Ciência da Computação

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Navegando Ciência da Computação por Orientador "Rodrigo Curvêllo, M.Eng"

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    Comparativo de desempenho de arquitetura monolítica em relação a arquitetura orientada a microsserviços utilizando redes bayesianas: fatores de decisão estatísticos para a estruturação de uma aplicação web
    (2023) Sousa, Julio Cesar de; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; Daniel Gomes Soares, Msc; Juliano Tonizetti Brignoli, Dr
    As inteligências artificiais (IAs) se fazem cada vez mais presentes no nosso dia-a-dia, desde criação de imagens baseadas em quadros de renome, geração de textos, interpretar sons como músicas e frases ditas por seres humanos até direcionar propagandas específicas relacionadas ao seu gosto pessoal. Todo este poder computacional tornou-se possível graças à demasiada quantidade de dados que estão disponíveis e ao alcance do cidadão comum, somada à evolução da capacidade de processamento dos dispositivos tecnológicos atuais. Um dos modelos de raciocínio probabilístico dentro do universo das IAs são as redes bayesianas: grafos acíclicos dirigidos com dependências entre variáveis, amplamente utlizados ao tratar de problemas que lidam com incertezas, onde apenas com o conhecimento prévio a respeito do problema não pode-se traçar conclusões sobre o assunto. Para que uma aplicação web conquiste bons resultados ao longo prazo, arquitetos de software têm que tomar decisões baseadas em sua própria experiência e em parâmetros não tangíveis. Uma decisão estrutural equivocada no início da construção do software pode trazer consequências substanciais: aumentar custos de manutenção, trazer dificuldades para a escalabilidade do projeto ou até mesmo torná-lo inviável. Pensando nestas incertezas presentes na construção de sistemas web, este trabalho busca desenvolver um modelo de redes bayesianas para auxiliar na tomada de decisão de arquitetura de software entre arquitetura monolítica e arquitetura orientada a microsserviços. O modelo foi testado utilizando dados reais de um estudo de caso para testar o modelo; apesar de a base de dados ser escassa, o modelo criado foi capaz de classificar um cenário real. Conclui-se que sua utilização em um cenário real por um profissional pode guiá-lo para tomar uma decisão mais consciente e tangível.
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    Geopothole: framework para detecção e georreferenciamento em tempo real de buracos em rodovias
    (2016) Menegazzo, Jeferson; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; André Alessandro Stein, Msc; Cristhian Heck, M.Eng; Wesley dos Reis Bezerra, M.Eng
    O modal rodoviário constitui, atualmente, a principal matriz de transporte para escoamento de produção e circulação de pessoas no mundo. Sua infraestrutura, consequentemente, se mostra vital para o desenvolvimento de uma nação. Desta forma, problemas estruturais decorrentes de seu estado de conservação acarretam uma série de implicações socioeconômicas. Os buracos, em especial, constituem uma das deformidades mais recorrentes e perigosas nas rodovias. Este tipo particular de deficiência implica em maiores gastos com manutenção dos veículos, consumo de combustível e tempo de viagem, afetando também a segurança e conforto dos usuários. Devido a esses problemas, ocasiona maior custo operacional para empresas, onerando o escoamento de produtos e seu preço final, prejudicando sua competitividade no mercado. Diante destas implicações, o monitoramento constante da superfície das rodovias, assim como seu reparo, quando necessário, se mostram essenciais. Entretanto, a identificação de deficiências do pavimento, quando realizada manualmente por uma pessoa, torna-se onerosa e morosa, além de comprometer a confiabilidade dos dados. Portanto, a aplicação de técnicas computacionais para realizar esta tarefa se mostra mais adequado. Dentre os métodos desenvolvidos para este propósito, o baseado em vibração se mostra mais apropriado, uma vez que sua implementação em smartphones constitui um meio eficaz e de baixo custo. Contudo, devido a popularização dos smartphones ser relativamente recente, estudos e aplicações em torno da temática se mostram escassos e, por vezes, incompletos. Desta forma, este trabalho objetivou o desenvolvimento de um framework para detecção e georreferenciamento de buracos em tempo real, capaz de realizar a identificação da falha e obter sua localização de forma mais eficaz e eficiente que os atuais algoritmos, contornando problemas recorrentes de sensibilidade, através de recurso de auto calibração, contendo interferências nos dados de forma a garantir sua confiabilidade, fornecendo ainda controle automatizado no uso de recursos. Os resultados obtidos com o protótipo desenvolvido demonstraram a efetividade do framework, com baixo consumo de recursos e valores de erro próximos a zero. Por fim, pretende-se consolidar o framework como uma plataforma unificada para dispositivos móveis, onde pesquisadores possam centralizar pesquisas futuras e evoluir o protótipo a partir da engenharia disponibilizada.
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    Implantação do repositório científico institucional
    (2023) Gramkow, Vinicio; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; Marcela Leite, Msc; Cristhian Heck, M.Eng
    Para auxiliar seus alunos, professores, administradores e gestores, diversas universidades ao redor do mundo estão implementando repositórios científicos institucionais, de maneira a preservar a longo prazo e disponibilizar acesso livre às suas obras intelectuais. Visto que o Instituto Federal Catarinense – Campus Rio do Sul, ainda não possui um repositório científico institucional para seu benefício, este trabalho visa realizar uma pesquisa entre algumas ferramentas open source presentes no mercado, buscando encontrar a melhor para ser utilizada na implantação. A partir da pesquisa realizada, levando em conta os requisitos mínimos necessários, a ferramenta open source encontrada que satisfaz todas as condições necessárias para o uso na instituição e que será utilizada é o Dspace. Assim, uma máquina virtual no servidor da instituição foi criada para ser utilizada pela ferramenta. Com isto criado e configurado, a leitura da documentação e a implementação da ferramenta foi realizada. Contudo, estes processos foram complexos e extremamente custosos em tempo, e gerando diversas dificuldades, porém ao final, a implementação da ferramenta se deu por satisfatória. Com esta etapa concluída realizamos o resgate dos trabalhos, este que foi relativamente satisfatório, visto que apenas não conseguimos resgatar alguns trabalhos do ensino técnico integrado ao ensino médio do ano de 2016 e 2017. Com os trabalhos resgatados, incluímos estes dentro da ferramenta, realizando a categorização de cada um destes. Com as etapas anteriores concluídas, foi disponibilizada a ferramenta para os alunos e professores utilizarem, coletando o feedback destes sobre a ferramenta utilizada. Estes que se demonstraram bastante satisfatórios, fazendo com que a ferramenta se apresentasse extremamente robusta, confiável, e possui uma boa usabilidade, performance e as funcionalidades essenciais, e ainda, será de ajuda no dia-a-dia para os alunos e professores.
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    Jfagraph: um framework em java usando anotations para manipulação de grafos
    (2015) Nagel, Vinicio Alexandre Bogo; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; Wesley dos Reis Bezerra, M.Eng; Daniel Gomes Soares, Msc
    Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta que permita ao desenvolvedor a criação de um grafo de forma encapsulada. O projeto é desenvolvido com orientação a objetos, linguagem de programação Java, annotations, reflexão, padrões de projeto, e especificada utilizando a Unified Modeling Language (UML). O desenvolvedor poderá criar seus grafos sem fazer grandes mudanças na sua codificação, com o auxílio de annotations (forma sintática de metadados que podem ser adicionados ao código-fonte) e reflexividade que farão o mapeamento do grafo de acordo com as especificações do mesmo, além disso a aplicação de algoritmos entre eles os de busca em largura que tem a ideia de explorar o grafo horizontalmente, busca em profundida que explora em profundidade o grafo, Dijkstra busca entre dois vértices o caminho mínimo e algoritmo de Prim encontra uma árvore dentro do grafo com o menor custo possível. Outro aspecto positivo é a extensibilidade do framework, visto que pode se acrescentar de maneira fácil novos algoritmos. Além disso, há a integração com a ferramenta JUNG (Java Universal Network/Graph Framework), que é uma poderosa ferramenta para a visualização, manipulação de grafos desenvolvida também na linguagem Java, essa integração foi usada para facilitar o desenvolvimento da parte de visualização. Um dos objetivos é facilitar para alguém que não domina a teoria grafos sua utilização, para a resolução de problemas complexos que os principais algoritmos de grafos solucionam.
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    Netpowercloudsim: extensão do cloudsim para validação de um modelo de gerenciamento de equipamentos de rede legados em nuvem verde
    (2013) Villarreal, María Elena; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; Paulo César Rodacki Gomes, Dr; Tiago Boechel, Msc
    A Computação em Nuvem é um paradigma que fornece infraestrutura, plataforma de desenvolvimento e aplicativos como serviço, sob demanda e cobrados conforme a medição de uso. Na prática, a Nuvem é implementada em datacenters, onde se concentram servidores físicos que executam máquinas virtuais através das quais são prestados os serviços de computação. A abordagem de Nuvem Verde incrementa o modelo com a proposta de reduzir o consumo elétrico sem prejudicar a qualidade de serviço, mediante a concentração da carga de trabalho na menor quantidade possível de equipamentos e desligando ou colocando em estado de baixo consumo de energia os equipamentos ociosos. Simuladores são utilizados para validar os algoritmos e estratégias de gerenciamento de nuvem verde. Este trabalho teve como principal objetivo estender o CloudSim, um simulador de código aberto de ambientes computacionais em nuvem, para que suporte a realização dos testes necessários para a validação de um modelo de gerenciamento de equipamentos de rede legados em nuvem verde. A metodologia utilizada consistiu em pesquisa bibliográfica, levantamento dos requisitos funcionais e não funcionais, projeto e implementação das extensões em linguagem Java e validação mediante testes e experimentos. Foram desenvolvidas classes que incorporam ao CloudSim a capacidade de representar os equipamentos da rede e a sua topologia e uma classe para gerenciá-los conforme as mudanças de estado dos servidores físicos. As extensões foram validadas através de testes e da comparação dos resultados de simulações em diferentes cenários, que demonstraram seu correto funcionamento.
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    Sumarização da Especificação OpenMP em Linguagens de Programação: Desempenho e Maturidade
    (2017) Marconatto, Marco Antonio; Rodrigo Curvêllo, M.Eng; Cristhian Heck, M.Eng; Wesley dos Reis Bezerra, M.Eng
    O crescente avanço tecnológico dos últimos anos e o desenvolvimento do processamento paralelo para a computação científica, interferiram diretamente no desenvolvimento de API’s de paralelização. Para isto foi desenvolvido a API OpenMP pela ARB. O desenvolvimento de uma boa API para uma linguagem de programação incentiva desenvolvedores não oficiais a produzirem réplicas da API aplicadas a outras linguagens, e.g. OMP4J. Por isso é importante identificar a coerência entre a API padrão da especificação e as demais distribuídas por desenvolvedores não oficiais. Para análise das API’s, testes de desempenho e maturidade foram implementados cinco algoritmos de ordenação, aplicando para cada algoritmo, 10 repetições para cada grupo de threads de tamanho 2, 4, 8, 16 e 32, e cada grupo com dois grupos de entradas de dados, matriz inversa e matriz randômica imutável, ambas com 1000 posições. Com as execuções, os resultados obtidos mostram que a API OMP4J teve desempenho superior ao da OpenMP em dois algoritmos, demonstrando, no algoritmo Radix sort, desempenho duas vezes maior que o da OpenMP. Quanto aos testes de maturidade das API’s, a OMP4J teve menos de vinte por cento de coerência com a OpenMP. No geral a API OMP4J não está pronta para a utilização em ambientes empresariais por exemplo, mas com porta-se muito bem para ambiente acadêmico, onde o intuito é aprendizagem.