Defesa de Mestrado – Luis Pedro Arenhart Lampert – 16/8/2021

11/08/2021 11:31
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Luis Pedro Arenhart Lampert
Orientador

Coorientador

Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Maicon Rafael Zatelli, Dr. – IFSC

Data 16/8/2021 (segunda-feira) – 14h30

Videoconferência (https://meet.google.com/xgu-jvoj-kct)

Banca Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Cesar Augusto Tacla, Dr. – UTFPR;

Prof. Marcelo Lopes de Lima, Dr. – PETROBRAS.

Título Tolerância a Faltas em Sistemas Multiagentes Multidimensionais
Resumo: A autonomia presente nos Sistemas Multiagentes (SMA) é uma característica que contribui para que esse tipo de sistema seja suscetível a faltas, o que acaba prejudicando a confiabilidade e reduzindo a utilização dos SMA em aplicações que demandam soluções robustas. Para melhorar o nível da confiabilidade de um sistema, diversas técnicas podem ser empregadas. Entre elas, a tolerância a faltas (TF) visa garantir que o sistema entregue os serviços esperados, mesmo que faltas tenham ocorrido. Existem diversos trabalhos que abordam a TF nos SMA, entretanto, a maioria faz um tratamento não genérico, focando na resolução de problemas específicos do sistema. Além disso, os modelos propostos nesses trabalhos costumam se concentrar apenas na programação da dimensão dos agentes. Este trabalho explora os conceitos e abstrações existentes na programação de SMA multidimensionais (agente, ambiente e organização), analisando quais desses conceitos podem auxiliar o desenvolvimento de um modelo de TF para SMA. Este documento apresenta uma proposta inicial, onde foi elaborado um modelo que adiciona a capacidade de monitoramento do estado dos agentes através da instrumentação do ambiente. Além disso, propõe-se a adição de agentes especializados, que têm a capacidade de perceber e atuar nos casos de detecção de faltas no sistema.

Defesa de Mestrado – Marcus Vinicius Silva Cruz – 16/8/2021

03/08/2021 12:44
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Marcus Vinicius Silva Cruz
Orientador Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC
Data 16/8/2021 (segunda-feira) – 13h45

Videoconferência (https://meet.google.com/hss-waom-vyc)

Banca Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Fábio Paulo Basso, Dr. – Unipampa;

Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Ricardo José Rabelo, Dr. – DAS/UFSC.

Título Engenharia Reversa Baseada em Modelos para Aplicações de Simulação, Controle e Operação de Plantas na Indústria Petroquímica
Resumo: A indústria petroquímica está se tornando cada vez mais complexa e, como resultado, diferentes plataformas de software são utilizadas para auxiliar no projeto de sistemas. Geralmente, ocorre que o mesmo componente da planta física é remodelado em diferentes plataformas de software, de forma que o reaproveitamento destes modelos se torna difícil, compromete a interoperabilidade do sistema e gera a necessidade de retrabalho nos projetos. Para sistemas legados nas indústrias petroquímicas a reutilização de códigos demanda um esforço muito grande na refatoração dos projetos tornando o processo de desenvolvimento mais difícil de manusear para fins de operação, controle, operação e supervisão. Trabalhos anteriores propuseram a infraestrutura denominada Model-Driven Engineering for Petrochemical Industry Automation (M4PIA), que permite representar plantas industriais através de modelos diferenciados, compatíveis e orientados a objetos. O M4PIA é composto por três metamodelos em dois níveis de abstração (independente e dependente de plataforma). Por meio de transformações de modelos, a infraestrutura oferece suporte à geração automática de código de um modelo de abstração de alto nível para plataformas de software específicas. O presente trabalho propõe a integração de uma engenharia reversa baseada em modelos na infraestrutura M4PIA de forma que a partir uma modelagem de sistemas legados desenvolvidas no mais baixo nível, neste caso, no código-fonte seja possível, através das transformações Text-to-Model – Texto para Modelo (T2M) e Model-to-Model – Modelo para Modelo (M2M) obter um modelo de mais alto nível de abstração. A infraestrutura M4PIA tem suporte para duas plataformas de domínio muito utilizadas na indústria petroquímica. As plataformas Módulo de Procedimentos Automatizados (MPA), para aplicações de operação, automação e controle de processos industriais; e o Environment for Modeling, Simulation and Optimization (EMSO), para simulação de processos petroquímicos. Foi realizado uma revisão das tecnologias utilizadas para desenvolvimento da proposta e uma revisão na literatura de trabalhos científicos relacionados. Uma prova conceito envolvendo a modelagem no nível mais baixo de abstração em ambos os sistemas, MPA e EMSO, para um sistema de compressão de uma plataforma de produção petroquímica é apresenta em quatro cenários distintos abrangendo todas as possibilidades de transformações possíveis dentro da infraestrutura visando ilustra o uso da solução, bem como realizar uma análise empírica buscando encontrar pontos de desacordo nas transformações. A solução apresentou-se adequada para a realização de engenharia reversa possibilitando a reutilização e maior facilidade para refatoração de sistemas legados na indústria petroquímica.

Defesa de Mestrado – Leonardo Ferreira Pacheco Malta Martins – 13/8/2021

03/08/2021 10:49
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Leonardo Ferreira Pacheco Malta Martins
Orientador

Coorientador

Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC

Data 13/8/2021 (sexta-feira) – 14h

Videoconferência (meet.google.com/vnj-qgkq-jcy)

Banca Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Carlos Henrique Illa Font, Dr. – UTFPR;

Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC.

Título Microgeração Eólica Embarcada para Aerogeradores com Asas Cabeadas
Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta o projeto de um microgerador eólico a ser embarcado na unidade de voo de um aerogerador com asas cabeadas, mais conhecido como Airborne Wind Energy (AWE), uma tecnologia inovadora atuante na área de geração de energia eólica. O aerogerador considerado é do tipo pumping kite, desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Energias Renováveis da UFSC (UFSCkite), o qual consiste basicamente de uma asa cabeada, uma unidade de voo, para controle de trajetória, e outra unidade de solo, responsável pela geração de energia. O objetivo central do microgerador projetado é de fornecer potência necessária para alimentar os componentes presentes na unidade de voo do sistema AWE: dois servomotores, um microcontrolador, sensores e periféricos. Atualmente um pack de baterias é utilizado para este fim, porém sua capacidade limitada em algumas horas inviabiliza um trabalho contínuo por parte do sistema. Deste modo, o microgerador deve suprir a energia demandada por toda eletrônica embarcada na unidade de voo, enquanto as baterias entram como um backup para eventuais quedas na geração da microturbina, ao passo que, com a ocorrência de alta geração, aproveita-se para recarregar o pack de baterias. O trabalho apresenta o levantamento do modelo do microgerador, mais especificamente suas curvas de potência: potência gerada, coeficiente de potência e pontos de máxima potência, todas identificadas em função da variação da velocidade do vento. O levantamento das curvas do microgerador é realizado através de testes laboratoriais com uso de túnel de vento, para consequente aplicação da técnica de Power Signal Feedback (PSF) como método de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT), cuja aplicação exige a identificação do modelo da microturbina. A partir disso, o projeto do controlador, em nível de simulação com auxílio do software PSIM, é apresentado. Propõe-se uma técnica de PSF adaptada, com uso completo do polinômio característico da curva de MPPT e alteração de referência de controle para evitar dissipação de energia excedente gerada, quando o pack de baterias estiver carregado. Além disso, é apresentada a caracterização dos componentes que fazem parte da microturbina: rotor, gerador, retificador trifásico, conversor CC-CC, assim como o sistema de aquisição de dados baseado em microcontrolador. Como resultados foi possível obter, em nível de simulação, valores que chegam em torno de 64 W de potência para o circuito em malha fechada, atuando em velocidades do vento de até de 33 m/s.

Defesa de Mestrado – Luiz Antonio Buschetto Macarini – 11/8/2021

03/08/2021 09:36
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Luiz Antonio Buschetto Macarini
Orientador

Coorientador

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Aldo Von Wangenheim, Dr. – INE/UFSC

Data 11/8/2021 (quarta-feira) – 14h

Videoconferência (https://meet.google.com/aqo-zefi-bni)

Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Profa. Maria Inês Meurer, Dra. – PTL/UFSC;

Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Eric Aislan Antonelo, Dr. – DAS/UFSC.

Título Utilização de Redes Neurais Convolucionais para Automação do Processo de Detecção/Segmentação e Classificação de Núcleos Celulares para Detecção de Aneuploidia
Resumo: O câncer de colo de útero é o quarto tipo de câncer mais comum entre as mulheres. No Brasil, esta doença foi a causa da morte de 6596 mulheres em 2019. Uma das maneiras de realizar o diagnóstico é através do teste de Papanicolau. A biópsia ainda é a maneira mais comum para a detecção precoce, apesar de ser um método invasivo. Neste sentido, pesquisadores vêm buscando maneiras não-invasivas de auxiliar no diagnóstico deste tipo de doença, e os estudos na área de Citologia tem se mostrado promissores. Nos dias atuais, utiliza-se a Citometria de DNA como principal abordagem para a detecção da quantidade anormal de DNA nas células, processo conhecido como Aneuploidia. Este pode ser um indicativo de lesões pré-cancerosas. Porém, ainda é necessário que esta análise celular seja feita por profissionais treinados. O processo pode ser cansativo e está sujeito a erros. No entanto, esta tarefa é passível de automação, auxiliando na diminuição da subjetividade do processo, dos possíveis erros e do tempo necessário para realizar a análise. Nos últimos anos, as técnicas de Deep Learning têm obtido sucesso em resolver problemas que resistiram às melhores tentativas da comunidade de Inteligência Artificial. Atualmente, as Redes Neurais Convolucionais vêm sendo utilizadas em diversas aplicações, nas quais podemos incluir também a área de saúde. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um pipeline completo para automação da classificação de núcleos celulares preparados com o corante de Feulgen, visando encontrar câncer de colo de útero de maneira precoce e não-invasiva. Será apresentada uma comparação de diferentes abordagens (segmentação semântica, detecção de objetos e classificação de imagens) com onze arquiteturas de redes neurais diferentes. Os dados utilizados são provenientes de pacientes do Hospital Universitário da UFSC, onde foi construído um conjunto de dados anotados e avaliados por profissionais. Os resultados obtidos mostram que, no geral, as redes neurais apresentam bom desempenho em relação a detecção/segmentação (localização) dos núcleos, porém a diferenciação entre as classes apresentou métricas ruins. Dentre as abordagens comparadas neste trabalho, a classificação de imagens foi a que apresentou os melhores resultados. Concluiu-se que estes algoritmos ainda não estão prontos para serem implementados na rotina clínica. No entanto, este trabalho aponta um possível caminho a ser seguido para investigação de uma abordagem objetiva e não-invasiva para detecção precoce de câncer.

Defesa de Mestrado – Marcos Thurow Schoenknecht – 6/8/2021

14/07/2021 06:46
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Marcos Thurow Schoenknecht
Orientador

Coorientador

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC

Data 6/8/2021 (sexta-feira) – 8h30

Videoconferência (https://meet.google.com/soj-tcew-otu)

Banca Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Sr. Ramiro Saraiva da Silva, Dr. – ISI-SE/SENAI;

Prof. Rodolfo César Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Gustavo Artur de Andrade, Dr. – DAS/UFSC.

Título Controle de Tração em Aerogeradores com Asas Cabeadas
Resumo: Este trabalho tem por objeto de estudo o controle de tração em aerogeradores com asas cabeadas, que fazem parte de uma tecnologia de geração eólica chamada Airborne Wind Energy. Essa tecnologia busca extrair energia dos ventos em alta altitude através de equipamentos suspensos no ar, como asas ou balões, e conectados ao solo por cabos. Na configuração estudada, chamada pumping-kite, o cabo que conecta a unidade de voo com a unidade de solo transmite parte da força do vento para um gerador conectado em um carretel. O controle de tração é realizado pela unidade de solo para manter a tração no cabo dentro da faixa de operação definida. Neste trabalho, apresenta-se os fundamentos da tecnologia e as particularidades da configuração pumping-kite, trazendo modelos presentes na literatura e detalhando os principais componentes. Faz-se considerações sobre as fases de operação do sistema e as trajetórias de voo que são utilizadas com frequência. Define-se uma estrutura em cascata para o controlador de tração, propondo duas diferentes estratégias para a geração de referência na malha externa. Essa referência varia constantemente devido as características cíclicas da trajetória de voo. Desenvolve-se um modelo simples para o cabo, tratando-o como um elemento de mola, que é utilizado para o projeto de um controlador por realimentação de estados na malha interna. Implementa-se um controlador de voo a partir da literatura, que é necessário para a operação do sistema completo. É feito simplificações no algoritmo de voo, para facilitar sua implementação, sem prejudicar sua acurácia. Prepara-se um ambiente de simulação, composto pelo controlador de tração, desenvolvido em GNU Octave, pelo controlador de voo, desenvolvido em C, e pelo simulador Freekitesim, um software livre que simula um sistema na configuração pumping-kite. Realiza-se simulações com velocidade constante imposta, para verificar a aplicabilidade da velocidade ótima teórica, definida pelo modelo apresentado, no sistema simulado. Os resultados indicam que a velocidade que maximiza a potência gerada é menor que a ótima teórica, e corroboram observações realizadas por outros autores que já sugerem isso. Considerando esses resultados, é aplicado um fator de correção nas estratégias de geração de referência de tração para que a velocidade resultante seja proporcionalmente reduzida. Realiza-se então simulações para o sistema com o controle de tração desenvolvido em condições normais de operação e com perturbações na velocidade do vento. Os resultados indicam que ambas estratégias propostas são capazes de manter a tração dentro dos limites definidos enquanto rejeitam as perturbações na velocidade do vento. É realizado comparações entre as estratégias propostas, indicando suas principais vantagens e desvantagens, a partir dos resultados de simulação.

Defesa de Mestrado – Georgios Joannis Ninos Neto – 3/8/2021

14/07/2021 06:45
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Georgios Joannis Ninos Neto
Orientador

Coorientador

Coorientador

Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Rodrigo Tacla Saad, Dr. – Vertesis

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC

Data 3/8/2021 (terça-feira) – 8h15

Videoconferência (https://meet.google.com/gnq-awsk-kxq)

Banca Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Manoel Mendonça de Castro, Dr. – DET/UFSC;

Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC.

Título Análise de um Gerenciamento Cooperativo de Veículos Automatizados com Exploração Livre da Área de Interseção
Resumo: O tráfego em grandes cidades e rodovias sofre tem sua operação impactada pelos congestionamentos com grande gasto de tempo, consumo de combustível e erros humanos na condução de veículos. Neste trabalho, aborda-se o uso de um Gerenciamento de Interseção Cooperativa que coordene um ambiente composto de Veículos Automatizados e que atenda a requisitos como eficiência e segurança. Nesse sistema de tomada de decisão, a troca de informações entre veículos é usada para realizar movimentos que não necessariamente seguem os caminhos convencionados pelas leis de trânsito atuais, por meio de um modelo de exploração flexível em uma área discretizada da interseção. Desta forma, estabeleceu-se uma coordenação capaz de organizar veículos que precisam cruzar o mesmo local em instantes de tempo relativamente próximos. Assim, construiu-se abstrações de um espaço de estados, com ferramentas de verificação formal, usando sistemas de transição para executar as especificações de manobras dos Veículos Automatizados e a lista de prioridades de passagem a ser seguida. Para analisar a alcançabilidade de estados, optou-se pela implementação de técnicas de tratamento de grafos, a fim de identificar os menores caminhos seguros possíveis que um conjunto de veículos leva para sair do setor de recursos compartilhados. Os testes iniciais do processo de tomada de decisão passaram por reduções no modelo, a fim de as limitações em termos de processamento de dados e de memória. Posteriormente, analisa-se a evolução dos modelos finais para variadas condições iniciais e explora-se visualmente os comportamentos de uso da área de interseção. Ao final, a exploração exaustiva e automática dos estados atingíveis gerou de uma gama de alternativas de caminhos em diversos cenários, com a possibilidade de escalar o modelo para outras condições iniciais. Estes resultados devem contribuir para a adoção de uma nova perspectiva em relação às pesquisas de coordenação de interseções.

 

Defesa de Mestrado – Thiago Raulino Dal Pont – 28/7/2021

13/07/2021 21:43
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Thiago Raulino Dal Pont
Orientador

Coorientador

Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Aires José Rover, Dr. – CCJ/UFSC

Data 28/7/2021 (quarta-feira) – 14h

Videoconferência (https://meet.google.com/xgu-jvoj-kct)

Banca Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Fabiano Hartmann Peixoto, Dr. – UnB;

Prof. Eric Aislan Antonelo, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC.

Título Representation, Classification and Regresstion Techniques applied to Legal Judgments about Immaterial Damage due to Failures in Air Transport Services
Abstract: According to the last report Justiça em Números, annually published by the National Council of Justice, 77.1 million processes were waiting for a solution in the Brazilian judiciary, 5.2 million in the Special Civel Courts (JECs). Those numbers have been growing year after year, indicating the need of creating mechanisms to speed up the Brazilian Judiciary. Thus, this work aims to contribute to the improvement of the efficiency of the judiciary by applying Machine Learning (ML) and Text Mining (TM) techniques to the prediction of the results of the legal judgments from the JEC located at the Federal University of Santa Catarina, which relate to failures in air transport services. To do so, we divided the problem into three parts: representation, classification, and regression. In the first part, we evaluate whether the size and specificity of the corpora used to train word embeddings, impact the performance of text classification. We, thus, trained embeddings based on judgments in Portuguese. As a result, we discovered that size and specificity matter, however size influences the results until a certain point. In the second part, we evaluate whether Deep Learning (DL) techniques perform better than Classical ML techniques in the classification of the judgments’ results from JEC. Thus, we trained several DL and Classical ML techniques using two types of the dataset, one containing the full text of the judgments and another with the result part removed. In the former, the DL techniques performed better, implying that they can better assimilate the parts of the texts that explicitly indicate the result. In the latter, classical techniques performed better, indicating that without the explicit result part, those techniques can better learn from the other parts. In the third part, we focus on predicting the compensation for immaterial damage, using regression techniques. Based on several pipelines and on a legal expert’s evaluation, we noticed that the prediction quality achieved in such a task is acceptable and it can be helpful in the legal domain. Thus, we concluded that it was possible to accurately predict the results of the judgments from JEC and the compensation for immaterial damage using the proposed pipelines.

Defesa de Mestrado – Brunno Abner Machado – 23/7/2021

13/07/2021 21:33
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Brunno Abner Machado
Orientador

Coorientador

Prof. Ricardo José Rabelo, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Saulo Popov Zambiasi, Dr. – UNISUL

Data 23/7/2021 (sexta-feira) – 14h30

Videoconferência (https://meet.google.com/xgu-jvoj-kct)

Banca Prof. Ricardo José Rabelo, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. João Carlos Espíndola Ferreira, Dr. – EMC/UFSC;

Prof. Jonny Carlos da Silva, Dr. – EMC/UFSC;

Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC.

Título Uma Arquitetura de Softbot-inteligente-como-serviço para Análise Automática de Dados em Gerenciamento de Produção Remoto
Resumo: O gerenciamento de produção envolve muitas atividades. Para atender os requisitos da indústria 4.0, muitos sistemas foram desenvolvidos para coletar informações do chão de fábrica afim de melhorar as tomadas de decisão. Estudos empíricos mostram que isso gera uma sobrecarga de informações para serem lidadas no gerenciamento de produção, causando estresse, análises incorretas e algumas vezes a decisões baseadas em palpites, principalmente em PMEs. Usando análise de negócios e modelos de maturidade, este trabalho apresenta Livia, um sofbot com capacidades de conversação baseado em orientação a serviço que auxilia o chamado Gerente de produção como serviço. Disponibilizado na nuvem e trabalhando com dados do chão de fábrica através de integração com o MES, a Livia ajuda o gerente a identificar os seus problemas, calcular a maturidade da empresa baseada em um modelo de maturidade, sugerir ações corretivas, além de oferecer suporte proativamente. A sua arquitetura é modular permitindo que as técnicas de IA sejam trocadas facilmente. Este trabalho foi desenvolvido em parceria com o provedor MES. Os resultados obtidos atendem os objetivos propostos e apresentados nas conclusões.

Defesa de Mestrado – Guilherme Teixeira Araújo – 21/7/2021

13/07/2021 08:12
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Guilherme Teixeira Araújo
Orientador Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC
Data 21/7/2021 (quarta-feira) – 9h

Videoconferência (https://meet.google.com/rri-urmj-jqk)

Banca Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Carlos Eduardo Viana Nunes, Dr. – DEEC/UFBA

Prof. Gustavo da Silva Viana, Dr. – COPPE/UFRJ;

Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC.

Título Diagnóstico Síncrono Descentralizado de Sistemas a Eventos Discretos sujeito a Atrasos de Comunicação de Eventos
Resumo: Recentemente, arquiteturas para o diagnóstico síncrono de sistemas a eventos discretos foram propostas com o objetivo de reduzir o custo computacional de implementação da técnica de diagnóstico quando comparada a métodos tradicionais. Nessa abordagem, diagnosticadores locais, construídos a partir do comportamento sem falha dos componentes do sistema, são implementados separadamente e inicializados ao mesmo tempo, funcionando em paralelo para identificar a ocorrência de falhas. Dentre as arquiteturas de diagnóstico síncrono, destaca-se a descentralizada, em que os diagnosticadores locais podem ser implementados de forma espacialmente distribuída, incluindo em diferentes equipamentos, permitindo uma flexibilização maior para sua implementação. Entretanto, problemas de comunicação entre equipamentos podem ocorrer, gerando possíveis atrasos entre a detecção do evento por um sensor e seu registro com sucesso pelo diagnosticador. Esse problema foi endereçado recentemente no contexto de diagnóstico descentralizado, mas não em arquiteturas síncronas. É importante destacar que uma adaptação direta do método de diagnóstico descentralizado sujeito a atraso de eventos implicaria em uma abordagem de diagnóstico síncrono menos eficiente, podendo levar, inclusive, à não possibilidade de diagnosticar determinadas falhas que poderiam ser diagnosticáveis. Nesta dissertação, um método de diagnóstico síncrono descentralizado robusto a atrasos de comunicação de eventos é proposto. O método é baseado em uma modificação nos modelos dos componentes do sistema, de tal forma que possíveis atrasos de comunicação sejam considerados e, assim, diagnosticadores locais que sejam calculados a partir dos modelos modificados sejam robustos a possíveis atrasos de comunicação de eventos. Essa modificação primeiro leva em consideração uma atualização de referencial para o atraso dos eventos do sistema completo para seus componentes. Nesse contexto, também é proposta uma definição de diagnosticabilidade síncrona robusta a atrasos de eventos e uma discussão acerca de sua verificação é apresentada.

Defesa de Mestrado – Bruno Dourado Miranda – 9/7/2021

16/06/2021 13:28
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Bruno Dourado Miranda
Orientador

Coorientador

Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Andreu Carminati, Dr. – IFSC

Data 9/7/2021 (sexta-feira) – 9h

Videoconferência (https://meet.google.com/woc-bvbg-vdr)

Banca Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Mauro Marcelo Mattos, Dr. – FURB;

Prof. Luís Fernando Arcaro, Dr. – EMBRAER;

Prof. Joni da Silva Fraga, Dr. – DAS/UFSC.

Título Análise de Tempo de Resposta de Tarefas no Sistema Operacional FreeRTOS
Resumo: Os sistemas operacionais de tempo real (SOTR) são usados pela indústria para construir aplicações que possuem requisitos de temporização suave (soft real time). Um sistema de tempo real é dividido em tarefas, que são fragmentos de código que possuem restrições temporais. Cada tarefa de um sistema de tempo real possui um tempo de execução e um tempo mínimo entre ativações sucessivas. Idealmente, um SOTR não deve ter impacto temporal na execução de sistemas de tempo real. No entanto, os algoritmos e estruturas de controle de um SOTR tem influência nos aspectos temporais de uma tarefa. Em um cenário mais realista, os módulos de um SOTR deveriam ser determinísticos para que sua influência no sistema fosse visível e previsível, porém, isto é algo fora da realidade. As influências temporais de um SOTR são chamadas de overheads, que são execuções de rotinas internas de microkernel para gerenciar tarefas em execução em um microprocessador. Dessa forma, o objetivo dos projetistas de um SOTR é minimizar os overheads impostos pelo microkernel nas tarefas de aplicação em tempo real. O Worst-Case Execution Time (WCET) de uma tarefa é o tempo de processador que a tarefa leva do início ao fim de sua própria execução em seu pior cenário. O Worst-Case Response Time (WCRT) é o tempo que a tarefa leva da chegada à conclusão, considerando as interferências, release jitters e bloqueios que recebe de outras tarefas do sistema e do próprio microkernel. Quando um SOTR é usado, o overhead causa influência no tempo de resposta de cada tarefa, por isso é importante conhecer o comportamento temporal dos overheads e como eles podem influenciar o tempo de resposta do sistema. O microkernel FreeRTOS é de código aberto e distribuído com uma licença MIT. É também um SOTR flexível e adaptável em vários modelos de sistemas, tais como: Executivo cíclico com ou sem interrupções, tarefas aperiódicas ou periódicas, criação de tarefas em tempo de execução e prioridades fixas ou dinâmicas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise de WCRT de tarefas no FreeRTOS quando executado na arquitetura ARM Cortex-M4. Os modelos algébricos criados foram utilizados em comparação aos testes realizados na plataforma ARM. Os resultados obtidos pelos modelos algébricos quando comparados com os valores temporais coletados nos testes fornecem evidências que os modelos criados refletem o comportamento temporal de tarefas no microkernel.