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A diminuição no custo de computadores pessoais tem favorecido a construção de sistemas computacionais complexos, tais como aglomerados e grades. Devido ao grande número de recursos existentes nesses sistemas, a probabilidade de que faltas ocorram é alta. Uma abordagem que auxilia a tornar sistemas mais robustos na presença de faltas é a detecção de sua ocorrência, a fim de que processos possam ser reiniciados em estados seguros, ou paralisados em estados que não ofereçam riscos. Abordagens comumente adotadas para detecção seguem, basicamente, três tipos de estratégias: as baseadas em mensagens de controle, em estatística e em aprendizado de máquina. No entanto, elas tipicamente não consideram o comportamento de processos ao longo do tempo. Observando essa limitação nas pesquisas relacionadas, este trabalho apresenta uma abordagem para medir a variação no comportamento de processos ao longo do tempo, a fim de que mudanças inesperadas sejam detectadas. Essas mudanças são consideradas, no contexto deste trabalho, como faltas, as quais representam transições indesejadas entre estados de um processo e podem levá-lo a processamento incorreto, fora de sua especificação. A proposta baseia-se na estimação de cadeias de Markov que representam estados visitados por um processo durante sua execução. Variações nessas cadeias são utilizadas para identificar faltas. A abordagem proposta é comparada à técnica de aprendizado de máquina Support Vector Machines, bem como à técnica estatística Auto-Regressive Integrated Moving Average. Essas técnicas foram escolhidas para comparação por estarem entre as mais empregadas na literatura. Experimentos realizados mostraram que a abordagem proposta possui, com erro \'alfa\' = 1%, um F-Measure maior do que duas vezes o alcançado pelas outras técnicas. Realizou-se também um estudo adicional de predição de faltas. Nesse sentido, foi proposta uma técnica preditiva baseada na reconstrução do comportamento observado do sistema. A avaliação da técnica mostrou que ela pode aumentar em até uma ordem de magnitude a disponibilidade (em horas) de um sistema

O presente trabalho de pesquisa tem por objetivo estudar a paralelização de algoritmos voltados à solução de equações diferenciais parciais. Esses algoritmos são utilizados para gerar a solução numérica das equações de Navier-Stokes em um escoamento bidimensional incompressível de um fluido newtoniano. As derivadas espaciais são calculadas através de um método de diferenças finitas compactas com a utilização de aproximações de altas ordens de precisão. Uma vez que o cálculo de derivadas espaciais com alta ordem de precisão da forma compacta adotado no presente estudo requer a solução de sistemas lineares tridiagonais, é importante realizar estudos voltados a resolução desses sistemas, para se obter uma boa performance. Ressalta-se ainda que a solução de sistemas lineares também faz-se presente na solução numérica da equação de Poisson. Os resultados obtidos decorrentes da solução das equações diferenciais parciais são comparados com os resultados onde se conhece a solução analítica, de forma a verificar a precisão dos métodos implementados. Os resultados do código voltado à resolução das equações de Navier-Stokes paralelizado para simulação de escoamentos incompressíveis são comparados com resultados da teoria de estabilidade linear, para validação do código final. Verifica-se a performance e o speedup do código em questão, comparando-se o tempo total gasto em função do número de elementos de processamento utilizados

Neste trabalho está sendo proposto uma abordagem bayesiana para resolver o problema de inferência com restrição nos parâmetros para os modelos de Petterson, Prodan, Stofel e Curtis, utilizados para representar a relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. Consideramos quatro diferentes densidades de probabilidade a priori, entre as quais, a densidade a priori não informativa de Jeffreys, a densidade a priori vaga normal flat, uma densidade a priori construída empiricamente e a densidade a priori potência. As estimativas bayesianas foram calculadas com a técnica de simulação de Monte Carlo em Cadeia de Markov (MCMC). Os métodos propostos foram aplicados em vários conjuntos de dados reais e os resultados foram comparados aos obtidos com os estimadores de máxima verossimilhança. Os resultados obtidos com as densidades a priori não informativa e vaga foram semelhantes aos resultados encontrados com os estimadores de máxima verossimilhança, porém, para vários conjuntos de dados, as estimativas não apresentaram coerência biológica. Por sua vez, as densidades a priori informativas empírica e a priori potência sempre produziram resultados coerentes biologicamente, independentemente do comportamento dos dados na parcela, destacando a superioridade desta abordagem

Diversas áreas de pesquisa são dedicadas à compreensão de fenômenos que exigem a coleta ininterrupta de sequências de amostras, denominadas fluxos de dados. Esses fenômenos frequentemente apresentam comportamento variável e são estudados por meio de indução não supervisionada baseada em agrupamento de dados. Atualmente, o processo de agrupamento tem exibido sérias limitações em sua aplicação a fluxos de dados, devido às exigências impostas pelas variações comportamentais e pelo modo de coleta de dados. Embora tem-se desenvolvido algoritmos eficientes para agrupar fluxos de dados, há a necessidade de estudos sobre a influência de variações comportamentais nos parâmetros de algoritmos (e.g., taxas de aprendizado e limiares de proximidade), as quais interferem diretamente na compreensão de fenômenos. Essa lacuna motivou esta tese, cujo objetivo foi a proposta de uma abordagem para a adaptação do viés indutivo de algoritmos de agrupamento de fluxos de dados de acordo com variações comportamentais dos fenômenos em estudo. Para cumprir esse objetivo projetou-se: i) uma abordagem baseada em uma nova arquitetura de rede neural artificial que permite avaliação de comportamento de fenômenos por meio da estimação de cadeias de Markov e entropia de Shannon; ii) uma abordagem para adaptar parâmetros de algoritmos de agrupamento tradicional de acordo com variações comportamentais em blocos sequenciais de dados; e iii) uma abordagem para adaptar parâmetros de agrupamento de acordo com a contínua avaliação da estabilidade de dados. Adicionalmente, apresenta-se nesta tese uma taxonomia de técnicas de detecção de variação comportamental de fenômenos e uma formalização para o problema de agrupamento de fluxos de dados

Este trabalho lida com o problema de balanceamento e sequenciamento de linhas de produção multi-modelo com trabalhadores deficientes, uma generalização de dois importantes problemas da literatura de linhas de produção: o Problema de Balanceamento de Linhas de Produção Multi-Modelo (MALBP) e o Problema de Balanceamento e Designação de Trabalhadores em Linhas de Produção (ALWABP). O MALBP tem sido particularmente importante nas últimas décadas, onde, em um cenário de maior competividade, cresce a necessidade de produção em larga escala de produtos customizados. O ALWABP, por sua vez, é de grande importância em Centros de Trabalhadores com Deficiências (CTDs), onde é necessário considerar as competências individuais de cada trabalhador, que se revelam nos diferentes tempos de execução de uma tarefa, segundo o trabalhador escolhido. Ao nosso conhecimento, nenhum estudo se dedicou a resolver estes dois problemas conjuntamente. Nesta dissertação, propomos modelos lineares para os problemas de balanceamento e sequenciamento de linhas de produção multi-modelo em CTDs. Para o problema de sequenciamento, limitantes inferiores e superiores e métodos heurísticos de resolução são desenvolvidos e discutidos. Testes computacionais foram efetuados e os resultados sugerem que os métodos desenvolvidos são eficientes

A indústria de fundição produz uma vasta gama de itens com presença na cadeia produtiva de vários setores da economia. São gerados pelo setor, desde itens simples de uso doméstico até itens sofisticados, utilizados por indústrias de base e pelo setor de autopeças. Por ser um segmento muito importante para a economia brasileira, estudos visando melhorar sua eficiência são fundamentais para assegurar sua competitividade em relação ao cenário mundial. Segundo a literatura, um dos principais fatores que influenciam sua produtividade é o planejamento da produção. Nos últimos anos, os investimentos nesta área vem aumentando e tem recebido mais atenção do ponto de vista acadêmico. Esta dissertação aborda o planejamento da produção em fundições de pequeno porte, cujas principais decisões são: decidir quais ligas fundir nos fornos disponíveis e quais itens devem ser vazados a partir das ligas fundidas. Uma questão ainda não considerada na literatura é a obrigatoriedade de completar a produção de todos os itens de um pedido para que este seja considerado atendido e entregue ao cliente. No entanto, em muitos casos reais, um pedido não pode ser atendido parcialmente, ou seja, os itens que compõem esse pedido podem fazer parte de um mesmo item final. Em outros casos, o pedido pode ser atendido parcialmente, mas incorre-se em custos adicionais de expedição. Esta dissertação busca preencher esta lacuna, para tanto, propomos: (1) um modelo matemático para tratar o problema de planejamento da produção de pedidos em fundições de pequeno porte; (2) um modelo para tratar a possibilidade de múltiplas entregas para o problema estudado. Além disso, também é proposta uma heurística Relax-and Fix (relaxe-e-fixe) para a solução do problema integrado

O uso de veículos aéreos não tripulados (VANTs) tem se tornado cada vez mais comum, principalmente em aplicações de uso civil. No cenário militar, o uso de VANTs tem focado o cumprimento de missões específicas que podem ser divididas em duas grandes categorias: sensoriamento remoto e transporte de material de emprego militar. Este trabalho se concentra na categoria do sensoriamento remoto. O trabalho foca a definição de um modelo e uma arquitetura de referência para o desenvolvimento de sensores inteligentes orientados a missões específicas. O principal objetivo destas missões é a geração de mapas temáticos. Neste trabalho são investigados processos e mecanismos que possibilitem a geração desta categoria de mapas. Neste sentido, o conceito de MOSA (Mission Oriented Sensor Array) é proposto e modelado. Como estudos de caso dos conceitos apresentados são propostos dois sistemas de mapeamento automático de fontes sonoras, um para o caso civil e outro para o caso militar. Essas fontes podem ter origem no ruído gerado por grandes animais (inclusive humanos), por motores de combustão interna de veículos ou por atividade de artilharia (incluindo caçadores). Os MOSAs modelados para esta aplicação são baseados na integração de dados provenientes de um sensor de imageamento termal e uma rede de sensores acústicos em solo. A integração das informações de posicionamento providas pelos sensores utilizados, em uma base cartográfica única, é um dos aspectos importantes tratados neste trabalho. As principais contribuições do trabalho são a proposta de sistemas MOSA, incluindo conceitos, modelos, arquitetura e a implementação de referência representada pelo sistema de mapeamento automático de fontes sonoras.

A possibilidade de recuperar e comparar imagens usando as suas características visuais intrínsecas é um recurso valioso para responder a consultas por similaridade em imagens médicas. Desse modo, a agregação desses recursos aos Sistemas de Arquivamento e Comunicação de Imagens (Picture Archiving and Communication Systems - PACS) vêm potencializar a utilidade e importância destes no contexto de atividades tais como ensino e treinamento de novos radiologistas, estudos de casos e auxílio ao diagnóstico de forma geral, uma vez que as consultas por similaridade permitem que casos parecidos possam ser facilmente recuperados. O trabalho apresentado nesta tese possui duas vertentes. Primeiro, ele apresenta novos métodos de extração e de características, com o objetivo de obter a essência das imagens, considerando um critério específico. Os atributos obtidos pelos algoritmos de extração são armazenados em vetores de características para posteriormente serem utilizados para indexar e recuperar as imagens baseando-se em seu conteúdo, para responder a consultas por similaridade. Há uma relação próxima entre os vetores de características e as funções de distância utilizadas para compará-los. Assim, a segunda parte deste trabalho trata da proposta, análise e comparação de novas famílias de funções de distância. As funções de distância propostas têm por objetivo tratar o problema do gap semântico, o qual representa o principal obstáculo das funções de distância tradicionais, derivadas da família Lp, quando processam consultas por similaridade. As principais contribuições desta tese incluem o desenvolvimento de novos métodos de extração e comparação de características de imagens, que operam sobre os três principais descritores de baixo nível de imagens: distribuição de cor, textura e forma. Os experimentos realizados mostraram que os ganhos em precisão são maiores para os métodos propostos, quando comparados com algoritmos tradicionais. No que diz respeito às famílias de funções de distância propostas (WAID e SAID), pelos resultados iniciais obtidos, podemos afirmar que eles são bastante promissores no sentido de se aproximarem da expectativa do usuário, no momento de comparar imagens. Os resultados obtidos com esse trabalho podem ser futuramente integrados aos PACS. Particularmente, pretendemos acrescentar novos algoritmos e métodos ao cbPACS, que consiste em um sistema PACS em construção, desenvolvido em uma colaboração entre o Grupo de Bases de Dados e Imagens (GBDI) do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação - USP e o Centro de Ciências da Imagens e Física Médica (CCIFM) da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP

Paradigmas e técnicas de desenvolvimento como a programação Orientada a Objetos (OO) e a programação Orientada a Aspectos (OA) procuram melhorar os níveis de reuso e manutenibilidade na produção de software. Contudo, com a introdução de mecanismos com maior poder de expressividade e, consequentemente, a possível introdução de novos tipos de defeitos, a utilização de linguagens OO e OA pode se tornar um obstáculo ao invés de um auxílio ao desenvolvimento de software. Para lidar com esse problema, nesta dissertação é proposta uma abordagem de teste estrutural de integração para programas orientados a objetos e a aspectos implementados em Java e AspectJ. É definido um modelo de fluxo de controle e de dados baseado no bytecode Java { chamado Grafo Def-Uso Contextual (ou Contextual Def-Use graph) - que é uma abstração formada pela integração dos grafos Def-Uso Orientados a Aspectos (AODU) da unidade sob teste com todas as unidades que interagem direta ou indiretamente com ela até um nível de profundidade de interação máximo ou definido pelo testador. São defiidos três critérios de teste: todos-nós-integrados-Nd, todas-arestas-integradas-Nd e todos-usos-integrados-Nd. Para automatizar o uso do modelo e critérios propostos, a ferramenta JaBUTi/AJ foi estendida. Exemplos de usos são discutidos e, por meio de um estudo experimental, uma análise de aplicabilidade da abordagem proposta é apresentada

Diversas áreas da Computação (Personalização e Adaptação de Conteúdo, Recuperação de Informação, entre outras) se beneficiam da segmentação de vídeo em unidades menores de informação. A literatura apresenta diversos métodos e técnicas cujo objetivo é identificar essas unidades. Uma limitação é que tais técnicas não tratam o problema da detecção de cenas em segmentos semanticamente complexos, definidos como trechos de vídeo que apresentam mais de um assunto ou tema, e cuja semântica latente dificilmente pode ser determinada utilizando-se somente uma única mídia. Esses segmentos são muito relevantes, pois estão presentes em diversos domínios de vídeo, tais como filmes, noticiários e mesmo comerciais. A presente Dissertação de Mestrado propõe uma técnica de segmentação de vídeo capaz de identificar cenas em segmentos semanticamente complexos. Para isso utiliza a semântica latente alcançada com o uso de Bag of Visual Words para agrupar os segmentos de um vídeo. O agrupamento é baseado em multimodalidade, analisando-se características visuais e sonoras de cada vídeo e combinando-se os resultados por meio da estratégia fusão tardia. O presente trabalho demonstra a viabilidade técnica em reconhecer cenas em segmentos semanticamente complexos

A Engenharia de Software é uma disciplina que tem entre seus objetivos melhorar a produtividade dos processos de desenvolvimento de software, assim como propiciar qualidade ao produto resultante desses processos. Para mensurar a qualidade dos produtos de software, foram criados modelos de qualidade, que recomendam métricas, processos e atividades que passaram a se tornar parte do dia-a-dia do desenvolvimento de projetos em empresas. Considerando outra perspectiva, a indústria de software tem adotado cada vez mais os métodos ágeis. Esses métodos foram desenvolvidos visando a entrega rápida do software, com ciclos curtos e adaptáveis de desenvolvimento, foco na comunicação direta e baixo volume de documentação. Considerando a importância do tema qualidade de software, e a baixa aderência dos modelos tradicionais de qualidade aos métodos ágeis, o objetivo deste projeto foi investigar o tema qualidade de software no contexto ágil, ou seja, estudar quais métricas de qualidade são empregadas nesse processo de desenvolvimento. Para isso foram realizados dois estudos empíricos, um estudo de caso e um survey, sobre atividades de garantia e controle de qualidade, métricas de qualidade de software, processos e ferramentas utilizadas no desenvolvimento de software. Os resultados obtidos guiaram a construção de uma ferramenta de apoio para avaliação da qualidade durante o desenvolvimento ágil de software. Os resultados dos estudos mostraram que a execução constante de atividades como revisão de código e refatoração, são fatores essenciais para garantia de qualidade nos métodos ágeis. Outro resultado encontrado foi o de que praticantes de métodos ágeis são entusiastas do processo de desenvolvimento utilizado. Eles conhecem o método e praticam com alta fidelidade os passos definidos pelo processo. É possível concluir que os métodos ágeis possuem diversas atividades como foco na garantia de qualidade de seu produto desde os estágios iniciais do desenvolvimento. A cultura ágil cria um ambiente propício para motivação e engajamento das equipes de desenvolvimento, fato que reflete positivamente na qualidade final dos produtos

Nos problemas de corte de itens irregulares, temos um conjunto de itens menores que devem ser alocados em objetos maiores (recipientes) de forma que estes estejam inteiramente contidos no recipiente e não se sobreponham. Neste trabalho, resolvemos um problema de corte e empacotamento de uma indústria que confecciona aventais e forros de luva, no qual deseja-se alocar uma lista de itens dentro de recipientes retangulares utilizando a menor quantidade de recipientes possível e minimizando o comprimento utilizado em cada recipiente. Para isto, utilizamos métodos exatos e heurísticos adaptados para o corte de aventais e forros de luva, com o objetivo de obter soluções de alta qualidade. Foram realizados experimentos computacionais que comprovaram a eficiência dos métodos de solução presentes neste trabalho.

Cada vez mais observa-se a inserção de novas tecnologias em salas de aulas. Com o auxílio de políticas publicas, computadores ligados a internet tem estado presentes nas classes nos mais longinquos lugares do nosso país. Isto tem proporcionado que o conhecimento chegue de forma mais ampla e irrestrita a todas as crianças em fase de desenvolvimento. Na ultima decada, além de microcomputadores, tem-se observado a presença, em salas de aulas, de Ipads, celulares, cujos proprietários são os próprios alunos e até mesmo lousa eletrônica em escolas com poder aquisitivo maior. Aliado a isto, nota-se também a inserção de kits robóticos que tem motivado muito os alunos no aprendizado de raciocínio lógico e de programação, pois, eles experimentam o conceito: \"aprender por meio do fazer\". O uso de todas estas tecnologias tem como objetivo principal cativar a atenção dos alunos, incentivar a pesquisa e o aprendizado interativo, uma vez que o ensino antes expositivo dá lugar ao ensino interativo, isto é, que conta com a participação mais ativa do estudante. Nesta direção, esta dissertação de Mestrado traz uma inovação no sentido que está sendo proposto um sistema que permite que um robô humanoide seja inserido em salas de aulas. Trata-se de um protótipo que permite que o robô reconheça figuras geométricas planas, que pode ser estendido para outros tipos de conteúdos. O objetivo é a integração de um sistema de visão computacional em um ambiente de controle de um robô humanoide para torná-lo capaz de reconhecer figuras geométricas planas, para ser utilizada como uma ferramenta de ensino. Este sistema de visão é baseado em técnicas de Atenção Visual e utiliza uma rede neural LEGION para segmentar os objetos mais salientes da imagem e uma rede neural do tipo Multicamadas (MLP), para realizar a classificação desses objetos. Graças a este sistema de visão, o robô consegue discernir figuras sobrepostas independente do ambiente real no qual esteja inserido. Para avaliar o desempenho do sistema proposto, algumas aplicações foram desenvolvidas que envolveram a participação de crianças interagindo com o robô no reconhecimento de figuras geométricas. Embora sejam necessários uma maior numero de experimentos, os resultados obtidos indicam que o sistema proposto apresenta-se como uma ferramenta alternativa, promissora e interessante, tendo sida muito bem recebida por parte dos alunos e professores.

Os veículos aéreos não tripulados desempenham diversas funções que vão desde tarefas de monitoramento e inspeção, em aplicações não militares, até tarefas de espionagem e detecção de alvos na área militar. Estes veículos têm como principal componente de controle um piloto automático capaz de manter a aeronave estabilizada e de conduzi-la através de uma rota selecionada. Atualmente, o desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados, para aplicações civis, está sendo favorecido e facilitado pelo atual estágio de desenvolvimento tecnológico e, principalmente, pela redução do custo e do tamanho dos componentes eletrônicos. O projeto ARARA (Aeronaves de Reconhecimento Assistidas por Rádio e Autônomas), visa a construção de um veículo aéreo não tripulado para monitoramento. Tem como principal objetivo a substituição de aeronaves convencionais utilizadas na obtenção de imagens aéreas para o monitoramento de plantações e áreas sob controle ecológico. O piloto automático para as aeronaves do projeto ARARA está dividido nos módulos Sistema de Navegação e Sistema de Controle. O módulo Sistema de Navegação mantém a aeronave na rota e corrige os desvios em seu curso. O Sistema de Controle mantém a aeronave estabilizada e executa as manobras solicitadas pelo Sistema de Navegação. O Sistema de Controle é o foco principal deste Trabalho. O Sistema de Controle nas aeronaves do projeto ARARA é o único módulo que atua diretamente nos servomecanismos existentes no avião, sendo dependente de suas características. As simulações foram realizadas no MATLAB Simulink utilizando módulos específicos para a simulação do modelo do avião e para o ajuste dos controladores.

O grande crescimento da Internet ocorreu a partir da década de 1990 com o surgimento dos provedores comerciais de serviços, e resulta principalmente da boa aceitação e vasta disseminação do uso da Web. O grande problema que afeta a escalabilidade e o uso de tal serviço refere-se à organização e à classificação de seu conteúdo. Os engenhos de busca atuais possibilitam a localização de páginas na Web pela comparação léxica de conjuntos de palavras perante os conteúdos dos hipertextos. Tal mecanismo mostra-se ineficaz quando da necessidade pela localização de conteúdos que expressem conceitos ou objetos, a exemplo de produtos à venda oferecidos em sites de comércio eletrônico. A criação da Web Semântica foi anunciada no ano de 2000 para esse propósito, visando o estabelecimento de novos padrões para a representação formal de conteúdos nas páginas Web. Com sua implantação, cujo prazo inicialmente previsto foi de dez anos, será possível a expressão de conceitos nos conteúdos dos hipertextos, que representarão objetos classificados por uma ontologia, viabilizando assim o uso de sistemas, baseados em conhecimento, implementados por agentes inteligentes de software. O projeto DEEPSIA foi concebido como uma solução centrada no comprador, ao contrário dos atuais Market Places, para resolver o problema da localização de páginas Web com a descrição de produtos à venda, fazendo uso de métodos de classificação de textos, apoiados pelos algoritmos k-NN e C4.5, no suporte ao processo decisório realizado por um agente previsto em sua arquitetura, o Crawler Agent. Os testes com o sistema em sites brasileiros denotaram a necessidade pela sua adaptação em diversos aspectos, incluindo-se o processo decisório envolvido, que foi abordado pelo presente trabalho. A solução para o problema envolveu a aplicação e a avaliação do método Support Vector Machines, e é descrita em detalhes.

Este trabalho apresenta um estudo, implementação e validação em ambiente simulado de uma política de escalonamento de tempo real para provisão de QoS absoluto em serviço Web. Sintetizando características de escalonamento de tempo real, com baixa latência e de modelo re-alimentado, a política proposta permite um ajuste ponderado pela quantificação da exigência à qual o sistema está submetido por meio de suas classes. A meta é oferecer ações imediatas às requisições mais urgentes, sem, entretanto, degradar a qualidade do sistema como um todo. Verificou-se que a estratégia de escalonamento baseada em exigência (EBS - Exigency-Based Scheduling) é benéfica para o controle da qualidade de serviço oferecida. Escalonar de forma a evitar demasiado peso imposto ao sistema permite que o servidor tenha mais condições de cumprir os requisitos contratuais. Também foi alvo do estudo a criação de uma métrica de avaliação da satisfação de atendimento por parte dos usuários dos serviços. Os resultados alcançados com o emprego da política EBS sinalizam uma melhoria em termos de qualidade de serviço e melhor satisfação dos clientes de forma balanceada

O presente trabalho apresenta o resultado de um estudo comparando o uso de técnicas de aprendizado de máquina na adaptação dinâmica de vídeo. O sistema utiliza informações de contexto, como as características de um dispositivo, preferências do usuário e condições de rede, como entrada de um mecanismo de decisão responsável por encontrar parâmetros de codificação mais adequados ao contexto à geração de um novo fluxo de vídeo dinamicamente personalizado

As técnicas de teste podem ser divididas, num primeiro nível, naquelas baseadas no código (caixa branca) e naquelas baseadas na especificação (caixa preta ou funcionais). Nenhuma delas é completa pois visam a identificar tipos diferentes de defeitos e a sua utilização em conjunto pode elevar o nível de confiabilidade das aplicações. Assim, tornam-se importantes estudos que contribuam para um melhor entendimento da relação existente entre técnicas funcionais e estruturais, como elas se complementam e como podem ser utilizadas em conjunto. Este trabalho está inserido no contexto do projeto PLAVIS (Plataforma para Validação e Integração de Software em Aplicações Espaciais), e tem como objetivo realizar um estudo comparativo entre as técnicas de geração de casos de teste funcionais (baseadas nas especificações formais) e os critérios estruturais baseados em fluxo de controle e fluxo de dados, aplicados nas implementações. Num contexto específico, esse estudo deve fornecer dados de como se relacionam essas duas técnicas (funcional e estrutural) gerando subsídios para sua utilização em conjunto. Num contexto mais amplo - o do projeto PLAVIS - visa a estabelecer uma estratégia de teste baseada em critérios funcionais e estruturais e que possam, juntamente com as ferramentas que dão suporte a eles, compor um ambiente de teste disponível à utilização em aplicações espaciais dentro do INPE

A equação de Poisson-Boltzmann tem uma vasta gama de aplicações, desde a ciência coloidal e microfluídica até bioquímica e biofísica. O potencial elétrico na dupla camada elétrica leva a um potencial de força, em termos das equações de Navier-Stokes que é então usado para simular o fluxo resultante. Em escoamentos bifásicos uma simplificação desta equação é usada para se obter o campo de pressão. O presente trabalho tem como principal objetivo estudar o problema de Poisson-Boltzmann com coeficiente constante e propor uma solução através da implementação do método das interfaces imersas utilizando diferenças finitas de altas ordens de precisão numérica.

As atividades de validação, verificação e teste contribuem para melhorar a qualidade dos programas, independentemente do paradigma de programação utilizado. Erlang é um exemplo de linguagem funcional, e aspectos como: dados imutáveis, higher-order functions, lazy evaluation e pattern matching impõem restrições à atividade de teste estrutural de software, as quais requerem uma atenção especial do testador. A linguagem Erlang foi criada para o desenvolvimento de aplicações concorrentes, em tempo real e com tolerância a falhas. A aplicação da atividade de teste de software torna-se necessária para aplicações desenvolvidas em Erlang. Um mapeamento sistemático realizado identificou os trabalhos relacionados e também a identificação de falhas típicas encontradas em programas Erlang. O resultado do mapeamento evidenciou a falta de propostas que considerem as principais características de Erlang, incluindo uma ferramenta de teste que dê suporte à aplicação prática da atividade de teste. Esta lacuna foi considerada significativa. Foi proposto um conjunto de critérios de teste estruturais para verificar a cobertura de códigos em aplicações sequenciais e distribuídas de programas Erlang. Os critérios de teste exploram as possíveis falhas relacionadas à comunicação entre funções, comunicação entre processos, sincronização, concorrência, recursividade e tolerância a falhas. A definição dos critérios contou com o suporte de um modelo de teste para a obtenção das informações sobre o fluxo de controle, fluxo de dados e fluxo de comunicação de programas Erlang. O modelo estabeleceu 15 tipos de nós, 9 tipos de arestas e 5 tipos de usos de variáveis. Para apoiar a aplicação dos critérios, uma ferramenta de teste, chamada Valierlang, também foi implementada. A ValiErlang é composta por 5 módulos que realizam as seguintes etapas: análise estática, instrumentação do código fonte, geração do GFC, definição dos elementos requeridos, execução do código instrumentado, geração do rastro de execução e avaliação dos elementos cobertos e elementos não executáveis. Foi realizado um estudo experimental para verificar a aplicabilidade dos critérios de teste por meio da ValiErlang. Neste estudo foram utilizados seis programas com diferentes características, todas essenciais aos programas em Erlang. Com base nos resultados obtidos, foi possível comprovar que a abordagem contribui com o testador devido ao sucesso na aplicação dos critérios e também a eficácia dos critérios em revelar defeitos. E as etapas para o testador de software realizar a aplicação do teste estrutural, tem o apoio ferramental da ValiErlang.