Dissertações (textos completos em "PDF")



Dissertações em desenvolvimento



Avaliação do desempenho de gerenciadores de bancos de dados multimodelo em aplicações com persistência poliglota

Título provisório: Avaliação do desempenho de gerenciadores de bancos de dados multimodelo em aplicações com persistência poliglota
Aluno: Fábio Roberto Oliveira
Orientador: Luis Mariano del Val Cura

Descrição do projeto
Aplicações com persistência poliglota são aquelas que precisam que seus dados sejam representados e armazenados segundo múltiplos modelos de bancos de dados. Em geral, estas aplicações utilizam vários sistemas de gerenciamento de bancos de dados que implementem esses modelos, o que torna muito complexo seu desenvolvimento. Como uma solução a este problema, foram introduzidos os sistemas de gerenciamento de bancos de dados multimodelo os quais implementam em um único sistema vários modelos de dados. Este projeto de pesquisa analisa estes sistemas de gerenciamento e avalia seu desempenho com dados associados a uma aplicação com persistência poliglota. Neste trabalho são analisadas as linguagens, implementações e desempenho de sistemas de gerenciamento de bancos de dados multimodelo e são comparados com sistemas de gerenciamento baseados em modelos únicos.



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Busca eficiente em bancos de dados biométricos utilizando algoritmos de agrupamento sequencial

Título provisório: Busca eficiente em bancos de dados biométricos utilizando algoritmos de agrupamento sequencial
Aluno: Jovani Antônio Maccarini
Orientador: Luis Mariano del Val Cura

Descrição do projeto
A busca de um descritor biométrico em um banco de dados frequentemente é realizada através do método de busca exaustiva, o qual possui um alto custo computacional. Este projeto propõe uma solução mais eficiente para esta busca utilizando algoritmos de agrupamento sequencial. Algoritmos de agrupamento sequencial se caracterizam por sua simplicidade e baixo custo computacional. A proposta deste projeto é utilizar os algoritmos de agrupamento para organizar os descritores biométricos no banco de dados em grupos que considerem a similaridade entre estes descritores. Para a busca um descritor de consulta o espaço de busca é reduzido a um subconjunto dos grupos mais similares a esse descritor. A pesquisa explorará o desempenho desta busca com variações no tamanho do espaço de busca e nos parâmetros dos algoritmos de agrupamento.



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Controle de acesso ao meio (MAC) hierárquico para rede corporal de sensores sem fio

Título provisório: Controle de acesso ao meio (MAC) hierárquico para rede corporal de sensores sem fio
Aluno: Fernando Di Gianni
Orientador: Shusaburo Motoyama

Descrição do projeto
O projeto de controle de acesso ao meio (MAC) para transmitir os dados coletados dos sensores é um dos pontos essenciais para operar uma rede corporal de sensores sem fio (WBSN – Wireles Body Sensor Network) de modo eficiente e economizar energia.
O objetivo desta dissertação é propor um MAC cuja estrutura seja baseada em hierarquia dos coletores de dados. No nível mais baixo, os sensores são divididos em grupos e existe um coletor para cada grupo. Cada um desses coletores, denominado de nó sink ou monitor controla o envio dos dados de um grupo de sensores, baseado em uma técnica denominada de polling. Essa divisão de sensores em grupos permite que vários nós monitores, colocados estrategicamente em um cinto de um corpo humano, consigam uma melhor comunicação com os sensores, minimizando o problema de fading que deve ocorrer em frequência com pessoas em movimento. No segundo nível ou superiores, são colocados os nós mestres que deverão coletar os dados dos nós monitores e depois enviar à Internet ou ao servidor para manipulação e apresentação desses dados ao médico.
Nesta dissertação, serão definidos os protocolos de comunicação entre os sensores e nós monitores e, também, entre os nós monitores e o nó mestre. Além disso, será desenvolvida uma plataforma de simulação dessa rede corporal de sensores para estudar o desempenho dessa rede em relação à economia de energia, ao retardo e a perda dos pacotes.



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Indexação de grandes volumes de aúdio e vídeo usando reconhecimento de voz

Título provisório: Indexação de grandes volumes de aúdio e vídeo usando reconhecimento de voz
Aluno: Gustavo Dibbern Piva
Orientador: Eduardo Javier Huerta Yero

Descrição do projeto
A quantidade de dados disponível digitalmente no mundo tem crescido em ritmo exponencial nos últimos anos. Este fenômeno apresenta sérios desafios aos mecanismos tradicionais de gerenciamento, indexação e pesquisa de informações. Dados em formato de aúdio e vídeo, usualmente difíceis de gerenciar e indexar, estão entre os tipos de dados cuja quantidade e disponibilidade tem aumentado de forma mais explosiva nos últimos anos. Este projeto de pesquisa se propõe criar mecanismos para indexar e pesquisar grandes volumes de dados de áudio e vídeo utilizando recursos de reconhecimento de voz, técnicas escaláveis de computação paralela e algoritmos de ranking e indexação que permitam gerenciar em tempo hábil grandes volumes de dados.



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Investigando evidências de correlação e método de melhoria do desempenho cognitivo de crianças de 3 anos de idade por meio da atividade de computar

Título provisório: Investigando evidências de correlação e método de melhoria do desempenho cognitivo de crianças de 3 anos de idade por meio da atividade de computar
Aluno: Gustavo de Abreu Caetano
Orientador: Osvaldo Luiz de Oliveira

Descrição do projeto
Estudos recentes sugerem que a capacidade de computar é fundamental e que está presente no desenvolvimento de habilidades básicas como ler, escrever e calcular. Por exemplo, ler pode ser visto como computar sobre palavras, significados de palavras, sentenças e parágrafos para estabelecer uma interpretação para um discurso; escrever é computar sobre fatos, conceitos, dados, informações, notícias etc. para construir um texto; fazer operações aritméticas é computar sobre números, operadores e teorias numéricas para calcular quantidades. Em todos estes exemplos a noção de computação está presente ainda que as pessoas não estejam conscientes dela. Assumindo uma definição precisa do que é computar, baseada no modelo de computação “Máquina de Turing”, o objetivo deste trabalho é investigar experimentalmente evidências da existência de correlação entre a capacidade de crianças de 3 anos de idade computarem e o seus correspondentes desempenhos cognitivos na Educação Infantil. Adicionalmente, pretende-se a proposição de um método que melhore a aprendizagem na Eduação Infantil por meio da atividade de computar.



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Medidas de centralidade em grafos utilizando banco de dados paralelo

Título provisório: Medidas de centralidade em grafos utilizando banco de dados paralelo
Aluno: Fabiano Fernandes
Orientador: Eduardo Javier Huerta Yero

Descrição do projeto
Hoje, no mundo moderno, o volume e acúmulo de dados estão crescendo a cada dia. Uma rede social, por exemplo, pode alcançar 120 milhões de usuários ativos por mês, gerando 10 bilhões de “eventos” por dia. Esses dados podem ser modelados por grafos, assim como sistemas biológicos, sociais e tecnológicos. A análise destes dados, na forma de grandes grafos, oferece informações importantes sobre as características dos sistemas modelados. Porém, o processamento sequencial destes dados pode requerer alto custo computacional ou mesmo ser inviável, dependendo de seu volume e complexidade. Dentre as soluções propostas para este problema está o uso da linguagem SQL na sua forma tradicional e a utilização de bancos de dados maciçamente paralelos para executar estas consultas. Pesquisadores conhecidos, como Michael Stonebraker, tem favorecido esta abordagem ao invés de técnicas desenvolvidas recentemente para este fim, como é o caso do MapReduce. Este trabalho propõe uma solução baseada em SQL para encontrar a centralidade de uma rede complexa utilizando bancos de dados maciçamente paralelos.



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Métodos de Desenvolvimento de Soluções para Cuidado em Domicílio de Pessoas Idosas Baseados em Design Participativo e Personas

Título provisório: Design de Soluções de Internet das Coisas para Cuidado em Domicílio Baseado em Design Participativo e Personas
Aluno: Renata Renata de Podestá Gaspar
Orientador: Rodrigo Bonacin

Descrição do projeto
A população mundial tem envelhecido rapidamente, ao mesmo tempo em que pessoas idosas tornam cada vez mais familiarizadas com o uso de dispositivos computacionais, e a tecnologia da internet das coisas tem trazido novas possibilidades para acompanhamento da saúde dos pacientes de maneira remota. Esta dissertação tem o objetivo de explorar técnicas de design participativo e de especificação de personas para o desenvolvimento de soluções para cuidado em domicílio de pessoas idosas. A hipótese é que com uma maior participação dos idosos do processo de design em todas suas etapas, podemos obter uma visão mais consistente sobre como os idosos fazem sentido no uso de sistemas computacionais, bem como suas necessidades e barreiras encontradas no uso destes dispositivos. A proposta será validada com estudos empíricos com usuários reais e profissionais de saúde.



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Ontologias para Modelagem de Comportamentos Suspeitos de Programas Maliciosos na Web

Título provisório: Ontologias para Modelagem de Comportamentos Suspeitos de Malware na Web
Aluno: Alann Kelly Pirchiner Perini
Orientador: Rodrigo Bonacin

Descrição do projeto
Programas maliciosos (malware) são responsáveis por vários tipos de ataques na Web. Atualmente, eles representam uma grande ameaça a segurança de informação, uma vez que eles comprometem computadores vulneráveis sejam de usuários comuns como também governos, instituições privadas e públicas. O conhecimento sobre o comportamento de programas maliciosos é a base para a construção de sistemas de informação mais seguros. Portanto, a hipótese deste trabalho é que uma Ontologia que modele o conhecimento sobre comportamento suspeitos de malware Web pode contribuir significativamente para a construção de sistemas de informação seguros. Para tanto, esta dissertação propõe a coleta e análise de históricos de execução de malware Web, modelagem de uma ontologia e análise da incidência do comportamento modelado em amostras de malware Web.



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Projeto Lógico de Banco de Dados de Grafos a partir de esquemas conceituais Entidade-Relacionamento

Título provisório: Projeto Lógico de Banco de Dados de Grafos a partir de esquemas conceituais Entidade-Relacionamento
Aluno: Victor Martins de Sousa
Orientador: Luis Mariano del Val Cura

Descrição do projeto
O processo tradicional de desenvolvimento de aplicações de bancos de dados envolve uma etapa inicial de projeto conceitual utilizando recursos como o EER ou UML e uma etapa posterior que corresponde ao seu mapeamento para um projeto lógico. As metodologias para este mapeamento tem sido amplamente pesquisadas para os casos de modelos lógicos relacionais, orientados a objetos ou semiestruturados como o caso de modelos XML. Na atulidade não existe uma clara metodologia de como realizar este mapeamento quando deseja-se um projeto lógico baseado nos novos modelos lógicos de bancos de dados NoSQL e em particular no modelo baseado em Grafos. Esta dissertação tem como objetivo propor uma metodologia de mapeamento de um projeto conceitual de bancos de dados para um projeto lógico baseado no modelo de grafos. Como parte desta pesquisa deve ser considerada o mapeamento no módelo de grafos de restrições de integridade estructurais e semânticas definidas no projeto conceitual.



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Representação e gerenciamento de informação nebulosa em bancos de dados orientados a grafos.

Título provisório: Representação e gerenciamento de informação nebulosa em bancos de dados orientados a grafos.
Aluno: Bruno Ponzoni Costa
Orientador: Luis Mariano del Val Cura

Descrição do projeto
A capacidade de representar e realizar consultas utilizando definições imprecisas como por exemplo: alto, jovem ou magro é extremamente útil para certas aplicações de bancos de dados. A representação e gerenciamento deste tipo de informação nebulosa tem sido amplamente pesquisada nos modelos tradicionais de bancos de dados. Nos últimos anos tem surgido novos modelos de dados agrupados sob o termo guardachuva de Bancos de dados NoSQL. Dentre estes modelos, destaca-se o modelo baseado em grafos por estar baseado em um teoria formal como é o caso da Teoria dos Grafos. Esta dissertação deve propor uma extensão do modelo de bancos de dados orientado a grafos para representar informação nebulosa assim recursos para gerenciar e consultar esses bancos de dados.



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Técnicas de Redução em Aprendizado Baseado em Instâncias

Título provisório: Técnicas de Redução em Aprendizado Baseado em Instâncias
Aluno: Luís André Claudiano
Orientador: Maria do Carmo Nicoletti
Descrição do projeto:
Em Aprendizado de Máquina algoritmos que implementam o aprendizado baseado em instâncias (ABI) são, via de regra, inspirados no algoritmo Nearest Neighbour (NN) ou em alguma de suas variantes. A descrição do conceito baseada em instâncias inclui o conjunto de instâncias armazenadas e, possivelmente, alguma informação relativa ao desempenhos de tais instâncias, durante processos de classificação que já aconteceram. Como apontado na literatura, algoritmos ABI podem ter inconvenientes, particularmente: (a) serem classificadores computacionalmente caros uma vez que armazenam todas as instâncias de treinamento; (b) serem sensíveis à escolha da função de similaridade; (c) serem intolerantes a atributos com ruídos e a atributos irrelevantes. Este projeto de pesquisa em nível de mestrado tem como contexto algoritmos ABI e, como foco, a investigação de esquemas que busquem tratar/contornar um dos principais inconvenientes no uso de tais algoritmos, aquele decorrente da necessidade de armazenamento de todas as instâncias de treinamento. Para tanto, o trabalho irá investigar algoritmos que implementam algumas das chamadas técnicas de redução.



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Técnicas para visualização de grandes volumes de dados em ambientes imersivos e interativos

Título provisório: Técnicas para visualização de grandes volumes de dados em ambientes imersivos e interativos
Aluno: Denilson Caraça Peramos
Orientador: Marcelo de Paiva Guimarães

Descrição do projeto

Este projeto tem como objetivo desenvolver técnicas para a visualização de grandes volumes de dados em ambientes imersivos e interativos. As técnicas criadas serão empregadas no monitoramento de tráfego de redes a fim de encontrar assinaturas de ataques, ou seja, padrões de tráfego previamente conhecidos. Espera-se como resultado facilitar a tarefa de detecção e visualização de ataques, através do uso de metáforas visuais em um ambiente tridimensional.



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Uma Abordagem Semiótica para Utilização de Modelos Tridimensionais e Fabricação Digital na Aprendizagem de Programação Orientada a Objetos

Título provisório: Uma Abordagem Semiótica para Utilização de Modelos Tridimensionais e Fabricação Digital na Aprendizagem de Programação Orientada a Objetos
Aluno: Gregory Acacio Seibert Oliveira
Orientador: Rodrigo Bonacin

Descrição do projeto

O ensino de Programação Orientada a Objetos é um dos principais desafios para os alunos e professores nos cursos de computação. Frequentemente, os alunos enfrentam diversas dificuldades em disciplinas de orientação a objetos durante cursos técnicos ou de graduação, devido ao alto nível de complexidade do conteúdo, incluindo a necessidade de raciocínio abstrato. Para minimizar estas dificuldades, este trabalho visa entender e analisar como modelos 3D e fabricação digital podem contribuir no processo de aprendizagem de programação orientada a objeto, por exemplo, como mecanismo de representação de conceitos, experimentação e estimulo a aprendizagem. Modelos virtuais e impressos poderão ser construídos e manipulados para explorar conceitos de orientação a objeto, apoiando e estimulando os alunos na aprendizagem de conceitos complexos e abstratos. A semiótica, como ciência que estuda os signos, provê um conjunto de teorias e métodos que servem de base para entender como os alunos interpretam conceitos de orientação a objeto por meio de modelos 3D. A abordagem proposta será explorada em turmas do ensino técnico e de graduação.



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Uma Plataforma Colaborativa para Desenvolvimento e Aprendizagem por WebQuest

Título provisório: Uma Plataforma Colaborativa para Desenvolvimento e Aprendizagem por WebQuest
Aluno: Carlos Alexandre Gustavo de Souza
Orientador: Rodrigo Bonacin

Descrição do projeto

As novas tecnologias digitais modificaram a forma como acessamos as informações e aprendemos em nosso dia a dia. Ao mesmo tempo em que essas tecnologias propiciam novas possibilidades para educação, para escola e para aprendizagem colaborativa, elas impõem desafios tanto do ponto de vista metodológico quando de tecnológico e de design de soluções. A WebQuest é uma técnica de ensino baseada na Web que possibilita uma investigação orientada na qual algumas ou todas as informações são originadas de recursos da internet. Neste contexto, este trabalho foca no estudo da metodologia WebQuest, como ferramenta de construção colaborativa de conhecimento. O presente trabalho expande o uso da metodologia WebQuest por meio da proposta de ferramentas e técnicas de comunicação e aprendizagem colaborativa na Web. Os mecanismos de colaboração são explorados tanto entre os professores para compartilharem suas experiências no design de WebQuests, como entre os alunos em uma abordagem de aprendizagem construtivista. A abordagem e sistema serão investigados em ambientes reais de ensino.



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Uma Plataforma de Larga Escala para Monitoração de Pacientes

Título provisório: Uma Plataforma de Larga Escala para Monitoração de Pacientes
Aluno: Norberto dos Santos
Orientador: Shusaburo Motoyama

Descrição do projeto

A rede corporal de sensores sem fio, WBAN (Wireless Body Area Network), é uma rede em que os sensores e os dispositivos especiais são incorporados ao redor do corpo humano ou implantados sob a pele. Os sinais vitais do corpo humano são coletados e utilizados para a parametrização no fornecimento de medicamentos, ou permitir monitoramento constante dos pacientes, principalmente nos casos que exijam rápida intervenção da equipe médica.
O objetivo deste trabalho de dissertação é desenvolver uma plataforma de larga escala de monitoramento de pacientes, por ex., no monitoramento de todos os pacientes de uma casa de repouso ou de um hospital. As técnicas de acesso utilizadas em WBAN, são, geralmente, baseadas em TDMA ou polling. Esses dois esquemas não permitem facilidades de expansão, pois necessitam dividir os pacientes em grupos, dificultando o problema de sincronização de quadros, no caso do TDMA e no caso de polling, os ciclos de varredura podem ficar demasiadamente grandes e lentos. Neste trabalho será utilizada a técnica de compartilhamento dedicado baseado em características especiais do rádio da Nordic em modo Enhanced ShockBurstTM . Neste modo mais de 300 sensores poderão ser monitorados.



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Uma Técnica de Encaminhamento de Pacotes Baseada em Menor Atraso Através das Medições da Taxa e de Comprimento de Pacotes para a Rede de Aplicação Médica.

Título provisório: Uma Técnica de Encaminhamento de Pacotes Baseada em Menor Atraso Através das Medições da Taxa e de Comprimento de Pacotes para a Rede de Aplicação Médica.
Aluno: Ronaldo Plovas
Orientador: Shusaburo Motoyama

Descrição do projeto

Uma rede atualmente em desenvolvimento denominada de Internet das Coisas ou IoT (Internet of Things) objetiva atribuir inteligência a todos os objetos (coisas) que se comunicarão entre si, e também com as pessoas, formando uma rede de objetos. Um dos principais componentes da IoT é o leitor RFID (Radio Frequency Identificatio) que possibilita a leitura sem fio de dados armazenados em um objeto. Os dados dos pacientes das redes corporais sem fio, WBANs (Wireless Body Area Networks), espalhadas em residências de uma comunidade (urbana ou rural) poderiam ser lidos através dos leitores RFIDs que formariam uma rede de RFIDs. Nessa rede, os leitores RFIDs trabalhariam cooperativamente para transmitirem os dados até um hospital ou centro de saúde. Um dos problemas encontrados em uma rede de RFIDs para WBANs é o encaminhamento de pacotes dentro dessa rede para que haja um percurso mais rápido até atingir o nó que tenha acesso ao centro médico ou hospital. O objetivo deste trabalho de dissertação é propor uma técnica de encaminhamento para redes de aplicação médica em que os pacotes deverão ser encaminhados o mais rápido possível, ou seja, um caminho que terá um menor atraso dentro da rede.



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