A indústria de software é muito dinâmica e novas ideias surgem a todo instante em todas as partes do mundo. Nem sempre é fácil fazer com que essas ideias sejam adotadas, pois, para isso, é preciso fazer as pessoas mudarem sua forma de pensar. Deve-se sempre considerar o fato de que o ser humano, diferente do computador, é inusitado e imprevisível. Apesar disso, podemos encontrar determinados padrões de comportamento, que não resolvem todas as questões, mas ajudam a lidar com situações e continuar caminhando para atingir um determinado objetivo. Trazemos nesta dissertação uma pequena introdução sobre o conceito de padrões e, em seguida, apresentamos 48 Padrões para Introduzir Novas Ideias, propostos por Linda Rising e Mary Lynn Manns. Esses Padrões têm o objetivo de ajudar na difícil tarefa de introduzir uma nova ideia dentro de alguma organização, pois se essa ideia pressupõe mudanças culturais, o trabalho é ainda mais complicado. Propomos também quatro novos padrões, que podem ser incorporados ao catálogo original. Num desses novos padrões, mostramos a importância de se usar atividades artísticas no dia-a-dia de pessoas que trabalham com desenvolvimento de software; mostramos também como a Arte pode nos ajudar a introduzir novas ideias. Pesquisamos algumas práticas como teatro, pintura, poesia, música e meditação. Pudemos encontrar elementos de ligação entre o lado puramente matemático e bem definido do ser humano e o seu lado abstrato, analógico e artístico. Desenvolver software deve ser encarado como uma atividade humana, acima da questão técnica e puramente lógica. Existem pessoas envolvidas no processo: as que usam e as que criam o software. Existe uma barreira que separa os programadores das pessoas que usam o software. Essa barreira pode ser quebrada se pessoas da Computação começarem a desenvolver, além das habilidades lógicas que já lhes são óbvias, habilidades artísticas e de relações humanas. / The software industry is very dynamic and new ideas arise all the time from virtually any part of the world. It is not guaranteed that these ideas will be adopted, mainly because, among other obstacles, the solution may imply in having people change their way of thinking. Different from people, computers receive well defined commands and execute them precisely. We should take into account that human beings are independent and unpredictable. Despite of this unpredictability, we can find some behavioral patterns to help us deal with several situations, allowing us to achieve our objectives. This work brings a small introduction into the pattern concept and a presentation of the 48 Patterns for Introducing New Ideas proposed by Linda Rising and Mary Lynn Manns. These patterns provide some insight into the difficult task of introducing new ideas into any organization. We show that if the idea brings cultural changes of any kind, then the task is even more complicated. We also propose four new patterns that can be added to the original catalog. In one of these new patterns, we show the great importance of combining artistic activities with the day-to-day activities of people who work in software development and how Arts can help us to introduce new ideas. The study of some practices such as theater, painting, poetry, music and meditation allowed us to find some connective elements between the purely mathematical side of the human mind and its creative, artistic one. Software development must be approached as a ``human activity\'\', rather than a solely technical or logical one. Above all, there are two groups of people involved in the process: software creators and users. Although a barrier appears to separate these two groups, in this thesis we will show evidences that this division or gap can be bridged if IT professionals nurture their artistic and interpersonal relationship skills in addition to their obvious technical ones.

A indústria de software é muito dinâmica e novas ideias surgem a todo instante em todas as partes do mundo. Nem sempre é fácil fazer com que essas ideias sejam adotadas, pois, para isso, é preciso fazer as pessoas mudarem sua forma de pensar. Deve-se sempre considerar o fato de que o ser humano, diferente do computador, é inusitado e imprevisível. Apesar disso, podemos encontrar determinados padrões de comportamento, que não resolvem todas as questões, mas ajudam a lidar com situações e continuar caminhando para atingir um determinado objetivo. Trazemos nesta dissertação uma pequena introdução sobre o conceito de padrões e, em seguida, apresentamos 48 Padrões para Introduzir Novas Ideias, propostos por Linda Rising e Mary Lynn Manns. Esses Padrões têm o objetivo de ajudar na difícil tarefa de introduzir uma nova ideia dentro de alguma organização, pois se essa ideia pressupõe mudanças culturais, o trabalho é ainda mais complicado. Propomos também quatro novos padrões, que podem ser incorporados ao catálogo original. Num desses novos padrões, mostramos a importância de se usar atividades artísticas no dia-a-dia de pessoas que trabalham com desenvolvimento de software; mostramos também como a Arte pode nos ajudar a introduzir novas ideias. Pesquisamos algumas práticas como teatro, pintura, poesia, música e meditação. Pudemos encontrar elementos de ligação entre o lado puramente matemático e bem definido do ser humano e o seu lado abstrato, analógico e artístico. Desenvolver software deve ser encarado como uma atividade humana, acima da questão técnica e puramente lógica. Existem pessoas envolvidas no processo: as que usam e as que criam o software. Existe uma barreira que separa os programadores das pessoas que usam o software. Essa barreira pode ser quebrada se pessoas da Computação começarem a desenvolver, além das habilidades lógicas que já lhes são óbvias, habilidades artísticas e de relações humanas. / The software industry is very dynamic and new ideas arise all the time from virtually any part of the world. It is not guaranteed that these ideas will be adopted, mainly because, among other obstacles, the solution may imply in having people change their way of thinking. Different from people, computers receive well defined commands and execute them precisely. We should take into account that human beings are independent and unpredictable. Despite of this unpredictability, we can find some behavioral patterns to help us deal with several situations, allowing us to achieve our objectives. This work brings a small introduction into the pattern concept and a presentation of the 48 Patterns for Introducing New Ideas proposed by Linda Rising and Mary Lynn Manns. These patterns provide some insight into the difficult task of introducing new ideas into any organization. We show that if the idea brings cultural changes of any kind, then the task is even more complicated. We also propose four new patterns that can be added to the original catalog. In one of these new patterns, we show the great importance of combining artistic activities with the day-to-day activities of people who work in software development and how Arts can help us to introduce new ideas. The study of some practices such as theater, painting, poetry, music and meditation allowed us to find some connective elements between the purely mathematical side of the human mind and its creative, artistic one. Software development must be approached as a ``human activity\'\', rather than a solely technical or logical one. Above all, there are two groups of people involved in the process: software creators and users. Although a barrier appears to separate these two groups, in this thesis we will show evidences that this division or gap can be bridged if IT professionals nurture their artistic and interpersonal relationship skills in addition to their obvious technical ones.

Submitted by Jadson Francisco de Jesus SILVA (jadson@uefs.br) on 2018-07-31T22:19:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LuisGustavoAraujo.pdf: 8660411 bytes, checksum: cba36d7b6e819bd2743bd4343cccbccf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T22:19:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LuisGustavoAraujo.pdf: 8660411 bytes, checksum: cba36d7b6e819bd2743bd4343cccbccf (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Teaching programming is a great challenge in every educational stage and in several institutions of the world, being a general problem in the area of computing education. In the Brazilian Informatics vocational high school programs, historical issues of the Professional Education System in Brazil make this problem even harder. With these issues in mind, we proposed and evaluated a teaching approach based on spiral learning associated with programming environments for novices and contexts relevant to students, aiming to improve motivation and learning in programming courses. Three case studies were carried out: one in Midlle School, and two in vocational high school programs in Informatics in Feira de Santana, Bahia, Brazil. The case studies were split into three contextualized blocks, where programming content was learned through a context, using appropriate tools. Contexts such as games, geometric figures and images were used, as well as Scratch, JES and PPlay tools. Given the qualitative and quantitative nature of this research, we used sur- veys, interviews, observations, evaluations and logbooks to obtain the data. Results on motivation are described in terms of the ARCS model (Attention, Relevance, Confidence and Satisfaction), and the results on learning are described from student exams and qualitative data. Results point to high levels of motivation during the whole approach and to the influence in student motivation of either maintaining or changing context and tools used in each block. Regarding learning, results demonstrate that the approach has enhanced learning of some concepts. One noti- ces that Scratch helped in understanding Functions, Select and Repeart Structures, and that the use of the Python language led to better understanding of Variables and Relational Operators. About object-oriented programming concepts, students showed ease with Classes, Constructors, Objects and Variables. This study also reveals the mutual influence between student motivation and learning. The results, materials, research design and the courses presented in this work may contribute to the design of other vocational courses and to the research on teaching and learning programming. / O ensino de programa??o ? um grande desafio em todas as modalidades de ensino e em v?rias institui??es de diversos pa?ses, configurando-se como um problema geral na ?rea de Computa??o. Nos cursos t?cnicos em inform?tica brasileiros, somam-se os problemas hist?ricos da Educa??o Profissional no Brasil. Diante destes problemas, buscou-se a motiva??o e o aprendizado em disciplinas de programa??o, atrav?s de uma abordagem se ensino em espiral e contextualizada. Foram realizados tr?s estudos de caso: um, no ensino Fundamental, e dois, em cursos t?cnicos de Inform?tica, no munic?pio de Feira de Santana, Bahia. Os estudos de caso foram divididos em tr?s blocos contextualizados, onde estudavam-se conte?dos de programa??o atrav?s de um contexto, usando ferramentas apropriadas. Foram utilizados contextos como Jogos, Figuras geom?tricas e Imagens, assim como as ferramentas Scratch, JES e PPlay. Tendo em vista o car?ter qualitativo e quantitativo da pesquisa, utilizamos question?rios, entrevistas, observa??es, avalia??es e di?rios de bordo para obten??o dos dados. Os resultados sobre motiva??o s?o descritos em termos do modelo ARCS (Aten??o, Relev?ncia, Confian?a e Satisfa??o), enquanto que os resultados sobre aprendizagem s?o descritos a partir das avalia??es e dos dados qualitativos. Os resultados apontam para altos ?ndices de motiva??o, durante toda a abordagem e para a influ?ncia direta da manuten??o ou mudan?a do contexto e das ferramentas, utilizadas nos blocos, na motiva??o dos estudantes. Quanto `a aprendizagem, os resultados demonstram que a abordagem potencializou a aprendizagem de alguns conceitos. Percebe-se que o Scratch auxiliou na compreens?o de Fun??o, Estruturas de Repeti??o e Sele??o e que o uso da linguagem Python possibilitou uma maior compreens?o sobre Vari?veis e sobre Operadores Relacionais. Quanto ? orienta??o a objetos, os estudantes apresentaram facilidades em Classes, Construtores e Objetos. Este estudo revela ainda, rela??es de influ?ncia entre a motiva??o dos estudantes e a aprendizagem. Espera-se que os resultados, os materiais e o design da pesquisa e das disciplinas, aqui apresentados, possam contribuir para a concep??o de disciplinas de programa??o em outros cursos t?cnicos e para a investiga??o sobre o ensino-aprendizagem de programa??o.

Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-08-27T14:46:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModelosPrevisaoCarga.pdf: 1369826 bytes, checksum: 6bbbe896ee75adc3eefb8c0de0c81bf4 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-08-27T14:48:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModelosPrevisaoCarga.pdf: 1369826 bytes, checksum: 6bbbe896ee75adc3eefb8c0de0c81bf4 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-27T14:48:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModelosPrevisaoCarga.pdf: 1369826 bytes, checksum: 6bbbe896ee75adc3eefb8c0de0c81bf4 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O conhecimento prévio do valor da carga é de extrema importância para o planejamento e operação dos sistemas de energia elétrica. Este trabalho apresenta os resultados de um estudo investigativo da aplicação de Redes Neurais Artificiais do tipo Perceptron Multicamadas com treinamento baseado na Teoria da Informação para o problema de Previsão de Carga a curto prazo. A aprendizagem baseada na Teoria da Informação se concentra na utilização da quantidade de informação (Entropia) para treinamento de uma rede neural artificial. Dois modelos previsores são apresentados sendo que os mesmos foram desenvolvidos a partir de dados reais fornecidos por uma concessionária de energia. Para comparação e verificação da eficiência dos modelos propostos um terceiro modelo foi também desenvolvido utilizando uma rede neural com treinamento baseado no critério clássico do erro médio quadrático. Os resultados alcançados mostraram a eficiência dos sistemas propostos, que obtiveram melhores resultados de previsão quando comparados ao sistema de previsão baseado na rede treinada pelo critério do MSE e aos sistemas previsores já apresentados na literatura. / The previous knowledge of the load value is almighty important to the electric power system planning and operation. This paper presents results of an investigative study of application of Artificial Neural Networks as a Multilayer Perceptron with the training based on Information Theory to the problem of short term load forecasting. The learning based on Information Theory focuses on the use of the amount of information (Entropy) for the training of neural network. Two forecaster models are presented, and that they was developed using real data from an energy utility. To compare and verify the efficiency of the proposed systems, it was also developed a forecasting system using neural network trained based on the traditional criterion of mean square error (MSE). The results has showed the efficiency of proposed systems, which had better results when compared with the forecasting system based on neural network trained by criterion of MSE and with forecasting system already was presented in the literature.

Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-10-11T14:46:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_HermesSoftwareModem.pdf: 1508763 bytes, checksum: 32b425ae50520bfbfc5e290bde849c12 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-10-11T15:28:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_HermesSoftwareModem.pdf: 1508763 bytes, checksum: 32b425ae50520bfbfc5e290bde849c12 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-11T15:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_HermesSoftwareModem.pdf: 1508763 bytes, checksum: 32b425ae50520bfbfc5e290bde849c12 (MD5) Previous issue date: 2011 / Esta dissertação tem como objetivo principal apresentar a implementação de um software-modem ADSL totalmente escrito em Java, utilizando o framework Ptolemy II, denominado de Hermes (de "A Handy Experimental Software Modem System"). Um software-modem é útil em ocasiões onde se precisem executar testes e simulações de sistemas de comunicação com um número grande de modens e quando os parâmetros desses sistemas precisem ser modificados com um alto grau de liberdade. Além disso, um software-modem possui características que tornam mais fácil a tarefa de acrescentar, eliminar, validar e analisar funções e algoritmos de processamento de sinais e de telecomunicações. Testes e simulações foram realizados para analisar a funcionalidade do Hermes, utilizando, inclusive, o Tracespan, um equipamento para análise não-intrusiva de redes DSL. A partir dos resultados obtidos em conjunto com o Tracespan, foi possível validar com sucesso as funções do Hermes. / This dissertation has as main objective to present the implementation of an ADSL software-modem totally written in Java, using the Ptolemy II framework, named Hermes (from \A Handy Experimental softwaRe ModEm System"). A software-modem is useful in cases where one needs to perform tests and simulations of communication systems with a large number of modems and when systems' parameters must be changed with high degree of freedom. Besides, a software-modem has features that make it easy to add, eliminate, validate and evaluate signal processing and telecommunications functions and algorithms. Tests and simulations were performed to evaluate the Hermes functionality, including the use of Tracespan, a non-intrusive analisys equipment for DSL networks. From obtained results together with Tracespan, it was possible to successfully validate the Hermes functions.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-01-23T13:08:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-25T13:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-25T13:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) Previous issue date: 2012 / O padrão IEEE 802.16, também chamado de WiMAX, é uma tecnologia da rede banda larga sem fio para áreas metropolitanas, utilizado como alternativa para transmissão de sinal de Internet a regiões que não possuem infraestrutura de rede cabeada. Atualmente, o ensino desta tecnologia em sala de aula é meramente teórico, o que dificulta a compreensão dos alunos com relação a determinadas funcionalidades do WiMAX. Nesse sentido, a presente dissertação aborda o projeto de desenvolvimento de um simulador em Realidade Virtual, chamado SwImax, voltado para auxílio do ensino do padrão IEEE 802.16. Assim, o SwImax simula algumas características do funcionamento deste padrão, quais sejam: faixas de frequência de operação, área de cobertura, procedimento de handover, transmissão sem linha de visada, entre outros. A dissertação apresenta os trabalhos correlatos que influenciaram o desenvolvimento do projeto, além de um resumo acerca do padrão IEEE 802.16. O texto apresenta também as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do SwImax e a implementação do simulador. Ao final do desenvolvimento, o software foi submetido a uma avaliação dos usuários, de modo que os resultados também são abordados nesta dissertação. / The IEEE 802.16 standard, also known as WiMAX, is a network technology for broadband wireless metropolitan areas, used as an alternative for streaming Internet signal to regions that do not have wired network infrastructure. Currently, the teaching of technology in the classroom is only theoretical, which hinders students understanding to certain features of WiMAX. Accordingly, this work discusses the design development of a virtual reality simulator, called SwImax, facing the aid teaching of IEEE 802.16. Thus, SwImax simulates some features of the functioning of this pattern, which are: operating frequency bands, coverage area, handover procedure, non-line of sight transmission, among others. The dissertation presents the related work that influenced the development of the project as well as a summary on the IEEE 802.16 standard. The text also presents the tools used in the development and implementation of SwImax simulator. At the end of development, the software was subject to an assessment of the users, so that the results are also discussed in this dissertation.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:22Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:153 / The use Virtual Learning Environment (VLE) becomes, day by day, more evident in several public teaching institutions, as well as in private and government agencies. Several versions of VLEs are available for free use, each one under its own characteristics. In Brazil there are almost a thousand institutions that have been using these environments, which show the necessity of investments and new research in this area. This theses specifies and develops a VLE, its main objective is to reduce the problems found in many approach of the environment ready for use thus recommending an environment called "Interdiscipline Collaborative Learning Environment" which was prepared to offer an infra-structure which permits to unite cooperative working concepts, learning virtual communities, interdiscipline, interfaces adaptation and in a complementary way allow creation of automatic recommendations to its users based on their profiles. / A utilização de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs) torna-se, a cada dia, mais evidente em diversas instituições de ensino público e particular, assim como em órgãos governamentais e privados. Várias versões de AVAs encontram-se disponíveis para utilização gratuita, cada uma com suas idiossincrasias. No Brasil, já são quase mil instituições que utilizam referidos ambientes. Esses números expressam a necessidade de investimentos e de novas pesquisas na área. Este trabalho especifica e desenvolve um AVA que tem por objetivo minimizar problemas encontrados em muitas abordagens de ambientes atualmente disponíveis, propondo um ambiente denominado de Ambiente Colaborativo de Aprendizagem Interdisciplinar (ACAI), desenvolvido para disponibilizar uma infra-estrutura que permita integrar os conceitos de: trabalho colaborativo, comunidades virtuais de aprendizagem, interdisciplinaridade, adaptação de interfaces e, de forma complementar, permitir a geração de recomendações automáticas a seus usuários baseadas em seus perfis.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-17T18:20:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_OtimizacaoSistemasDSL.pdf: 665935 bytes, checksum: edd3979f72236aaf631c220434f68f41 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-17T18:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_OtimizacaoSistemasDSL.pdf: 665935 bytes, checksum: edd3979f72236aaf631c220434f68f41 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-17T18:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_OtimizacaoSistemasDSL.pdf: 665935 bytes, checksum: edd3979f72236aaf631c220434f68f41 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Esta dissertação apresenta contribuições à algumas modalidades de gerenciamento de espectro em redes DSL que tem recebido pouca atenção na literatura : minimização de potência e maximização de margem de ruído. Com relação a minimização de potência, cerca de 60% da potência total consumida pelos modems DSL é utilizada na transmissão. A contribuição dessa dissertação nesse âmbito foi provar matematicamente que os algoritmos de maximização de taxa também podem ser usados para minimizar potência. Dessa forma, praticamente se elimina o atraso histórico entre o estado da arte em maximização de taxa e minimização de potência, colocando-os no mesmo nível de desenvolvimento. A segunda contribuição dessa dissertação é sobre a modalidade de maximização de margem de ruído, de modo a otimizar a estabilidade de redes DSL. Nessa linha de pesquisa, essa dissertação apresenta um novo alogoritmo para a maximização de margem multiusuário, que apresenta desempenho superior a um algoritmo publicado anteriormente na literatura especializada. / This dissertation presents contributions to some strategies of spectrum management which have received few attention in the literature: power minimization and noise margin maximization. Regarding power minimization, about 60% of the total power drained by the DSL transceivers are used in the transmission. The contribution of this dissertation with respect to this field was to prove mathematically that the algorithms of rate maximization can also be used to minimize power. This way, the development gap between these two modes of operation vanishes, turning them in the same level of development. The second contribution of this dissertation is about the noise margin maximization, in order to optimize the stability of DSL networks. In this direction, this dissertation presents a new algorithm of multiuser margin maximization, which shows superior performance when compared to a previous algorithm published in the specialized literature.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-30T16:35:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_CrossLayerOptimizations.pdf: 20257418 bytes, checksum: 96559fd5f83b5752bc63ce073eb1c700 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2014-07-30T16:37:23Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-30T16:41:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_CrossLayerOptimizations.pdf: 20257418 bytes, checksum: 96559fd5f83b5752bc63ce073eb1c700 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-04T14:34:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_CrossLayerOptimizations.pdf: 20257418 bytes, checksum: 96559fd5f83b5752bc63ce073eb1c700 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T14:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_CrossLayerOptimizations.pdf: 20257418 bytes, checksum: 96559fd5f83b5752bc63ce073eb1c700 (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / University of Bern / A proliferação de conteúdo multimídia bem como a demanda por novos serviços de áudio ou vídeo promoveram o desenvolvimento de uma nova era baseada em informações multimídia, o que permitiu a evolução das Redes de Sensores Sem Fio Multimídia (RSSFM) e também das redes ad-hoc desenvolvimento formadas por VANTs (FANETs). Desta forma, serviços multimídia em tempo real requerem transmissões de vídeo em tempo real com uma baixa taxa de perda de quadros, atraso fim-a-fim tolerável, para apoiar a disseminação de vídeo com qualidade de Experiência (QoE) assegurada. Desta forma, um princípio fundamental de uma abordagem ciente de QoE é a transmissão de quadros de vídeo com alta prioridade, baixa taxa de perda de pacotes, bem como baixa sobrecarga da rede, a fim de protegê-los. Além disso, o conteúdo multimídia devem ser transmitidos a partir de um determinado nó de origem para um nó de destino através de nós intermediários com alta confiabilidade em um cenário de grande escala. O serviço de roteamento deve lidar com topologias dinâmicas causadas por falha de um nó ou a mobilidade do mesmo, bem como as mudanças no canal sem fio, a fim de continuar a operar mesmo em casos de mudanças de topologia durante a transmissão multimídia. Por fim, o mapeamento da satisfação do usuário ao assistir um determinado vídeo está se tornando um requisito fundamental para a entrega de conteúdos multimídia com suporte à QoE. Com estes objetivos em mente, soluções envolvendo transmissões multimídia deve levar em conta as características de vídeo e do usuário para melhorar a entrega de vídeo com qualidade assegurada. As principais contribuições desta tese são conduzidos pela seguinte questão de pesquisa: como para fornecer distribuição de multimídia com alta eficiência energética, confiabilidade, robustez, escalabilidade e suporte à QoE em redes sem fio ad hoc. A tese aborda vários domínios de problemas com contribuições em diferentes camadas da pilha de comunicação. Na camada de aplicação, apresentamos um mecanismo de redundância de pacotes ciente de QoE para reduzir o impacto da não confiabilidade do canal sem fio, e assim prover disseminação de conteúdo multimídia em tempo real com suporte à QoE. Na camada de rede, apresentamos dois protocolos de roteamento, ou seja, o video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI) e o cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Ambos os protocolos de roteamento permitem a disseminação de conteúdo multimídia com eficiência energética, confiabilidade e suporte à QoE. Isto é alcançado através da combinação de métricas de múltiplas camadas para a tomada de decisão para o roteamento de pacotes, e assim estabelecer rotas confiáveis. / The proliferation of multimedia content and the demand for new audio or video services have fostered the development of a new era based on multimedia information, which allowed the evolution of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) and also Flying Ad-Hoc Networks (FANETs). In this way, live multimedia services require realtime video transmissions with a low frame loss rate, tolerable end-to-end delay, and jitter to support video dissemination with Quality of Experience (QoE) support. Hence, a key principle in a QoE-aware approach is the transmission of high priority frames (protect them) with a minimum packet loss ratio, as well as network overhead. Moreover, multimedia content must be transmitted from a given source to the destination via intermediate nodes with high reliability in a large scale scenario. The routing service must cope with dynamic topologies caused by node failure or mobility, as well as wireless channel changes, in order to continue to operate despite dynamic topologies during multimedia transmission. Finally, understanding user satisfaction on watching a video sequence is becoming a key requirement for delivery of multimedia content with QoE support. With this goal in mind, solutions involving multimedia transmissions must take into account the video characteristics to improve video quality delivery. The main research contributions of this thesis are driven by the research question how to provide multimedia distribution with high energy-efficiency, reliability, robustness, scalability, and QoE support over wireless ad hoc networks. The thesis addresses several problem domains with contributions on different layers of the communication stack. At the application layer, we introduce a QoE-aware packet redundancy mechanism to reduce the impact of the unreliable and lossy nature of wireless environment to disseminate live multimedia content. At the network layer, we introduce two routing protocols, namely video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI), and cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Both protocols enable multimedia dissemination with energy-efficiency, reliability and QoE support. This is achieved by combining multiple cross-layer metrics for routing decision in order to establish reliable routes.

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A visualização de informação utiliza técnicas de apresentação de dados com o objetivo de torná-los mais perceptíveis e intuitivos para o usuário, entretanto quando há a necessidade de apresentar grandes quantidades de dados, a visualização fica prejudicada por vários motivos. Para solucionar este problema de visualização, a utilização da Realidade Virtual (RV) se torna bastante útil devido à possibilidade que esta interface proporciona tal como interação e navegabilidade, características que tornam a visualização mais produtiva e interessante. Contudo, normalmente a tomada de decisão não é feita por uma única pessoa, e as ferramentas em sua grande maioria são monousuárias, prejudicando a tomada de decisão, principalmente se as pessoas estiverem distantes umas das outras. Com um ambiente colaborativo de visualização de dados, é possível discutir sobre a mesma visão de dados diminuindo o tempo e equívocos desnecessários para a tomada de decisão. Este trabalho tem por objetivo projetar e implementar uma ferramenta de visualização de informação em um ambiente virtual tridimensional colaborativo para auxiliar o usuário na tomada de decisão descentralizada. Para tanto, foi utilizado no desenvolvimento desta ferramenta característica das áreas de Banco de Dados, Visualização de Informação e Ambientes Virtuais Colaborativos. / Now thanks to the exponential evolutionary process of the hardware equipments, mainly the related to storage of data, it is possible to store enormous amounts of data, of all possible types, in a centralized base and/or distributed. There are some a little years ago was known what to do with such amount of stored data, in the days you act is known already that the organization that best to dominate the coming information of the is half that more chance will have to be well happened. Based on the mentioned premises is necessary that the responsible for the take of decision use tools of information visualization to aid in the ruling process, doing with that the same if turns more reliable, fast, intuitive and accurate. The information visualization uses techniques of data presentation with the objective of turning them more perceptible and intuitive for the user, however when there is need to present great amounts of data, the visualization is prejudiced for several reasons. To resolve this visualization problem, the use of the Virtual Reality (VR) if it turns essential due to the possibility that this interface provides just as interaction and navigability, characteristics that turn the most productive and interesting visualization. However, usually the ruling of decision is not made by a single person, and the tools in his great majority are mono-users, harming the ruling decision, mainly if the people are distant some of the other ones. With a collaborative environment of data visualization, it is possible to discuss on the same vision of data decreasing the time and unnecessary misunderstandings to the ruling decision. This work has for aim project and implementation a tool of information visualization in an environment three-dimensional virtual collaborative to aid the user in the ruling decentralized decision. Therefore it was used in the development of this characteristic tool of the areas of Database, Information Visualization and Collaborative Virtual Environments.