Fractal traffic models capture uniquely statistical scaling characteristics and the burstiness of the real network traffic. The impact of such traffic models on existing networks has been studied extensively in the related literature and the relevance of such analysis to dimension the necessary resources and evaluate correctly the performance of these systems using computational simulation is well-known. On the other hand, the project of network algorithms already taking into account these models possesses several open issues due to the constant evolving network technologies. The design of high-speed networks considering fractal traffic models is the objective of this work and in order to illustrate the extension of the universe of possible applications, several different network scenarios were chosen: traffic monitoring applied to an intrusion detection system, traffic regulation to maintain the necessary quality of service in a domain according to some service level agreement, arriving traffic conformation at the entrance of an optical network domain and the planning of the necessary bandwidth for a satellite-based network carrying Internet traffic. In this work, important contributions were obtained for the previous enumerated scenarios: statistical process controls to monitor fractal sequences were developed; the leaky bucket, a traditional traffic regulator, was extended to be able to deal with fractal traffic; approaches to plan burst assembly algorithms, a class of traffic shaping mechanisms of optical burst switching networks, were introduced for the case when the incoming traffic is fractal and an estimative of the necessary bandwidth of a satellite-based demand-assignment multiple access system receiving fractal traffic at its entrance was obtained. All the presented results were theoretically and numerically studied. The results show the superior performance of the proposed solutions compared with existent techniques when the local traffic is fractal.

Esta dissertação aborda a aplicação e avaliação de uma metodologia de modelagem orientada a serviços, no desenvolvimento de sistemas militares de comando e controle. O problema consiste em dotar a área de desenvolvimento de software militar de uma metodologia para a construção de sistemas militares de comando e controle para utilização no âmbito do Ministério da Defesa, a fim de reduzir os problemas de interoperabilidade entre sistemas, os custos e tempo de desenvolvimento, bem como aumentar o reuso e a flexibilidade desses sistemas. O estudo abrange aspectos de modelos de negócios, através da análise de um conjunto de regras já em uso em sistemas militares; do modelo de serviços, que tratará da modelagem orientada a serviços das regras supracitadas, e do modelo de tecnologia, que trata da implementação propriamente dita utilizando uma arquitetura orientada a serviços. Ao final é apresentado um modelo de capacidades para uma arquitetura orientada a serviços de um Sistema de Comando e Controle. Esse modelo forneceu requisitos utilizados para o desenvolvimento de um protótipo de WMS (Web Map Server), desenvolvido com base na biblioteca Terralib, com o propósito de validar a metodologia proposta.

A tecnologia e as técnicas de desenvolvimento web têm permitido a publicação e manutenção de documentos envolvendo um grande número de usuários finais. Existem abordagens para edição colaborativa de documentos, contudo elas não endereçam a edição de documentos grandes realizada por um grande número de usuários. Não existe um modelo de especificação que permita a adoção de abordagens sistemáticas para automatizar as atividades de construção dos ambientes de edição colaborativo hierárquico. Assume-se que um modelo requer a estruturação dos usuários em grupos e a definição de organização de documentos de forma hierárquica para que a sua elaboração possa ser gerenciável. Este trabalho propõe um modelo para editor colaborativo hierárquico de grandes documentos e que envolve um grande número de usuários usando técnicas de controle de acesso baseado em papéis (RBAC) e de fluxo de trabalho. Um ambiente de edição colaborativa hierárquica foi construído com intuito de subsidiar a modelagem. Uma avaliação da implementação com respeito à dificuldade de construção também é apresentada.

A Guerra Centrada em Redes traduz superioridade de informações em poder de combate por meio de interconexão eficaz entre as lideranças no espaço de batalha. Esta vantagem, aliada aos modernos recursos de telecomunicações e computacionais, permitem maior agilidade no processo de tomada de decisão. Contudo, sistemas centrados em redes são complexos e dinâmicos, características que podem impactar na consciência situacional e na carga de trabalho mental de seus operadores. Com o aumento da quantidade de informações disponibilizadas, pode ser importante considerar um sistema de alertas automático para monitoramento dos dados que forneça notificações quando eventos críticos ocorrerem. Contudo, durante períodos de alta carga de trabalho ou stress, alertas podem realmente tornar-se intrusivos, e responder-lhes pode aumentar a carga de trabalho mental e assim desviar a atenção do operador. Este trabalho mostra os resultados de uma série de experimentos que investigam como alertas visuais automáticos afetam a consciência situacional (CS) e a carga de trabalho percebida de usuários de sistemas digitais de Comando e Controle. Os participantes operaram uma simulação de um exercício no terreno utilizando o programa "C2 em Combate", software de Comando e Controle do Exército Brasileiro, o qual foi modificado para incorporar um sistema de alertas automático. A consciência situacional e a carga de trabalho mental foram medidas utilizando questionários especializados, tanto com o sistema de alertas ativado quanto desativado, e os resultados indicam que sistemas de alertas automatizados não aumentam a consciência situacional. De fato, o primeiro experimento mostrou que, sob períodos de alta carga de trabalho, a consciência situacional tornou-se significativamente menor. O segundo experimento alterou a forma como os alertas eram exibidos e tal modificação não melhorou a CS, mas também não a prejudicou. Os resultados podem ser usados para ajudar a conceber quando sistemas automatizados devem ou não ser incluídos em sistemas de guerra centrada em redes.

O mundo de hoje vive conectado. As pessoas estão sempre online com seus webbrowsers, e-mails, celulares e outros dispositivos portáteis, seja por meio de redes de telefonia fixa, telefonia móvel ou pela Internet. No entanto, vê-se que a abundância de opções de conectividade em terra ainda não encontrou um modelo de negócios que justificasse a sua oferta em aeronaves, principalmente em se pensando de linhas aéreas, onde há maior sensibilidade aos custos. Este trabalho tem como objetivo apresentar possíveis modelos de negócio para telefonia celular a bordo e identificar fatores de custo que podem influenciar uma linha aérea na decisão de instalação de um sistema de acesso a Internet a bordo de suas aeronaves.

Este trabalho descreve uma implementação que é o agregado das tecnologias TCP/IP e Ethernet a um Sistema Operacional Tempo Real, possibilitando a conectividade de aplicações com requisitos Tempo Real aos Sistemas Operacionais Convencionais existentes no mercado que dispõem dos mesmos mecanismos de comunicação. O resultado é um ambiente de programação que permite, através de aplicações específicas, se obter a extensão Tempo Real aos Sistemas Operacionais Convencionais com mecanismos como depuração simbólica remota, carga remota de aplicações e controle de aplicações em ambientes inacessíveis.

As redes sociais conseguem modelar diversos sistemas complexos existentes no mundo real. Conseguir prever o crescimento destas redes é um desafio de pesquisa atual, especialmente ao se tratar das redes sociais tecnológicas usadas na atualidade. Estas redes possuem grandes quantidades de textos que certamente refletem as características inerentes à própria rede. Esta tese procura desvendar a relação existente entre as palavras presentes nos textos das redes sociais e a sua estrutura. Nesta tese, é apresentada a entropia condicional das palavras existentes nas redes sociais em relação aos seus nós como um critério estável para a redução da dimensionalidade encontrada na análise dos textos. É proposta também uma medida de similaridade entre os nós da rede, baseada na probabilidade do uso de palavras pelos nós e, por fim, é proposto um processo de predição de ligações baseado na medida de similaridade proposta, juntamente com aspectos topológicos das redes sociais. Testes com uma rede social real foram realizados para avaliar o desempenho das técnicas propostas.

Diante do atual crescimento da utilização da Internet especialmente com relação às aplicações de multimídia, existe uma grande necessidade da rede ser capaz de oferecer QoS. Isso significa oferecer diferentes tratamentos para diferentes consumidores e ser capaz de garantir certos níveis de qualidade de serviço de acordo com as necessidades dos usuários. Estão em discussão, vários mecanismos que se propõem a oferecer QoS. Um desses mecanismos é o modelo de Serviços Diferenciados (DiffServ).Os Serviços Diferenciados (DiffServ) formam um modelo novo de serviço proposto pela Internet Engineering Task Force (IETF) que se propõem a implementar a Qualidade de Serviço (QoS) à Internet, em particular nos pontos de maior agregação de tráfego. O DiffServ se destina a obter a escalabilidade com da manipulação de agregados do tráfego em vez de fluxos individuais. O QoS na Internet pode ser implementado através da combinação de várias técnicas tais como Condicionamento de Tráfego, Disciplina de Atendimento de Filas, Gerenciamento de Filas, etc.. Neste trabalho nós apresentamos a avaliação de desempenho de um cenário da Internet onde existem três classes de serviços com diferentes características de encaminhamento. Uma classe se destina a atender o tráfego proveniente de aplicações multimídia que são sensíveis a atrasos. A segunda classe se destina ao tráfego de dados que necessitam de um serviço garantido mas com certa tolerância aos atrasos. A última classe é destinada ao tráfego de menor prioridade e não oferece nenhuma garantia de QoS. A combinação desses serviços resulta em um ambiente propício a integração de voz, vídeo e dados na Internet. Esta avaliação foi realizada utilizando o simulador OPNET v7.0.

We introduce in this Thesis several particle filter (PF) solutions to the problem of collaborative emitter tracking. In the studied scenario, multiple agents with sensing, processing and communication capabilities passively collect received-signal-strength (RSS) measurements of the same signal originating from a non-cooperative emitter and collaborate to estimate its hidden state. Assuming unknown sensor noise variances, we derive an exact decentralized implementation of the optimal centralized PF solution for this problem in a fully connected network. Next, assuming local internode communication only, we derive two fully distributed consensus-based solutions to the problem using respectively average consensus iterations and a novel ordered minimum consensus approach which allow us to reproduce the exact centralized solution in a finite number of consensus iterations. In the sequel, to reduce the communication cost, we derive a suboptimal tracker which employs suitable parametric approximations to summarize messages that are broadcast over the network. Moreover, to further reduce communication and processing requirements, we introduce a non-iterative tracker based on random information dissemination which is suited for online applications. We derive the proposed random exchange diffusion PF (ReDif-PF) assuming both that observation model parameters are perfectly known and that the emitter is always present. We extend then the ReDif-PF tracker to operate in scenarios with unknown sensor noise variances and propose the Rao-Blackwellized (RB) ReDif-PF. Finally, we introduce the random exchange diffusion Bernoulli filter (RndEx-BF) which enables the network of collaborative RSS sensors to jointly detect and track the emitter within the surveillance space.

The volume of information in the Internet is growing exponentially. The ability to find intelligible information among vast amounts of data is transforming the human vision of the universe and everything within it. The underlying question then becomes which methods or techniques can be applied to transform the raw data into something intelligible, active and personal? This question is explored in this document by investigating techniques that improve intelligence for systems in order to make them perceptive/active to the recent information shared by each individual. Consequently, the main objective of this thesis is to enhance the experience of the user (individual) by providing a broad perspective about an event, which could result in improved ideas and better decisions. Therefore, three different data sources (individual data, sensor data, web data) have been investigated. This thesis includes research into techniques that process, interpret and reduce these data. By aggregating these techniques into a platform it is possible to deliver personalised information to applications and services. The contribution of this thesis is twofold. First, it presents a novel process that has shifted its focus from IoT technology to the user (or smart citizen). Second, this research shows that huge volumes of data can be reduced if the underlying sensor signal has adequate spectral properties to be filtered and good results can be obtained when employing a filtered sensor signal in applications. By investigating these areas it is possible to contribute to this new interconnected society by offering socially aware applications and services. / Sem resumo