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Defesa de Exame de Qualificação – Suelen Macedo Laurindo – 27/2/2019

17/05/2019 14:57
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Suelen Macedo Laurindo
Orientador Prof. Ricardo Alexandre Reinaldo de Moraes, Dr. – PPGEAS/UFSC
Coorientador Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Data

 

27/2/2019  14h00  (quarta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

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

Prof. Érico Meneses Leão,  Dr. – PPGCC/UFPI;

Prof. Richard Demo Souza, Dr. – PGEEL/UFSC;

Prof. Alex Sandro Roschild Pinto, Dr. – PPGEAS/UFSC.

Título

 

Cooperative Communication Mechanisms Applied to Wireless Sensor Network
Abstract: One of the major problems that still needs to be overcome in wireless sensor networks (WSN) is the unreliable nature of communication channels. In this PhD thesis, two types of communication techniques are addressed to minimize this problem: cooperative diversity and network coding techniques. Cooperative diversity techniques involve cooperation between nodes to improve the success rate of sent messages; and network coding techniques have been shown to be a promising solution to minimize the transmission delay, to balance the network load and also to improve the network throughput. In this context, this work intends to act upon these limitations by treating the relay node selection in a holistic way, combining both cooperative diversity techniques and the use of network coding algorithms to enhance the communication reliability in WSN networks. A relay selection technique based on multiple criteria to select the smallest number of relay nodes was proposed and evaluated through simulation and the network coding technique will be proposed and developed. Theses proposals will be evaluated by simulation and experimentally as well.

 

Defesa de Exame de Qualificação – Gabriel Arthur Gerber Andrade – 25/2/2019

17/05/2019 14:54
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Gabriel Arthur Gerber Andrade
Orientador Prof. Luiz Cláudio Villar dos Santos, Dr. – INE/UFSC
Data

 

25/2/2019  14h00  (segunda-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

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

Prof. Rodolfo Jardim de Azevedo,  Dr. – IC/UNICAMP;

Prof. Márcio Bastos Castro, Dr. – INE/UFSC.

Título

 

Test Generation for Shared-Memory Verification of Multicore Chips
Abstract: Since non-deterministic behavior is key to exposing shared-memory errors, non-synchronized parallel programs are often used for verification and test of multicore chips. In the verification phase, the slow execution in a simulator requires non-conventional techniques for enabling error exposure with shorter programs. In this context, this work makes three contributions. First, the work proposes two novel techniques that build upon conventional random test generation for efficient shared-memory verification. One technique exploits canonical dependence chains for constraining the random generation of instruction sequences (to raise the coverage of state transitions due to memory events conflicting at a same shared location), another exploits address space constraints for biasing random address assignment (to raise the coverage of state transitions due to eviction events). As compared to a conventional generator, the combination of these techniques reduced the average verification effort by one order of magnitude in many cases. Second, the work proposes a new mechanism for directed generation that improves the quality of non-deterministic racy tests. The mechanism exploits general properties of coherence protocols and cache memories for better control on transition coverage (which serves as a proxy for increasing the actual coverage metric adopted in a given verification environment). Being independent of coverage metric, coherence protocol, and cache parameters, the mechanism is reusable across quite different designs and verification environments. With such mechanism, our test generation was faster to reach similar coverage as compared to the most recently reported generator of racy tests (based on Genetic Programming). For instance, when executing tests with 1K operations for verifying 32-core designs, our test generator reached 60% coverage ten times faster. Third, the work envisages a novel technique for directed test generation that relies on a feedback loop for further reducing the effort towards higher coverage. It exploits local-search heuristics for detecting coverage saturation and pruning heuristics for progressively reducing the exploration of the generation space without jeopardizing coverage. The first contribution was already reported in an submitted article and the second one in a published paper. The third contribution was conceptually designed, but its elaboration and implementation are part of the planned activities towards the future thesis.

Defesa de Exame de Qualificação – Marina Enricone Stasiak – 20/2/2019

17/05/2019 14:50
Defesa de Exame de Qualificação
Aluna Marina Enricone Stasiak
Orientador Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Francisco Rafael Moreira da Mota, Dr – IFCC
Data

 

20/2/2019  13h30  (quarta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

 Banca Prof. Rodolfo César Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Marco José da Silva,  Dr. – CPGEI/UTFPR;

Prof. Fábio Margotti, Dr. – MTM/UFSC.

Título

 

Contribuições para o Desenvolvimento de um Sistema de Medição de Permissividade Elétrica de Materiais baseado no Princípio de Tomografia Capacitiva Elétrica
Resumo: Neste trabalho são apresentadas contribuições para o desenvolvimento de um sistema de medição de permissividade elétrica de materiais, o qual tem seu princípio de funcionamento baseado na técnica de tomografia capacitiva elétrica. Este sensor foi inicialmente desenvolvido para medição de fração volumétrica de água em escoamentos bifásicos de água e óleo, porém novas aplicações estão sendo estudadas. As contribuições abrangem tanto a parte de hardware, com a implementação de melhorias no sistema de medição, controle, condicionamento de sinais e aquisição de dados, quanto na parte software, com a implementação de uma interface gráfica para o usuário operar o sistema e visualizar os resultados das medições. Também há contribuições na parte de resolução de problemas inversos, com a implementação e aplicação de novos algoritmos de reconstrução de imagem e no desenvolvimento de uma solução embarcada utilizando uma plataforma FPGA.

Defesa de Dissertação de Mestrado – João Marcel Serafin – 13/2/2019

16/05/2019 16:56
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno João Marcel Serafin
Orientador Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Rodrigo A. M. Braga, Dr. – INESC/UFSC
Data 13/2/2019 (quarta-feira) – 9h00

Sala PPGEAS I (piso superior)

Banca Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

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

Prof. Rodrigo de Souza Vieira, Dr. – EMC/UFSC;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC.

Título Modelagem, Análise e Controle de um Protótipo de Cadeira de Rodas Auto Equilibrista
Resumo:  A inclusão de pessoas com necessidades especiais é um assunto sempre pertinente frente ao número de pessoas dentro deste grupo e as dificuldades que estas enfrentam diariamente. A deficiência motora é a segunda mais relatada no Brasil. Cerca de 3,7 milhões de brasileiros relatam ter grandes dificuldades de locomoção. Considerando a evolução dentro das Tecnologias Assistivas (TA) nos últimos anos,  busca-se cada vez mais alternativas para implementar e facilitar a inclusão social de pessoas com mobilidade reduzida. Este documento descreve o processo de desenvolvimento de uma cadeira de rodas com o princípio de funcionamento por auto-equilíbrio, visando possibilitar maior liberdade de movimentos ao deficiente físico, e consequentemente, uma locomoção mais intuitiva. O documento apresenta o projeto mecânico e elétrico de um protótipo em escala real, o modelo dinâmico do sistema e o projeto de 3 controladores: compensador estático com inclusão de integrador na malha direta, regulador linear quadrático e modos deslizantes. Cada controlador é aplicado à 3 estratégias de controle diferentes, cada uma com objetivos específicos de funcionamento. Ao final, são apresentados os resultados de simulações computacionais e testes práticos realizados com o protótipo, juntamente com a análise e comparação dos resultados.

 

Defesa de Exame de Qualificação – Vinícius Berndsen Peccin – 14/12/2018

29/09/2018 15:51
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Vinícius Berndsen Peccin
Orientador

Coorientador

Coorientador

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

Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Daniel Martins Lima, Dr. – UFSC/Blumenau

Data

Local

14/12/2018  14h00  (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Ricardo Hiroshi Caldeira Takahashi,  Dr. – MAT/UFMG

Prof. Paulo Renato da Costa Mendes, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Douglas Wildgrube Bertol, Dr. – UDESC/Joinville

Título

 

GPC e DMC Embarcados de Cômputo Rápido: contribuições para a formulação e otimização online em arquitetura paralela reconfigurável
Resumo: Em geral, o controle preditivo baseado em modelo (MPC) necessita do cômputo de um problema de programação quadrática (QP) a cada ciclo de controle. Esse cômputo pode ser considerado custoso do ponto de vista computacional e se tornar um limitante para a utilização do MPC em plantas com períodos de amostragem rápidos. Para contornar essa limitação e permitir a atuação em uma variedade maior de sistemas, pode-se utilizar um solver que faça o cômputo da ação de controle de forma eficiente e possa ser implementado em um hardware de rápida execução. Diversos trabalhos foram propostos para esse tipo de solução, mas a grande maioria foca nas características do MPC representado em espaço de estados, que é muito popular na academia. Dessa forma, outras formulações de MPC populares na indústria, como o GPC e o DMC, carecem de pesquisas na área de cômputo rápido no nível de integração com o solver.

Nesta pesquisa, propõe-se uma formulação integrada da técnica de controle com um método de programação quadrática, de modo a obter uma solução MPC de cômputo rápido e moldada para a implementação em arquitetura paralela. Os algoritmos integrados propostos foram testados, simulados e comparados em MATLAB. Os melhores métodos foram também implementados em FPGA e apresentaram bons resultados com um cômputo da ordem de microssegundos.

Defesa de Exame de Qualificação – Juan Gabriel Guerrero Grijalva – 7/12/2018

29/09/2018 14:29
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Juan Gabriel Guerrero Grijalva
Orientador Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

7/12/2018  14h00  (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

  Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Daniel Martins,  Dr. – EMC/UFSC

Prof. Anibal Alexandre Campos Bonilla, Dr. – CCT/UDESC

Título

 

Folding Mechatronics
Abstract: The exponential increase of people around the world, the concentration of population in urban areas; moreover the global need to develop efficient products lead to the apparition of new technologies. Under this perspective Folding Mechatronics proposes a novel procedure to develop mechatronic devices such as buildings, shelters, cars, furniture and robots being  folding capacity its main feature.

Reconfigurable mechanism offers the possibility to change mechanical properties in rigid structures such as morphology, stiffness, vibration avoidance, etc. Scissor-like elements (SLE) assembles are popular reconfigurable mechanisms, its kinematics usually are represented by conventional matrices approach. Due to the huge number of joints and links that  SLE assembles are built with, the matrices which represent its kinematics have plenty of rows and columns. The dynamic modeling of SLE assembles is not easy neither efficient due to the friction and stiffness embedded in its various joints and links. Mechatronic devices have a control system designed according to the needs of the application, in this case it is necessary to look for a control algorithm with low computational cost.

Thus we present a novel approach to deal with analysis and synthesis of SLE assembles based in Dual-quaternions and Screw theory. The dynamics of the system is obtained by identification, then linear time-invariant (LTI) and linear parameter-varying (LPV) models are available. Robust control based in polytope approach and Takagi-Sugeno (TS) fuzzy employing linear matrix inequalities (LMI) conditions are the control techniques chosen to develop a control algorithm which is going to be embedded in a microcontroller or a microprocessor. Hardware in the loop (HIL) is the way proposed to test the mechatronic system. Finally aiming to find an easy way to interact, internet of things (IoT) is pretended to be applied, between the various devices.  

Defesa de Exame de Qualificação – Flávio Gabriel Oliveira Barbosa – 5/12/2018

28/09/2018 16:00
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Flávio Gabriel Oliveira Barbosa
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

5/12/2018  9h00  (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

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

Prof. Adilson Gonzaga,  Dr. – SEL/EESC/USP

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – DAMM/IFSC

Título

 

Still Image Action Recognition for Android Mobile Devices
Abstract: We consider the fundamental computer vision problem of enabling computers to visually understand its surroundings. It is interesting to note that we continuously receive a large amount of visual data, and one of the most remarkable features of the human visual system is how rapidly, accurately, comprehensively and almost unconsciously we process this information, recognizing and understanding the complex visual world. To classify an object, a scene or a situation based on a single image can be trivial for humans, however, to enable a computer perform similarly is challenging. The still image action recognition (SIAR) is the task of localizing and classifying a person’s action based on a single image, and it is an extremely challenging problem due to factors such as person pose variation (e.g climbing), person context (e.g. gardening), and object-person interactions (e.g. phoning). Hence, the SIAR based systems have the potential to provide useful meta-data to many applications such as image understanding, human-computer interaction, indexing and searching of large-scale image archives, and it can be used in several other real-world tasks, as helping impaired people perform daily activities. The state-of-the-art algorithms on SIAR are based on deep Convolutional Neural Networks, which requires high computational power, and the use of these CNN based methods on embedded devices can be challenging due to the lower computational capacity and battery life (compared to high-end computers). The Mobile Artificial Intelligence (MAI) is the methodology of using artificial intelligence methods in the mobile context, as robots or smartphones, which requires to propose or adapt methods that are feasible with the hardware limitations. We intend to propose a SIAR that localizes and classifies human actions on an Android mobile platform with accuracy performance comparable to the state-of-the-art .

Defesa de Exame de Qualificação – Alana de Melo e Souza – 29/11/2018

28/09/2018 15:56
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Alana de Melo e Souza
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

29/11/2018  9h00  (quinta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

  Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. José Alexandre de França,  Dr. – CTU/UEL

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – DAMM/IFSC

Título

 

Sistema de Calibração Automática de Câmeras IP baseado na Projetiva do Movimento Humano
Resumo: Um programa de segurança bem elaborado permite analisar características físicas e comportamentais específicas do ser humano. Elas podem ser identificadas por algumas ferramentas e executadas em máquinas que processam automaticamente informações, a fim de garantir a segurança de usuários autorizados a entrar em locais restritos ou utilizar sistemas com informações privadas. Atualmente, é comum encontrar sistemas inteligentes com mais facilidade. A capacidade de combinar vídeo, processamento de imagem, análise e conectividade em alta definição torna os aplicativos um recurso essencial para as futuras inovações. Câmeras e outros equipamentos usados em vigilância por vídeo e visão computacional executam uma variedade de tarefas, tais como o processamento de sinal da imagem, transporte de vídeo, conversão de formatos, compressão e análise. Devido às frequentes melhorias tecnológicas nos sensores de vídeo, a tendência é substituir câmeras analógicas por IP. Esta nova tecnologia supera os requisitos de alto desempenho e flexibilidade, necessários para sistemas baseados em visão. Portanto, a atual pesquisa direciona ao desenvolvimento de um sistema de calibração automático de câmeras de vigilância. Uma nova solução para estimar a posição relativa de múltiplos sensores é estipulada através do movimento humano em cenas projetivas. A proposta dispensa o uso de alvos fixos de calibração para viabilizar e contribuir com a criação de sistemas visuais inteligentes destinados a reconstruir cenas 3D ou extrair métricas precisas para a área de segurança e biometria. O projeto é conduzido a desenvolver um sistema de calibração tridimensional com múltiplas câmeras onde o movimento humano é a característica principal para o procedimento. Mesmo que existam diferentes técnicas para efetuar a calibração de sistemas de múltiplas cenas, o mecanismo a ser utilizado que mais se adapta ao ambiente de vigilância é o Structure from Motion. Uma ciência que extrai conceitos métricos, formas, dimensões e posicionamento de quadros de imagens. Como resultados esperados, o trabalho pretende alcançar uma ampla pesquisa sobre a geometria de sistemas de múltiplas visões com foco em calibração de câmeras, para abranger o campo de visão computacional. Desenvolver uma aplicação eficiente baseada no cálculo do movimento cinemático humano para estimar os parâmetros extrínsecos e intrínsecos da rede de câmeras e assim apresentar um novo recurso invariante com base na geometria projetiva. Por conseguinte, hibridizar os métodos base de Structure from Motion, a fim de obter resultados mais precisos de calibração.

Defesa de Exame de Qualificação – Carlos Fernando Oliveira Cabeça Neves – 22/11/2018

28/09/2018 15:54
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Carlos Fernando Oliveira Cabeça Neves
Orientador

Coorientador

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Adão Boava, Dr. – EEL/UFSC

Data

Local

22/11/2018  9h00  (quinta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

  Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. José Mário Araújo,  Dr. – PPGESP/IFBA

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

Título

 

Sistema de Controle Via Rede utilizando IoT
Resumo: O avanço tecnológico tem ocorrido de forma mais intensa nos últimos anos. Esse fenômeno pode ser observado nos diversos seguimentos da sociedade, tais como, industrial, comercial, residencial, serviços, saúde, etc. Assim, os motivos dessas mudanças giram em torno da busca por melhores resultados em paralelo com maior comodidade. Esta revolução tecnológica que tem influenciado diversas aplicações, tais como smart cities, smart grids, smart buildings, smart homes, smart industry, etc., tem sido promovida por um tópico que está sendo bastante discutido atualmente, denominado de Internet das Coisas. Diversas áreas deverão se adequar a esta nova revolução tecnológica, como, por exemplo, a área de Sistemas de Controle via Rede. Sabe-se que interoperabilidade (entrada e saída de dispositivos sensores, atuadores e controladores) é um problema crucial a ser tradado pelos NCS’s, quando inseridos em um ambiente IoT. Além disso, Internet das Coisas implica na formulação da arquitetura de rede de comunicação em que o sistema de controle irá operar. Diante disso, as abordagens tradicionais de controle não possuem características autônomas e as arquiteturas de rede propostas não possuem gestão de tráfego com base nos requisitos de controle, considerando o contexto IoT. Assim, o objetivo deste trabalho é de propor uma estrutura de controle via rede interoperável para Internet das Coisas capaz de se auto-configurar, considerando a entrada e saída inderteminada de dispositivos e garantindo os requisitos de desempenho dinâmico de malha fechada. A solução proposta consiste na reformulação de sistemas de controle reconfigurável através dos conceitos de agentes autônomos, bem como no desenvolvimento de uma arquitetura de rede de comunicação baseada em redes definidas por software.

Defesa de Dissertação de Mestrado – Matheus Vítor de Andrade Pedrosa – 23/11/2018

28/09/2018 14:55
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Matheus Vítor de Andrade Pedrosa
Orientador

Coorientador

Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Carlos Eduardo Trabuco Dórea, Dr. – DCA/UFRN

Data 23/11/2018 (sexta-feira) – 9h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)

Banca Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – Presidente – DAS/UFSC;

Prof. José Mário Araújo, Dr. – PPGESP/IFBA;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC (suplente)

Título Invariância Positiva de Domínios Poliédricos para Sistemas Lineares na Perspectiva do Operador Delta
Resumo: Na literatura, são disponíveis métodos para obter conjuntos positivamente invariantes para sistemas de tempo contínuo e de tempo discreto usando o operador avanço. No entanto, não há referências mostrando como desenvolver métodos usando o operador delta. As propriedades de invariância positiva são usadas para, no sistema de malha fechada, respeitar as restrições nos estados do sistema e nas entradas de controle. Nesta dissertação, relações de invariância positiva de conjuntos poliédricos são propostas no contexto do modelo de operador delta para sistemas lineares de tempo discreto. A abordagem do operador delta é conhecida por ser de interesse quando se usam altas taxas de amostragem e também permite unificar conceitos e resultados em tempo discreto e em tempo contínuo. Neste contexto, as relações de invariância positiva do operador delta propostas, que são obtidas a partir dos resultados do operador avanço clássico, também mostram recuperar as relações de invariância de tempo contínuo quando o período de amostragem tende a zero. Mostra-se por meio de simulações que o desempenho do sistema de malha fechada em tempo discreto melhora à medida em que o período de amostragem diminui para o operador delta, diferentemente do operador avanço. Uma abordagem de programação linear também é proposta no contexto do operador delta para resolver o Problema de Regulação Linear sob Restrições em tempo discreto. Dois exemplos numéricos são explorados para mostrar que a solução do operador delta proposta se aproxima da solução de tempo contínuo quando o período de amostragem é pequeno. Além disso, apresenta uma análise e síntese de controladores em sistemas lineares discretos com o operador delta sujeitos a atuadores saturados.