensagens totalmente transparente aos objetos. A integração do DPC++ com o DECK, também em desenvolvimento, trará grandes inovações ao DPC++, principalmente pelo uso de theads. O escalonador proposto para este modelo utiliza estes recursos para implantar os chamados processos espiões, que monitoram a carga de uma máquina, enviando seus resultados ao escalonador. O escalonador implementado possui, desta forma, dois módulos: objetos espiões implementados como um serviço do DECK e o escalonador propriamente dito, incluído no objeto Diretório, parte integrante do DPC++.

A computação de tempo real é uma das áreas mais desafiadoras e de maior demanda tecnológica da atualidade. Está diretamente ligada a aplicações que envolvem índices críticos de confiabilidade e segurança. Estas características, inerentes a esta área da computação, vêm contribuindo para o aumento da complexidade dos sistemas tempo real e seu conseqüente desenvolvimento. Isto fez com que mecanismos para facilitar especificação, delimitação e solução de problemas passem a ser itens importantes para tais aplicações. Este trabalho propõe mecanismos para atuarem no desenvolvimento de sistemas de tempo real, com o objetivo de serem empregados como ferramenta de apoio no problema da verificação de presença de inconsistências, que podem vir a ocorrer nos vários modelos gerados partir da notação da linguagem de modelagem gráfica para sistemas de tempo real - UML-RT(Unified Modeling Language for Real Time). Estes mecanismos foram projetados através da construção de um metamodelo dos conceitos presentes nos diagramas de classe, de objetos, de seqüência, de colaboração e de estados. Para construir o metamodelo, utiliza-se a notação do diagrama de classes da UML (Unified Modeling Language). Contudo, por intermédio das representações gráficas do diagrama de classes não é possível descrever toda a semântica presente em tais diagramas. Assim, regras descritas em linguagem de modelagem OCL (Object Constraint Language) são utilizadas como um formalismo adicional ao metamodelo. Com estas descrições em OCL será possível a diminuição das possíveis ambigüidades e inconsistências, além de complementar as limitações impostas pelo caráter gráfico da UML. O metamodelo projetado é mapeado para um modelo Entidade&Relacionamento. A partir deste modelo, são gerados os scripts DDL (Data Definition Language) que serão usados na criação do dicionário de dados, no banco de dados Oracle. As descrições semânticas escritas através de regras em OCL são mapeadas para triggers, que disparam no momento em que o dicionário de dados é manipulado. O MET Editor do SiMOO-RT é a ferramenta diagramática que faz o povoamento dos dados no dicionário de dados. SiMOO-RT é uma ferramenta orientada a objetos para a modelagem, simulação e geração automática de código para sistemas de tempo real.

Para o desenvolvimento de sistemas interativos que respeitem critérios de usabilidade em adição aos critérios de qualidade convencionais, é necessário que, desde suas primeiras etapas, as áreas de Engenharia de Software (ES) e de Interação Humano- Computador (IHC) sejam consideradas, simultaneamente e de maneira integrada. Essas duas áreas investigam modelos, conceitos, técnicas e práticas que refletem diferentes perspectivas sobre a atividade de desenvolvimento, uma orientada mais ao sistema (ES) e outra, mais ao usuário (IHC). Para conciliar estas perspectivas, é necessário o estabelecimento de um entendimento mútuo e a utilização conjunta e integrada de conceitos, técnicas e práticas de desenvolvimento de ambas as áreas. Este trabalho visa mostrar as possibilidades desta integração, através da combinação dos conceitos de Casos de Uso (Use Cases) e Cenários (Scenarios), importantes técnicas de modelagem amplamente utilizadas respectivamente nas áreas de ES e IHC, em diferentes contextos, com diferentes visões; mas apresentando similaridades valiosas para propiciarem o uso complementar de ambas as técnicas. Para sistematizar esta integração, é proposta uma abordagem teleológica – baseada em objetivos – de construção sistemática de casos de uso com quatro diferentes níveis de abstração, desde os mais abstratos casos de uso essenciais até os cenários, aqui utilizados como instâncias concretas de casos de uso. Com esta abordagem, pretende-se construir um modelo de casos de uso que permita especificar requisitos funcionais, conjuntamente com requisitos de interação, de maneira compreensível e praticável e que sirva como ponto de partida à continuidade do desenvolvimento orientado a objetos de software. Com o intuito de exemplificar a proposta, é descrita e discutida a aplicação passo a passo desta abordagem a um exemplo.

O presente trabalho tem por objetivo avaliar a interface de desenvolvimento de materiais educacionais digitais de um protótipo que se encontra integrado ao ambiente chamado HyperCal online. A metodologia deste protótipo foi fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa, tendo como recurso o mapa conceitual que relaciona os conteúdos de determinada disciplina ou área de conhecimento. A abordagem dos objetos de aprendizagem utilizada permitiu que à medida que estes fossem produzidos, também fossem armazenados em banco de dados, juntamente com todas as informações referentes aos objetos. A partir deste armazenamento, os objetos podem ser reutilizados em diferentes contextos de aprendizagem, desde que apresentem uma relação semântica, para produzir outros materiais educacionais. O desenvolvedor de materiais educacionais, fazendo uso desta interface, deve encontrar todas as informações que necessita. A atividade de busca e seleção de objetos neste processo de desenvolvimento é de extrema importância. Neste sentido, a interface deve ser ergonômica e oferecer usabilidade ao usuário (professor/instrutor), facilitando o processo de desenvolvimento. Uma interface para o desenvolvimento de materiais educacionais em um ambiente virtual, que apresente problemas de ergonomia e usabilidade pode dificultar ao professor/instrutor o planejamento e o desenvolvimento de suas aulas e, assim, comprometer e prejudicar o aprendizado do aluno. O protótipo, por apresentar características de alta fidelidade, pois possui todos os elementos de um produto final, facilitou a aplicação de critérios ergonômicos e testes de usabilidade à interface. Assim, será possível, posteriormente implementar melhorias e sugerir a inserção de novos recursos tecnológicos. Estes procedimentos facilitarão, a utilização pelo professor/instrutor, de todos os recursos didáticos digitais do protótipo que lhe são oferecidos ou estão disponibilizados em banco de dados ou repositório de objetos de aprendizagem. Deste modo, os materiais educacionais desenvolvidos poderão melhorar o processo de aprendizagem do aluno (usuário final do produto), tanto em aulas à distância como em aulas presenciais, além de possibilitar, posteriormente, que sejam oferecidos em qualquer modalidade de ensino. / This study aims to evaluate the developing interface of digital educational material of a prototype that is integrated in an online environment called HyperCalGD . The methodology of this prototype was based on the Meaningful Learning Theory, with the conceptual map that lists ou relates the contents of a particular discipline or area of expertise. The learning objects approach allowed their, were storage in the, prototype's database, together with all information relating to them while they were produced. From this point, the objects can be reused in different contexts of learning, providing they have a semantic relation to produce other educational materials. The developer of educational materials, using this interface, should find all the information he/she needs. The activity of search and selection of objects in the development process is extremely important. In this sense, the interface must be ergonomic and offer usability to the user (teacher/instructor), facilitating the development process. An interface for the development of educational materials in a virtual environment, which presents ergonomics and usability problems can hinder the teachers/instructors of planning and developing their classes and thereby undermine and jeopardize the student's learning. The prototype displays high-fidelity features, having all the elements of a final product, facilitating the application of usabilitry tests to the interface. Thus, it will be possible to implement improvements and to suggest the insertion of new technological resources. These procedures will facilitate the use by the teacher/ instructor of all the features of the digital prototype offered or made available in the, external databases or repositories of learning objects. Thus, the educational materials developed can improve the student's learning process (end user of the product), both at distant classes or in presential classes though as to permit further use in any kind of education.