Projetos de Pesquisa



Aprendizagem de algoritmos e programação

Nome do projeto: Aprendizagem de algoritmos e programação
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Pesquisadores e docentes de computação tem se preocupado sempre em achar a melhor forma de introduzir os alunos dos primeiros cursos de computação no mundo dos algoritmos e da programação. Pesquisas mostram que a taxa de evasão de alunos de primeiro e segundo ano de cursos de Ciência da Computação, motivada por dificuldades de aprendizagem de programação, é alta, situando-se entre 30% e 70% em muitos países. A importância e complexidade deste tema têm motivado a pesquisa de métodos educacionais para facilitar a aprendizagem de programação. As propostas existentes são variadas e enfatizam particularidades envolvidas no processo de aprendizagem de desenvolvimento de algoritmos: auxílios sintáticos; simplificação de IDEs; uso de notações icônicas para descrever o fluxo de execução; ilustração gráfica de conceitos de algoritmos e estruturas de dados; motivação da aprendizagem de algoritmos a partir da utilização de aplicações gráficas, programas para a Web ou programação de robôs; planejamento especial de aspectos didáticos englobando currículo, monitoria, "assessment" e "feedback" do professor, para citar algumas trabalhos.
De forma geral os trabalhos existentes relatam as experiências de cursos introdutórios de algoritmos pela utilização de uma proposta em particular, mas não tentam decompor e investigar isoladamente fatores que afetam a aprendizagem de algoritmos. Este projeto de pesquisa tem por objetivo a explicitação de um conjunto de fatores que supostamente afetam a aprendizagem de algoritmos e envolve a investigação sistemática de várias hipóteses, entre elas: (1) O emprego de domínios de problemas concretos favorece a aprendizagem de conceitos algoritmos. (2) O uso de linguagens com primitivas próximas às do domínio dos problemas favorece a aprendizagem de conceitos algoritmos. (3) O emprego de linguagens formais com gramáticas próximas às das linguagens naturais favorece a aprendizagem de conceitos de algoritmos.
O trabalho envolve o projeto de linguagens formais, a escrita de compiladores e de ambientes de desenvolvimento e a verificação de hipóteses a partir da experimentação com alunos em ambiente escolar.

Docentes:
ANA MARIA MONTEIRO
NORTON TREVISAN ROMAN
OSVALDO LUIZ DE OLIVEIRA

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Big Data: desafios e soluções

Nome do projeto: Big Data: desafios e soluções
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2013

Descrição do projeto
Atualmente, cerca de 15 petabytes (1015) de informação digital são gerados a cada dia, tanto em dados estruturados quanto não-estruturados. Um estudo conduzido pela consultoria IDC, a quantidade de informação digital disponível chegará a 2.7 zettabytes (1021) em 2012, um aumento de 48% em relação ao ano anterior. O termo Big Data tem sido usado para descrever volumes de dados desta natureza, cujo processamento não pode ser realizado satisfatoriamente usando ferramentas convencionais.
Os desafios introduzidos pelo Big Data desde o ponto de vista computacional abrangem a análise, armazenamento e recuperação de grandes volumes de dados atendendo a restrições de tempo mais ou menos severas. Sistemas voltados ao processamento de alto desempenho (High Performace Computing, ou HPC), que permitem utilizar o poder computacional conjunto de infra-estruturas computacionais paralelas e distribuídas, têm sido utilizados com bastante sucesso neste cenário. De acordo com o momento em que os dados são processados, o processamento realizado por estes sistemas pode ser classificado como batch (os dados são acumulados e processados de uma única vez) ou online (os dados são processados no momento em que chegam ao sistema).
Neste projeto exploraremos várias técnicas de processamento de alto desempenho e analisamos sua aplicabilidade para o processamento de grandes volumes de dados, tanto batch quanto online.

Docentes:
EDUARDO JAVIER HUERTA YERO

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Design de Mecanismos Interativos para Comunicar Aspectos Pragmáticos em Sistemas Colaborativos na Web

Nome do projeto: Design de Mecanismos Interativos para Comunicar Aspectos Pragmáticos em Sistemas Colaborativos na Web
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início:

Descrição do projeto
Muitos aspectos pragmáticos da comunicação humana, tais como intenções, não podem ser facilmente comunicados via sistemas colaborativos na Web. Enquanto na conversação face a face é possível utilizar das expressões corporais, tom de voz, entre outros recursos, sistemas colaborativos têm interfaces predominantemente em linguagem escrita, uma vez que esta é passível de formalização e indexação eficiente. Várias abordagens para perceber as intenções dos usuários têm sido propostas na literatura, por exemplo, algumas procuram perceber as intenções através de um ambiente monitorado, analisando feedbacks de áudio, enquanto outros estudos propõem a análise de textos com técnicas como a utilização de palavras chaves e metadados. Entretanto essas abordagens tem como desvantagem a necessidade de monitoramento constante dos usuários para a obtenção de informações ou o esforço dos usuários para a marcação de palavras chaves e metadados. Esta dissertação tem como objetivo pesquisar mecanismos de interação para que os usuários comuniquem eficientemente e com poucos esforços suas intenções e outros aspectos pragmáticos. Assim, espera-se obter um método de design a partir de estudos empíricos com os usuários utilizando conceitos e métodos da semiótica e da teoria dos atos da fala. O método será definido em um processo interativo e iterativo via construção de protótipos de interfaces e validação no contexto de um sistema colaborativo de discussão de problemas ligados ao atendimento educacional especializado.

Docentes:
Rodrigo Bonacin

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Ensino e Monitoramento de Atividades Físicas via Técnicas de Inteligência Artificial ( Projeto conjunto com a Universidade de São Paulo e a Academia Central Kungfu-Wushu)

Nome do projeto: Execução de aplicações legadas em grids computacionais
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2015

Descrição do projeto
Esforço conjunto da Universidade de São Paulo, Faculdade Campo Limpo Paulista, e Academia Central Kungfu-Wushu, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de técnicas e ferramentas para gerenciamento, ensino e monitoramento de atividades físicas, como aplicação, principalmente, das áreas de Processamento de Imagens e Reconhecimento de Padrões. Espera-se obter como resultado (i) um sistema com alta taxa de precisão na identificação de presença de participantes das atividades em um ambiente não-controlado e com a fusão de dados de diversas fontes; (ii) uma ferramenta capaz de identificar e classificar movimentos dos participantes para fornecer retorno útil no processo de ensino-aprendizagem das atividades; (iii) o desenvolvimento de modelos e técnicas extensíveis para o tratamento de problemas similares; e (iv) a formação de novos pesquisadores com o envolvimento de alunos de mestrado e graduação de diversas áreas no projeto.
Docente:
LUIS MARIANO DEL VAL CURA

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Execução de aplicações legadas em grids computacionais

Nome do projeto: Execução de aplicações legadas em grids computacionais
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Nos últimos anos a computação em grid tem se estabelecido como uma alternativa eficiente para a integração de recursos computacionais diversos. Grids computacionais conseguem agregar um poder de processamento equivalente ou superior ao dos mais modernos supercomputadores por apenas uma fração do preço, o que tem possibilitado um acesso mais democrático à computação de altom desempenho.
Apesar de ser possível desenvolver aplicações especificamente projetadas para grids computacionais, a maior demanda para este tipo de tecnologia aparece na forma de aplicações já existentes e com problemas crônicos de desempenho. Estas aplicações legadas, no entanto, não são trivais de serem adaptadas para sua execução em um ambiente distribuído e não dedicado como é o caso de um grid.
Este projeto pretende estudar as alternativas e desenvolver soluções inovadoras para a adaptação de aplicações legadas para a execução em grids computacionais. Dentre os objetivos que pretendemos atingir estão:
* Identificar classes de aplicações legadas de acordo com características relevantes para sua execução em um grid computacional;
* Desenvolver, se possível, métodos não invasivos (ou mínimamente invasivos) para portar cada classe de aplicação para um grid computacional;
* Atingir o máximo desempenho possível na execução das aplicações legadas no grid e
* Garantir a segurança dos dados tratados pela aplicação durante sua execução no grid.
A solução ideal, talvez inatingível, é conseguir a execução eficiente de uma aplicação legada em um grid computacional sem ter que alterar seu código. Guiados por este objetivo, o projeto irá privilegiar soluções que não dependam de APIs ou linguagens de programação específicos.
Para o teste e implementação das soluções propostas usaremos a plataforma comercial Sparsi Maestro, desenvolvida pela empresa Sparsi, da qual o coordenador do projeto é co-fundador. Sparsi Maestro permite a construção de grids computacionais em redes corporativas e tem sido usada com sucesso na execução de várias aplicações legadas. Seu uso garantirá um ambiente de testes real e o rápido aproveitamento na prática das soluções geradas pelo projeto de pesquisa.

Docente:
EDUARDO JAVIER HUERTA YERO

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Filtragem de Ruído Dependente do Sinal Utilizando Distâncias Estocásticas

Nome do projeto: Filtragem de Ruído Dependente do Sinal Utilizando Distâncias Estocásticas
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2015

Descrição do projeto
Vário tipos de imagens são corrompidos por ruído dependente de sinal. Imagens de radar de abertura sintética (SAR), de ultrassom e de laser, por exemplo, são contaminadas pelo chamado ruído speckle. Já imagens obtidas com baixo tempo de exposição, como em astronomia, microscopia de fluorescência, mamografia ou tomografia, tanto de transmissão (CT), como de emissão, são corrompidas por ruído Poisson. As técnicas para combater tais tipos de ruído diferem daquelas utilizadas para lidar com o tipo mais usual de ruído, ou seja, aditivo, gaussiano e independente do sinal. Neste projeto de pesquisa, propõe-se desenvolver novas técnicas para lidar com ruído dependente do sinal utilizando distâncias estocásticas entre segmentos de imagem. Além disso, ao invés das técnicas convencionais de filtragem que se baseiam numa vizinhança do pixel, serão desenvolvidos métodos de filtragem não-local, em que os pesos dos filtros dependem, não da proximidade espacial, mas da proximidade radiométrica.

Docente:
NELSON DELFINO D’AVILA MASCARENHAS

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Gerenciamento de informação nebulosa (fuzzy) em modelos de bancos de dados NoSQL.

Nome do projeto: Gerenciamento de informação nebulosa (fuzzy) em modelos de bancos de dados NoSQL.
Linha de Pesquisa:Sistemas de Informação
Ano Início: 2016

Descrição do projeto
Nos últimos vinte anos foramintroduzidos recursos e ferramentas para a representação e gerenciamento de informação nebulosa nos modelos de bancos de dados relacionais, orientado a objetos e semiestrurados. A capacidade de representar e realizar consultas utilizando definições imprecisas como por exemplo: alto, jovem ou magro é extremamente útil para aplicações de bancos de dados. A nova classe de modelos de bancos de dados, agrupados sob o termo NoSQL, tem surgido nos últimos anos como soluções para novos tipos de aplicações fundamentalmente as aplicações BIGDATA. A introdução de grenciamento de informação nebulosa nestes modelos seria de grande utilidade mas não existe na literatura pesquisa e propostas amadurecidas sobre o tema. Este projeto tem como objetivo propor recursos e extensões aos modelos NoSQL e suas linguagens para representar, gerenciar e consultar informação nebulosa e imprecisa.

Docente:
LUIS MARIANO DEL VAL CURA

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Habilidade mental de computar e desempenho escolar de alunos

Nome do projeto: Habilidade mental de computar e desempenho escolar de alunos
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2012

Descrição do projeto
Nos últimos anos muitos trabalhos de pesquisa têm sugerido a hipótese de que a habilidade mental de computar é imprescindível para as pessoas realizarem muitas de suas atividades, sendo tão fundamental quanto a leitura, a escrita e a aritmética. Especificamente, assumindo uma definição precisa do que é computar, baseada no modelo de computação “Máquina de Turing”, o objetivo deste projeto é verificar empiricamente a existência de correlação entre a habilidade mental de computar de um indivíduo e o seu correspondente desempenho nas escolas de educação fundamental, média e superior. A possível comprovação científica da existência desta correlação tem o mérito de motivar o debate sobre currículos do ensino fundamental, médio e superior, tendo em vista a melhoria da Educação pela descoberta e uso de modelos de computação apropriados para as pessoas atuarem em seus campos de conhecimento.

Docentes:
OSVALDO LUIZ DE OLIVEIRA

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Heurísticas para a implementação de um precondicionador híbrido para métodos de pontos interiores

Nome do projeto: Heurísticas para a implementação de um precondicionador híbrido para métodos de pontos interiores
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Os métodos de pontos interiores são muito eficientes na solução de problemas de otimização de grande porte. A cada iteração desses métodos são resolvidos sistemas de equações lineares para o cálculo da direção. Este é o passo mais caro em termos de custo computacional. Para solução destes sistemas são utilizados métodos diretos (fatoração de Cholesky) ou métodos iterativos. Na solução por métodos iterativos, é necessário utilizar precondicionadores para obter uma implementação eficiente. Recentemente foi definida uma abordagem híbrida que utiliza dois precondicionadores na solução do sistema: fatoração controlada de Cholesky na fase inicial da otimização e o precondicionador separador para a segunda fase. O primeiro é mais eficiente nas iterações iniciais dos métodos de pontos interiores e ineficiente próximo a uma solução do problema linear e o segundo tem um comportamento oposto. Este projeto propõe melhorar a eficiência da abordagem híbrida trabalhando especificamente em: uma nova implementação do precondicionador separador usando novas técnicas de analise numérica e uma implementação do método iterativo do gradiente conjugado mais específica para o tipo de sistemas (sistemas de equações normais) abordado nestes métodos.

Docentes:
MARTA INES VELAZCO FONTOVA
AURELIO RIBEIRO LEITE DE OLIVEIRA

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Heurísticas para a implementação Eficiente de métodos de pontos interiores aplicados a problemas de grande porte

Nome do projeto: Heurísticas para a implementação Eficiente de métodos de pontos interiores aplicados a problemas de grande porte
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Os métodos de pontos interiores têm-se mostrados muito eficientes na solução de problemas de otimização de grande porte. A cada iteração desses métodos são resolvidos sistemas de equações lineares para o cálculo da direção. Este é o passo mais caro em termos de custo computacional. Para solução destes sistemas são utilizados métodos diretos (fatoração de Cholesky) ou métodos iterativos. Na solução por métodos iterativos, é necessário utilizar precondicionadores para obter uma implementação eficiente. Recentemente foi definida uma abordagem híbrida que utiliza dois precondicionadores na solução do sistema: fatoração controlada de Cholesky na fase inicial da otimização e o precondicionador separador para a segunda fase. O primeiro é mais eficiente nas iterações iniciais dos métodos de pontos interiores e ineficiente próximo a uma solução do problema linear e o segundo tem um comportamento oposto. Neste projeto continuaremos trabalhando com a abordagem híbrida, mas abordaremos outros pontos que podem melhor a eficiência do método: cálculo do ponto inicial, condição de troca dos precondicionadores, regularização do sistema, diminuição do tempo na construção do precondicionador separador, método iterativo na solução do sistema.

Docentes:
MARTA INES VELAZCO FONTOVA
AURELIO RIBEIRO LEITE DE OLIVEIRA

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

Nome do projeto: Indexação de grandes volumes de aúdio e vídeo usando reconhecimento de voz
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início:

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.

Docentes:
Eduardo Javier Huerta Yero

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Influência do domínio na sumarização automática de diálogos

Nome do projeto: Influência do domínio na sumarização automática de diálogos
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Técnicas atuais de sumarização automática, tanto de textos quanto de resumos, buscam tão somente capturar os pontos mais relevantes do objeto resumido. Notoriamente, tais técnicas dependem unica e exclusivamente da presença de informação nesse objeto. Em certas situações, contudo, é notória a ausência de fatos ou informações esperadas, dado o domínio. Por exemplo, em um diálogo de compra e venda, é de se estranhar a ausência do preço do produto negociado como um dos pontos da conversa. Tal ausência, poderia ser um indicativo das intenções por trás dos participantes da negociação. Uma sutil informação que atualmente passa despercebida das técnicas automáticas. Nesse projeto, será feito um estudo experimental de modo a determinar quão importante tal informação é. Além disso, caso seja demonstrada essa importância, o projeto também visa ao desenvolvimento de técnicas para sua identificação e sumarização automática.

Docentes:
ANA MARIA MONTEIRO
NORTON TREVISAN ROMAN

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Investigação de técnicas de agrupamentos baseadas em teoria dos grafos e morfologia matemática

Nome do projeto: Investigação de técnicas de agrupamentos baseadas em teoria dos grafos e morfologia matemática
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
O objeto de pesquisa deste projeto são algoritmos caracterizados como algoritmos hierárquicos e, nesta categoria, a subcategoria dos algoritmos aglomerativos, caracterizados por produzirem uma seqüência de agrupamentos, cada um deles com um número menor de grupos que o anterior.
O agrupamento produzido no passo k é baseado no agrupamento produzido no passo k? 1, no qual é feito uma junção de dois grupos. Dentre os algoritmos aglomerativos o projeto focaliza especificamente a subcategoria de algoritmos baseados em conceitos da Teoria dos Grafos com ênfase em algoritmos baseados em árvores spanning minimais, conectividade, componentes conexas e partições. A noção intuitiva que subsidia a abordagem de agrupamentos baseada em grafos é a da identificação e separação de subgrafos densos e que estão esparsamente conectados uns aos outros. Uma importante característica de algoritmos desta família é a de serem capazes de detectar agrupamentos de dados com vários formatos, pelo menos nos casos em que estão bem separados. A capacidade de detecção de agrupamentos com vários formatos é compartilhada apenas por poucos algoritmos de agrupamento. Técnicas de agrupamento baseadas em grafos buscam a definição de agrupamentos compactos e bem separados, a partir de um dado grafo, cujos vértices representam os dados.

Docente:
MARIA DO CARMO NICOLETTI

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Modelagem e desempenho de aplicações baseadas em bancos de dados orientados a grafos.

Nome do projeto: Modelagem e desempenho de aplicações baseadas em bancos de dados orientados a grafos.
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2015

Descrição do projeto
O modelo de Bancos de Dados orientado a grafos tem resurgido nos últimos tempos como uma das soluções para aplicações BIGDATA agrupadas sob o termo guardachuva de modelos NoSQL. Este modelo destaca-se por sua formalização matemática baseada na Teoria dos Grafos embora ainda não foi adotada um formulação única do seu modelo lógico . Pode-se verificar a ausencia de metodologias bem definidas para o mapeamento de um projeto conceitual de bancos de dados em um projeto lógico baseado no modelo de grafos. Adicionalmente, não existem estudos sobre o desempenho dos gerenciadores de bancos de dados baseados no modelo de grafos nem do impacto nesse desempenho das aplicações poliglotas. Este projeto visa pesquisar o processo de modelagem, projeto e desenvolvimento de aplicações com o modelo de bancos de dados baseado em grafos. O foco deste projeto está em dois aspectos fundamentais:

- Metodologias para o mapeamento dos diferentes modelos conceituais de bancos de dados (EER, UML) um um modelo lógico único de bancos de dados de grafos

- Metodologias e ferramentas para a avaliação do desempenho de gerenciadores de bancos de dados orientados a grafos em aplicações convencionais e poliglotas.

Docente:
Luis Mariano del Val Cura

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Modelagem computacional de culturas de neurônios in-vitro

Nome do projeto: Modelagem computacional de culturas de neurônios in-vitro
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
Neurônios de mamíferos podem ser cultivados in-vitro e os seus sinais eletrofisiológicos podem ser mensurados, bem como a sua morfologia pode ser captada usando mecanismos de imageamento. Uma das técnicas usadas para esse tipo de experimento é a matriz de múltiplos eletrodos (Multi Electrode-Array, MEA), que contem uma quantidade grande de eletrodos usados tanto para sensoriamento, quanto para modulação de sinais nas regiões do cultivo dos neurônios. Um exemplo de sistema, MEA60, utiliza um arranjo planar de 60 microeletrodos com 30 micrometro de diâmetro e 200 micrometro de espaçamento em substrato de vidro, sendo que cada microeletrodo pode ser usado tanto para sensoriamento como estímulo elétrico. As medidas elétricas obtidas nos MEAs são extracelulares, bem como os estímulos elétricos aplicados. O estudo da dinâmica das redes neuronais que realizam o processamento e a memorização das informações; das disfunções fisiológicas que levam a problemas de saúde como a epilepsia; e a resposta a manipulação farmacológica; consistem em grandes desafios da atualidade. O presente plano de pesquisa consiste na modelagem computacional dos cultivos de neurônios in-vitro, que formam uma rede neuronal, computando a conectividade das regiões, usando os dados obtidos de respostas à modulação química e elétrica, quanto ao número médio de potenciais de ação (spikes), intervalos entre spikes, rajadas de spikes (bursts) e intervalos entre bursts, comparados com as atividades espontâneas dos neurônios. O estudo da conectividade deve ser obtido pela correlação dos sinais obtidos de diferentes microeletrodos, que correspondem a diferentes regiões da rede neuronal. A modelagem inclui também o aspecto morfológico, reconstruindo as imagens dos cultivos, e um simulador do cultivo in-vitro em software e em circuitos reconfiguráveis, FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). O plano de pesquisa proposto deve contribuir para o estudo da dinâmica das redes neuronais, permitindo caminhar para um melhor entendimento do sistema nervoso biológico. Por outro lado, a compreensão das redes neuronais cultivadas pode possibilitar o modelamento de redes neurais artificiais realísticas que possam ser úteis para a solução de problemas de engenharia.

Docente:
JOSÉ HIROKI SAITO

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Modelagem, análise e projetos de redes de computadores multimídias

Nome do projeto: Modelagem, análise e projetos de redes de computadores multimídias
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto
As redes de computadores em futuro muito próximo deverão ser capazes de transportar qualquer tipo de tráfego como voz, vídeo, áudio, imagens e dados, com garantia de qualidade de serviços (QoS). Essas redes são de grandes desafios de projetos para os especialistas de rede, pois, as redes atuais não permitem uma transferência de tráfegos multimídias com qualidade garantida. Além disso, há uma multiplicidade de novas redes com fios e sem fios para uma variedade de novos serviços que são ou serão incorporadas às redes atuais. Desta forma, há uma grande necessidade de criar modelos de análises para essas redes e estudar os seus desempenhos. Além disso, dependendo dos resultados de análise, haverá necessidade de propor alternativas de projetos para obter melhorias nos seus desempenhos.
Os principais objetivos deste projeto são:
* Proposição de modelos de análises para redes com garantia de qualidade de serviço. Nesta abordagem, objetiva-se propor modelos de tráfego multimídia e de filas.
* Análise de desempenho de redes sem fios. A expansão das redes sem fio (celulares) tem sido extraordinária e agora está evoluindo para transportar qualquer tipo de tráfego. Essas redes denominadas de 4G, 5G, NGN, etc, são bastante complexas e necessitam estudos de desempenho em seus vários níveis de protocolos.
* Proposição e analise de redes com aplicações específicas. A evolução da eletrônica de sensores está possibilitando a criação de redes de sensores com aplicações específicas como na área médica. Uma rede especial de sensores, denominada de WBSN (Wireless Body Sensor Network) ou rede corporal de sensores sem fios, objetiva monitorar e controlar todos os sentidos vitais de um corpo humano. Nesta abordagem, todos os aspectos de uma WBSN, como a arquitetura de rede, os controles de acesso ao meio, a manipulação de dados, os aplicativos essenciais, etc, serão todos objetos de estudo.
* Análise de desempenho de redes baseadas em concepções “smart city” e “internet of things”. Atualmente existe uma concepção de controlar as atividades de uma cidade como o tráfego de veículos e a segurança utilizando sensores em grande quantidade. É a concepção de uma cidade inteligente (smart city). Existe, também, outra concepção de introduzir sensores dentro de prédios e residências, controlando quase todas as atividades desses prédios e residências, concepção conhecida como internet of things. Nesta abordagem, os aspectos dessas redes como a arquitetura de rede, os controles de acesso ao meio, a manipulação de dados, etc, serão todos objetos de estudo.

Docentes:
SHUSABURO MOTOYAMA

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Raciocínios abdutivos e indutivos

Nome do projeto: Raciocínios abdutivos e indutivos
Linha de Pesquisa: Técnicas e Modelos da Computação
Ano Início: 2013

Descrição do projeto
Sejam T uma premissa maior (regra ou teoria), P uma premissa menor (caso) e C uma conclusão. Um raciocínio dedutivo permite inferir uma conclusão C como conseqüência lógica de premissas T e P. Em contrapartida, raciocínios abdutivos e indutivos são incertos, correspondendo a prováveis explicações, regras ou teorias para fenômenos que observamos no mundo.
Um raciocínio abdutivo refere-se à inferência da melhor explicação P para um fenômeno observado C, considerando uma teoria T. A explicação P pode não seguir necessariamente de T e C, mas T e C em conjunto são uma boa razão para que se possa inferir P. No dia a dia, nós fazemos inferências sobre como uma pessoa provavelmente está se sentindo, como estará o tempo e qual o sabor de uma comida. Um médico infere (diagnostica) um conjunto de prováveis doenças P a partir das observações de um conjunto sintomas C, considerando o conhecimento existente sobre as relações T entre doenças e sintomas. Um detetive busca explicações plausíveis P para um crime, considerando um conjunto evidências e provas C e o conhecimento sobre as relações sociais T.
Um raciocínio indutivo busca inferir regras gerais T a partir de observações específicas C e P. Por exemplo, após observar que muitos cães têm coração (C) e que câes são mamíferos (P), pode-se induzir uma crença mais geral de que todos os mamíferos possuem coração (T). Observando os resultados (C) das somas S(1) = 1 = 1, S(2) = 1 + 3 = 4, S(3) = 1 + 3 + 5 = 9, um matemático pode induzir que o resultado (T) da soma S(n) = 1 + 3 + 5 + … + 2n – 1, para n pertencente ao conjunto dos naturais, é igual ao quadrado de n.
Muitas importantes tarefas intelectuais, incluindo diagnóstico médico, diagnóstico de falhas, descoberta científica, raciocínio legal e interpretação de linguagem natural têm sido caracterizadas como abdução e indução. Entretanto, abdução e indução são problemas NP-difícil. O objetivo deste projeto é a investigação e a proposição de algoritmos aproximativos para abdução e indução.

Docentes:
OSVALDO LUIZ DE OLIVEIRA

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Sistemas web flexíveis

Nome do projeto: Sistemas web flexíveis
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto

A pesquisa em Interação Humano-Computador tem explorado alternativas para adaptar interfaces do sistema a alterações nos requisitos, necessidades e desejos dos usuários a custos viáveis mesmo após o final do desenvolvimento do sistema computacional. Hoje em dia, os usuários não estão restritos somente aos profissionais com habilidades em computação; os desenvolvedores de produtos em alguns casos não conhecem quem serão os usuários a priori (devido à abrangência e diversidade de potenciais usuários), e os artefatos computacionais não são limitados às especificações tecnológicas de uma plataforma de interação pré-definida. Em decorrência desta diversidade de uso, interfaces Web não podem mais ser consideradas artefatos estáticos, construídos para um conjunto de usuários previamente conhecido. Este projeto investiga novas técnicas, arquiteturas e métodos para a construção de interfaces flexíveis, com enfoque particular no aprimoramento da usabilidade e acessibilidade de sistemas Web. O projeto está dividido em três atividades principais que envolvem pesquisa e avanços tecnológicos: (1) explorar como uma linguagem de integração baseada em normas, agregadas a ontologias, poderia aprimorar a flexibilidade na Web; (2) propor e construir frameworks para design e desenvolvimento de sistemas web flexíveis com base nas tecnologias da web semântica; e (3) conduzir estudos de caso e avaliar o uso dos frameworks propostos em sistemas web reais.

Docente:
RODRIGO BONACIN

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Virtualidade imersiva e interativa baseada em cloud computing

Nome do projeto: Virtualidade imersiva e interativa baseada em cloud computing
Linha de Pesquisa: Sistemas de Informação
Ano Início: 2011

Descrição do projeto

O projeto, coordenado pela Universidade Federal de São Carlos, trata do desenvolvimento de uma plataforma para virtualidade imersiva e interativa baseada em cloud computing, isto é, do desenvolvimento de um framework básico de comunicação em nuvem com suporte e desenvolvimento de conteúdos distribuídos multiusuários de realidade virtual e aumentada para TV digital, dispositivos móveis (smartphones, PDAs) e computadores pessoais, incluindo, além do código, documentação e exemplos básicos do emprego deste framework, através de projetos específicos, e também suporte a seu uso pelos laboratórios consorciados (Universidade Federal do Pará, Universidade Federal da Paraíba, Universidade Estadual de São Paulo, Abutua Tecnologia e Corollarium Tecnologia).

Docente:
MARCELO DE PAIVA GUIMARÃES


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