FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Em programaÃÃo orientadas a objetos (POO) , a habilidade de encapsular interesses de software da dominante decomposiÃÃo em objetos à a chave para alcanÃar alto nÃvel de modularidade e diminuiÃÃo de complexidade em projetos de larga escala. Entretanto, o paralelismo de memÃria distribuÃda tende a quebrar modularidade, encapsulamento e a independÃncia de objetos, uma vez que as computaÃÃes paralelas nÃo podem ser encapsuladas em objetos individuais, os quais residem em um espaÃo de endereÃamento Ãnico. Para reconciliar orientaÃÃo a objetos e paralelismo em memÃria distribuÃda, esse trabalho introduz a PPOO (ProgramaÃÃo Paralela Orientada a Objetos), um estilo de POO onde objetos sÃo distribuÃdos por padrÃo. Como uma estensÃo do C++, uma linguagem consolidada em CAD, a linguagem PObC++ foi projetada e prototipada, incorporando as ideias da PPOO. / In object-oriented programming (OOP) languages, the ability to encapsulate software concerns of the dominant decomposition in objects is the key to reaching high modularity and loss of complexity in large scale designs. However, distributed-memory parallelism tends to break modularity, encapsulation, and functional independence of objects, since parallel computations cannot be encapsulated in individual objects, which reside in a single address space. For reconciling object-orientation and distributed-memory parallelism, this work introduces OOPP (Object-Oriented Parallel Programming), a style of OOP where objects are distributed by default. As an extension of C++, a widespread language in HPC, the PObC++ language has been designed and protoyped, incorporating the ideas of OOPP

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Reduzir a complexidade do software e permitir o desenvolvimento em larga escala de aplicaÃÃes voltados à ComputaÃÃo de Alto Desempenho (CAD) tem exigido o desenvolvimento de ferramentas com potencial capacidade de abstraÃÃo na construÃÃo de sistemas. As tecnologias que envolvem o desenvolvimento de componentes procuram alcanÃar esses requisitos, buscando oferecer suporte a reuso, interoperabilidade, produtividade e maior flexibilidade de manutenÃÃo e desenvolvimento de aplicaÃÃes de alto desempenho. No entanto, conciliar alto poder de abstraÃÃo com alto poder de expressividade na construÃÃo de componentes de aplicaÃÃes nÃo à algo trivial, o que as atuais tecnologias nÃo tÃm conseguido solucionar, uma vez que adotam as tradicionais formas de paralelismo por processos. Diante disso, a plataforma HPE (Hash Programming Environment), baseada no modelo de componentes Hash, tem buscado suportar formas mais gerais de paralelismo, conciliando expressividade com alto poder de abstraÃÃo, uma vez que o modelo Hash à baseado em interesses de software e nÃo em processo, como à feito tradicionalmente. Nesse contexto, esta dissertaÃÃo busca explorar os recursos do HPE, certificando-se de sua viabilidade no contexto de aplicaÃÃes de alto desempenho e validando suas tÃcnicas de programaÃÃo paralela baseadas em componentes. Isso tem resultado em um processo de construÃÃo de aplicaÃÃes cientÃficas sob a abordagem de componentes, tendo como base o conjunto de aplicativos NPB (Nas Parallel Benchmarks), o qual passa por um processo rigoroso de conversÃo para ser suportado pelo HPE. No processo de conversÃo e refatoraÃÃo em componentes, busca-se conservar as estruturas originais do NPB, sem alteraÃÃes significativas nos cÃdigos que declaram e inicializam as estruturas de dados, bem como os que descrevem computaÃÃes, topologia de processos e comunicaÃÃo entre os processos. Para validaÃÃo da plataforma, uma avaliaÃÃo sistemÃtica de desempenho à feita, tendo como princÃpio isolar e mensurar o peso ou o efeito da refatoraÃÃo do NPB em componentes do modelo Hash. / In order to deal with programming-in-the-large requirements in emerging applications of High Performance Computing (HPC), it is still necessary the development of new software development tools for reconciling high level of abstraction, expressiveness and high performance. The technologies behind CBHPC (Component-Based High Performance Computing) target these requirements, looking for reuse of software parts, interoperability across execution platforms, high development productivity and easy maintenance. However, to reconcile high level of abstraction, high performance and high expressiveness for parallel programming models and patterns when building HPC applications is not trivial. For this reason, most of the current technologies fail in this context, since they adopt the traditional process-oriented perspective in the architecture of parallel programs. The HPE platform (Hash Programming Environment) sits on top of the Hash component model to support general forms of parallelism, by combining high expressiveness with high level of abstraction. The Hash component model proposes a concern-oriented perspective to parallel programming, in alternative to the traditional process-oriented approach. In this context, this dissertation is about the efficacy and efficiency of HPE for HPC applications, also validating some of its parallel programming techniques based on components. For that, a set of programs from NPB (NAS Parallel Benchmarks), a widely disseminated collection of benchmarks for evaluating the performance of parallel computing platforms, written in Fortran, C and Java, have been refactored into components aimed at the HPE platform. In such refactoring, the original structure of the benchmarks has been preserved, with minimal changes in the code that declare and initialize data structures, as well as those that describe computations and communication patterns. Using the component-based versions of the benchmarks, a systematic performance evaluation has been performed for quantifying the overheads caused strictly by the component-based structure.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O problema de coloraÃÃo de vÃrtices à considerado um dos modelos mais estudados em teoria dos grafos pela sua relevÃncia em campos prÃticos e teÃricos. Do ponto de vista teÃrico, o problema de coloraÃÃo à NP - DifÃcil. AlÃm disto, foi classificado entre os problemas mais difÃceis de NP, no sentido de que achar uma aproximaÃÃo para o nÃmero cromÃtico tambÃm à NP - DifÃcil. A importÃncia do problema de coloraÃÃo tem incentivado a investigar mÃtodos para encontrar limitantes inferiores prÃximos do nÃmero cromÃtico. Historicamente, os primeiros limitantes inferiores utilizados para resolvÃ-lo lidavam com cliques maximais. Mais recentemente, popularizou-se a utilizaÃÃo de relaxaÃÃes lineares de formulaÃÃes de programaÃÃo inteira. Uma formulaÃÃo que mostrou bons limitantes inferiores foi a formulaÃÃo por conjuntos independentes, cujo valor de relaxaÃÃo equivale ao nÃmero cromÃtico fracionÃrio. No presente trabalho, fazemos uma comparaÃÃo entre as formulaÃÃes de programaÃÃo inteira conhecidas para indicar a escolha pela formulaÃÃo dos representantes. Revisamos a formulaÃÃo para remover simetrias existentes e apresentamos um estudo parcial do politopo associado ao fecho convexo de suas soluÃÃes inteiras. Discutimos como à possÃvel utilizar a formulaÃÃo dos representantes para gerar limites inferiores para o nÃmero cromÃtico fracionÃrio. Realizamos a implementaÃÃo de um mÃtodo de planos de corte para aproximar o nÃmero cromÃtico fracionÃrio e mostramos que podemos gerar limitantes inferiores que normalmente nÃo diferem em mais de uma unidade. / The vertex coloring problem is one of the most studied problems in graph theory for its relevance in practical and theoretical fields. From a theoretical point of view, it is a NP-Hard problem. Moreover, it is classified among the most difficult problems of NP- Hard in the sense that finding an approximation to the chromatic number is also NP-Hard. The importance of the coloring problem motivates searching for methods to find lower bounds close to the chromatic number. Historically, the first lower bounds used were obtained from the size of maximal cliques. More recently, relaxed integer programming formulations gained more attention. A formulation which found good lower bounds was the coloring problem through stable sets whose relaxed lower bound equals the fractional chromatic number. In this work, we make a comparison between the known integer programming formulations to motivate our choice for the Representatives formulation. We revise this formulation to remove symmetry and present a partial study of the polytope associated with the convex hull of its integer solutions. We discuss how to se the Representatives formulation to get lower bounds for the fractional chromatic number and we show how to get such lower bounds that differ at most by one unit to its exact value.

XML tornou-se um padrÃo amplamente utilizado na representaÃÃo e troca de dados entre aplicaÃÃes na Web. Com isso, um grande volume desses dados està distribuÃdo na Web e armazenado em diversos meios de persistÃncia. SGBDs relacionais que suportam XML fornecem tÃcnicas de controle de concorrÃncia para gerenciar esses dados. No entanto, a estrutura de dados XML dificulta a aplicaÃÃo dessas tÃcnicas. Adicionalmente, as tÃcnicas de replicaÃÃo tÃm sido utilizadas para melhorar o gerenciamento de grandes quantidades de dados XML. Pesquisas atuais de replicaÃÃo de dados XML consistem em adaptar os conceitos existentes ao modelo semi-estruturado. Em especial, a replicaÃÃo total apresenta uma grande quantidade de bloqueios, em decorrÃncia das atualizaÃÃes ocorrerem em todas as cÃpias da base. Por outro lado, a replicaÃÃo parcial visa aumentar a concorrÃncia entre as transaÃÃes, com uma menor quantidade de bloqueios em relaÃÃo à replicaÃÃo total. Este trabalho apresenta o RepliXP, uma estratÃgia para o gerenciamento da replicaÃÃo parcial de dados XML. Ele à apresentado como um mecanismo que combina caracterÃsticas de protocolos de replicaÃÃo sÃncronos e assÃncronos para diminuir o nÃmero de bloqueios de atualizaÃÃo. Para validar a estratÃgia, foram realizados testes de desempenho analisando o tempo de resposta das transaÃÃes. Foram comparadas as abordagens de replicaÃÃo total e replicaÃÃo parcial no RepliXP. De acordo com os resultados obtidos, o RepliXP utilizando a estratÃgia de replicaÃÃo parcial de dados XML proporcionou uma melhoria no tempo de resposta das transaÃÃes concorrentes. / XML has become a widely used standard in representing and exchanging data among Web Applications. Consequently, a large amount of data is distributed on the Web and stored in several persistence medias. Relational DBMSs XML-enabled provide concurrency control techniques to manage such data. However, XML data structure makes it difficult implementation of these techniques. Additionally, replication techniques have been used to improve management of large amounts of XML data. Current researches of XML data replication consist of to adapt existing concepts to semi-structured model. In particular, full replication provides a large of locks, due to updates that have occurred on all copies of the base. Moreover, the partial replication aims to increase concurrency among transactions, with a smaller amount of blocks in relation to total replication. This work presents the RepliXP, towards for management of partial replication of XML data. It is presented as a mechanism that combines features of synchronous and asynchronous replication protocols to reduce the amount of update locks. In order to evaluate the strategy, performance tests were carried out by analyzing the response time of transactions. Full and partial replication approaches were compared in RepliXP. According to the results, RepliXP using the strategy of partial XML data replication provided an improvement in response time of concurrent transactions.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The laminate structures are made using a set of layers of a composite material stacked in a particular sequence in order to obtain a good structural performance. Currently, the analysis of laminated structures is mainly performed using the Finite Element Method (FEM). However, this method is not able to accurately represent complex geometries. An alternative to the FEM is the Isogeometric Analysis (IGA). IGA uses in the numerical analysis the same functions used by Geometric Modeling in CAD systems, as B-splines and NURBS, allowing an exact representation of the geometry regardless of model discretization level. This study used the isogeometric formulation based on NURBS for performing geometric nonlinear analysis of laminated structures. This formulation was implemented in an academic finite element software. Using an appropriate formulation of the method and the Object Oriented Programming (OOP), it was possible to minimize the changes made in the structure of the program for implementing the Isogeometric Analysis, including in laminated structures problems. The verification of the implementation is carried out based on available examples in literature. Several examples of linear and non-linear analyzes of structures with isotropic and laminated composite material were performed and they obtained excellent results. In laminated structures project, it is necessary to determine the number of layers of composite material and the characteristics of each layer (material, thickness, and fiber orientation). Because there are numerous possible combinations, the standard procedure based on trial and error is not appropriate, requiring the use of optimization techniques. Bio-inspired optimization algorithms, such as Genetic Algorithms and Particle Swarm Optimization, perform well in combinatorial optimization problems. Considering these aspects, the present study was developed a hybrid algorithm, based on the Particle Swarm Optimization and Genetic Algorithm methods for optimization of laminated structures. Some variants of the proposed algorithm were compared considering several optimization examples. A calibration process of the algorithm parameters was conducted in order to avoid biased results. These variants were used in the optimization of laminated plates and shells. In the case of shells, the isogeometric analysis was used as a structural analysis tool. The results showed that the proposed optimization method presents comparable performance with the genetic algorithms in traditional laminates optimization, where the orientation of the fibers is limited to a few angles. Moreover, the proposed method outperforms genetic algorithm in the optimization of dispersed laminates. / As estruturas laminadas sÃo fabricadas utilizando um conjunto de camadas de material compÃsito empilhadas em uma sequÃncia determinada de forma a se obter um desempenho estrutural adequado. Atualmente, a anÃlise de estruturas laminadas à realizada principalmente utilizando o MÃtodo dos Elementos Finitos (MEF). Contudo, este mÃtodo nÃo à capaz de representar exatamente geometrias complexas. Uma alternativa ao MEF à a AnÃlise IsogeomÃtrica (AIG). A AIG utiliza na anÃlise numÃrica as mesmas funÃÃes utilizadas pelo sistemas CAD para Modelagem GeomÃtrica, como as B-Splines e NURBS, permitindo que a geometria dos modelos seja representada de forma exata para qualquer nÃvel de discretizaÃÃo adotado. O presente trabalho utilizou a formulaÃÃo isogeomÃtrica baseada em NURBS para realizar a anÃlise nÃo linear geomÃtrica de estruturas laminadas. Esta formulaÃÃo foi implementada em um software acadÃmico de anÃlise por elementos finitos. Utilizando uma formulaÃÃo apropriada do mÃtodo e o paradigma de ProgramaÃÃo Orientada a Objetos (POO), foi possÃvel minimizar as alteraÃÃes realizadas na estrutura deste programa para a implementaÃÃo da AnÃlise IsogeomÃtrica, inclusive em problemas de estruturas laminadas. A verificaÃÃo da implementaÃÃo foi realizada com base em exemplos disponÃveis na literatura. Exemplos de anÃlises lineares e nÃo-lineares de estruturas com material isotrÃpico e compÃsito laminado foram realizados, tendo obtido excelentes resultados. No projeto de estruturas laminadas à necessÃrio determinar o nÃmero de camadas de material compÃsito e as caracterÃsticas de cada camada (material, espessura e orientaÃÃo das fibras). Pelo fato de existirem um grande nÃmero de combinaÃÃes possÃveis, o procedimento padrÃo de tentativa e erro nÃo à apropriado, sendo necessÃrio a utilizaÃÃo de tÃcnicas de otimizaÃÃo. Algoritmos de otimizaÃÃo bio-inspirados, como Algoritmos GenÃticos e Nuvem de PartÃculas, apresentam bom desempenho em problemas de otimizaÃÃo combinatÃria. Considerando estes aspectos, no presente trabalho foi desenvolvido um algoritmo hÃbrido, baseado nos mÃtodos da Nuvem de PartÃculas e Algoritmo GenÃtico, para otimizaÃÃo de estruturas laminadas. Algumas variantes do algoritmo proposto foram comparadas considerando vÃrios exemplos de otimizaÃÃo. Um processo de calibraÃÃo dos parÃmetros numÃricos do algoritmo de otimizaÃÃo foi realizado, de modo a permitir uma comparaÃÃo isenta entre as variantes. Estas variantes foram utilizadas na otimizaÃÃo de placas e cascas laminadas. No caso de cascas, a anÃlise isogeomÃtrica foi utilizada como ferramenta de anÃlise estrutural. Os resultados obtidos mostraram que o mÃtodo de otimizaÃao proposto apresentou desempenho comparÃvel com Algoritmos GenÃticos na otimizaÃÃo de laminados tradicionais, onde a orientaÃÃo das fibras à limitada a poucos Ãngulos. Por outro lado, o mÃtodo proposto obteve desempenho superior ao Algoritmo GenÃtico na otimizaÃÃo de laminados dispersos.

Atualmente os ÃrgÃos de trÃnsito utilizam os sistemas de monitoramento de trÃfego para reduÃÃo de acidentes de trÃnsito e como ferramenta fundamental para a coleta de dados estatÃsticos para auxiliar no planejamento e gerenciamento dos sistemas viÃrios. Nestes dados sÃo observadas informaÃÃes como a quantidade de veÃculos que trafegam em determinado ponto, a velocidade mÃdia e a identificaÃÃo da categoria dos veÃculos. A identificaÃÃo da categoria dos veÃculos que trafegam em uma via permite o controle de acesso a faixas de rolagem destinadas a uma classe de veÃculos especÃfica. O objetivo desse trabalho à propor uma soluÃÃo para classificaÃÃo de veÃculos atravÃs da anÃlise de sinais coletados de sensores indutivos no momento em que o veÃculo passa sobre os mesmos. O conjunto destes sinais para cada veÃculo à denominado perfil magnÃtico. Foi utilizado um classificador baseado em Rede Neural Artificial (RNA) para identificar o tipo de veÃculo de acordo com o padrÃo do perfil magnÃtico coletado. Na implementaÃÃo do sistema foi utilizado um framework Java que possibilitou a integraÃÃo da RNA ao aplicativo que opera no equipamento de monitoramento de trÃfego. TambÃm foi desenvolvido um aplicativo em Java que permite realizar o treinamento da rede utilizando dados coletados no equipamento e tambÃm permite avaliar posteriormente os resultados obtidos pela RNA. Os veÃculos foram classificados nas seguintes categorias: motos, veÃculos pequenos, veÃculos mÃdios, Ãnibus e caminhÃes. O sistema desenvolvido foi integrado a um equipamento de fiscalizaÃÃo de trÃfego fabricado pela empresa Fotosensores e apresentou resultados satisfatÃrios, pois o Ãndice de acerto geral do classificador foi de 97%, alÃm de representar uma melhoria no equipamento que anteriormente realizava a classificaÃÃo em somente quatro classes de veÃculos. / Currently, transit agencies use traffic monitoring systems to reduce traffic accidents and as a fundamental tool for collecting statistical data for planning and management of road systems. These data are observed as the amount of information vehicles that travel at a certain point, the average speed and the identification of the category of vehicles. The identification of the category of vehicles that travels on a path allows you to control access lanes connecting to a specific class of vehicles. The objective of this work is to propose a solution for vehicle classification by analyzing signals collected from inductive sensors at the time the vehicle passes over the sensors. This set of signs for each vehicle is called the magnetic profile. This work used a classifier based on Artificial Neural Network (ANN) to identify the type of vehicle according to the pattern of magnetic profile collected. The implemented system used a Java framework that enabled the integration of ANN to the application that operates in the traffic monitoring equipment. It was developed a Java application that trains the ANN using data collected in the equipment and also allows evaluating further classification results obtained by the ANN. The vehicles were classified into the following categories: motorcycles, small vehicles, medium vehicles, buses and trucks. The developed system has been integrated into a traffic monitoring equipment manufactured by Fotosensores and gave satisfactory results with an overall success rate above 97%. It represents an improvement in the equipment that carried out the classification.

The consumption of energy is a main factor that determines the viability of any industrial process. Thermal dehydration is responsible for a high consumption of energy. In developed countries, 9 to 25% of the energy consumption of the national industry is attached to thermal dehydration. Thus, studying the dehydration process shows itself very promisor. In biological products, dehydration has a specific importance, the product conservation. The organic matter of the product and its water create a propitious medium for microorganisms proliferation that will deteriorate the product, making the product inappropriate for consumption. In this work, the modeling and simulation of a convective dehydration process using a diffusive-convective differential model solved by the finite volumes numeric method for predicting the behavior of the mean moisture content during the dehydration, defining molecular mass transfer and convective coefficients, and drawing moisture profiles of the interior of the solid. To evaluate the influence of internal and external resistances, the mass transfer Biot number was obtained. The implementation of the models of this work were made in Python using its scientific models for solving differential equations. This tool has been utilized because it is open source, has simple implementation when compared to other programming languages and has performance when performing simulations. As study of cases, experimental data of assisted convective dehydration by ultrasound of apple (Malus domestica L. var Royal Gala) cubes with 8 mm under the following operation conditions: 1, 2, 3 and 5 m/s for dehydration velocities, air flow temperature of 45ÂC and 60ÂC, presence and absence of ultrasound during the dehydration process and presence and absence of the pre-treatment with ultrasounds. The apple cubes of the experiments have 25 Â1g of mass. The dehydration has been performed until the removal of 80% of the initial mass of the cubes. The parameters, diffusivity and mass transfer coefficient, have been adjusted by Levenberg-Marquardt non-linear regression method. The results obtained in the simulations showed that the implemented model is very promisor, because it represents accurately the process. The values for diffusivity and mass transfer coefficient herein obtained were plausible. The influence of the air flow velocity, temperature and ultrasounds assistance and ultrasounds pre-treatments have been analyzed. / O consumo de energia à um fator determinante na viabilidade de qualquer processo industrial. A desidrataÃÃo tÃrmica à responsÃvel por um alto consumo de energia tÃrmica. Em paÃses desenvolvidos, o consumo da energia da indÃstria nacional à atribuÃdo, em mÃdia, entre 9-25% a desidrataÃÃo tÃrmica. Assim, o estudo do processo de secagem se mostra bastante promissor. Em produtos biolÃgicos, a secagem tem uma importÃncia especÃfica, a conservaÃÃo do produto, pois a matÃria orgÃnica do produto e a Ãgua presente nele torna este um local propÃcio para a proliferaÃÃo de micro-organismos que irÃo deteriorar o produto, tornando-o inapropriado para consumo. Neste trabalho, realizou-se a modelagem e simulaÃÃo do processo de secagem convectiva utilizando modelo diferencial difusivo-convectivo resolvido pelo mÃtodo numÃrico dos volumes finitos para predizer o comportamento do conteÃdo de umidade mÃdio durante a secagem de cubos, definir os coeficientes de transferÃncia de massa molecular e convectivo e encontrar os perfis do conteÃdo de umidade no interior do sÃlido. Para avaliar a influÃncia das resistÃncias interna e externa, o nÃmero de Biot de Massa foi obtido. A implementaÃÃo dos modelos deste trabalho foi realizada na ferramenta livre Python utilizando seus mÃdulos cientÃficos de resoluÃÃo de equaÃÃes diferenciais. Esta ferramenta foi utilizada porque à livre, implementaÃÃo simples, quando comparada com outras linguagens e possui alta performance nas simulaÃÃes. Como estudos de caso, utilizaram-se dados experimentais da secagem convectiva assistida por ultrassom de cubos de maÃà (Malus domestica L. var Royal Gala) com 8 mm de aresta nas seguintes condiÃÃes operacionais: velocidades de secagem: 1, 2, 3 e 5 m/s; temperatura do ar de secagem: 45 ÂC e 60 ÂC; presenÃa e ausÃncia de ultrassom durante a secagem; presenÃa e ausÃncia de etapa de prÃ-tratamento com ultrassom. Os cubos de maÃà dos experimentos tinham, em mÃdia, 25Â1 g. A secagem foi realizada atà que as amostras perdessem 80% da massa inicial. Os parÃmetros, difusividade e coeficiente de transferÃncia de massa, foram ajustados por regressÃo nÃo linear pelo mÃtodo de Levenberg-Marquardt. Os resultados obtidos nas simulaÃÃes mostraram que o modelo implementado à promissor, pois representa bem o processo. Os valores obtidos da difusividade e coeficiente de transferÃncia de massa foram plausÃveis. Analisou-se a influÃncia da velocidade do ar de secagem, da temperatura, da assistÃncia do ultrassom no processo e da utilizaÃÃo de uma etapa de prÃ-tratamento com ultrassom no processo de secagem.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Universidade Federal do Cearà / O atendimento da demanda de transporte de carga està relacionado ao processo de alocaÃÃo do vagÃo, que por sua vez, està associado à maneira pela qual a decisÃo à tomada. A distribuiÃÃo dos vagÃes aos terminais de carregamento depende do planejamento e da movimentaÃÃo dos vagÃes vazios, sendo a viagem deste, a parcela de maior impacto financeiro sobre o sistema ferroviÃrio. Desta forma, um mecanismo eficiente de distribuiÃÃo de vagÃo à vital para as estradas de ferro, pois proporciona importantes ganhos operacionais e de custos. Assim, o propÃsito deste trabalho à analisar o problema relacionado à distribuiÃÃo dos vagÃes de carga e desenvolver modelos em ProgramaÃÃo Linear Inteira, que ofereÃam ao analista a oportunidade de conhecer em detalhes, (em um nÃvel tÃtico e operacional), as dificuldades enfrentadas pela ferrovia, bem como avaliar a proposiÃÃo de metas dos tempos de retenÃÃo em pÃtios, tempos de deslocamento, nÃmero de vagÃes retidos para manutenÃÃo, necessidade do aumento da frota e, atà mesmo, a rentabilidade das demandas ou a viabilidade de execuÃÃo do programa de transporte diante das premissas operacionais em vigor / Load transportation attendance for demand is related to the process of wagon allocation that in its turn, is associated with the way by which the decision is taken. The distribution of the wagons to the shipment terminals depends on the planning and movement of the empty wagons, being the trip of the empty wagon the parcel with bigger financial impact on the railroad system. In such a way, an efficient mechanism for wagon distribution is vital for the railroads, therefore providing important operational gains and cost savings. Thus, the purpose of this study is to analyze the problem related to the distribution of freight wagons and develop models in integer linear programming that will offer the analyst the opportunity to know in detail (in a tactical and operational level) the difficulties faced by the railroad, and to evaluate the setting of goals for retention times in rail yards, transit time, number of cars retained for maintenance, need to increase the fleet and even the profitability of the request or the feasibility for the implementation of the transport towards the operational assumptions in place

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A computaÃÃo ubÃqua à um paradigma computacional de grande abrangÃncia, com aplicabilidades tanto para o cotidiano de um cidadÃo comum quanto para o tratamento de informaÃÃes complexas em ambientes hospitalares. Este paradigma propÃe uma nova forma de interaÃÃo homem-computador baseada na proatividade dos computadores para facilitar a vida dos usuÃrios. Entretanto, tal forma de interaÃÃo demanda um alto grau de colaboraÃÃo e comunicaÃÃo entre os elementos computacionais que compÃem os ambientes mÃveis e ubÃquos. Um dos principais desafios està relacionado a maneira de como conceber sistemas de software capazes de lidar com a alta variaÃÃo de recursos e serviÃos, alÃm de garantir a interoperabilidade entre os diversos elementos computacionais que compÃem estes ambientes. Este trabalho propÃe, entÃo, um middleware adaptativo para ambientes mÃveis e ubÃquos com o objetivo de solucionar problemas de heterogeneidade e dinamicidade. Para diminuir o acoplamento entre o middleware proposto e as aplicaÃÃes que o utilizam, esta dissertaÃÃo tambÃm propÃe um processo de composiÃÃo de software. O middleware utiliza mecanismos de adaptaÃÃo dinÃmica e suporte ao desenvolvimento de software sensÃvel ao contexto, e o processo de composiÃÃo faz uso de tÃcnicas de ProgramaÃÃo Orientada a Aspectos (POA). Um estudo de caso à desenvolvido para avaliar a funcionalidade do middleware adaptativo e demonstrar a utilizaÃÃo do processo de composiÃÃo. AlÃm disso, uma anÃlise de desempenho à apresentada para medir o impacto provocado pelo uso do middleware proposto em um ambiente de rede sem fio. / Ubiquitous computing is an extensive computational paradigm, which can provide solutions to regular citizens or can be useful to handle complex medical environment data, for example. This paradigm proposes a new human-computer interaction approach based on the proactivity of computers that makes usersâ life easier. However, this approach demands a high level of collaboration and communication among the computational elements that compose the mobile and ubiquitous environments. One of the main challenges is related to the way of conceiving software systems capable of dealing with the high variation of resources and services, along with guaranteeing the interoperability among the diversity of computational elements that compose these environments. Therefore, this work proposes an adaptive middleware for mÃbile and ubiquitous environments that intends to solve heterogeneity and dynamicity problems. This dissertation also proposes a software composition process to reduce coupling between the proposed middleware and applications. The middleware uses dynamic adaptation and support for context-aware software development mechanisms, and the composition process uses Aspect-Oriented Programming (AOP) techniques. A case study is developed to evaluate the adaptive middlewareâs functionalities and demonstrate the composing process. Furthermore, a performance analysis is presented to measure the proposed middlewareâs impact in a wireless network.