Universidade estadual de campinas

PROJETOS DA ÁREA DE CIÊNCIAS EXATAS

Instituto de Computação

MONTAGEM DO GENOMA DA Xanthomonas axonopodis pv. citri

Alexandre Corrêa Barbosa (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. João Carlos Setubal (Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
No projeto de seqüenciamento da Xanthomonas axonopodis pv. citri foram seqüenciadas cerca de duzentos mil “reads”. Estes reads correspondem às pontas de cerca de sete mil cosmídeos (clones de tamanho entre 30000 e 50000 bp) independentes, e os “reads” restantes correspondem às pontas de plasmídeos (clones de tamanho entre 1000 e 5000 bp). Estes “reads” foram utilizados na montagem do genoma, resultando na formação de vários “contigs”. O objetivo deste trabalho foi ordenar tais “contigs” a partir das pontas de cosmídeos em um mapa físico, identificar o número de “gaps” restantes na montagem, e então obter um conjunto mínimo de cosmídeos a serem seqüenciados de maneira a cobrir os “gaps”, e assim obter-se a seqüência total do genoma da Xanthomonas axonopodis pv. citri. Para tanto, procedeu-se o aperfeiçoamento de um software desenvolvido pelo orientador em conjunto com o ex-aluno de Iniciação Científica, Renato Werneck, denominado “genscaff”, que obtém a melhor maneira pela qual os “contigs” estão ordenados, através da implementação de um modelo computacional de grafos. Com o aperfeiçoamento de tal software, passou-se então à determinação dos cosmídeos que deveriam ser seqüenciados para o fechamento do genoma, que acabou se mostrando essencial para a finalização do projeto.

Projeto Genoma - Bioinformática - Montagem de DNA

DESENVOLVIMENTO DE INTERFACE-USUÁRIO E VALIDAÇÃO DE UMA FERRAMENTA PARA TESTES DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO

Anderson Nunes Paiva Morais (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Eliane Martins (Orientadora), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Protocolos de comunicação são utilizados para interconectar sistemas computacionais através de redes. Torna-se necessário então a existência de ferramentas que testem de maneira adequada as implementações desses protocolos. A ferramenta de testes F-SOFIST (Ferry-clip with SOftware Fault-Injection Support Tool) é capaz de realizar testes em protocolos de comunicação injetando falhas por software. Porém existe a necessidade de uma interface mais eficiente, do tipo gráfica, para facilitar o seu uso, e da realização de testes com protocolos mais complexos, garantindo sua confiabilidade. Neste trabalho, foi desenvolvida uma interface gráfica utilizando o toolkit gráfico wxWindows2 (wx Windows for GTK) em conjunto com um framework desenvolvido em uma tese de mestrado. Também foi criado um novo elemento, designado de Test Manager para gerenciar as atividades realizadas pelos demais componentes da F-SOFIST durante os testes. Para validar a ferramenta foi escolhido um protocolo simples que possibilitou validar todas as características da ferramenta.

Interface-Usúario - Ferramenta para Testes - Testes de Protocolo

HagáQuê – IMPLEMENTAÇÃO DE UM EDITOR DE HISTÓRIAS EM QUADRINHOS

Eduardo Hideki Tanaka (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Heloísa Vieira da Rocha (Orientadora), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Cada vez mais, os computadores se fazem presentes no ambiente escolar. Porém, poucas são as ferramentas computacionais capazes de aproveitar os recursos tecnológicos disponíveis para o uso no aprendizado, adequando-se ao nível de desenvolvimento do aprendiz. Ao se levar em conta também que a produção de textos é importante no aprendizado da escrita e que uma das primeiras atividades nesta área é a criação de histórias em quadrinhos, foi proposta a implementação de um editor de histórias em quadrinhos, o HagáQuê. O editor foi desenvolvido através de prototipação, com o uso da linguagem de programação Delphi. Além de incentivar a produção de textos, o HagáQuê permite trabalhar com figuras de diversos formatos, gravar sons para a composição dos diálogos e da narração da história, criar automaticamente páginas em formato HTML para a publicação de uma história na Internet, entre outros. Considerando as dificuldades de um iniciante em utilizar tais recursos, o HagáQuê possui elementos que facilitam a interação, como botões de tamanho maior que os encontrados na maioria dos editores de texto ou de imagens. Com isto, espera-se que o HagáQuê possa ser utilizado no contexto escolar, nas mais diversas atividades realizadas por um aluno.

Informática na Educação – Ferramentas de Autoria – Histórias em Quadrinhos

CALIBRAÇÃO DINÂMICA DE CÂMERAS PARA RASTREAMENTO DE JOGADORES DE FUTEBOL DURANTE O JOGO

Fábio Dalla Costa Figueiredo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Neucimar Jerônimo Leite (Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
A fim de tornar possível a análise objetiva da dinâmica do jogo de futebol, é importante conseguir o maior número de informações possíveis sobre os jogadores durante o jogo. Entre estas informações, podemos citar a trajetória do jogador durante a partida. Dados contínuos sobre posição, velocidade e aceleração dos jogadores, em função do tempo, permitem estudos sobre aspectos biomecânicos, fisiológicos ou estratégicos. A busca desses objetivos passa por uma automatização do processo de medição dos deslocamentos dos jogadores durante a partida. Para extrair dados reais dos jogadores a partir da imagem digitalizada, é realizada uma calibração dinâmica das câmeras que permite a transformação (reconstrução) imagem-objeto das coordenadas dos jogadores. Este projeto foram foi focado no estudo e desenvolvimento de algoritmos para a calibração dinâmica das câmeras durante o jogo de futebol. Os algoritmos implementados estão integrados ao sistema Dvideow (Digital Vídeo for Biomechanics versão Windows), que foi desenvolvido a partir de uma cooperação entre o Instituto de Computação (IC) e do Laboratório de Instrumentação para Biomecânica (LIB) da Faculdade de Educação Física (FEF) da UNICAMP. Todo sistema foi desenvolvido na linguagem C++, no programa Visual C++.

Processamento de Imagens - Calibração Dinâmica - Rastreamento

ANÁLISE FORENSE DE INTRUSÕES EM AMBIENTES UNIX

Guilherme Cesar Soares Ruppert (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Paulo Lício de Geus (Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Com o aumento da importância das redes de computadores e da Internet, um assunto que tem se tornado cada vez mais preocupante é a invasão em sistemas computacionais de pessoas não autorizadas e maliciosas. Este trabalho visa o estudo de técnicas para identificação e reconstituição de intrusões em sistemas computacionais e redes de computadores sob plataforma Unix, visando identificar como se deu a invasão, quem seria o invasor e quais danos foram causados por ele durante o ataque. Com isso pode-se realizar laudos periciais para investigações desses crimes eletrônicos. Foram abordadas várias técnicas para se obter as evidências necessárias envolvendo: análise de segurança, análise de arquivos “log”, auditoria do sistema de arquivos, análise de processos e “core files”, recuperação de dados apagados e outros. Foram também abordados procedimentos que, aplicados a um sistema ainda não comprometido, viabilizem e facilitem uma eventual análise forense posterior.

Invasão de Computadores - Forense Computacional - Redes de Computadores

O ESTUDO DE COMPACTAÇÃO DE IMAGENS UTILIZANDO A SEGMENTAÇÃO MULTI-ESCALA

José Flávio Aguilar Paulino (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Neucimar Jerônimo Leite (Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Este trabalho visa dar seqüência à pesquisa desenvolvida no Instituto de Computação (IC) da Unicamp sobre a utilização da segmentação de imagens na compactação parametrizada e análise de imagens. Através de uma segmentação multi-escala são definidas regiões discretas da imagem, que serão analisadas e processadas através de filtros. O processamento das regiões da imagem é feito através de modificações lineares e depois com modificações não lineares. A utilização de uma segmentação multi-escala na compactação de imagens permite que o grau de degeneração da imagem original seja parametrizado pelo usuário. O objetivo deste trabalho é reconstruir a imagem original através das regiões processadas de tal forma a obter uma representação mais compacta da imagem original. Além disso, visamos nesse trabalho desenvolver ferramentas para a manipulação e análise das regiões da imagem, permitindo a utilização destas ferramentas em futuras pesquisas para compactação e reconhecimento de imagens.

Imagem - Compactação - Segmentação

UMA FERRAMENTA DE INJEÇÃO DE FALHAS PARA O GUARANÁ

Márcio Kikuti (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Eliane Martins (Orientadora), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Sistemas computacionais são cada vez mais utilizados em operações complexas, e um mau funcionamento pode causar grandes prejuízos. É de fundamental importância testar eficientemente esses sistemas, e assegurar seu funcionamento mesmo na presença de falhas. Injeção por software permite estudar, com baixo custo, o comportamento de sistemas na presença de falhas. Para criar essa ferramenta, utilizou-se o Sistema de Padrões JACA, criado pelo aluno de mestrado do Instituto de Computação UNICAMP, Nelson Guilherme ([e-mail]). Os padrões permitem criar uma ferramenta independente do sistema computacional, facilmente extensível e portável. O ambiente Java foi escolhido para implementar o projeto, devido ao seu contínuo crescimento no mercado, sua portabilidade e robustez. Em particular, utilizou-se o protocolo de meta-objetos Guaraná para possibilitar características reflexivas à linguagem Java. Essas novas características permitem que a ferramenta injete falhas com baixa interferência no sistema sob teste. Além de validar o sistema de padrões, permite ao usuário testar e validar sistemas computacionais escritos em Java de forma eficaz com uma ferramenta capaz de se adaptar a novas necessidades ou mesmo a melhoria de funcionalidades já existentes.

Teste por Injeção de Falha - Reflexão Computacional - Padrões de Projeto

XINGÓ: MICROPROCESSADORES RECONFIGURÁVEIS

Marcio Rogério Juliato (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Paulo Cesar Centoducatte (Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Sistemas dedicados são projetados para um mercado de larga escala, onde baixas margens de lucro por produto são compensadas por altos volumes de produção, onde é essencial a redução de tamanho/peso, potência consumida e tempo para lançar o produto de modo a manter a sua competitividade (time-to-market). Desse modo tem-se buscado integrar memórias, processadores e ASICs em um único chip, numa metodologia chamada 'System-On-a-Chip' (SOC), atribuindo característica de reconfiguração a tais sistemas de forma a torná-los mais flexíveis. Neste contexto foi desenvolvido o projeto Xingó que consiste em um sistema que acoplado ao kit de prototipagem P-4032 da Algorithmics torna-se uma poderosa ferramenta de prototipagem de sistemas dedicados, contando para isso com uma FPGA de grande capacidade, um bloco de memória e um processador MIPS R4000. Com Xingó torna-se possível a prototipagem de processadores e coprocessadores reconfiguráveis bem como a utilização de um processador de mercado (no caso o R4000). No decorrer do projeto Xingó foi projetada e fabricada uma placa de circuito impresso (PCB) e como processo de validação final do Xingó será implementado um sistema dedicado de descompressão, em tempo de execução, de músicas em formato MP3, descrito na linguagem de descrição de hardware (VHDL).

Arquitetura de Computadores - Descompressores de Código - Microprocessadores Reconfiguráveis

CONSTRUÇÃO DE UMA INTERFACE PARA A FERRAMENTA DE TESTES CONDADO

Mateus de Castro Polastro (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Eliane Martins (Orientadora), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
A crescente demanda por sistemas informatizados, em especial por sistemas que oferecem riscos financeiros e/ou de vida humana, vem criando a necessidade de uma atividade de teste mais bem planejada e executada. Isto porque a atividade de teste de software é um elemento crítico da garantia da qualidade de software e representa a última revisão de especificação, projeto e especificação. Devido à complexidade e conseqüente custo da atividade de testes de software é necessário a utilização de ferramentas que minimizem o esforço necessário para a realização dos testes e aumentem a sua acurácia e cobertura. Para isso vem sido desenvolvida uma interface gráfica baseada no framework desenvolvido para o ambiente ATIFS, que é um Ambiente integrado de Testes baseado em Injeção de Falhas por Software que dá suporte para a geração, execução e análise dos resultados dos testes. O trabalho tem seu foco na geração dos testes que utiliza a ferramenta ConDado para sua geração e estes são baseados em Máquina Finita de Estados Estendida (MFEE) que é inserida no sistema através da Linguagem de Especificação de Protocolos (LEP). Desta maneira tornar-se-á possível, através da interface gráfica em desenvolvimento, gerar os casos de teste, inserir restrições para selecionar os casos de testes gerados e verificar as propriedades da MFEE.

Teste - Geração - Interface

SIMULAÇÃO PARA AVALIAÇÃO DO MECANISMO DE TOLERÂNCIA A FALHAS NO 2K

Rodrigo Teruo Tomita (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Cecília Mary Fischer Rubira (Orientadora), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Em um mundo onde a informática se faz cada vez mais presente, a confiabilidade dos sistemas de computadores torna-se uma necessidade constante, um fator imprescindível para o desempenho adequado de aplicações críticas. Estas aplicações vão desde satisfazer o cliente mais exigente até preservar as vidas que são confiadas a esses sistemas. A confiabilidade em um sistema operacional, por exemplo, deve ser grande, de modo que os mecanismos para garanti-lo devem ser eficientes, principalmente se este sistema operacional for baseado em componentes distribuídos. Este é o caso do 2K, sistema operacional aberto desenvolvido pela Universidade de Illinois. Desse modo, foi desenvolvido um mecanismo de simulação para o protocolo de tolerância a falhas descrito em "Design Framework for Reliable Enviroment in 2K" por Paulo Astério e Dulcinéia Carvalho. Este simulador foi desenvolvido utilizando a linguagem JAVA. Numa primeira etapa, foram criadas classes que simulavam a parte do 2K que faria interface com o simulador. Em seguida, foram criados os clientes e serviços, e finalmente foram implementados as classes responsáveis pela tolerância a falhas. O projeto permite que sejam simuladas falhas nos serviços, bem como a recuperação do sistema perante elas, seja por um pedido de nova tentativa, pela indicação de uma réplica já existente do serviço, ou pela instanciação de um novo serviço.

Tolerância a falhas - 2K - JAVA

SOFTWARE BÁSICO PARA O GUARÁ - UM CLUSTER DE ALTO DESEMPENHO

Ulisses Furquim Freire da Silva (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Tomasz Kowaltowski(Orientador), Instituto de Computação - IC, UNICAMP
Os sistemas do tipo Beowulf têm representado uma importante alternativa aos sistemas comerciais na área de processamento de alto desempenho. Tal importância deve-se ao uso de componentes relativamente baratos, disponíveis no mercado, e também pela utilização do sistema operacional Linux, muito estável, robusto, de código fonte aberto e gratuito. Estas vantagens representam uma eficiência comparável a de máquinas muito caras a um custo muito inferior. O Guará é um cluster do tipo Beowulf instalado no Laboratório de Alto Desempenho do IC, que possui 66 computadores interligados por uma rede muito rápida e para a sua utilização foram desenvolvidos ou adaptados softwares já existentes. Além de facilidades para instalação e atualização do sistema operacional, foram instalados e configurados softwares para controle de concorrência como o PVM e MPI. Um ambiente foi configurado de modo que os usuários do Guará pudessem utilizar efetivamente os 66 processadores. Também foram criados scripts para o controle centralizado do cluster e um sistema de monitoração das condições físicas das máquinas como temperatura, velocidade dos ventiladores, uso do processador, uso da rede. Uma interface gráfica foi feita para a visualização das condições físicas de todas as máquinas do Guará ao mesmo tempo. No desenvolvimento foram utilizados C, a biblioteca LAM/MPI, e Python/Tkinter.

Beowulf - Linux - Alto Desempenho