Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Defesas de Trabalho

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2017 
Título: Implantação Eficiente de Múltiplas Coreografias de Serviços em Nuvens Híbridas 
Data: 06/04/2017  Orientador: Fabio Moreira Costa 
Banca: Bruno Richard Schulze, Daniel de Angelis Cordeiro, Edson Norberto Caceres, Fabio Moreira Costa, Humberto José Longo , Kleber Vieira Cardoso, Ricardo Couto Antunes da Rocha 
Alunos: Raphael de Aquino Gomes (ING: 2012/1) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Implantação Eficiente de Múltiplas Coreografias de Serviços em Nuvens Híbridas X
Esta tese apresenta uma abordagem baseada em modelos para abstrair, simplificar e automatizar as decisões de gerenciamento de recursos em nuvem ao implantar um conjunto de coreografias de serviços sujeitas a restrições não-funcionais. Dada uma descrição em alto nível das coreografias e das restrições relacionadas, a abordagem realiza de maneira autônoma a estimativa, a seleção e a alocação dos recursos em um ambiente de nuvem híbrida com múltiplos provedores, enquanto reduz os custos associados à utilização dos recursos e o atraso de comunicação entre os serviços. A principal motivação para o seu desenvolvimento se deve ao fato das coreografias de serviço serem amplamente utilizadas para o desenvolvimento de soluções com necessidades complexas, que geralmente compartilham serviços entre si. Isso faz com que o gerenciamento de recursos esteja sujeito a uma série de desafios, principalmente relacionados aos diferentes papéis que um serviço assume, à interferência que uma restrição causa em outra e à grande quantidade de tipos de recurso a serem considerados. A tese também propõe uma arquitetura que agrega à abordagem uma proposta para a automação das atividades relacionadas ao gerenciamento dinâmico de recursos como forma de reparar violações detectadas sobre as restrições. Esta arquitetura foi parcialmente implementada em um protótipo que foi utilizado na avaliação da abordagem.
Arquivo(s) 2017 Tese-Raphael Aquino Gomes.pdf
 
Título: Programação de Espaços Inteligentes Utilizando Modelos em Tempo de Execução  
Data: 04/04/2017  Orientador: Fabio Moreira Costa 
Banca: Arlindo Flávio da Conceição , Fabio Moreira Costa, Fabrizzio Alphonsus Alves de Melo Nunes Soares, Francisco José da Silva e Silva, Jó Ueyama, Ricardo Couto Antunes da Rocha, Ronaldo Alves Ferreira 
Alunos: Leandro Alexandre Freitas (ING: 2011/2) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Programação de Espaços Inteligentes Utilizando Modelos em Tempo de Execução X
O crescimento e a popularização cada vez maior da conectividade sem fio e dos dispositivos móveis, tem permitido a construção de espaços inteligentes que antes eram vislumbrados apenas na proposta de computação ubíqua do cientista da Xerox PARK, Mark Weiser. Esses espaços inteligentes são compostos por diversos recursos computacionais, como dispositivos, serviços e aplicações, além de usuários, que devem ser capazes de se  associar a esses recursos. Entretanto, a programação destes ambientes é uma tarefa desafiadora, uma vez que os espaços inteligentes possuem uma natureza dinâmica, os recursos se apresentam de forma heterogênea e é necessário que as interações entre usuários e dispositivos sejam coordenadas. Neste trabalho desenvolvemos uma nova abordagem para programação de espaços inteligentes, por meio de modelos em tempo de execução. Para isso, propomos uma linguagem de modelagem de alto nível, denominada Smart Space Modeling Language (2SML), em que o usuário é capaz de modelar o espaço inteligente com todos os elementos que dele podem fazer parte. Esse modelo desenvolvido pelo usuário é interpretado e realizado no espaço físico por uma máquina de execução de modelos, denominada Smart Space Virtual Machine (2SVM), cujo desenvolvimento é parte deste trabalho.
Arquivo(s) 2017 Tese Leandro Alexandre Freitas.pdf
2016 
Título: Novas Abordagens de Aprendizado Semisupervisionado por Conectividade Ótima 
Data: 19/12/2016  Orientador: Marcelo Henriques de Carvalho 
Banca: Alexandre Xavier Falcão, Bruno Magalhaes Nogueira, Edson Takashi Matsubara, Flávio Keidi Miyazawa, Hemerson Pistori, Marcelo Henriques de Carvalho, Moacir Antonelli Ponti 
Alunos: Willian Paraguassu Amorim (ING: 2012/1) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Novas Abordagens de Aprendizado Semisupervisionado por Conectividade Ótima X
A anota¸c˜ao de grandes bases de dados por um classificador ´e um problema cujo desafio
aumenta `a medida que o n´umero de amostras supervisionadas usadas para treinar o classificador reduz em compara¸c˜ao com o n´umero de amostras n˜ao supervisionadas. Neste
contexto, m´etodos de aprendizagem semisupervisionados visam a descoberta e propaga¸c˜ao
de r´otulos para amostras informativas entre as n˜ao supervisionadas, de tal forma que a
sua adi¸c˜ao `a classe correta no conjunto de treinamento possa melhorar o desempenho de
classifica¸c˜ao. Esta tese de doutorado apresenta uma s´erie de novas abordagens de aprendizado semisupervisionado com base na metodologia adotada por Floresta de Caminhos
´ Otimos (OPF). Esta metodologia interpreta o problema de reconhecimento de padr˜oes
como um problema de busca em grafo, onde os n´os s˜ao amostras de treinamento, os arcos s˜ao definidos por uma dada rela¸c˜ao de adjacˆencia, e os caminhos s˜ao avaliados por
alguma fun¸c˜ao de conectividade. N´os prot´otipos s˜ao identificados entre as amostras de
treinamento e a competi¸c˜ao entre eles faz com que cada amostra seja conquistada (rotulada) pelo prot´otipo que lhe oferece um caminho ´otimo. O resultado ´e um classificador —
floresta de caminhos ´otimos enraizado no conjunto de prot´otipos. Classificadores podem
ser criados por uma ou m´ultiplas execu¸c˜oes do algoritmo OPF para diferentes grafos e
fun¸c˜oes de conectividade. Apresentamos duas abordagens (OPFSEMI e OPFSEMImst)
para o problema de r´otulo ´unico, que diferem entre si em rela¸c˜ao aos prot´otipos finais
e ao n´umero de execu¸c˜oes do algoritmo OPF. Tamb´em propomos uma abordagem semisupervisionada mais adequada para o problema multir´otulos do que as anteriores. Este ´e
um problema desafiador, especialmente quando a solu¸c˜ao adota a transforma¸c˜ao de dados
de multir´otulos em dados de r´otulo ´unico, o que pode afetar o desempenho na fronteira
entre classes. Para resolver este problema, melhoramos a atribui¸c˜ao de multit´otulos adicionando uma etapa final no processo de treinamento de OPFSEMImst. O m´etodo, chamado
OPFSEMImst+knn, cria uma floresta de caminhos ´otimos enraizada nos m´aximos de uma
fun¸c˜ao de densidade de probabilidade, estimada a partir de um grafo k-NN. Finalmente,
propomos uma abordagem de aprendizagem ativa baseada em OPFSEMImst (OPFSEMI).
O m´etodo seleciona amostras informativas para a supervis˜ao de especialistas, de modo
que o n´umero de itera¸c˜oes no aprendizado ativo (esfor¸co do usu´ario) ´e reduzido.
Arquivo(s) 2016 - Willian Paraguassu Amorim.pdf
 
Título: Application of GPU Computing to Urban Traffic Problems 
Data: 30/11/2016  Orientador: Hugo Alexandre Dantas do Nascimento 
Banca: Eduardo Camponogara, Esteban Walter Gonzalez Clua, Fabio Moreira Costa, Henrique Mongelli, Hugo Alexandre Dantas do Nascimento, Ricardo Couto Antunes da Rocha, Wellington Santos Martins 
Alunos: Walid Abdala Rfaei Jradi (ING: 2010/2) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Application of GPU Computing to Urban Traffic Problems X
O presente trabalho estuda e propõe algoritmos e implementações paralelas baseadas
em GPU para o problema de alocação macroscópica de tráfego urbano em redes de
grande porte, promovendo uma investigação aprofundada de cada sub-problema que deve
ser resolvido de forma eficiente durante o processo de atribuição de tráfego. Entre as
principais contribuições deste trabalho, estão: 1) o primeiro algoritmo baseado em GPU
para a enumeração de ciclos sem corda; 2) um novo algoritmo de caminho mínimo
paralelo que tira vantagem de algumas propriedades comuns das redes de tráfego urbano;
Um refinamento na implementação de redução paralela proposta por um dos líderes
no mercado de GPU, o que resultou em uma aceleração de 2,8x em relação à sua
versão original; 3) e, finalmente, um algoritmo paralelo para o problema de alocação
macroscópica de tráfego, 39x mais rápido do que a abordagem equivalente sequencial
quando aplicado a redes de larga escala.
O objetivo principal desta tese é de contribuir para a expansão do software PET-Gyn, propondo estruturas de dados de GPU eficientes e algoritmos paralelos para uma resolução
mais rápida de dois problemas bem conhecidos na literatura: O Problema de Alocação
de Tráfego e a Enumeração de Ciclos sem Corda. Quando aplicados a conjuntos de entrada difíceis, os experimentos realizados mostraram uma clara vantagem dos algoritmos
paralelos sobre suas versões sequenciais.
Arquivo(s) 2016 Tese Walid.pdf
 
Título: Definitividade de Formas Quadráticas – Uma Abordagem Polinomial 
Data: 18/11/2016  Orientador: Diane Castonguay 
Banca: André da Cunha Ribeiro, Carmen Centeno, Diane Castonguay, Edson Ribeiro Alvares, Fabio Henrique Viduani Martinez, Humberto José Longo  
Alunos: Jesmmer da Silveira Alves (ING: 2012/1) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Definitividade de Formas Quadráticas – Uma Abordagem Polinomial X
Formas quadráticas são expressões algébricas que têm papel importante em diferentes áreas da ciência da computação, matemática, física, estatística e outras. Abordamos nesta tese formas quadráticas racionais e formas inteiras, com coeficientes racionais e inteiros respectivamente. Os métodos existentes para reconhecimento de formas quadráticas racionais têm complexidade de tempo exponencial ou usam aproximações que deixam o resultado menos confiável. Apresentamos um algoritmo polinomial que aprimora o melhor caso do reconhecimento de formas quadráticas para tempo constante. Ainda mais, novas estratégias foram usadas para garantir a confiabilidade dos resultados, representando números racionais como frações de inteiros, e para identificar combinações lineares que são linearmente independentes, usando a redução de Gauss. Sobre o reconhecimento de formas inteiras, identificamos que os algoritmos existentes têm complexidade de tempo exponencial para o tipo fracamente não-negativa e polinomial para o tipo fracamente positiva. No entanto, o grau do polinômio depende da dimensão da álgebra e pode ser muito grande. Apresentamos um algoritmo polinomial para o reconhecimento de formas inteiras fracamente positivas. Este algoritmo identifica restrições hipercríticas avaliando todo subgrafo com 9 vértices do grafo associado à forma inteira. Através da busca em profundidade, uma estratégia similar pôde ser usada no reconhecimento do tipo fracamente positiva. Por fim, mostramos que o reconhecimento de formas inteiras pode ser feito através de mutações na matriz de troca relacionada.
Arquivo(s) 2016- Tese Jesmmer.pdf
 
Título: Construção de Visualização de Matrizes Origem-Destino no Cenário do Tráfego Urbano com Foco em Avaliação de Usabilidade 
Data: 29/09/2016  Orientador: Hugo Alexandre Dantas do Nascimento 
Banca: Carla Maria Dal Sasso Freitas, Eduardo Simões de Albuquerque, Fabrizzio Alphonsus Alves de Melo Nunes Soares, Hugo Alexandre Dantas do Nascimento, JUNIA COUTINHO ANACLETO, Maria Cristina Ferreira De Oliveira 
Alunos: Halley Wesley Alexandre Silva Gondim (ING: 2011/1) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Construção de Visualização de Matrizes Origem-Destino no Cenário do Tráfego Urbano com Foco em Avaliação de Usabilidade X

			
Arquivo(s) HalleyWesley_Tese_INF_UFG-compressed.pdf
 
Título: Metaheurísticas para o Problema da Mochila Multidimensional 
Data: 22/08/2016  Orientador: Edson Norberto Caceres 
Banca: Edna Ayako Hoshino, Edson Norberto Caceres, Henrique Mongelli, Luiz Satoru Ochi, Paulo Aristarco Pagliosa, Simone de Lima Martins 
Alunos: Bianca de Almeida Dantas (ING: 2012/1) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Metaheurísticas para o Problema da Mochila Multidimensional X
O problema da mochila multidimensional é amplamente conhecido na área de otimização combinatória e possui diversas aplicações práticas, tais como, dimensionamento de cargas, orçamento de capital, alocação de recursos em sistemas distribuídos, entre outros. Apesar de sua popularidade, sua solução não é trivial, de fato, ele pertence a uma classe de problemas conhecidos como NP-difíceis, para os quais não são conhecidos algoritmos polinomiais capazes de obter uma solução exata para todas as instâncias. Essa situação motiva a busca por técnicas alternativas para obter soluções em menor tempo, ainda que aproximadas e, nesse cenário, as metaheurísticas têm se mostrado de especial interesse, pois são capazes de alcançar soluções de boa qualidade para uma ampla variedade de problemas. Entretanto, mesmo as metaheurísticas podem ser relativamente demoradas, em especial para instâncias de tamanho grande, o que encoraja a aplicação de técnicas, como as estratégias de paralelização, para reduzir os seus tempos de execução ou, ainda, melhorar a qualidade das soluções. Neste trabalho, apresenta-se o estudo, implementação e análise de um conjunto de metaheurísticas para a solução do problema da mochila multidimensional. São apresentadas e avaliadas diferentes alternativas para a paralelização e os resultados obtidos são comparados com os de outros trabalhos da literatura pesquisada. Para comprovar que os bons resultados possibilitados pelo uso das metaheurísticas estudadas não foram obtidos ao acaso, as soluções foram validadas com a utilização de testes estatísticos.
Arquivo(s) 2016 - Tese Bianca A. Dantas.pdf
 
Título: Estudo, Definição e Proposta de Representação de Interface Web Visando à Atividade de Teste de Software 
Data: 01/04/2016  Orientador: Auri Marcelo Rizzo Vincenzi 
Banca: Andrea Padovan Jubileu, Auri Marcelo Rizzo Vincenzi, Cássio Leonardo Rodrigues, Celso Gonçalves Camilo Junior, Celso Socorro Oliveira, Plínio de Sá Leitão Júnior  
Alunos: Rodrigo Funabashi Jorge (ING: 2010/2) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
Estudo, Definição e Proposta de Representação de Interface Web Visando à Atividade de Teste de Software X
O objetivo principal da Engenharia de Software é dar subsídios para desenvolvimento de software, desde a sua especificação até sua implantação e manutenção, aplicando métodos, processos e ferramentas, buscando uma maior qualidade no software produzido. Uma das atividades para se buscar a qualidade desejada é a atividade de teste de software. Essa atividade pode se tornar bastante complexa, dependendo das características e dimensões do produto de software a ser desenvolvido e, desse modo, está sujeita a diversos tipos de problemas que acabam resultando na obtenção de um produto com defeitos, prejudicando assim a qualidade do mesmo. Apesar da complexidade e das limitações existentes, encontram-se na literatura diferentes técnicas que podem ser utilizadas para gerar dados de teste para satisfazer os diversos critérios de teste de software existentes, procurando assim reduzir o custo dos testes. Porém, a geração de dados de teste é um problema indecidível, devido à complexidade e o tamanho de programas. Um dos fatores que aumentam a complexidade é o uso de interfaces do usuário (UI – User Interfaces), presentes em muitas aplicações. Essa complexidade é resultante do elevado número de combinações de entrada disponível, tornando praticamente impossível realizar os testes UI de forma manual. Dentre as alternativas que viabilizam a automatização uma das mais reconhecidas e vantajosas é o teste de UI baseado em modelos. Esta técnica passa pela construção de um modelo a partir da estrutura da interface da aplicação a ser testada e os dados de teste são gerados a partir desse modelo. Porém, um fator problemático desta abordagem reside na construção do modelo. Este processo pode ser demorado e dispendioso e, em alguns casos, pode ser bastante complicado e não atingir um objetivo satisfatório por não conseguirem representar, por meio do modelo proposto, características reais da aplicação. Ao estudar o estado da arte de teste UI, observou-se que existem ferramentas que permitem realizar tais testes automaticamente, mas essas ainda possuem algumas limitações, principalmente decorrentes do modelo de representação da interface adotado por elas.
Desse modo, a proposta dessa tese é propor um modelo de representação de UI que traga benefícios em relação às representações hoje existentes na literatura. Com a proposta deste modelo é possível representar com o maior nível de detalhes uma interface gráfica para aplicações de software. Um estudo preliminar, comparando o modelo proposto com outros disponíveis na literatura, evidencia os benefícios alcançados.
Arquivo(s) 2016 Tese - Rodrigo Funabashi Jorge.pdf
 
Título: A Method for Selecting Components to Design Unit Testing Based on Multiobjective Real Context 
Data: 15/02/2016  Orientador: Auri Marcelo Rizzo Vincenzi 
Banca: Arilo Cláudio Dias Neto , Auri Marcelo Rizzo Vincenzi, Cássio Leonardo Rodrigues, Fabiano Cutigi Ferrari, Plínio de Sá Leitão Júnior , Sandra Camargo Pinto Ferraz Fabbri 
Alunos: Eduardo Noronha de Andrade Freitas (ING: 2011/2) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
A Method for Selecting Components to Design Unit Testing Based on Multiobjective Real Context X
A seleção combinada de algumas unidades de código para o desenvolvimento de testes unitários é um elemento desafiador para a comunidade de teste, principalmente no contexto de sistemas legados. A característica combinatorial desta seleção é caracterizada como um problema NP-Difícil, especialmente para sistemas de médio e grande porte.Nesse sentido, o Teste de Software Baseado em Busca (SBST do inglês) torna-se o alvo
central de investigação deste trabalho de doutorado, especialmente, por meio do emprego de abordagem evolucionária multiobjetivo para priorização de artefatos para o emprego de testes unitários. O objetivo é priorizar as unidades do código de modo que aquelas que apresentarem maiores chances de, se testadas primeiro, maximizarem a detecção de defeitos em menor tempo, apareçam primeiro na listagem das unidades priorizadas. Além do número de defeitos e tempo requerido para teste, outras variáveis, tais como complexidade, frequência de mudanças, dentre outras, devem ser consideradas. A existência de objetivos conflitantes caracterizam o problema como multi-objetivo. Experimentos com cenários reais da indústria de software foram desenvolvidos, inicialmente com a aplicação de um algoritmo genético monoobjetivo, buscando verificar a aplicabilidade de heurísticas
evolucionárias neste contexto, e também a investigação inicial das métricas a serem aplicadas e seu processo de automatização.
Arquivo(s) 2016 Tese - Eduardo Noronha.pdf
2015 
Título: SOLUÇÕES PARA OS PROBLEMAS DA SOMA MÁXIMA E DO K-ÉSIMO MENOR ELEMENTO DE UMA SEQUÊNCIA USANDO O MODELO BSP/CGM 
Data: 15/12/2015  Orientador: Edson Norberto Caceres 
Banca: Edson Norberto Caceres, Fabio Henrique Viduani Martinez, Hemerson Pistori, Nalvo Franco de Almeida Junior, Philippe Olivier Alexandre Navaux, Siang Wun Song, Wellington Santos Martins 
Alunos: Anderson Corrêa de Lima (ING: 2010/2) 
Área: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
Curso: Doutorado em Ciência da Computação
Resumo
SOLUÇÕES PARA OS PROBLEMAS DA SOMA MÁXIMA E DO K-ÉSIMO MENOR ELEMENTO DE UMA SEQUÊNCIA USANDO O MODELO BSP/CGM X
Neste trabalho são propostos algoritmos paralelos para os seguintes problemas: a subsequência de soma máxima, a submatriz de soma máxima, o hiper-retângulo de soma máxima e a seleção do k-ésimo menor elemento de um sequência não ordenada. Todos os problemas tratados possuem aplicações em diversas áreas da ciência, com destaque para biologia computacional, visão computacional, análise de volumes rochosos e de ordem. No projeto de nossos algoritmos adotamos uma extensão do modelo BSP/CGM de computação paralela e mostramos que, além do ambiente de memória distribuída, o modelo BSP/CGM também pode ser utilizado em arquiteturas com memória compartilhada e com múltiplos núcleos, tais como as GPUs. Diferentemente de soluções anteriores, nossos algoritmos e implementações utilizam novas estratégias na solução de cada problema. Apresentamos algoritmos paralelos para subproblemas relacionados ao problema da soma máxima, para os quais, de acordo com o nosso melhor conhecimento, a literatura não apresenta soluções no modelo BSP/CGM. As implementações
foram construídas utilizando CUDA, MPI e OpenMP. Por fim, destacamos que nossos algoritmos são competitivos, quando comparados com as respectivas soluções sequenciais e paralelas já existentes.
Arquivo(s) 2015 - Tese Anderson.pdf
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