Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo Este projeto apresenta um trabalho de pesquisa na área de programação paralela, que abordará estudos sobre uma nova tecnologia para computação de alto desempenho, uma biblioteca de operações sobre matrizes esparsas, além da criação de versões paralelas de alguns módulos desta biblioteca. A tecnologia para computação paralela escolhida neste projeto foi desenvolvida pela NVIDIA e chama-se CUDA (Compute Unified Device Architecture). A biblioteca de operações sobre matrizes esparsas chama-se CSparse e foi desenvolvida pelo CISE (Department of Computer and Information Science and Engineering) da Universidade da Flórida. Esta biblioteca possui as estruturas de dados e os mais variados algoritmos que realizam diversas operações com matrizes esparsas. O objetivo principal deste projeto é a criação de versões paralelas de alguns módulos da biblioteca CSparse, realizando sempre uma comparação entre o tempo de execução da versão original que está na forma sequencial e o tempo da versão paralela, desenvolvida neste projeto. Para a realização do trabalho, foram estudadas bibliografias sobre os temas citados acima, buscando sempre desenvolver estratégias para a realização do objetivo proposto. O que motivou a escolha deste tema foi o fato das operações com grandes matrizes ter uma computação muito custosa, mas ao mesmo tempo passível de paralelização devido a certo grau de independência entre as iterações dos algoritmos. Este trabalho mostra ainda quais foram as dificuldades encontradas durante a sua realização, além de mostrar também os pontos importantes que os futuros desenvolvedores de módulos paralelos da biblioteca em questão deverão ter para que uma maior aceleração seja alcançada.

Ano 2010

Orientador Marcelo Lobosco Co-Orientador Palavras-chave Programação Paralela, CUDA, CSparse, Matrizes Esparsas

Resumo A detecção de fibras nervosas em tecidos humanos é uma importante ferramenta utilizada em inúmeros estudos e exames médicos-clínicos. Uma das técnicas mais difundidas é o rastreamento de fibras nervosas aliado à utilização de tensores de difusão provenientes de imagens de ressonância magnética, conhecido como tractografia. Várias são as abordagens e vários são os trabalhos já publicados que tratam o rastreamento de fibras nervosas de diferentes formas e o utilizam para diferentes fins. Desta forma, o objetivo desta monografia é apresentar, explicar e avaliar a tractografia e suas mais variadas aplicações, a partir de um estudo completo e comparativo de trabalhos existentes na literatura, com foco nas abordagens utilizadas e nos resultados obtidos.

Ano 2010

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo O Problema de Roteamento de Veículos (PRV) definido há mais de 40 anos, é um dos problemas mais estudados na literatura devido a sua importância em uma série de aplicações práticas que afetam principalmente a indústria, o comércio e o setor de serviços. O PRV Clássico consiste na determinação de rotas que atendam a um conjunto de clientes por uma frota de veículos com o menor custo possível. De acordo com as variáveis e restrições de cada problema, tem-se uma variação do Problema de Roteamento de Veículos. Neste trabalho, a variação do PRV abordada é caracterizada pelo fato de que os clientes possuem prioridades de atendimentos diferenciadas. Alguém disso, a frota de veículos é heterogênea e o objetivo é determinar rotas de forma que o maior número de clientes seja atendido, dando prefer^encia a clientes de maior prioridade. Para isso, foram propostas e comparadas heurísticas construtivas e heurísticas de busca local que irão compor uma metaheurística baseada na abordagem GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure) para solucionar o problema.

Ano 2010

Orientador STENIO SA ROSARIO FURTADO SOARES Co-Orientador Palavras-chave Problema de Roteamento de Veículos, GRASP, heurísticas, Metaheurísticas

Resumo Um conceito importante nas pesquisas em e-Science é o Workflows científicos, que, em geral, são longos, compostos de várias aplicações que, em conjunto, representam um experimento científico. Uma possibilidade para auxiliar na definição destes workflows científicos é o uso de ferramentas que agreguem semântica para auxíliar na sua composição. Os serviços Web semânticos apresentam tecnologias altamente favoráveis à sua composição para obtenção de processos mais complexos, tais como o uso de padrões Web, independência de plataforma, independência de linguagem de programação utilizada para o desenvolvimento, possibilidade de processamento distribuído, e, principalmente, o uso de recursos semânticos que possibilitem sua descoberta, composição e invocação de workflows científicos, propomos o desenvolvimento de um framework, denominado Composer-Science, que realize a busca de serviços Web semânticos e componha estes, definindo assim, um workflow científico. O objetivo geral do Composer-Science é permitir que o pesquisador descreva semanticamente um workflow científico e, considerando essa descrição, automatize, por meio do uso de serviços Web semânticos e ontologias, a busca semântica por serviços em repositórios e a geração de workflows científicos a partir dessa composição. O objetivo geral do framework pode ser decomposto em objetivos específicos: o registro e o armazenamento, nos repositórios distribuídos (bancos de dados) do framework, de ontologias de domínio (OWL) e anotações dos serviços Web semânticos (OWL-S); a realização de pesquisa semântica, baseada em requisitos fornecidos pelo pesquisador, nos repositórios distribuídos, a fim de realizar a descoberta de serviços Web semânticos que atendam os requisitos semânticos fornecidos; a análise semântica dos serviços descobertos por meio da pesquisa semântica, a fim de se obter possíveis composições dos mesmos; a geração de modelos de workflows em WS-BPEL a partir das composições possíveis. Desta forma, os modelos gerados pelo framework podem ser utilizados em Sistemas de Gerenciamento de Workflows Científicos (SGWfC) e serem compostos com outros modelos de workflow.

Ano 2010

Orientador REGINA MARIA MACIEL BRAGA VILLELA Co-Orientador Palavras-chave : Workflow científico. Serviço Web semântico. Composição de serviços.

Resumo Este trabalho foi realizado com a finalidade de descrever as tecnologias de redes sem fio existentes, apresentando alguns padrões desenvolvidos pelo IEEE, em destaque o 802.11s, funcionamento da sua arquitetura, infra-estruturadas ou ad hoc, bem como os tipos de protocolos de roteamento. O estudo é focado nas redes em malha sem fio, abordando seu funcionamento, arquitetura e protocolos de roteamento utilizados. A dinamicidade dessa rede a expõe a diversos tipos de ataques que são abordados no trabalho. A fim de eliminar ou minimizar essas falhas, são estudados os protocolos de roteamento seguro utilizados em redes ad hoc e mesh e ao final é realizado um estudo comparativo entre os protocolos de roteamento apresentados.

Ano 2010

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave Roteamento, Seguro, Mesh

Resumo Esta monografia trata da simulação computacional distribuída de dinâmica molecular em nanoestruturas de carbono. Apresenta os fundamentos físicos necessários à compreensão do problema. Mostra, ainda, o potencial REBO2, que é a função usada neste trabalho para a avaliação da energia. Um esquema de particionamento e classificação para átomos em simulações distribuídas é proposto. Foi desenvolvido um sistema completo de simulação, comunicação e visualização cujas interações são apresentadas. O sistema de computação distribuída foi completamente desenvolvido e, portanto, nenhuma biblioteca clássica foi utilizada. Por fim, discute-se o desempenho dessa ferramenta sob algumas configurações.

Ano 2010

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Simulação Computacional, Nanotubos de Carbono, Computação Distribuída, Dinâmica Molecular

Resumo Os fenômenos magnéticos tem sido amplamente utilizados no desenvolvimento de novas tecnologias, sendo assim é muito importante uma boa compreensão destes. O estudo desses fenômenos é facilitado com a utilização de modelos físicos que podem ser simulados computacionalmente com o objetivo de analisar o comportamento de alguns materiais. Porém, a complexidade é um grande problema na resolução matemática desses modelos. Devido a isso, esse trabalho apresenta um modelo computacional paralelo e distribuído, baseado na utilização de placas gráficas(GPUs) que visa reduzir o tempo gasto com a simulação. Com os resultados obtidos nos testes observou-se que o modelo é capaz de resolver o modelo físico, porém são necessários alguns aperfeiçoamentos para evitar problemas referentes à comunicação, que são característicos desse tipo de ambiente.

Ano 2010

Orientador Marcelo Lobosco Co-Orientador Palavras-chave Simulação Computacional, paralelização, multi-GPU, Compostos Ferromagnéticos, Simulação Distribuída

Resumo A Web, tal como é conhecida hoje em dia, vem sendo gradativamente modificada com a inclusão de padrões estabelecidos por pesquisas na área da Web Semântica. Cada vez mais surgem grupos de desenvolvedores dispostos a melhorar a experiência do usuário final quando a questão é a recuperação de dados de seus repositórios. O conceito de dados ligados abertos como um subgrupo da Web Semântica, tal como sua inclusão no desenvolvimento de aplicações inovadoras, se torna fundamental para propiciar esse tipo de facilidade e interatividade entre usuários e máquinas. Este trabalho apresenta conceitos e ferramentas que possibilitam essa prática e mostra um protótipo que coleta e organiza dados sobre plataformas musicais, como resultado deum estudo de caso.

Ano 2010

Orientador JAIRO FRANCISCO DE SOUZA Co-Orientador Palavras-chave Dados Ligados Abertos, Web Semântica, Ontologias, Repositórios de Dados, Redes Sociais

Resumo Nos dias de hoje, serviços estão entre os mais importantes recursos da Web e têm sido utilizados na realização de diversas tarefas, promovendo a reutilização de recursos e auxiliando na integração entre sistemas. A composição de serviços Web vem da necessidade de se juntar a funcionalidade de mais de um serviço para criar um novo serviço mais elaborado, que realize uma tarefa mais complexa, mantendo a individualidade e reusabilidade dos serviços originais. A aplicação da semântica na composição de serviços Web, que tem sido bastante estudada nos meios acadêmicos, visa à automação da criação de composições, que atualmente são realizadas manualmente.

Ano 2010

Orientador JAIRO FRANCISCO DE SOUZA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Este trabalho fundamenta-se na análise e simulação de redes de sensores sem fio com o intuito de apresentar a problemática na projeção de soluçoes e aplicações voltadas para esta área. Ele abrange o padrão IEEE 802.15.4, prossegue apresentando alguns simuladores disponíveis para este tipo de rede e finaliza com uma breve simulação inspirada em sensoriamento de pontes.

Ano 2010

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave redes de sensores sem fio, IEEE 802154, simulador

Resumo A utilização de repositórios de componentes viabiliza o reuso de software, gerando ganhos de produtividade e redução de custos. A aplicação de agentes desenvolvida neste trabalho tem como objetivo apoiar o gerenciamento de repositórios de componentes não-centralizados. O trabalho apresenta os conceitos relacionados à agentes, repositórios de componentes e também o estudo realizado sobre linguagens de modelagem de agentes e frameworks de desenvolvimento de sistemas multi-agentes. O sistema foi desenvolvido com o apoio da ferramenta JADE e da linguagem de modelagem ANote.

Ano 2010

Orientador Kele Teixeira Belloze Co-Orientador Palavras-chave Agentes de Software, Sistemas Multi-Agentes, Repositório de Componentes, Reuso

Resumo A utilização de ontologias em sistemas computacionais tem se tornando cada vez mais importante e difundida. Entretanto, por ser uma área em constante evolução, não existem modelos de processo de Engenharia Ontológica consolidados para a construção de uma ontologia. O uso de um processo de desenvolvimento torna esta tarefa mais impessoal, menos complexa e mais sistemática. A abordagem QDAontology - Quality Driven Approach for e-Science Ontologies, proposta nesta dissertação, foi elaborada para projetos de desenvolvimento de ontologias para e-Science. Nestas aplicações, as ontologias, em geral, se caracterizam por serem desenvolvidas por equipes multidisciplinares, onde os conteudistas pertencem à área do domínio da aplicação e os construtores são engenheiros ontológicos oriundos da Ciência da Computação. A abordagem proposta é composta por etapas, atividades, participantes, artefatos e características de qualidade. São seis etapas: Especificação, Conceitualização, Formalização, Implementação, Integração e Evolução. Cada etapa é constituída de atividades, em cada atividade são gerados artefatos e os participantes estão relacionados com as etapas e atividades do processo. A partir da evolução dos artefatos ocorre o desenvolvimento da ontologia. Com a implementação da ontologia a mesma deve ser integrada a outras ontologias, através de mecanismos de correspondência ontológica. O processo de desenvolvimento adotado é centrado em um modelo evolutivo e, portanto, os ciclos podem se repetir a cada evolução da ontologia. Para validar a proposta foi elaborado um estudo de caso no domínio biológico. O estudo constou de dois ciclos: no primeiro foi feita a reengenharia da ontologia CELO e no segundo sua expansão, no subdomínio Doenças Humanas. Todo o processo de modelagem do conhecimento e atuação da equipe multidisciplinar está detalhado e contou com o apoio de especialistas do domínio da Biologia. Para a correspondência ontológica foi adotado o mecanismo de alinhamento e construída a ferramenta A3O, que gera ligações e termos equivalentes entre ontologias descritas em OBO e OWL.

Ano 2010

Orientador Fernanda Cláudia Alves Campos Co-Orientador Palavras-chave Ontologia, Processo de Desenvolvimento, Correspondência ontológica.

Resumo Este trabalho trata sobre o tema Simulação Computacional de Dinâmica Molecular. Apresenta uma descrição detalhada sobre os procedimentos necessários para a confecção de um simulador, tanto sequencial, quando paralelo usando o modelo de programação NVIDIA CUDA. São apresentados os fundamentos necessários para a compreensão do problema de Dinâmica Molecular com foco nos detalhes de implementaçao. Para finalizar, este trabalho apresenta os resultados obtidos com a implementaçao de um simulador de Dinâmica Molecular para sistemas constituídos de átomos de argônio interagindo via potencial de Lennard-Jones

Ano 2010

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Este trabalho trata do problema de rastreamento e controle em tempo real em partidas de futebol de robôs. São apresentados os fundamentos matemáticos de filltragem de imagens, calibração de cores, filtros de Kalman, controle em tempo real e reconhecimento de padrões. Cada uma destas abordagens é implementada para obtenção de um sistema capaz de reconhecer os objetos em campo e controlar os robôs de forma precisa.

Ano 2010

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo A construção de imagens associadas à distribuição de condutividades no interior de um meio condutor a partir de injeção de corrente elétrica e medidas de potencial no contorno externo do corpo é uma técnica conhecida como tomografia por impedância elétrica. É um problema inverso que tem sido estudado visando aplicações biomédicas, monitoramento de processos industriais e investigação geofísica. Em alguns casos, é possível levar em consideração informações conhecidas sobre o domínio do corpo no processo de construção da imagem, recaindo no problema da detecção de inclusões que é o problema efetivamente tratado neste trabalho. Este problema pode ser resolvido por meio da minimização de uma função da diferença entre potenciais medidos no contorno e calculados para uma dada distribuição de condutividades. O presente trabalho desenvolve uma estratégia para a solução deste problema baseada na parametrização da geometria do contorno das inclusões cujas formas e dimensões se pretende determinar. O problema de minimização é resolvido por meio do Método de Levenberg-Marquardt e o problema direto via Método dos Elementos de Contorno. Para avaliar o desempenho da estratégia proposta são apresentados resultados numéricos envolvendo contornos definidos por splines, problemas com a presença de ruído nas medidas, avaliação de protocolos de injeção de corrente e medição de potencial elétrico e ainda uma aplicação voltada ao monitoramento cardíaco.

Ano 2010

Orientador Luis Paulo da Silva Barra Co-Orientador Palavras-chave Problemas Inversos. Tomografia por Impedância Elétrica. Método dos Elementos de Contorno. Método de Levenberg-Marquardt. Otimização

Trabalho	Autor	PDF	Extras
PARALELIZAÇÃO DA BIBLIOTECA DE OPERAÇÕES SOBRE MATRIZES ESPARSAS CSPARSE UTILIZANDO CUDA	Abraão Guimarães Flores
ESTUDO COMPARATIVO DA TRACTOGRAFIA DE FIBRAS NERVOSAS COM TENSORES DE DIFUSÃO	João Paulo Scoralick de Oliveira
UM ALGORITMO GRASP PARA UMA APLICAÇÃO DO PROBLEMA DE ROTEAMENTO DE VEÍCULOS.	Rafael de Souza Marques
COMPOSER-SCIENCE: UM FRAMEWORK PARA A COMPOSIÇÃO DE WORKFLOWS CIENTÍFICOS	Laryssa Aparecida Machado da Silva
ESTUDO COMPARATIVO DOS PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO SEGURO DE REDES EM MALHA SEM FIO	Wallace Knopp de Menezes Gerheim
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL MULTI-CPU DE DINÂMICA MOLECULAR DE CARBONO UTILIZANDO O POTENCIAL REBO2	Thiago de Oliveira Quinelato
PARALELIZAÇÃO UTILIZANDO MÚLTIPLAS GPUS DE UM SIMULADOR DE ELEMENTOS E COMPOSTOS MAGNÉTICOS BASEADO NO MÉTODO DE MONTE CARLO	Rafael Barra de Almeida
MANIPULAÇÃO DE DADOS ABERTOS PARA CONSTRUÇÃO DE NOVAS APLICAÇÕES	Alan Moreira dos Santos
COMPOSIÇÃO DE SERVIÇOS WEB SEMÂNTICOS	Guilherme Ribeiro Morisson
REDES DE SENSORES SEM FIO (RSSF)	Bianca Portes de Castro
AGENTES DE SOFTWARE NO APOIO AO GERENCIAMENTO DE REPOSITÓRIOS DE COMPONENTES NÃO-CENTRALIZADOS	Vinícius de Souza Oliveira
QDAONTOLOGY – ABORDAGEM PARA O DESENVOLVIMENTO DE ONTOLOGIAS EM E-SCIENCE: UM ESTUDO DE CASO EM BIOLOGIA	Daniele Cristina Palazzi
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE NANO-ESTRUTURAS EM UNIDADES GRÁFICAS	Thales Luis Rodrigues Sabino
DETECÇÃO E CONTROLE DE ROBôS PARA FUTEBOL AUTôNOMO	Eder de Almeida Perez
ESTRATÉGIA PARA A SOLUÇÃO NUMÉRICA DO PROBLEMA INVERSO DA IDENTIFICAÇÃO DE INCLUSÕES EM DOMÍNIO CONDUTOR.	Franciane Conceição Peters

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