Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo As aplicações se apoiam cada vez mais na linguagem XML para representar dados semiestruturados e, consequentemente, uma grande quantidade de documentos XML é gerada. Um problema relacionado é que os documentos XML evoluem ao longo do tempo. Desta forma, o controle de mudanças em documentos XML é uma necessidade cada vez mais crescente. Diante disso, este trabalho apresenta o XChangeSim, uma abordagem para a compreensão das mudanças efetuadas em vers~oes de documentos XML baseada em similaridade. A proposta é capaz de detectar mudanças semânticas entre duas versões de um documento XML e possibilita inferir a intenção do usuário ao criar a segunda versão de um documento.

Ano 2013

Orientador ALESSANDREIA MARTA DE OLIVEIRA JULIO Co-Orientador Palavras-chave Controle de Mudanças, Inferência, Similaridade, XML

Resumo Com o crescente avanço das plataformas de sequenciamento genômico, surge a necessidade de modelos computacionais capazes de analisar, de forma eficaz, o grande volume de dados disponibilizados. Uma das muitas complexidades, variações e particularidades de um genoma são os polimorfismos de base única (single nucleotide polymorphisms - SNPs), que podem ser encontrados no genoma de indivíduos isoladamente ou em grupos de indivíduos de alguma população, sendo originados a partir de inserções, remoções ou substituições de bases. Alterações de um único nucleotídeo, como no caso de SNPs, podem modificar a produção de uma determinada proteína. O conjunto de tais alterações tende a provocar variações nas características dos indivíduos da espécie, que podem gerar alterações funcionais ou fenotípicas, que, por sua vez, implicam, geralmente, em consequências evolutivas nos indivíduos em que os SNPs se manifestam. Entre os vários desafios em bioinformática, encontram-se a descoberta e filtragem de SNPs em DNA genômico, etapas de relevância nos pós-processamento da montagem de um genoma. Este trabalho propõe e desenvolve um método computacional capaz de filtrar SNPs em DNA genômico completo, utilizando genomas remontados a partir de sequências oriundas de plataformas de nova geração. O modelo computacional desenvolvido baseia-se em técnicas de aprendizado de máquina e inteligência computacional, com o objetivo de obter um filtro eficiente, capaz de classificar SNPs no genoma de um indivíduo, independente da plataforma de sequenciamento utilizada.

Ano 2013

Orientador Carlos Cristiano Hasenclever Borges Co-Orientador WAGNER ANTONIO ARBEX Palavras-chave Bioinformática. DNA Genômico. Filtragem de SNP. Aprendizado de Máquina. Inteligência Computacional. Rede Neural.

Resumo A linguagem de marcação XML permite a descrição e representação de dados semiestruturados e seu intercâmbio na Web. Um problema relacionado é que, assim como os dados armazenados em bancos de dados estruturados, os dados semiestruturados evoluem ao longo do tempo, em função, por exemplo, de modificações de cunho técnico. Estas modificações podem levar os dados semiestruturados a um estado inconsistente, pois as instâncias podem se tornar incompatíveis com as definições mais recentes dos esquemas. Uma alternativa para facilitar o gerenciamento destes dados é o uso da Gerência de Configuração neste contexto. Diante disso, a proposta é adaptar técnicas de Gerência de Configuração de Software no que diz respeito ao controle de modificações para esse cenário, fornecendo apoio para a evolução de dados semiestruturados. Para tanto, esse trabalho apresenta uma abordagem baseada em inferência, utilizando a linguagem Prolog, ilustrada como um módulo da ferramenta XPerseus.

Ano 2012

Orientador ALESSANDREIA MARTA DE OLIVEIRA JULIO Co-Orientador Palavras-chave Gerência de Mudanças, Inferência, XML, Prolog

Resumo Ao oferecer informações na Web é importante representálas em um formato padrão de forma que seres humanos e máquinas possam fazer uso destes dados. Este projeto exemplifica o uso de dados ligados para fornecer um mecanismo de representação e consumo de informações. Esta tecnologia visa a criação de centros de dados para vários domínios que podem interagir através de ligações entre diferentes entidades na Web. Desta forma surge um imenso grafo onde é possível realizar consultas detalhadas. Utilizando esta abordagem torna-se possível a criação de aplicações mais inteligentes que podem consu- mir e analisar estes dados. A proposta deste projeto consiste em reduzir a circulação de spams em serviços de e-mail através da criação de um dataset de dados capaz de oferecer recursos para que uma aplicação possa analisá-los. Devido à diversidade de domínios em que estes e-mails estão enquadrados será necessário limitar a análise aos e-mails relacionados ao domínio de crianças desaparecidas. Desta forma, o projeto também ajudará diversas famílias que perderam um familiar evitando que a circulação de spams atrapalhe os verdadeiros e-mails.

Ano 2012

Orientador JAIRO FRANCISCO DE SOUZA Co-Orientador Palavras-chave Dados Ligados, Filtro de mensagens, Dados abertos, Hoax

Resumo O cenário das tecnologias disponíveis atualmente favorece cada vez mais a criação de componentes para apoiar a construção de ferramentas voltadas para o ensino e a aprendizagem. Tais componentes são frequentemente denominados de Objetos de Aprendizagem (OAs). Entretanto, a construção de OAs torna-se cada vez mais complexa considerando-se as necessidades que as ferramentas demandam. Para tratar essa complexidade a abordagem de Linha de Produtos de Software (LPS) tem sido frequentemente proposta. LPS é caracterizada como um conjunto de componentes que compartilham características comuns e gerenciadas com o objetivo de satisfazer um determinado cenário de segmento de mercado ou missão. Este trabalho busca relacionar a abordagem de LPS para apoiar o reuso sistemático de OAs, bem como prop~oe uma solução para apoiar a construção de um tipo de OA que irá compor a LPS. Esta solução é um passo em direção à construção de uma LPS para apoiar o reuso de Objetos de Aprendizagem.

Ano 2012

Orientador JOSE MARIA NAZAR DAVID Co-Orientador Palavras-chave : Objetos de Aprendizagem, Linha de Produtos de Software, Objetos de Aprendizagem Generativo

Resumo A aproximação de superfícies contínuas através de malhas poligonais é importante em várias áreas do conhecimento. Esse tipo de malha é empregado em aplicações como simulações computacionais de engenharia e física, modelagem geométrica e animações. Os modelos de entrada muitas vezes apresentam baixa qualidade, seja na distribuição de seus elementos ou no alinhamento e forma dos polígonos. Neste trabalho é apresentado um método para recobertura de malhas triangulares dado um comprimento de aresta m. A malha de entrada é uma superfície triangular de variedade-2 com topologia e geometria arbitrária, com ou sem borda. Definido o comprimento de aresta alvo m, o algoritmo remove e insere vértices de acordo com um critério, ajustando a quantidade necessária de elementos que o objeto deve conter. Após esta etapa, o modelo entra em uma fase de relaxamento global utilizando uma variação do operador discreto de LaplaceBeltrami, que na formulação aqui proposta utiliza os k primeiros vizinhos de cada vértice, ao contrário da definição clássica que usa apenas os vizinhos mais próximos. Isto é feito de maneira iterativa até que se esgote o número máximo de iterações fornecido no início do processo. Ao final, tem-se uma malha com comprimento de aresta próximo a m e com baixo desvio padrão, i.e., vértices uniformemente distribuídos sobre o modelo; seus triângulos também tendem a ser equiláteros. Os resultados do remalhamento se mostraram quantitativamente satisfatórios, com baixo desvio padrão do comprimento das arestas. O espaço dual pode ser utilizado para geração de malhas trivalentes, compostas majoritariamente por hexágonos em superfícies de baixa curvatura.

Ano 2012

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Marcelo Lobosco Palavras-chave

Resumo O reconhecimento de padrões de movimentos tem se tornado um campo de pesquisa muito atrativo nos últimos anos devido, entre outros fatores, à grande massificação de dados em vídeos e a tendência na criação de interfaces homem-máquina que utilizam expressões faciais e corporais. Esse campo pode ser considerado um dos requisitos chave para análise e entendimento de vídeos. Neste trabalho é proposto um descritor de movimentos baseado em tensores de 2ª ordem e histogramas de gradientes (HOG - Histogram of Oriented Gradients). O cálculo do descritor é rápido, simples e eficaz. Além disso, nenhum aprendizado prévio é necessário sendo que a adição de novas classes de movimentos ou novos vídeos não necessita de mudanças ou que se recalculem os descritores já existentes. Cada quadro do vídeo é particionado e em cada partição calcula-se o histograma de gradientes no espaço e no tempo. A partir daí calcula-se o tensor do quadro e o descritor final é formado por uma série de tensores de cada quadro. O descritor criado é avaliado classificando-se as bases de vídeos KTH e Hollywood2, utilizadas na literatura atual, com um classificador Máquina Vetor Suporte (SVM). Os resultados obtidos na base KTH são próximos aos descritores do estado da arte que utilizam informação local do vídeo. Os resultados obtidos na base Hollywood2 não superam o estado da arte, mas são próximos o suficiente para concluirmos que o método proposto é eficaz. Apesar de a literatura apresentar descritores que possuem resultados superiores na classificação, suas abordagens são complexas e de alto custo computacional.

Ano 2012

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Descritor de movimento. Tensor de 2ª ordem. Série de tensores. SVM. Histograma de gradientes. Modelagem do movimento.

Resumo Atualmente estão acontecendo significativas mudanças na natureza do processo de pesquisa científica. Em particular, tem-se uma maior colaboração entre grandes grupos de pesquisadores, o que leva a um aumento no uso de técnicas de processamento de informação, e uma maior necessidade de compartilhar resultados e observações entre os participantes do processo. Utilizando tecnologias como Redes Ponto a Ponto e Web Semântica, conseguimos criar um único ponto de acesso a bases de conhecimento dispersas e aplicações científicas distribuídas, onde os cientistas possam trabalhar com informações heterogêneas e criar comunidades científicas de acordo com suas especialidades e interesses. Este trabalho apresenta a e-ScienceNet, uma arquitetura de suporte ao armazenamento, compartilhamento e execução de experimentos científicos em uma Rede Ponto a Ponto Semântica científica. Para tal, desenvolvemos um protótipo que realiza a interação entre os diferentes nós da rede nas distintas comunidades científicas semânticas.

Ano 2012

Orientador REGINA MARIA MACIEL BRAGA VILLELA Co-Orientador Palavras-chave e-Science, Redes Ponto a Ponto, Sistemas Distribuídos e Web Semântica.

Resumo Este trabalho tem como finalidade apresentar e descrever os desafios de segurança em redes de sensores sem fioo. O estudo aborda o funcionamento, características e arquiteturas a serem consideradas na concepção e no estudo de uma rede de sensores. Devido à sua natureza, muitos são os tipos de ataques que uma rede de sensores sem fio pode sofrer e, dado as suas inúmeras áreas de aplicação, é mostrada a importância de uma segurança efetiva, que garanta o correto funcionamento da rede, impedindo ataques ou minimizando os efeitos por esses provocados. Nesse trabalho também são realizadas simulações de um ataque e uma análise dos efeitos provocados, como atraso na entrega das informações e aumento do consumo de energia.

Ano 2012

Orientador ALEX BORGES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave redes de sensores sem fio, segurança, ataques, simulação

Resumo O presente trabalho procura mostrar a aplicação do padrão DICOM em Sistemas de armazenamento e transmissão de imagens médicas digitais (PACS - Picture Archiving and Communication Systems). A metodologia utilizada foi a realização de experimentos através da implementação de um modelo de sistema que realiza o armazenamento, transmissão e visualização de imagens e dados a ela associados, como dados do paciente, do equipamento, entre outros que compõem o arquivo de exame. Os resultados demonstraram que o DICOM possibilita eficientemente a interação entre as aplicações de um PACS através da definição de objetos, serviços e protocolos de comunicação de dados.

Ano 2012

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Os modelos computacionais tornaram-se ferramentas valiosas para o estudo e compreensão dos fenômenos da eletrofisiologia cardíaca. No entanto, a elevada complexidade dos processos biofísicos e o nível microscópico de detalhes exigem complexos modelos computacionais. Aspectos-chave da eletrofisiologia cardíaca, tais como condução lenta e bloqueio de condução tem sido tema de pesquisa de muitos estudos, uma vez que estão fortemente relacionados à arritmia cardíaca. No entanto, ao reproduzir estes fenômenos os modelos necessitam de uma discretização sub-celular para a solução das equações diferenciais e uma condutividade eléctrica do tecido não uniforme e heterogênea. Devido aos elevados custos computacionais de simulações que reproduzem a microestrutura fina do tecido cardíaco, estudos prévios têm considerado experimentos de tecido de pequenas dimensões e têm utilizados modelos simples de células cardíacas. Neste trabalho, desenvolvemos um modelo (modelo microscópico) da eletrofisiologia cardíaca que capta a microestrutura do tecido cardíaco usando uma discretização espacial muito fina (8µm) e utilizamos um modelo celular moderno e complexo baseado em Cadeias de Markov para a caracteriza¸c˜ao da estrutura e dinâmica dos canais iônicos. Para lidar com os desafios computacionais, o modelo foi paralelizado usando uma abordagem híbrida: a computação em cluster e GPGPUs (General-purpose computing on Graphics Processing Units). Nossa implementação paralela deste modelo, utilizando uma plataforma multi-GPU, foi capaz de reduzir os tempos de execução das simulações de mais de 6 dias (em um único processador) para 21 minutos (em um pequeno cluster de 8 nós equipado com 16 GPUs). Além disso, para diminuir ainda mais o custo computacional, foi desenvolvido um modelo discreto equivalente ao modelo microscópico. Este novo modelo foi paralelizado usando a mesma abordagem do modelo microscópico e foi capaz de executar simulações que demoravam 21 minutos em apenas 65 segundos. Acreditamos que esta nova implementação paralela abre caminho para a investigação de muitas questões em aberto associadas à natureza complexa e discreta da propagação dos potenciais de ação no tecido cardíaco.

Ano 2012

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Marcelo Lobosco Palavras-chave Eletrofisiologia cardíaca. Equações diferenciais. Multi-GPU. Arritmia cardíaca.

Resumo O processo de quantização de imagem consiste na redução da quantidade de cores distintas presentes em uma imagem digital. Este processo pode ser feito levando-se em conta ou não características individuais da imagem em questão. Na literatura são encontrados variados algoritmos que utilizam diferentes abordagens combinadas a diferentes estruturas de dados. Em geral, tendo em vista as características de problemas associados à análise de imagens no que se refere ao elevado volume de dados, estas abordagens procuram extrair informações das imagens de forma a auxiliar o processo de quantização. Trabalhos recentes demonstram que algoritmos de clusterização de dados podem ser adaptados para serem aplicados ao problema de quantização de imagem eficientemente. Neste trabalho foram implementadas tanto a versão clássica como variações do algoritmo k-means, adaptadas para o problema de quantização. Alguém das adaptações do algoritmo k-means, novas abordagens foram propostas. Testes computacionais mostraram que os resultados obtidos são equivalentes àqueles apresentados na literatura no que diz respeito à qualidade das imagens geradas após o processo de quantização mesmo sem a necessidade de manipulação de complexas estruturas de dados.

Ano 2011

Orientador STENIO SA ROSARIO FURTADO SOARES Co-Orientador Palavras-chave Quantização de imagem, Quantização de cor, Heurística, K-Means

Resumo A tarefa de classificação de dados faz parte de uma gama de problemas de grande importância atualmente: a descoberta de conhecimento. Em muitos casos, o processo de classicação pode se tornar complexo devido ao alto nível dimensional do modelo de dados envolvido que, em geral, interfere negativamente nos aspectos de desempenho e acurácia dos classificadores utilizados. Uma alternativa para tratar esse tipo de problema é conhecida como seleção de características, que reduz a dimensionalidade através da identificação dos atributos mais significativos à classificaçãoo, excluindo os demais do processo. O principal objetivo do presente trabalho é a realização de um estudo a respeito do impacto causado pelo processo de seleção de características em problemas de classificação de dados. Para tal, foi implementado um sistema inteligente que utiliza o método de seleção de características chamado Nearest Shrunken Centroids. Além de uma descrição detalhada sobre o funcionamento do método, são apresentados, também, os resultados de testes comparativos realizados em diferentes bases de dados e diversos classificadores disponíveis atualmente. Finalizando, o sistema é disponibilizado por meio de uma licença de software livre.

Ano 2011

Orientador Custódio Gouvêa Lopes da Motta Co-Orientador Palavras-chave Classificação de Dados, Seleção de Características, Nearest Shrunken Centroids

Resumo Este projeto tem como finalidade apresentar o estudo realizado sobre os processos de decisão de Markov que permitem a resolução de problemas em ambientes de incerteza de uma forma a maximizar a recompensa esperada ou minimizar o custo esperado. A motivação para a escolha do tema é oriunda de problemas de otimização em sistemas de filas, onde foi realizado um estudo em que processos de decisão de Markov foram utilizados em sua resolução. Além disso, o tema abordado mostrou-se muito útil em uma grande diversidade de áreas, podendo ser aplicado para a resolução de problemas de controle, selecionando as ações a serem tomadas nesses ambientes. Espera-se que, com esse trabalho, sejam mostrados diversos exemplos de problemas em diferentes áreas em que se podem aplicar os processos de decisão de Markov juntamente com os resultados obtidos através da utilização desses processos, demonstrando-se então a grande utilidade destes processos.

Ano 2011

Orientador Saul de Castro Leite Co-Orientador Palavras-chave Processos de Decisão de Markov

Resumo A interatividade proporcionada pela TV Digital possibilita a exploração de uma vasta área na distribuição de informação através da televisão. Esse trabalho propõe uma arquitetura para a disponibilização de conteúdo retirado de arquivos RDF através de um método flexível de obtenção da informação. Para provar a viabilidade da arquitetura, foi criada uma aplicação exemplo, desenvolvida na linguagem Java. Com isso, o trabalho fornece um panorama do ambiente atual de desenvolvimento Java para TV Digital.

Ano 2011

Orientador EDUARDO BARRERE Co-Orientador Palavras-chave TV Digital Ginga-J RDF

Trabalho	Autor	PDF	Extras
XCHANGESIM: COMPREENSÃO DE MUDANÇAS DE DOCUMENTOS XML BASEADA EM SIMILARIDADE	Danúbia Vieira Dias de Oliveira
FILTRAGEM ROBUSTA DE SNPS UTILIZANDO REDES NEURAIS EM DNA GENÔMICO COMPLETO	Bruno Zonovelli da Silva
INFERÊNCIA EM DOCUMENTOS XML UTILIZANDO PROLOG	Pedro Otávio Lima Gazzola
CRIAÇÃO DE UM REPOSITÓRIO DE DADOS LIGADOS PARA FILTRAGEM DE HOAX	Adriano Rodrigues Delvoux Mattos
EASYT APOIANDO A CONSTRUÇÃO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM PARA UMA LINHA DE PRODUTOS DE SOFTWARE	Jônatas Castro dos Santos
MÉTODO ITERATIVO PARA GERAÇÃO DE MALHAS TRIANGULARES COM DISTRIBUIÇÃO UNIFORME.	João Paulo Peçanha Navarro de Oliveira
DESCRITOR DE MOVIMENTO BASEADO EM TENSOR E HISTOGRAMA DE GRADIENTES	Éder de Almeida Perez
E-SCIENCENET: UMA REDE PONTO A PONTO SEMÂNTICA PARA APLICAÇÕES EM E-SCIENCE.	Edson Bruno Novais
SEGURANÇA EM REDES DE SENSORES SEM FIO	Jean Fellipe de Almeida Pimentel
A UTILIZAÇÃO DO PADRÃO DICOM EM SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO E COMUNICAÇÃO DE IMAGENS MÉDICAS DIGITAIS (PACS)	Rodrigo Alexandre Santos Cangussu
SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS DE ARRITMIAS CARDÍACAS EM AMBIENTES DE COMPUTAÇÃO DE ALTO DESEMPENHO DO TIPO MULTI-GPU	Bruno Gouvêa de Barros
ABORDAGENS HEURÍSTICAS PARA O PROBLEMA DE QUANTIZAÇÃO DE IMAGEM	Amanda Brugiolo Souza
SELEÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ATRAVÉS DE NEAREST SHRUNKEN CENTROIDS	Diego Ricardo de Araujo
PROCESSOS DE DECISÃO DE MARKOV	Pedro Correia Fagundes
PROPOSTA DE ARQUITETURA PARA DISTRIBUIÇÃO DE INFORMAÇÕES RDF NO AMBIENTE DE TV DIGITAL	Lucas Carnicelli

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