Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo A demanda crescente por software e o aumento da complexidade de sistemas, causa a necessidade de melhorar a produtividade no desenvolvimento de software. Diversas técnicas e métodos de desenvolvimento estão sendo utilizados nesse sentido, visando o aumento do nível de abstração e de reuso. Entretanto, o desenvolvimento de software, na sua maioria está centrado no código, sendo os artefatos gerados no processo de modelagem utilizados somente como guias ou documentação para os desenvolvedores e analistas. A arquitetura orientada por modelos permite o preenchimento dessa lacuna, focando na modelagem e aplicação de transformações sobre modelos, para obtenção do software de maneira automatizada, tornando também os artefatos modelados parte ativa no desenvolvimento. Para aumentar os benefícios do reuso, essas técnicas podem ser combinadas e utilizadas em uma linha de produtos de software. Este trabalho abordará o conceito da arquitetura orientada por modelos, aplicado ao contexto do modelo de linhas de produto de software. É apresentado também, um estudo de caso utilizando esses conceitos.

Ano 2008

Orientador REGINA MARIA MACIEL BRAGA VILLELA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Este trabalho trata sobre o problema da simulação computacional de fluidos. Apresenta abordagens e métodos para realizar a simulação baseados na busca de solução para as equações de Navier-Stokes. São apresentados os fundamentos necessários para a compreensão do problema com foco na simulação de fluidos difusivos utilizando uma abordagem Euleriana. Para finalizar, este trabalho demonstra os passos necessários para implementação e visualização desta simulação.

Ano 2008

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo O advento das tecnologias de alta-performance ocasionou um crescimento exponencial do volume de dados gerado pelas pesquisas em Ciências Biológicas. O desenvolvimento contínuo de ferramentas, métodos e técnicas têm ampliado o entendimento das várias funções, estruturas e processos relacionados à biofísica e fisiologia. O aumento do poder computacional e a utilização de métodos numéricos direcionam o desenvolvimento e uso de modelos mais complexos. A necessidade de entendimento em nível sistêmico dos sistemas biológicos levou à recente definição da chamada Biologia Sistêmica, que adota uma abordagem orientada a sistemas para descrever os processos dinâmicos dentro e entre as células biológicas. Três níveis de representação de modelos em Biologia Sistêmica podem ser considerados: biológico, matemático e computacional. O desafio apresentado é como representar os detalhes desses níveis de uma forma que possa ser usada para explorar o significado de idéias e observações nos vários níveis. A descrição do modelo em um nível de maior abstração é fundamental neste contexto. A modelagem conceitual permite uma representação abstrata dos dados, a qual se assemelha com a forma que os usuários percebem realmente o mundo real, reduzindo a distância semântica entre o domínio e sua representação. O presente trabalho propõe a descrição conceitual de modelos biológicos, com o uso de ontologia, lógica descritiva e regras semânticas. É apresentado um framework orientado a serviços, chamado CelOWS, para uso em um ambiente de Modelagem e Simulação, cuja arquitetura é apoiada na ontologia CelO (Cell Component Ontology). Os modelos, descritos em uma linguagem de ontologia, são representados computacionalmente como serviços web, podendo ser utilizados em ferramentas de workflow científico para composição de modelos mais complexos.

Ano 2008

Orientador Fernanda Cláudia Alves Campos Co-Orientador Palavras-chave

Resumo A modelagem da atividade elétrica do coração é de grande interesse médico-científico, pois possibilita uma melhor compreensão dos fenômenos biofísicos envolvidos na atividade cardíaca, permite o desenvolvimento de novas técnicas de diagnóstico e de novas drogas. Infelizmente, os modelos matemáticos modernos são de alta complexidade e computacionalmente muito custosos. Este trabalho tem como objetivos: 1) O desenvolvimento de um modelo computacional para a eletrofisiologia de células cardíacas do Nodo Sinoatrial de camundongos; 2) A comparação de diferentes técnicas numéricas para a resolução de equações diferenciais ordinárias associadas à modelagem da eletrofisiologia cardíaca. Para o desenvolvimento do modelo, técnicas de otimização são adotadas para as tarefas de ajuste de curvas e de estimativa de parâmetros, as quais visam a reprodução de medições experimentais descritas na literatura. Os desempenhos de métodos explícitos e implícitos são avaliados, assim como o impacto de técnicas computacionais para a otimização de código.

Ano 2008

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Muitas doenças cardíacas podem ser relacionadas a padrões de ativação elétrica nas paredes do coração, denominadas de arritimias. Nesses casos a modelagem computacional tem se mostrado uma ferramenta útil na investigação e compreensão de complexos processos biofísicos relacionados ao comportamento eletromecânico cardíaco. O presente trabalho tem como objetivo o estudo do acoplamento do comportamento bio-eletro-mecânico em tecidos cardíacos como a parede do ventrículo esquerdo. O estudo envolve a determinação da propagação de ondas elétricas em tecidos do coração e a determinação de tensões e deformações nesse tecidos através de análise não linear de grandes deformações com materiais incompressíveis caracterizados por comportamento heperelástico do tipo Mooney-Rivlin.

Ano 2008

Orientador Elson Magalhães Toledo Co-Orientador Luis Paulo da Silva Barra Palavras-chave

Resumo Com o aperfeiçoamento dos ensaios vibratórios e o aumento da capacidade de processamento dos computadores, nota-se o crescente desenvolvimento dos algoritmos de avaliação dinâmica, cujo principal objetivo é a determinação das características modais de sistemas dinâmicos deformáveis, em um processo denominado identificação modal. A partir da identificação e análise das características modais, isto é, frequências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibração, torna-se possível inferir sobre certas condições físicas de uma estrutura, como por exemplo o grau de integridade, o estado de danos e a margem de segurança. Entretanto, o processo de identificação de sistemas dinâmicos deformáveis às vezes requer um custo computacional elevado. Mas, com a expansão da internet aliado `a facilidade de seu acesso com velocidades cada vez maiores, o conceito de aplicação web surge como uma solução a ser empregada. No presente trabalho apresenta-se uma aplicação web implementada em linguagem Java com o objetivo de realizar a identificação modal de sistemas deformáveis a partir do envio, através da internet, de dados obtidos de medições dinâmicas. Para a implementação desta aplicação são utilizadas tecnologias e ferramentas de desenvolvimento web, como o JSP (Java Server Pages) e o JSF (Java Server Faces), além de bibliotecas externas empregadas nos algoritmos de identificação. No que tange ao processo de tratamento dos dados vibracionais dos sistemas deformáveis, s˜ao implementados dois métodos para a identificação modal no domínio do tempo: o Método do Decremento Aleatório e o Método de Ibrahim. Finalmente, com o objetivo de avaliar a aplicação desenvolvida e os métodos de identificação implementados, três estudos de casos de estruturas ensaiadas são explorados.

Ano 2008

Orientador Flávio de Souza Barbosa Co-Orientador Palavras-chave

Resumo A reconstrução de superfícies a partir de imagens bidimensionais é um problema presente em diversas áreas de conhecimento, tais como: reconstrução de órgãos ou partes do corpo humano a partir de tomografias; reconhecimento automático de caracteres; visão computacional para montagem e inspeção; processamento de imagens aéreas e de satélite para previsão do tempo, dentre outras. Em todos esses casos faz-se necessário um estudo detalhado sobre processamento de imagens e sobre a escolha correta da técnica de reconstrução a ser adotada, a fim de que se obtenha bons resultados. Apresenta-se neste trabalho um modelo de reconstrução de superfícies baseado numa técnica de reconstrução tridimensional através de luz estruturada. Utiliza-se uma fonte de luz retilínea incidindo sobre os objetos da cena como luz estruturada e aplica-se movimento controlado aos objetos fazendo com que suas superfícies sejam varridas por essa luz. Através das imagens captadas por uma câmera da projeção da luz estruturada sobre os objetos, faz-se a reconstrução de suas superfícies. O modelo é validado através de uma metodologia proposta utilizando imagens sintéticas obtidas via simulação computacional e imagens obtidas via ensaio experimental. Resultados da identificação de diversas superfícies tridimensionais são apresentados em exemplos de aplicação.

Ano 2008

Orientador Flávio de Souza Barbosa Co-Orientador Palavras-chave

Resumo Neste trabalho são propostas, implementadas e testadas computacionalmente algumas possibilidades de hibridização de algoritmos genéticos e sistemas imunológicos artificiais visando a solução de problemas de otimização com restrições. Tais problemas aparecem frequentemente na modelagem computacional de problemas científicos e tecnológicos relevantes. Após breve formulação e caracterização da solução de um problema de otimização com restrições em R é feita uma introdução à modelagem estrutural e aos problemas de otimização desta área, mostrando sua importância e as dificuldades no desenvolvimento de métodos de resolução aproximados. São apresentadas então diversas meta-heurísticas bio-inspiradas para a resolução destes problemas de otimização, em especial os algoritmos genéticos (AGs) e os sistemas imunológicos artificiais (SIAs). Em seguida, são propostas algumas possibilidades de hibridização de AGs e SIAs para a otimização restrita. Experimentos computacionais visando avaliar o desempenho dos procedimentos propostos são realizados considerando vários problemas-teste da literatura e, finalmente, são apresentadas conclusões e propostas para trabalhos futuros.

Ano 2008

Orientador Hélio José Corrêa Barbosa Co-Orientador Palavras-chave

Resumo O Coletor de Lixo (GC) foi criado com a finalidade de auxiliar o programador no desenvolvimento de suas aplicações. Em linguagens de programação que não contam com este recurso, o programador é obrigado a especificar explicitamente quais objetos devem ser liberados, o que em muitas situações pode provocar erros graves como, por exemplo, o término da aplicação por esta acessar incorretamente um endereço que não lhe foi alocado pelo sistema operacional. Com o recurso de GC, o programador fica livre dessa responsabilidade, levando a um gerenciamento mais eficiente da memória. Ao realizar uma coleta de lixo, um custo é adicionado ao tempo total de execução do aplicativo. Para reduzir este custo adicional em termos de tempo de computação, podemos aumentar o tamanho do espaço disponível para o aplicativo realizar alocações. Por outro lado, disponibilizar memória em excesso para o aplicativo acarreta desperdício de recursos computacionais. Atingir um ponto de equilíbrio entre o custo da coleta de lixo e a quantidade de memória utilizada constitui-se, portanto, em uma tarefa árdua. Neste trabalho apresentamos heurísticas que tem por objetivo ajustar, de forma automática, o tamanho da área disponível aos aplicativos para alocação de memória. Uma das heurísticas propostas foi implementada e avaliada na Máquina Virtual Java. Os resultados obtidos mostraram que a heurística implementada é efetiva para uma ampla gama de classes de aplicações avaliadas.

Ano 2007

Orientador Marcelo Lobosco Co-Orientador Palavras-chave Coleta de Lixo, Máquina Virtual Java, Heurísticas para Coleta de Lixo.

Resumo

Ano 2007

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave

Resumo O presente trabalho apresenta um experimento comparativo entre duas técnicas de modelagem de requisitos de sistemas computacionais com casos de uso: a técnica tradicional e uma especialização desta, denominada Modelagem Informacional de Requisitos. São apresentados alguns conceitos sobre essas duas técnicas e sobre a Engenharia de Software Experimental, relevantes para o trabalho. O experimento realizado testou algumas hipóteses sobre a granularidade e a uniformidade dos modelos de classes de domínio, produzidos com cada técnica, gerando evidências de que, por exemplo, os modelos produzidos com a técnica de Modelagem Informacional de Requisitos, por diferentes modeladores, para um mesmo sistema, são mais uniformes do que aqueles produzidos com a técnica tradicional de casos de uso. Esse e outros resultados são discutidos à luz das características e peculiaridades de cada técnica.

Ano 2007

Orientador Michel Heluey Fortuna Co-Orientador Palavras-chave Engenharia de Software Experimental, Casos de Uso, Modelo de Classes, Modelagem Informacional de Requisitos.

Resumo Os mecanismos de coleta de lixo automática surgiram na década de 60. Com o passar dos anos, diversas linguagens de programação como Smalltalk, ML, Lisp, Prolog e, mais atualmente JAVA e C#, adotaram estes mecanismos. Com o objetivo de livrar o programador da responsabilidade de gerenciar a memória que sua aplicação solicitou, simplificando assim a programação de algoritmos complexos e eliminando os erros por falta de memória ou por referências a objetos que foram liberados antes do momento correto, diversas abordagens para estes mecanismos foram propostas na literatura, cada uma delas com suas peculiaridades. Ao longo deste trabalho serão abordados os principais conceitos em coleta de lixo, bem como os algoritmos clássicos da literatura e suas principais características. Serão também apresentados e avaliados, através de um conjunto de aplicações distintas, os mecanismos de coleta de lixo existentes na Máquina Virtual Java em suas versões atuais.

Ano 2007

Orientador Marcelo Lobosco Co-Orientador Palavras-chave Coleta de lixo, Java, desempenho, comparação, análise, máquina virtual.

Resumo O termo e-science foi introduzido na comunidade científica com o objetivo de englobar as tecnologias necessárias ao suporte à pesquisa colaborativa e multidisciplinar que emergiu em vários campos da ciência. As implicações sociais deste novo cenário com tecnologias que permitem o crescimento da ciência colaborativa consistem em uma popularização na utilização das tecnologias e ferramentas de e-science por diferentes comunidades de pesquisa. Essa nova infra-estrutura de conhecimento distribuído que está emergindo faz uso das tecnologias de informação e comunicação para o armazenamento de dados científicos, sua análise e o apoio ao trabalho colaborativo. No contexto de e-science, a mobilidade e a facilidade propiciadas pelos dados digitais favorece o crescimento da qualidade, produtividade e confiabilidade das pesquisas. A comunicação por redes permite a ligação entre grupos de pesquisadores, sejam eles da mesma área científica ou não e pertencentes ou não a um mesmo país, facilitando a comunicação e colaboração entre esses grupos. Sendo aplicada principalmente em áreas científicas, que produzem grandes volumes de dados, como física de partículas, astronomia e genética, esta nova infra-estrutura vem sendo desenvolvida para permitir que as pesquisas científicas possam ser feitas em larga escala, com maior eficiência e explorando questões cada vez mais complexas. Neste cenário, são apresentadas as principais tecnologias relacionadas a e-science, com especial ênfase em workflows científicos, englobando questões como proveniência de dados, e serviços Web. O workflow científico é utilizado para representar experimentos científicos. Os serviços web podem ser utilizados como componentes de worflows científicos, permitindo assim, o reuso e compartilhamento desses workflows. A proveniência de dados permite ao cientista armazenar dados e metadados relacionados às execuções dos workflows que representam seus experimentos. É dispensada maior atenção aos workflows científicos por ser essa tecnologia a mais utilizada atualmente para a obtenção de melhores e mais eficientes resultados em variadas áreas de conhecimento. São apresentadas as principais características dos workflows científicos, uma linguagem para definição de workflows e algumas ferramentas para gerência de workflows científicos. Apresenta-se assim, um panorama geral do contexto atual de e-science.

Ano 2007

Orientador REGINA MARIA MACIEL BRAGA VILLELA Co-Orientador Palavras-chave Workflow, e-science, grid, proveniência de dados, rastreabilidade

Resumo A consolidação da Orientação a Aspectos como paradigma capaz de suprir as deficiências da Orientação a Objetos gera a necessidade de adaptações em diversas etapas do desenvolvimento de um software. Este trabalho apresenta algumas das propostas já realizadas para a utilização da Orientação a Aspectos nas etapas de levantamento de requisitos, modelagem e testes. Estas propostas, mesmo que recentes e sem grandes aplicações práticas apresentadas, visam facilitar a utilização correta dos conceitos do novo paradigma, aumentando a qualidade do software.

Ano 2007

Orientador Tarcísio de Souza Lima Co-Orientador Palavras-chave Orientação a Aspectos, Desenvolvimento de Software Orientado a Aspectos, Separação de Interesses, Testes Orientados a Aspectos, Modelagem Orientada a Aspectos, Engenharia de Requisitos Orientada a Aspectos

Resumo Este trabalho apresenta um estudo sobre interfaces de sistemas desenvolvidos para a Web e sua importância para o completo entendimento das funções do sistema por parte dos usuários. São apresentadas técnicas de usabilidade e acessibilidade, bem como conceitos de design, tipografia, teoria das cores e iconografia, a fim de aprimorar o projeto de desenvolvimento de interfaces gráficas, principalmente no ambiente da World Wide Web.

Ano 2007

Orientador Leandro Neumann Ciuffo Co-Orientador Palavras-chave Interfaces, Interação Humano-Computador, Design gráfico, Usabilidade, Acessibilidade

Trabalho	Autor	PDF	Extras
ARQUITETURA ORIENTADO POR MODELOS APLICADA A LINHA DE PRODUTO DE SOFTWARE	Eduardo Barbosa da Costa
SIMULAÇÃO DE FLUIDOS	Gildo de Almeida Leonel
CELOWS: UM FRAMEWORK BASEADO EM ONTOLOGIAS COM SERVIÇOS WEB PARA MODELAGEM CONCEITUAL EM BIOLOGIA SISTÊMICA	Ely Edison da Silva Matos
MODELAGEM COMPUTACIONAL DA ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA: O DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO MODELO PARA CÉLULAS DE CAMUNDONGOS E A AVALIAÇÃO DE NOVOS ESQUEMAS NUMÉRICOS	Fernando Otaviano Campos
UM MODELO DE ACOPLAMENTO ELETROMECÂNICO DO TECIDO CARDÍACO ATRAVÉS DO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS	Bernardo Martins Rocha
MIDAS - UM SISTEMA COMPUTACIONAL BASEADO EM APLICAÇÕES WEB PARA IDENTIFICAÇÃO MODAL DE SISTEMAS DINÂMICOS DEFORMÁVEIS	Alexandre Abrahão Cury
UMA METODOLOGIA PARA RECONSTRUÇÃO DE SUPERFÍCIES A PARTIR DE LUZ ESTRUTURADA	Anderson Rodrigues Vilela
HIBRIDIZAÇÃO DE ALGORITMOS GENÉTICOS E SISTEMAS IMUNOLÓGICOS ARTIFICIAIS PARA PROBLEMAS DE OTIMIZAÇÃO COM RESTRIÇÕES EM ENGENHARIA	Heder Soares Bernardino
IMPLEMENTAÇÃO DE UMA HEURÍSTICA DE COLETA DE LIXO NA MÁQUINA VIRTUAL JAVA	Héberte Fernandes de Moraes
SEGMENTA¸C˜AO DE OBJETOS MATRICIAIS POR CORTE EM GRAFOS	Davi Baptista Rodrigues
UM ESTUDO EXPERIMENTAL EM MODELAGEM DE REQUISITOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO	Vitor Padilha Gonçalves
ANÁLISE DE DESEMPENHO DAS IMPLEMENTAÇÕES DE COLETA DE LIXO DA MÁQUINA VIRTUAL JAVA	Luciano Jerez Chaves
WORKFLOWS CIENTÍFICOS	Laryssa Aparecida Machado da Silva
DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE ORIENTADO A ASPECTOS	João Roberto Silva de Almeida
PROJETO DE INTERFACES GRÁFICAS PARA WEB	Ana Carolina Costa Martins

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