Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo Documentos XML estão sendo cada vez mais utilizados para a representação de dados na Web. Entretanto, tais documentos possuem uma estruturação própria, apesar deserem documentos de texto. Diante disso, pode ser necessária a adaptação de técnicas existentes para viabilizar a detecção de diferenças e a mesclagem eficiente deste tipo de documento. Diferentes algoritmos vêm sendo propostos neste sentido e algumas destas abordagens são apresentadas e comparadas neste trabalho. Além disso, esta monografia apresenta o XChangeMerge, uma abordagem que permite a visualização de diferenças e o controle manual da mesclagem de documentos XML. Baseada no algoritmo 3DM, esta proposta exibe os documentos XML, como uma árvore ordenada, o que permite uma visualização mais clara das alterações. Nesta ferramenta, o usuário pode também acompanhar as alterações aplicadas durante a mesclagem, tornando este processo mais controlado e menos propenso a erros.

Ano 2013

Orientador ALESSANDREIA MARTA DE OLIVEIRA JULIO Co-Orientador Palavras-chave XML, detecção de diferenças, mesclagem, árvore, visualização

Resumo A computação tem avançado cada vez mais rápido nos últimos anos. Na medida que avança, novas tecnologias vão sendo lançadas ao mercado. A necessidade de substituição dessas tecnologias por pessoas e empresas faz com que milhares de produtos dados como obsoletos sejam descartados todo o ano no mundo todo. Este trabalho estuda uma solução que propõe alterar este cenário e permitir que máquinas ditas como obsoletas ganhem vida útil, o Linux Terminal Server Project (LTSP). Esta solução incorpora diversos protocolos e tecnologias já consagradas no cenário da computação para permitir a criação de um ambiente com clientes leves. Ou seja, ela permite que estas máquinas ditas como obsoletas sejam empregadas como clientes em uma rede onde o processamento desses clientes ocorre todo no servidor, utilizando a rede para a comunicação dessas partes. Para isso, este trabalho realiza um estudo teórico sobre o LTSP e uma análise prática do desempenho dessa tecnologia.

Ano 2013

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave LTSP, terminal leve, cliente leve, servidor, cliente, rede

Resumo Diversas faixas do espectro de frequência são subutilizadas enquanto outras ficam sobrecarregas. Nesse contexto surgem as Redes e Rádios Cognitivos para aproveitar de forma inteligente as faixas de espectro através de acesso oportunista, sem interferir com os usuários legítimos. O IEEE 802.22 foi o primeiro padrão elaborado para utilizar faixas de espectro de televisão que estão desocupadas. Já o padrão IEEE 802.19.1 está sendo desenvolvido para resolver problemas de coexistência entre redes heterogêneas. O problema tratado neste trabalho é estabelecer coexistência entre redes e rádios cognitivos através de métodos de seleção de canais e controle de potência de transmissão. Levando em conta os padrões citados, é proposto um algoritmo para maximizar a reutilização do espectro de frequência e aumentar a utilidade espectral a partir do método de seleção de canais do projeto SCIFI e, posteriormente, adotar medidas para o controle de potência. O texto mostra os resultados encontrados em simulações do método proposto de seleção de canais realizadas na Universidade Federal de Juiz de Fora e indicam um aumento na reutilização espectral.

Ano 2013

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave IEEE 802191, IEEE 80222, Redes Cognitivas, Rádio Cognitivo, SciFi, TV White Space, Controle de Potência de Transmissão, Seleção de Canal

Resumo Este trabalho busca realizar uma análise comparativa de três métodos de determinação de fluxo óptico entre imagens: os tradicionais métodos de Lucas-Kanade e Horn-Schunck e o método de Augereau. Para tal análise, são introduzidos conceitos de dinâmica dos fluidos. O trabalho apresenta os métodos fazendo uma analogia entre o processo de determinação do fluxo óptico e o processo de difusão de fluidos.

Ano 2013

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Fluxo óptico, dinâmica dos fluidos, Navier-Stokes equations

Resumo Infraestruturas de middleware têm sido largamente utilizadas para apoiar o desenvolvimento e a execução de sistemas colaborativos. Com esses sistemas diversos desafios surgiram, entre eles os relacionados à interoperabilidade semântica ganharam notável destaque. Objetivo: Este trabalho tem como objetivo ampliar o suporte à interoperabilidade semântica em uma infraestrutura chamada Web-based Groupware Service-Oriented Architecture (WGWSOA) que utiliza serviços de middleware para apoiar o desenvolvimento e a execução de sistemas colaborativos. Resultados: Serviços foram construídos nessa infraestrutura para ampliar o suporte à interoperabilidade semântica em tempo de desenvolvimento e execução de sistemas colaborativos. Avaliações foram realizadas utilizando os serviços existentes na WGWSOA. Conclusões: Através de um estudo experimental foi possível gerar evidências que apontam para a validade da solução proposta em apoiar a construção e a execução de sistemas colaborativos.

Ano 2013

Orientador JOSE MARIA NAZAR DAVID Co-Orientador Palavras-chave Interoperabilidade semântica, Sistemas colaborativos, Serviços de middleware, Groupware, Ontologia, Tesauros, Arquitetura Orientada à Serviços, SOA

Resumo O esmalte dentário caracteriza-se por ser uma superfície rugosa, o que ocasiona o atrito quando elas entram em contato. O ato de um dente ser atritado com outro de forma excessiva, intensifica o desgaste dentário. Deste modo é necessário compreender a origem do problema, o que foi feito através da modelagem computacional. A abordagem utilizada para a simulação do contato entre superfícies rugosas consiste em, uma vez conhecidas as funções de densidade de probabilidade e seus respectivos domínios, discretizá-las em intervalos, de forma que cada um represente uma aspereza principal da superfície. As deformações das asperezas principais são analisadas e é estabelecida, por meio de técnicas de homogeneização, a ligação entre as respostas ocorridas em micro-escala com uma resposta prevista em macro-escala. Neste trabalho são criados scripts parametrizados na linguagem python para o programa Abaqus, baseados em modelos estatísticos de contato, que geram e modificam a geometria das asperezas principais, suas propriedades de materiais, cargas e condições de contato, e leem e escrevem em um banco de dados as respostas encontradas. A partir daí foi implementado métodos numéricos para aproximar e interpolar as respostas obtidas, e concluir quais são os parâmetros que de fato influenciam na deformação das asperezas.

Ano 2013

Orientador Flávia de Souza Bastos Co-Orientador Palavras-chave contato, atrito, scripts parametrizados, modelos multiescala

Resumo A modelagem da atividade elétrica de células cardíacas é de grande interesse médico-científico. Este trabalho tem como objetivo avaliar uma metodologia baseada em Algoritmos Genéticos (AG) que visa ajustar automaticamente modelos da eletrofisiologia celular a dados experimentais. Esses problemas inversos são extremamente custosos computacionalmente. Dessa maneira, avaliamos a combinação de duas técnicas para acelerar a execução do AG: Computação Paralela e Metamodelos. O AG foi paralelizado usando o modelo clássico mestre-escravo. Além disto, foi implementado um metamodelo cujo objetivo é substituir a avaliação de indivíduos por estimativas menos custosas. O metamodelo é criado dinamicamente por um histórico de indivíduos já avaliados armazenados em uma base de dados, a qual foi implementada de duas formas: via lista contígua e via Kd-Tree. A execução paralela do AG em 20 processadores foi duas vezes mais rápida do que a execução em 10 processadores. A estrutura Kd-Tree acelerou as funções relacionadas ao armazenamento e busca na base de dados em até 4000 vezes, comparada à implementação via lista contígua. Foi possível estimar as aptidões de até 40% dos indivíduos via meta-modelo sem prejuízo da qualidade do ajuste de parâmetros, o que reduziu o tempo total de execução de 3h (sem metamodelo) para 2h.

Ano 2013

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave Eletrofisiologia Cardíaca, Algoritmo Genético, Metamodelo, Kd-Tree

Resumo Este trabalho apresenta um método para remalhamento de superfícies triangulares. O método obtem uma nova superfície de maneira que qualquer aresta está dentro de um intervalo predefinido [emin,emax]. A entrada do processo é uma malha de 2-variedade com geometria e topologia arbitrarias. O algoritmo proposto é iterativo e consegue ajustar automaticamente a quantidade de vértices e triângulos necessários através das operações estelares. Um filtro passa-baixa também é aplicado para retirar as altas frequências. O algoritmo gera uma malha triangular de 2-variedade, com os vértices distribuídos de maneira quase uniforme sobre a superfície de entrada. No fim do processo, praticamente todas as arestas estão dentro do intervalo. A malha dual desta malha triangular é uma malha trivalente. Este tipo de malha tem muitas aplicações em simulações de nano estruturas de carbono.

Ano 2013

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave equalização do comprimento de aresta, operações estelares, remalhamento

Resumo A modelagem computacional da fisiologia cardíaca é uma ferramenta importante que auxilia o desenvolvimento de técnicas de tratamento e o diagnóstico de doenças cardíacas. A busca por modelos celulares mais realistas tem incentivado o uso de Cadeias de Markov para a modelagem de estruturas subcelulares, por exemplo, para os canais iônicos que permeiam a membrana celular. Porém, a presença de Cadeias de Markov nos modelos baseados em equações diferenciais ordinárias aumenta os custos computacionais de resolução numérica. Neste trabalho, avaliamos combinações de metodologias numéricas para a solução de tais modelos, de modo que o custo computacional adicionado por modelos de Markov seja atenuado por técnicas incondicionalmente estáveis, como o método de Uniformização, porém mantendo a utilização de tradicionais métodos condicionalmente estáveis, visando o baixo consumo em termos de memória RAM e a viabilização da simulação de complexos tecidos cardíacos.

Ano 2013

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave Eletrofisiologia Cardíaca, Modelagem Computacional, Equações Diferenciais Ordinárias, Métodos Numéricos, Cadeias de Margavá

Resumo Recentemente a modelagem computacional vem sendo utilizada para o entendimento de fenômenos complexos nas mais diversas áreas. A partir dos princípios físicos, matemáticos e do conhecimento sobre o problema, chega-se a um modelo matemático, que descreve o fenômeno de interesse. A solução exata do modelo pode ser muito difícil de ser encontrada ou pode não existir. Então são usados métodos numéricos, para a resolução destas equações, como acontece em diversas aplicações em engenharia, biologia e física. A solução numérica da maioria dos modelos é extremamente custosa devido à alta resolução espacial e temporal exigida. Em geral, os métodos numéricos mais utilizados para a solução destes problemas são o método dos elementos finitos (MEF) e o método dos volumes finitos (MVF). Uma alternativa é o uso do método de Lattice Boltzmann (MLB), o qual tem sido cada vez mais utilizado para simulação de problemas complexos de dinâmica dos fluidos. O objetivo deste trabalho é apresentar a aplicação do método de Lattice Boltzmann aos problemas de dinâmica dos fluidos e atividade elétrica do coração, assim como avaliar o seu desempenho em ambientes de computação paralela recentes.

Ano 2013

Orientador BERNARDO MARTINS ROCHA Co-Orientador Palavras-chave simulação de fluidos, reação-difusão, método de Lattice Boltzmann, eletrofisiologia cardíaca

Resumo O presente trabalho apresenta um estudo sobre Redes Neurais Artificiais com enfoque em redes com processamento temporal. Inicialmente, é feita uma introdução do conceito de redes neurais, sua motivação inicial e o embasamento biológico quando se trata da origem do estudo dos neurônios artificiais. As principais topologias de redes neurais e principais classificações são descritas de uma maneira genérica. Estudou-se nesse trabalho duas topologias diferentes para tratamento temporal de dados: a Time-lagged Feedforward Network e a Time Delay Neural Network. Além disso, duas redes neurais recorrentes também são apresentadas, a Rede de Elman e a Rede de Jordan. Apresenta-se duas variações do algoritmo de aprendizado supervisionado Backpropagation para treinamento dessas topologias. Ao final, espera-se que o estudo do modelos permita uma avaliação comparativa resultando na identificação dos modelos adequados de acordo com a necessidade de cada problema.

Ano 2013

Orientador Raul Fonseca Neto Co-Orientador Palavras-chave Inteligência Artificial, Redes Neurais Artificiais, Processamento Temporal, Backpropagation, Redes Recorrentes, Time Delay Neural Network,Time-lagged Feedforward Network, Rede de Elman, Rede de Jordan

Resumo A hipertermia é amplamente utilizada no tratamento de câncer para destruir tumores. A ideia principal da hipertermia é aquecer uma região específica, como um tumor, de modo que acima de um limiar de temperatura as células tumorais sejam destruídas. Isto pode ser realizado por diversas técnicas de fornecimento de calor e a utilização de nanopartículas magnéticas, que geram calor quando um campo magnético alternado é aplicado, é atualmente uma técnica promissora. No presente trabalho, a equação de Pennes de bio-transferência de calor é adotada para modelar a ablação térmica de tumores, no contexto de nanopartículas magnéticas. O método das diferenças finitas explícito é empregado para resolver as equações. No entanto, uma grande quantidade de computação é necessária para este propósito. Portanto, este trabalho também apresenta uma primeira tentativa de melhorar o desempenho usando OpenMP, uma API de programação paralela. Os resultados experimentais foram bastante animadores: speedups de cerca de 35 foram obtidos em uma máquina de 64 cores.

Ano 2013

Orientador Felipe dos Santos Loureiro Co-Orientador Palavras-chave Hipertermia, Biotranferência de Calor, Nanopartículas Magnéticas, OpenMP, Método das Diferenças Finitas

Resumo Fase aos desafios atuais dos sistemas industriais, que necessitam operar de forma econômica, eficiente e sustentável, novos procedimentos e estratégias para o controle destes processos estão sempre em busca de inovações. Esta situação motivou e direcionou o objetivo do presente trabalho que foi utilizar ferramentas abertas, inovadoras, de utilização atual na indústria, para desenvolver um módulo laboratorial, com características multivariáveis, emulando a ambiência industrial, no que tange às dinâmicas das malhas selecionadas. Foram utilizados o protocolo de comunicação digital "OLE for Process Control - OPC" e software " Free and Open Source Software - FOSS" Scilab, ambas ferramentas de código aberto. O protocolo OPC é específico para ambientes industriais, agregando qualidades que propiciam o gerenciamento e controle de um sistema em tempo real com eficiência e qualidade. E o software Scilab, uma ferramenta FOSS que, dentre suas diversas funcionalidades, permite o desenvolvimento e a comunicação de um supervisório para um sistema físico, interagindo através do protocolo de comunicação OPC. Para o alcance da proposta foi desenvolvido um módulo laboratorial multivariável para controle de processos, que permitiu a modelagem e o controle de um sistema composto por malhas de nível e temperaturas, comuns no meio industrial. Foi ainda desenvolvido um ambiente supervisório amigável que contempla técnicas diferenciadas de controle para o controlador "Proportional Integral Derivative - PID", além de análise e controle de dinâmicas monovariáveis e multivariáveis do sistema.

Ano 2013

Orientador Flávio de Souza Barbosa Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Diante do problema de se criar robôs autônomos para execução de tarefas e solução de problemas, várias arquiteturas e estratégias foram propostas. Dentre essas abordagens, destaca-se atualmente a robótica baseada em comportamento, metodologia derivada da arquitetura Subsumption. Esse trabalho descreve brevemente s arquitetura Subsumption e anteriores, apresenta a robótica baseada em comportamento para então elaborar uma implementação na linguagem C a partir dessa metodologia para o Futebol de Robôs, um problema que apresenta alto dinamismo e complexidade.

Ano 2013

Orientador Raul Fonseca Neto Co-Orientador Palavras-chave robótica, robótica baseada em comportamento, futebol de robôs

Resumo Após 2 (dois) anos de desenvolvimento, com a participação de 1 (um) coordenador e 3 (três) colaboradores, a estrutura do Web-Based System Dynamics Simulator (WSDS) apresentou sinais de que não poderia seguir em frente, devido à falta de boas práticas de programação de software, o que inviabilizava a sua manutenção. No contexto dessa ferramenta de simulação web, o presente trabalho aborda a implementação de melhorias essenciais a ela, de forma que o acesso simult^aneo de usuários seja melhor aproveitado, uma maior variedade de métodos diferenciais seja aplicada e a manutenibilidade da ferramenta seja garantida com a utilização de padrões de projetos, realizando-se portanto, a sua reengenharia. Criada na década de 60, como sendo uma subcategoria da Teoria de Sistemas, a Dinâmica de Sistemas (DS) ganhou destaque em uma matéria lecionada no Massachusetts Institute of Technology (MIT). A facilidade de visualização de complexos sistemas através da abordagem gráfica da DS despertou muito interesse na época, e após algumas décadas, começaram a surgir softwares que uniram a esta abordagem o poder computacional. Até então, tais softwares permitiam a modelagem através de uma linguagem gráfica, enfatizando o caráter intuitivo da modelagem visual. Para solucionar essa limitação, em 2001 foi criada uma linguagem textual para modelagem, juntamente com ferramentas de simulação que demandavam um processo de compilação do modelo para obtenção de um código executável. Em uma diferente vertente, surgiu no ano de 2011, o WSDS, que a partir dessa linguagem textual gera, de forma interpretada, a simulação computacional, possibilitando uma interação do usuário com o processo de simulação.

Ano 2013

Orientador CIRO DE BARROS BARBOSA Co-Orientador Palavras-chave Teoria de Sistemas, Dinâmica de Sistemas, Simulação Computacional,Padrões de Projetos

Trabalho	Autor	PDF	Extras
XCHANGEMERGE: UMA ABORDAGEM PARA VISUALIZAÇÃO DE DIFERENÇAS E MESCLAGEM DE DOCUMENTOS XML	Lenita Martins Ambrósio
LINUX TERMINAL SERVER PROJECT - ANÁLISE DE DESEMPENHO	Diego Simões Carnivali
ESTUDO SOBRE O REUSO DO ESPECTRO DE FREQUÊNCIA NA SELEÇÃO DE CANAIS PARA REDES IEEE 802.22 E IEEE 802.19.1	Caio Salomão Marocco
IMPLEMENTATION AND EVALUATION OF DIFFERENTIAL OPTICAL FLOW METHODS	Luciano Walenty Xavier Cejnog
COMPOSIÇÃO DE SERVIÇOS PARA AMPLIAR O SUPORTE à INTEROPERAILIDADE SEMÂNTICA EM UMA INFRAESTRUTURA DE MIDDLEWARE	Frâncila Weidt Neiva
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS COMPUTACIONAIS PARAMETRIZADOS PARA ANÁLISE DO CONTATO DENTÁRIO HUMANO	Evelyn Aparecida de Oliveira
METAMODELOS E ALGORITMOS GENÉTICOS PARA A RESOLUÇÃO DE UM PROBLEMA INVERSO DE ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA	Gustavo Montes Novaes
PITERATIVE METHOD FOR EDGE EQUALIZATION OF TRIANGULAR MESHES	João Vitor de Sá Hauck
MÉTODOS NUMÉRICOS APLICADOS A MODELOS COMPLEXOS DA FISIOLOGIA DE CÉLULAS CARDÍACAS	Johnny Moreira Gomes
SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS DE ESCOAMENTO DE FLUIDOS E PROBLEMAS DE REAÇÃO-DIFUSÃO ATRAVÉS DO MÉTODO DE LATTICE BOLTZMANN	Joventino de Oliveira Campos
REDES NEURAIS ARTIFICIAIS COM PROCESSAMENTO TEMPORAL: UM ESTUDO SOBRE REDES ESTÁTICAS TEMPORAIS, REDES RECORRENTES E APLICAÇÕES	Karen Braga Enes
UMA IMPLEMENTAÇÃO NUMÉRICA PARALELA PARA SIMULAÇÃO DE NECROSE DE CÉLULAS TUMORAIS POR HIPERTERMIA LOCAL	Ruy Freitas Reis
APLICAÇÃO DO PROTOCOLO ABERTO OPC E DO FOSS SCILAB NO DESENVOLVIMENTO DE UM MÓDULO LABORATORIAL PARA CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS	Accacio Ferreira dos Santos Neto
ROBÓTICA BASEADA EM COMPORTAMENTO EM FUTEBOL DE ROBôS	Rafael Ribeiro de Carvalho
REENGENHARIA DE UM SIMULADOR DE DINÂMICA DE SISTEMAS COM APLICAÇÃO DE PADRÕES DE PROJETO	Brian Mazini Siervi

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