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Uma abordagem de definição de políticas para offloading de dados no contexto de computação em névoa
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-05-24) Melo, Sávio Rennan Menêzes; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; http://lattes.cnpq.br/8548403866737249; Trinta, Fernando Antonio Mota; http://lattes.cnpq.br/8908026219336623; Batista, Thais Vasconcelos; http://lattes.cnpq.br/5521922960404236
Atualmente, os mais variados objetos estão conectados à internet e, ao mesmo tempo, gerando quantidades massivas de dados. Ligado a esse fato, as aplicações de internet das coisas estão cada vez mais complexas e com mais responsabilidades. Armazenar, processar, gerenciar e analisar essa quantidade de dados são processos desafiadores. A execução desses processos comumente é realizada em serviços externos através da computação em nuvem, porém, um paradigma chamado de computação em névoa habilita tal execução diretamente na borda da rede, servindo como um respaldo para o funcionamento ágil e eficiente da internet das coisas. Entretanto, quando a computação em névoa não possui recursos suficientes para realizar essas ações, os dados são transferidos para entidades com maiores capacidades computacionais, que é uma prática conhecida como offloading. A esse respeito, esta pesquisa explora o uso de políticas que norteiam o processo de offloading de dados no contexto de computação em névoa. Mais especificamente, o objetivo deste trabalho é definir e organizar estratégias para orientar o desenvolvimento de políticas para offloading de dados em computação em névoa. Assim, os resultados concretos do trabalho foram: o levantamento de políticas para offloading de dados propostas pela literatura; o desenvolvimento de uma taxonomia que organiza os principais critérios utilizados no processo de offloading de dados; o desenvolvimento de uma estrutura de orientação que recomenda práticas para elaboração de políticas para offloading de dados e a demonstração da instanciação da abordagem através de uma prova de conceito. Finalmente, a prova de conceito encontrou evidências de que a abordagem proporciona informações mais estruturadas para a fase do projeto de políticas para offloading de dados e, consequentemente, contribui para sua instância em cenários do mundo real.
Uma abordagem dirigida por modelos para gerência de variabilidade e execução de processos de software
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-23) Santos, Wanderson Câmara dos; Kulesza, Uira; ; http://lattes.cnpq.br/0189095897739979; ; http://lattes.cnpq.br/8850724428291736; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Leite, Jair Cavalcanti; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782411P6; Murta, Leonardo Gresta Paulino; ; http://lattes.cnpq.br/1565296529736448
Este trabalho apresenta uma abordagem dirigida por modelos para gerência de variabilidades em processos de software, assim como sua implantação em sistemas de workflow. A abordagem é fundamentada nos princípios e técnicas de linhas de produto de software e engenharia dirigida por modelos. Engenharia dirigida por modelos fornece suporte para a especificação de processos de software e sua transformação em especificações de fluxo de trabalho. Técnicas de linhas de produto de software permitem a gerência automática de variabilidades de elementos do processo e fragmentos. Além disso, em nossa abordagem, tecnologias de workflows permitem a execução do processo em motores de workflow. Para avaliar a viabilidade abordagem, a implementamos utilizando tecnologias existentes de engenharia dirigida por modelos. Os processos de software são especificados usando Eclipse Processo Framework (EPF). O gerenciamento automático das variabilidades de processos de software foi implementado como uma extensão de uma ferramenta de derivação produtos já existente. Finalmente, as linguagens de transformação ATL e Acceleo são adotadas para transformar o processo EPF para a linguagem de especificações de fluxo de trabalho jPDL, a fim de permitir a implantação e execução de processos de software no motor de workflow JBoss BPM. A abordagem é avaliada através da modelagem e modularização da disciplina de gerenciamento de projetos do processo aberto Unificado (OpenUP)
Análise de impacto baseada em rastreabilidade de artefatos para linhas de produto de software
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-05-31) Oliveira, Ana Liz Souto; Pires, Paulo de Figueiredo; ; http://lattes.cnpq.br/1304174767727101; ; http://lattes.cnpq.br/7788932431434287; Silva, Lyrene Fernandes da; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Ribeiro, Cláudia Maria Fernandes Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4724141474353962
Linhas de Produto de Software (LPS) consistem em um paradigma de desenvolvimento de software, cujo foco principal encontra-se na identificação das características (features) comuns e variáveis entre as aplicações de um segmento de domínio específico. Uma LPS é projetada para atender todos os requisitos dos produtos de sua família de produtos. Esses requisitos e a própria LPS podem sofrer mudanças ao longo do tempo em decorrência de vários fatores, como por exemplo, evolução nos requisitos dos produtos, evolução no domínio de mercado para o qual os produtos foram projetados, evolução no processo de construção da LPS, evolução das tecnologias usadas para desenvolver os produtos. Para lidar com essas mudanças, a LPS deve ser modificada e evoluir, visando não ficar obsoleta, e se adequar aos novos requisitos que surgem. A análise de impacto de mudanças consiste em uma atividade que visa compreender e identificar quais conseqüências essas mudanças causam ou causarão na LPS. A análise de impacto na LPS pode ser apoiada por meio de relações de rastreabilidade, as quais identificam relacionamentos entre artefatos criados durante todas as fases do desenvolvimento de software. Apesar de existirem soluções de análise de impacto baseadas em rastreabilidade para softwares e de rastreabilidade para LPS, há uma carência de soluções de análise de impacto de mudanças baseadas em rastreabilidade para LPS, pois as soluções existentes não contemplam estimativas específicas para o domínio da LPS. Assim, este trabalho propõe um processo de análise de impacto e uma ferramenta associada para análise de impacto de mudanças baseada em rastreabilidade de artefatos em uma LPS. Para tal, foi especificado um processo de análise de impacto de mudanças que considera artefatos produzidos durante o desenvolvimento da LPS. Foi também implementada uma ferramenta a qual permite identificar artefatos e produtos da LPS afetados a partir de mudanças em outros produtos, mudanças em classes, mudanças em features, mudanças entre versões (releases) da LPS e mudanças nos artefatos relacionados à arquitetura base e às variabilidades. Por último, os resultados obtidos foram avaliados através de métricas
Um arcabouço cross-layer para controle de sessões multiusuário com alta demanda de recursos em redes IoT softwarizadas
(2017-11-29) Silva, Helber Wagner da; Venâncio Neto, Augusto José Venâncio; ; ; Loureiro, Antônio Alfredo Ferreira; ; Cerqueira, Eduardo Coelho; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Batista, Thais Vasconcelos;
As aplicações de missão crítica (AMC) representam um dos casos de uso mais promissores da Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things – IoT) ao prometer impactos em áreas vitais, como videovigilância inteligente em ambientes com alta densidade humana, tráfego de veículos autônomos com segurança, cirurgia remota com precisão, dentre muitas outras. As AMC devem explorar o conteúdo disponibilizado por plataformas IoT em cenários de rede IoT softwarizada (IoTS), que nesta tese representa um sistema IoT executando sobre uma infraestrutura de rede cuja arquitetura inclui substrato de rede definida por software para permitir a flexibilidade nas operações de controle. Entretanto, as AMC possuem fortes requisitos de Qualidade de Serviço (do inglês, Quality of Service - QoS), tais como latência, jitter e perdas, além da alta demanda por recursos de rede (e.g., processamento em nós, caminhos e largura de banda nos enlaces) que precisam ser assegurados pela IoTS para garantir eficiência e precisão. A variabilidade e a dinamicidade de requisitos dos serviços nesse cenário são muito elevadas, que podem ir desde a coleta de dados escalares (e.g., sensores ambientais, etc.) até o processamento digital de multimídia (e.g., vídeo e áudio) em tempo real. Nesse cenário de IoTS com AMC sensível a QoS, torna-se necessário um plano de controle que tenha capacidade de prover um serviço de transporte mais refinado com qualidade garantida, de forma otimizada e autônoma. Esta tese vai além do estado da arte ao definir um arcabouço holístico para o controle de sessões multiusuários (agregando múltiplas AMC compartilhando conteúdo de uma plataforma IoT) altamente sensíveis a qualidade em uma IoTS, com métodos refinados para orquestração auto-organizada, controle e gestão de recursos orientados a QoS. O arcabouço, chamado CLASSICO (Cross-LAyer SDN SessIon COntrol), permite acoplar a variabilidade e a dinamicidade da IoTS, alocando dinamicamente recursos para satisfazer requisitos das AMC em termos de largura de banda elevada e latências muito baixas durante todo o tempo de duração da sessão, alavancando substrato das Redes Definidas por Software (do inglês, Software Defined Networks - SDN) para flexibilidade e modularidade. Para alcançar esses objetivos, CLASSICO define um plano de controle cross-layer integrado à IoTS que considera os parâmetros do conteúdo (ao nível de aplicação) requerido pelas AMC para construir e manter sessões multiusuários orientadas a QoS, e induz uma IoTS multiusuário otimizada através do transporte baseado em grupos (ao nível de rede), buscando ao mesmo tempo aumentar a escalabilidade do sistema IoT. Para validação, CLASSICO foi prototipado e avaliado em um testbed real em um caso de uso de vídeo. Os resultados da avaliação revelam os ganhos de CLASSICO em termos de QoS e Qualidade de Experiência (do inglês, Quality of Experience - QoE), em comparação a uma solução baseada em SDN Multicast.
Um arcabouço para compartilhamento eficiente de WLANs Wi-Fi por fatiamento de rede no contexto de redes ultra densas 5G
(2019-01-29) Carmo, Maxweel Silva; Venâncio Neto, Augusto José; Aguiar, Rui Luis Andrade; ; ; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Batista, Thais Vasconcelos;
O advento de casos de uso inovadores no contexto das redes de quinta geração (5G) tem desafiado as abordagens de redes de comunicação estabelecidas. As demandas por baixa latência, alta disponibilidade de largura de banda, escalabilidade, acesso ubíquo e suporte à conectividade para dispositivos IoT de capacidade limitada são algumas das questões que os provedores de redes precisam enfrentar atualmente. A tecnologia de WLANs WiFi, em decorrência de sua alta densidade nos centros urbanos e capacidade de prover acesso compartilhado via soluções como os hotspots, oferece enormes oportunidades de conectividade aos usuários e dispositivos. Somando-se às redes Wi-Fi os recursos computacionais abundantes da infraestrutura do ISP — próximos portanto dos dispositivos finais —, tem-se uma infraestrutura na borda da rede com grande potencial de suprir as demandas acima mencionadas. Apesar disso, um levantamento do estado da arte identificou que nenhum dos trabalhos relacionados é capaz de articular esta infraestrutura da borda da rede de forma satisfatória. Esta tese tem por objetivo geral propor uma solução capaz de fazer uso do substrato que abrange as redes Wi-Fi de acesso compartilhado, os recursos da infraestrutura do ISP e as redes de acesso que interconectam ambos para oferecer no espaço urbano serviços escaláveis, de atraso reduzido, localizados e pervasivos. A solução proposta, denominada WLAN slIcing SErvice (WISE), faz uso de tecnologias emergentes como as de virtualização de recursos computacionais e de virtualização de rede para fatiar a infraestrutura subjacente de forma a disponibilizá-la em partições capazes de oferecer serviços diferenciados, com isolamento e independência de operação. O WISE expande ainda as capacidades computacionais dos Customer Premise Equipments (CPEs) que compõem as redes Wi-Fi de acesso compartilhado, transformando-os em nós de uma névoa computacional aptos a abrigar parte de suas funcionalidades avançadas e a executar serviços locais virtualizados. O WISE foi avaliado por meio de uma bancada de testes real e demonstrou ser uma solução superior às soluções tradicionais de compartilhamento de redes Wi-Fi.
Architectural design of IoT-based healthcare applications
(2019-02-08) Barroca Filho, Itamir de Morais; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; ; Andrade, Rossana Maria de Castro; ; Batista, Thais Vasconcelos; ; Kulesza, Uira; ; Garcia, Vinicius Cardoso;
The myriad of connected things promoted by the Internet of Things (IoT) and the data captured by them is making possible the development of applications in various markets, such as transportation, buildings, energy, home, industrial and healthcare. Concerning the healthcare market, it is expected the development of these applications as part of the future, since it can improve e-Health to allow hospitals to operate more efficiently and patients to receive better treatment. The IoT can be the main enabler for distributed healthcare applications, thus having a significant potential to contribute to the overall decrease of healthcare costs while increasing the health outcomes. However, there are a lot of challenges in the development and deployment of this kind of application, such as interoperability, availability, performance, and security. The complex and heterogeneous nature of IoT-based healthcare applications makes its design, development and deployment difficult. It also causes an increase in the development cost, as well as an interoperability problem with the existing systems. To contribute to solve the aforementioned challenges, this thesis aims at improving the understanding and systematization of the IoT-based healthcare applications’ architectural design. It proposes a software reference architecture, named Reference Architecture for IoT-based Healthcare Applications (RAH), to systematically organize the main elements of these applications, its responsibilities and interactions, promoting a common understanding of these applications’ architecture. To establish RAH, a systematic mapping study of existing publications regarding IoT-based healthcare applications was performed, as well the study about quality attributes, tactics, architectural pattern and styles used in software engineering. As a result, RAH presents domain knowledge and software architectural solutions (i.e., architectural patterns and tactics) documented using architectural views. To assess RAH, a case study was performed by instantiating it to design the software architecture of a computational platform based on the Internet of Things (IoT) infrastructure to allow the intelligent remote monitoring of the patient’s health data (biometrics). With this platform, the clinical staff can be alerted of the health events that require immediate intervention and then prevent unwanted complications. Results evidenced that RAH is a viable reference architecture to guide the development of secure, interoperable, available, and efficient IoT-based healthcare applications, bringing contributions for the areas of e-Health and software architecture.
Arquitetura de microsserviços para processamento de imagens relevantes em evidências de crimes digitais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-21) Silva, Iaslan do Nascimento Paulo da; Carvalho, Bruno Motta de; Araújo, Daniel Sabino Amorim de; ; http://lattes.cnpq.br/4744754780165354; ; http://lattes.cnpq.br/0330924133337698; ; http://lattes.cnpq.br/7856195246084546; Medeiros Neto, Francisco Dantas de; ; http://lattes.cnpq.br/5525562330158282; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360
Forense digital é um ramo da ciência da computação que se utiliza de técnicas computacionais para analisar evidências criminais com mais velocidade e precisão. No contexto do sistema de justiça brasileiro, durante uma investigação criminal, os especialistas forenses extraem, decodificam e analisam as evidências coletadas para permitir que promotores públicos façam exigências legais para uma acusação. Esses especialistas têm um tempo muito curto e a análise para encontrar evidências criminais pode levar muito tempo. Para resolver esse problema, este trabalho propõe ARTEMIS (A micRoservice archiTecturE for images in criMe evIdenceS ou Arquitetura de microsserviços para imagens em evidências criminais) uma arquitetura para classificação de grandes quantidades de arquivos de imagem presentes em evidências usando softwares de código aberto. O módulo de classificação de imagens contém alguns classificadores pré-treinados, considerando a necessidade de analistas forenses do MPRN (Ministério Público do Rio Grande do Norte).Foram construídos modelos para identificar tipos específicos de objetos com por exemplo: armas de fogo, munição, carteiras de identidade brasileiras, documentos de texto, capturas de tela de celular e nudez. Os resultados obtidos mostram que o sistema obteve boa precisão na maioria dos casos. Isso é extremamente importante no contexto desta pesquisa, onde os falsos positivos devem ser evitados, a fim de economizar tempo de trabalho dos analistas. Além disso a arquitetura proposta foi capaz de acelerar o processo de análise da evidência.
Uma arquitetura de software baseada em Computação em Névoa para gestão dos registros médicos centrada no paciente
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-11-10) Silva, Cícero Alves da; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; ; http://lattes.cnpq.br/5665889551371243; Venâncio Neto, Augusto José; ; http://lattes.cnpq.br/1467664612924239; Batista, Thais Vasconcelos; ; http://lattes.cnpq.br/5521922960404236; Almeida, André Gustavo Duarte de; ; http://lattes.cnpq.br/1800962258138555; Trinta, Fernando Antônio Mota; ; http://lattes.cnpq.br/8908026219336623
O envelhecimento da população mundial e o crescimento do número de pessoas com do-enças crônicas têm aumentado os gastos com atendimento médico. Desse modo, o uso de soluções tecnológicas, inclusive as baseadas em Internet das Coisas, vêm sendo am-plamente adotadas na área médica no intuito de melhorar a saúde dos pacientes. Neste contexto, abordagens baseadas em Computação em Nuvem têm sido adotadas para re-alizar o armazenamento e processamento das informações geradas nessas soluções. No entanto, o uso de Nuvem pode gerar atrasos intoleráveis para aplicações médicas. Assim,o paradigma de Computação em Névoa surgiu como uma alternativa para contornar esse problema, provendo computação e armazenamento mais próximo das fontes de dados. En-tretanto, a gestão dos dados médicos armazenados na Névoa ainda é um desao. Além do mais, características de privacidade, condencialidade e interoperabilidade precisam ser consideradas em abordagens que tenham o objetivo de explorar esta problemática. As-sim, este trabalho dene uma arquitetura de software, baseada em Computação em Névoa, projetada para prover o gerenciamento dos registros médicos centrado no paciente. Estaarquitetura utiliza a tecnologia Blockchain para prover as características de privacidadenecessárias. Nesta tese também descreve-se um estudo de caso que analisou os requisitosde privacidade, condencialidade e interoperabilidade em um cenário de Home Care. Porm, o comportamento do desempenho relacionado ao acesso aos dados gerenciadas naarquitetura proposta foi analisado no cenário mencionado.
Avaliação da contribuição de desenvolvedores para projetos de software usando mineração de repositórios de software e mineração de processos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-02-01) Costa, Daniel Alencar da; Kulesza, Uira; ; http://lattes.cnpq.br/0189095897739979; ; Aranha, Eduardo Henrique da Silva; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Figueira Filho, Fernando Marques; ; http://lattes.cnpq.br/6874649375434646; Flach, Christina Brandão Von; ; http://lattes.cnpq.br/1827829018668226
Mineração de Repositórios de Software (MSR) é uma área que procura analisar repositórios de software em busca de informações relevantes para a pesquisa e para a prática na engenharia de software. As minerações buscam transformar informações estáticas de repositórios de software (sistemas de gerência de configuração e mudanças) em informações relevantes que auxiliam a tomada de decisão dentro do contexto de projetos de software. Por outro lado, a área de Mineração de Processos (MP) busca descobrir características dos processos que são utilizados em organizações para auxiliar na melhoria e documentação destes processos. Trabalhos recentes têm buscado utilizar as técnicas de MSR e de MP para realizar diversas análises na área de Engenharia de Software, tais como: (i) estudar a evolução dos projetos de software (ii) entender o processo de software real utilizado em um determinado projeto; e (iii) criar modelos de predições de defeitos. Contudo, poucos destes trabalhos buscam utilizar as técnicas de MP e MSR com o objetivo de analisar a contribuição de desenvolvedores na implementação de sistemas de software. Esta dissertação de mestrado propõe a condução de estudos experimentais que buscam avaliar a contribuição de desenvolvedores de software para projetos, através da utilização das técnicas de MSR e MP. A contribuição dos desenvolvedores é avaliada sob três diferentes perspectivas: (i) commits defeituosos; (ii) tamanho dos commits; e (iii) resolução de bugs prioritários. Dois projetos de software (um open-source e outro privado) foram analisados sob estas três perspectivas. Para o projeto open-souce, 12.827 commits e 8.410 bugs foram avaliados, enquanto que para o projeto privado, 4.663 commits e 1.898 bugs foram avaliados. Os resultados obtidos indicam que para o projeto open-source os desenvolvedores classificados como desenvolvedores core, são os que mais produzem commits defeituosos (embora também sejam os que mais produzem commits), são os que contribuem com commits de maior tamanho de código e também contribuem com mais bugs prioritários solucionados. Já para o projeto privado, os resultados não indicaram uma diferença estatisticamente significativa entre os grupos de desenvolvedores
Cloud computing assisted smart surveillance based safe transportation system to improve crime assistance on smart cities
(2015-12-17) Camboim, Hugo Barros; Venâncio Neto, Augusto José; ; http://lattes.cnpq.br/1467664612924239; ; http://lattes.cnpq.br/6936506272027557; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; Cerqueira, Eduardo Coelho; ; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221
Vigilância Inteligente desempenha um papel fundamental na assistência tecnológica em cenários de segurança pública através de seu potencial em detectar objetos e eventos em tempo real. Essa tecnologia tem atraído atenção especial no campo de segurança pública, particularmente em ambientes veiculares pela habilidade em assistir cenários de missão crítica através de detecção automática por vídeo em tempo real(ex. assaltos, sequestros, atos de violência, etc.). Consequentemente, é possível permitir que autoridades realizem uma compensação entre reativa e pró-ativa na tomada de ações, buscando manter sistemas de alertas customizados, realizando um planejamento mais eficiente, e prover melhor qualidade de vida à sociedade. Além disso, a associação de recursos de Computação em Nuvem é susceptível de proporcionar perspectivas avançadas para aplicações de Vigilância Inteligente, em termos de aprovisionamento reforçado: (i) processamento, para permitir implantação de técnicas de computação inteligente para melhorar a precisão; (ii) armazenamento, para adotar uma grande variedade de templates; (iii) e, acesso ubíquo para que qualquer dispositivo permaneça conectado em qualquer lugar. A investigação realizada neste trabalho é focada na abordagem de Vigilância Inteligente baseada em Computação em Nuvem conduzida para permitir execução de aplicações móveis baseadas em eventos no domínio de segurança pública. O objetivo é permitir que aplicações móveis otimizadas, as quais explorando um esquema baseado em eventos, possam prover perspectivas de baixo consumo de recursos(energia, CPU e rede) em compração à abordagem reativa clássica. Uma avaliação é feita através de um conjunto de experimentos realizados em um testbed real, os quais demonstram que o trabalho proposto supera o esquema de computação móvel clássico.
Desenvolvimento de aplicações móveis baseadas em sistemas de informações web existentes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-05) Barroca Filho, Itamir de Morais; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; ; http://lattes.cnpq.br/1093675040121205; Batista, Thais Vasconcelos; ; http://lattes.cnpq.br/5521922960404236; Andrade, Rossana Maria de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/9576713124661835
Considerando a era da computação móvel percebe-se que os sistemas de informaçãoestão passando por um processo de metamorfose para possibilitar que seus usuários utilizemnovas formas de acessos às informações a partir de dispositivos móveis. Isso se deveprincipalmente ao aumento da popularidade de dispositivos como smartphones e tablets.Impulsionado por esse novo cenário de computação, que está mudando velhos hábitos ecriando novas maneiras da sociedade acessar informações que até então só eram acessíveisatravés de computadores tradicionais, crescem as demandas por aplicações móveis corporativas.Esse aumento é ocasionado pela necessidade das empresas garantirem aos seusclientes novas formas de interações com seus serviços. Dessa forma, esse trabalho tem oobjetivo de apresentar um estudo referente ao desenvolvimento de aplicações móveis eum processo denominado Metamorphosis, que provê um conjunto de atividades organizadasem três fases: requisitos, projeto e implantação, para auxiliar no desenvolvimentode aplicações móveis corporativas baseadas em sistemas de informações web existentes.
EDRaft: um algoritmo de consenso orientado à energia
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-18) Barros, Glauber Mendes da Silva; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; http://lattes.cnpq.br/3133071002168102; Delicato, Flávia Coimbra; Cacho, Nélio Alessandro Azevedo
Uma tendência que os sistemas computacionais têm acompanhado nos últimos anos é a necessidade de se adequarem à questões ambientais como a sustentabilidade e preservação ambiental. Com isso, uma abordagem que tem ganhado força é a colheita de energia, onde os dispostivos coletam energia de fontes renováveis no ambiente, diminuindo ou substituindo o uso de energia não renovável e baterias. Uma questão das fontes renováveis é a sua imprevisibilidade, visto que a quantidade de energia coletada vai depender de eventos externos, com variabilidade temporal e espacial. Um conceito que pode ser adotado para lidar com essa imprevisibilidade é a computação orientada à energia. Sistemas orientados à energia levam em consideração as suas necessidades energéticas, podendo adequar o seu comportamento de acordo com a sua situação energética naquele momento. Um paradigmas que cresce ao longo dos anos e esta cada vez mais presentes no cotidiano da população é a Internet das Coisas. No entanto, por ser diretamente baseado em fundamentos da área de Sistemas Distribuídos, herdam problemas e soluções clássicas dessa área. Um deles é o problema do consenso bizantino, que surge da tentativa de se obter concordância entre elementos que colaboram entre si em um cluster. Este trabalho tem como objetivo propor o EDRaft, uma evolução do algoritmo de consenso Raft baseando-se nos conceitos da computação orientada a energia. Essa evolução busca adequar a sua utilização em sistemas que coletam energia do ambiente, buscando lidar com a imprevisibilidade desse processo.
Explorando Throttling para melhoria da disponibilidade em IoT dirigida à energia
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-03-26) Lopes, Paulo Henrique de Queiroz; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; https://orcid.org/0000-0001-5514-0770; http://lattes.cnpq.br/2808561601422212; Delicato, Flávia Coimbra; Cacho, Nelio Alessandro Azevedo; Immich, Roger Kreutz
A expansão da Internet das Coisas (IoT) exige o enfrentamento de desafios relacionados ao fornecimento energético, sobretudo em ambientes com recursos limitados. Embora baterias e supercapacitores possam mitigar as flutuações, seu uso contínuo levanta preocupações ambientais. Nesse contexto, sistemas dirigidos à energia propõem uma abordagem adaptativa, em que os dispositivos ajustam seu comportamento conforme as variações de energia disponível, resistindo à escassez e aproveitando a abundância energética. Apesar de avanços anteriores, ainda falta uma abordagem estruturada que considere a implementação do mecanismo de throttling adequando os dispositivos as características energéticas encontradas. Diante disso, este trabalho propõe a exploração do throttling como mecanismo para aumento da disponibilidade dos dispositivos IoT dirigidos à energia, além de definir um conjunto de atividades práticas para sua aplicação. A metodologia foi validada por meio de um estudo experimental com dispositivos simulados, nos quais diferentes estratégias de throttling foram avaliadas com base na taxa de atendimento e na taxa de resposta às operações solicitadas. Os resultados mostraram que, mesmo em cenários energéticos críticos, o throttling contribuiu para preservar a capacidade de resposta dos dispositivos, superando abordagens sem controle. Conclui-se que a implementação do throttling adaptativo, fundamentada em critérios energéticos observáveis, apresenta-se como estratégia promissora para aumentar a disponibilidade de dispositivos IoT em ambientes com restrição energética, enquanto promove uso adequado dos recursos energéticos disponíveis.
Geotrack: an end-to-end framework to support moving objects
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-02) Silva, Alison Hedigliranes da; Cacho, Nélio Alessandro Azevedo; Lopes, Frederico Araújo da Silva; http://lattes.cnpq.br/9177823996895375; http://lattes.cnpq.br/4635320220484649; http://lattes.cnpq.br/4136158670357169; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; Teixeira, Leopoldo Motta
A proliferação do uso intensivo de dispositivos de geolocalização tem acarretado um desgaste considerável na vida útil das baterias desses aparelhos, resultando em dificuldades para o uso de determinadas aplicações. Diante dessa problemática, o presente estudo apresenta um framework abrangente desenvolvido com a finalidade de coletar, processar e visualizar dados de geolocalização em dispositivos móveis, com destaque para smartphones. O sistema em questão é constituído por uma biblioteca Android que possibilita o envio dos dados de geolocalização, ao mesmo tempo em que oferece opções de configuração para aprimorar a precisão e reduzir o consumo da bateria. Adicionalmente, foi desenvolvido um framework Java capaz de receber e processar esses dados, realizando integrações com extensões do PostGIS para garantir a obtenção de posições extremamente precisas. Por fim, uma biblioteca JavaScript foi implementada para receber e visualizar as geolocalizações armazenadas, proporcionando uma compreensão clara e intuitiva dos padrões geográficos subjacentes.
Geração de testes a partir de gramáticas: áreas de aplicação
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-12-13) Ramalho, Viviane de Menezes; Moreira, Anamaria Martins; ; http://lattes.cnpq.br/5861361541278876; ; http://lattes.cnpq.br/3208954190963847; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Machado, Patrícia Duarte de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/2495918356675019
O trabalho proposto por Cleverton Hentz (2010) apresentou uma abordagem para definição de testes a partir da descrição formal das entradas do programa. Considerando que alguns programas podem ter suas entradas formalizadas através de gramáticas, como é o caso dos compiladores, é comum o uso de gramáticas livres de contexto para especificar o conjunto de entradas válidas. No trabalho original foi desenvolvida LGen, uma ferramenta que consiste na geração automática de testes para compiladores. No presente trabalho identificamos tipos de problemas recorrentes em diferentes áreas, onde gramáticas são usadas para descrevê-los, como por exemplo, para especificar configurações de software, e que são situações potenciais para o uso de LGen. Além disso, realizamos estudos de caso com gramáticas de domínios diferentes e a partir destes estudos foi possível avaliar o comportamento e o desempenho de LGen durante o processo de geração das sentenças, avaliando aspectos como tempo de execução, quantidade de sentenças geradas e satisfação de critérios de cobertura disponíveis em LGen
IMAM: uma ferramenta para monitoramento de sistemas e dispositivos em infraestruturas críticas de IoT baseada em Aprendizado de Máquina
(2018-08-24) Santos, David Coelho dos; Xavier Júnior, João Carlos; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; ; ; Pinheiro, Marcos Cesar Madruga Alves; ; Silla Júnior, Carlos Nascimento;
Problemas em sistemas críticos e dispositivos devem ser tratados com agilidade e de maneira eficiente. Períodos de inatividade podem custar caro e ter consequências bastante significativas em diversos contextos. É fundamental que sistemas de informação estejam sempre disponíveis e sejam confiáveis. Embora a maioria das ferramentas de monitoramento de infraestrutura consigam identificar falhas, é importante, sobretudo, obter conhecimento a partir de dados coletados dessa infraestrutura nas mais diversas situações, incluindo falhas e, sobretudo, situações que antecedem tais falhas. Esse conhecimento torna-se muito mais importante à medida que, deseja-se prever possíveis comportamentos anômalos a partir de dados de logs de monitoramento de sistemas e equipamentos e, isto posto, promover a realização ações de suporte proativas visando garantir disponibilidade e tolerância a falhas. Visando atacar esses desafios, este trabalho apresenta o IMAM, uma ferramenta capaz de monitorar a disponibilidade de sistemas e coletar, armazenar e analisar, através de técnicas de Aprendizado de Máquina, registros de logs de monitoramento de infraestruturas críticas baseadas em IoT.
Integração da ferramenta Multiprova ao Sistema Integrado de Gestão de Atividades Acadêmicas
(Centro Interdisciplinar de Novas Tecnologias na Educação (CINTED), 2014-12) Aquino Júnior, Gibeon Soares de; Silva, Diego Rodrigo Cabral; Moreira, Andre Bessa; Martins, Allan de Medeiros
Este artigo descreve a iniciativa de integração entre dois sistemas de software no contexto acadêmico de uma universidade federal. Os sistemas envolvidos nessa ação são: o SIGAA, que é um sistema de informação web institucional que informatiza diversos procedimentos da área acadêmica, e o Multiprova, que é uma ferramenta que permite ao docente gerar, de forma controlada, variações nos aspectos acessórios do enunciado e das alternativas das questões. Esta iniciativa tem como propósito contribuir com o processo de ensino-aprendizagem, através do uso de tecnologia, ajudando a vencer desafios, como o gerenciamento de turmas grandes e geração de feedbacks rápidos de aprendizagem aos discentes e docentes
Java-XSC : módulo complexo e complexo intervalar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-23) Gonçalves, Marciano Lourenço da Silva; Santiago, Regivan Hugo Nunes; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790032Z4; ; http://lattes.cnpq.br/3281205513803931; Bedregal, Benjamin René Callejas; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781417E7; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Aguiar, Marilton Sanchotene de; ; http://lattes.cnpq.br/3499616508280892
Este trabalho tem por finalidade desenvolver módulos que venham aumentar o poder computacional da biblioteca JAVA-XSC, sendo XSC1 um acrônimo para Language Extensions for Scientific Computation . Essa biblioteca é na verdade uma extensão da linguagem de programação JAVA que possui rotinas elementares e funções padrão úteis da matemática intervalar. Neste trabalho foram acrescentados dois módulos à biblioteca; a saber: o módulo dos números complexos e o módulo dos números complexos intervalares que em conjunto com os módulos originais visam possibilitar que aplicações numéricas, como por exemplo na área da engenharia, possam ser usadas em dispositivos que executam programas JAVA
KNoT-FI: um ambiente integrado baseado no FIWARE para desenvolvimento de aplicações de Internet das Coisas
(2019-08-05) Batista, César Augusto Perdigão; Batista, Thais Vasconcelos; Cavalcante, Everton Ranielly de Sousa; ; ; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de; ; Gama, Kiev Santos da;
A Internet das Coisas (IoT) está criando novos serviços e aplicações em vários domínios, incluindo redes elétricas inteligentes, transporte inteligente, assistência médica e residências inteligentes. Como consequência, emerge um complexo ecossistema de aplicações, serviços e dispositivos físicos e virtuais interconectados, caracterizados por um alto grau de heterogeneidade. Por conta disso, plataformas de middleware são consideradas alternativas para mitigar esse problema, as quais são propostas para abstrair as especificidades dos dispositivos, promover a interoperabilidade entre eles e alavancar o desenvolvimento de serviços e aplicações. Nesse contexto, a KNoT e a FIWARE são exemplos de plataformas de código aberto com um propósito complementar. Enquanto a KNoT é um middleware baseado em gateway para incorporar conectividade a dispositivos e encaminhar mensagens entre eles e aplicativos, a FIWARE fornece um ecossistema rico com APIs padronizadas para o desenvolvimento de aplicações de IoT. Com o objetivo de combinar a capacidade da KNoT de integrar uma infinidade de dispositivos com as abstrações de alto nível fornecidas pela plataforma FIWARE, este trabalho apresenta o ambiente KNoT-FI. Desta forma, a integração entre a KNoT e a FIWARE concretiza-se no sentido de facilitar o desenvolvimento de aplicações de IoT e utilizar, continuamente, capacidades de dispositivos com ou sem conexão nativa à Internet através das interfaces avançadas da FIWARE. Esse trabalho também apresenta a validação do ambiente através de uma aplicação real que gerencia iluminação, temperatura e som ambiente. Por fim, foi realizada uma avaliação quantitativa, por meio de experimentos computacionais, com o objetivo de mensurar o tamanho do overhead causado pela integração entre as plataformas FIWARE e KNoT.
Mandala - interoperabilidade baseada em sistemas de sistemas no âmbito de cidades inteligentes
(2018-02-28) Mendes, Altair Brandão; Batista, Thais Vasconcelos; Lopes, Frederico Araújo da Silva; ; ; ; Nakagawa, Elisa Yumi; ; Aquino Júnior, Gibeon Soares de;
A área de Engenharia de Software vem, ao longo dos anos, introduzindo ao seu universo uma gama de novas tecnologias, paradigmas e linguagens de programação. Isto tem como consequência o desenvolvimento de uma grande variedade de sistemas de informação, para os mais diversos propósitos e utilizando os mais diferentes conceitos. Com a facilidade de acesso à informação presente nos dias atuais, impulsionada pela popularização da Internet e dos dispositivos como smartphones, as pessoas estão exigindo informações mais rápidas, abrangentes e completas. No entanto, para estas informações serem geradas, frequentemente, há a necessidade de interoperar vários sistemas de informação. Tal fato pode se tornar um problema se for considerado que os sistemas são, na grande maioria, produzidos por linguagens de programação diferentes e/ou não foram projetados para serem interoperáveis e que necessitarão negociar uma forma de comunicação com cada sistema que deseje integrar. Nesse cenário, este trabalho apresenta o Mandala, uma plataforma de middleware baseada em Sistema de Sistemas (ou SoS, do termo em inglês System of Systems) para realizar a interoperabilidade entre sistemas de informação. Além de abstrair a negociação da forma de comunicação entre os sistemas de informação, por ser baseada em SoS, novas funcionalidades podem ser emergidas trazendo benefícios que não podem ser alcançados pelos sistemas envolvidos trabalhando de forma isolada. Para avaliar o Mandala, foi desenvolvido um estudo de caso, utilizando sistemas simulados de uma cidade inteligente, que é um ambiente que possui características adequadas para o uso de SoS, procurando validar o conceito de interoperação baseado em SoS proposto pela plataforma.

SIGAA

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