Uso de computação imprecisa e reflexão computacional como mecanismo de adaptação para aplicações tempo real

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós -Graduação em Computação.Este trabalho mostra como a técnica de Computação Imprecisa, implementada através de Reflexão Computacional, pode ser utilizada para permitir a adaptação de aplicações de Tempo Real a diferentes plataformas no contexto da Internet, bem como em sistemas de uso geral. Utilizamos o modelo de programação RTR para ilustrar a forma como esta adaptação poderá ser implementada.É usada a técnica da Computação Imprecisa para flexibilizar o escalonamento tempo real, já que nela as tarefas da aplicação são capazes de gerar resultados com diferentes níveis de qualidade ou precisão, porque cada tarefa é dividida em parte obrigatória (mandatory) e parte opcional (optional). A parte obrigatória da tarefa é capaz de gerar um resultado com qualidade mínima necessária para manter o sistema operando de maneira segura. A parte opcional refina este resultado, até que ele alcance a qualidade desejada.A Reflexão Computacional facilita a implementação da Computação Imprecisa, separando as questões funcionais das questões de controle responsáveis pela adaptação da aplicação. O Modelo Reflexivo Tempo Real (RTR), é o modelo de programação reflexivo e de tempo real caracterizado por permitir, de forma flexível e sistemática, a representação e o controle de aspectos temporais de aplicações tempo real que seguem uma abordagem de melhor esforço.Demonstramos através de um protótipo, a validade do uso da reflexão computacional juntamente com a técnica de computação Imprecisa como um mecanismo de adaptação para aplicações tempo real, e que o modelo RTR através de suas especificações é capaz de suportar esta implementação

Busca de informação distribuída usando heurísticas adaptativas para agentes móveis em tempo real

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010Com a contínua expansão da Internet, a busca de informação relevante deve atender requisitos de tempo e qualidade. A área da inteligência artificial possui soluções de busca informada sofisticadas que tratam essas variáveis: tempo e qualidade. Esses sistemas de busca de informação são sistemas distribuídos de tempo real, uma área emergente de pesquisa e que tem nos apresentado soluções de arquitetura computacional com alta escalabilidade. Uma alternativa para a busca de informação em tempo real é a tecnologia de agentes móveis, a qual vem sendo objeto de pesquisa desde antes da popularização da Internet, mas vem ganhando força com a padronização desta tecnologia através da FIPA, uma fundação filiada ao IEEE. A introdução de agentes móveis no cenário de sistemas distribuídos traz diversas vantagens e possuem características que são altamente desejáveis para sistemas distribuídos de tempo real. Os agentes móveis também utilizam técnicas originadas na inteligência artificial para melhorar seu desempenho em cenários com restrição temporal. Uma dessas técnicas é a de anytime algorithms, que permite ao algoritmo controlar a qualidade da resposta em função do tempo de execução. Neste trabalho serão apresentados cenários envolvendo busca de informação em servidores distribuídos. Para realizar experimentos nestes cenários, serão apresentadas novas heurísticas para determinação de itinerário de agentes móveis na busca de informação em ambientes distribuídos com características de tempo real. Serão utilizadas plataformas de agentes móveis existentes no mercado, padrões de tecnologia de agentes e também técnicas de controle de execução de algoritmos em ambientes de tempo real

RTXlet: uma abordagem de tempo real para aplicações de tv digital baseadas em Xlets

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaEste trabalho propõe uma nova abordagem para aplicações de TV Digital. Esta abordagem estende o modelo de Xlet adicionando características tempo real leves (soft real-time) através da utilização da Real-Time Specification for Java (RTSJ) na implementação das Xlets. São apresentadas as vantagens da utilização desta nova abstração, e algumas formas de implementá-la. Visando a sua implementação em aplicações com restrições temporais leves em ambientes sujeitos a sobrecargas, são propostas três técnicas de escalonamento adaptativo: (i) um modelo de tarefas (m,k)-firm e política de escalonamento DBP (Distance Based Priority); (ii) flexibilização do período; e (iii) uso de componentes opcionais (computação imprecisa). Diversos experimentos foram efetuados visando validar o uso da RTXlet em cada uma dessas técnicas

Heurísticas para determinação do itinerário de agentes móveis sob restrições temporais

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaO presente trabalho aborda o desenvolvimento de um modelo computacional para aplicações baseadas em agentes móveis imprecisos com restrição temporal, considerando a definição dinâmica do itinerário e seu impacto no tempo de resposta da missão. Neste modelo computacional cada agente possui certa flexibilidade na definição de seu itinerário. Esta flexibilidade está relacionada com características dos recursos. Para auxiliar o agente na definição de seu itinerário são propostas heurísticas. Cada heurística confere ao agente um comportamento distinto que, baseado nas diferentes características de cada recurso, é utilizado pelo agente móvel na definição do itinerário. Essas heurísticas podem ser utilizadas individualmente ou em pares/trios (através do uso de clones). Heurísticas mais elaboradas também foram propostas, capazes de escolher seu comportamento considerando um histórico de benefícios conseguidos em execuções passadas do agente móvel. O agente usa adaptação na partida. Uma vez escolhido o comportamento para a missão em questão, ele prossegue com este comportamento até o final da missão. Para realizar a escolha do comportamento foi utilizada probabilidade condicional baseada nas características do ambiente (sistema distribuído) e nos últimos eventos (histórico). As heurísticas propostas foram avaliadas através de simulações

RTR - uma abordagem reflexiva para programação de aplicações tempo real

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaEsta tese propõe um modelo e uma linguagem de programação que exploram a potencialidade dos paradigmas de orientação a objetos e reflexão computacional, visando contribuir para a solução de vários problemas encontrados atualmente na programação de sistemas tempo real. O modelo proposto, denominado Modelo RTR, permite a definição e o uso de restrições temporais e algoritmos de escalonamento de acordo com as especificidades da aplicação e de forma independente do suporte de execução subjacente, provendo flexibilidade e independência de ambiente operacional. Além disso, a separação entre questões funcionais e de controle, resultante do uso de reflexão computacional, facilita o gerenciamento da complexidade e incrementa a possibilidade de reutilização e a capacidade de manutenção dos sistemas desenvolvidos. A linguagem proposta, denominada Java/RTR, é uma extensão da linguagem Java que implementa explicitamente o modelo RTR, integrando a capacidade temporal do modelo RTR com as facilidades convencionais de Java. A potencialidade e a expressividade da abordagem proposta são demonstradas através de diversos exemplos envolvendo diferentes situações típicas de tempo real, incluindo a representação da sincronização ern aplicaçes multimídia. Além disso, uma extensão do modelo RTR para ambientes distribuídos abertos é descrita e exemplificada. Adicionalmcnte, esta tese também apresenta um estudo abrangente sobre modelos e linguagens tempo real baseados em objetos e/ou reflexão computacional existentes

Um Modelo para obtenção de previsibilidade temporal em aplicações java para TV digital

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e SistemasCom o crescimento da TV Digital Interativa (TVDI) um novo modelo de aplicações torna-se imprescindível no cenário TV Digital, isto implica na necessidade de ter-se mecanismos que propiciem a execução de forma determinística ou, ao menos, satisfatória das aplicações para TV Digital. Este trabalho propõe a criação de um modelo para execução de aplicações para TV Digital baseadas na linguagem Java que implementam especificação Globally Executable MHP (GEM). Para isso, é proposta uma integração entre a extensão da linguagem Java para Real Time, a Real Time Specification for Java (RTSJ), com o modelo de Java TV, possibilitando a definição de um novo modelo capaz de proporcionar melhor gerenciamento de recursos ligados às aplicações. Esse modelo permite que as aplicações para TV Digital possam expressar suas restrições temporais soft, tornando possível a criação de mecanismos para tratamento e controle de sobrecargasWith the increase of the Interactive Digital TV (IDTV), a new model of applications becomes essential in the Digital TV scenario. This implies the need of having mechanism that provides the execution in a deterministic way or, at least, satisfactory of the Digital TV applications. This work proposes the creation of a model for execution of Digital TV applications based on Java language, implementing specification Globally Executable MHP (GEM). For that, it is proposed an integration between the Java language extension for Real Time, the Real Time Specification for Java (RTSJ) and the Java TV model, allowing the definition of a model capable of providing better management to the applications resources. This model allows digital TV application to express their soft timing constraints, making possible the creation of mechanism for the overload control and treatmen