Defesa de Tese de Doutorado – Luís Fernando Arcaro – 8/4/2019

17/05/2019 15:58
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Luís Fernando Arcaro
Orientador Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC
Data

 

 8/4/2019  8h00   (segunda-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
 

Banca

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

Prof. Sandro Rigo,  Dr. – IC/UNICAMP;

Prof. Luiz Cláudio Villar dos Santos, Dr. – INE/UFSC;

Prof. Eduardo Augusto Bezerra, Dr. – DEEL/UFSC.
Título

 

 Increasing the Reliability and Applicability of Measurement-Based Probabilistic Timing Analysis
Abstract: As the complexity of computer architectures grows in order to improve performance and/or to reduce costs, the use of modern processors in the design of Real-Time Systems (RTSs) is increasingly hampered by the emergence of timing effects that challenge determining reliable and tight bounds for tasks’ Worst-Case Execution Times (WCETs). The Measurement-Based Probabilistic Timing Analysis (MBPTA) technique aims determining probabilistic WCET bounds (i.e. pWCETs) by applying Extreme Value Theory (EVT) on tasks’ execution time measurements, and is hence promising in handling hardware complexity issues within RTSs’ design. Hardware-level time-randomized processors were recently proposed as a means to cause computing systems’ timing behaviour to become more easily analysable through probabilistic tools, and are designed replacing deterministic or speculative internal information with (pseudo-)random numbers. The scientific research whose outcomes are presented in this thesis produced contributions on two distinct fronts. In first place, we proposed and applied methods for evaluating the reliability of pWCET estimates produced using MBPTA, based on collecting large execution time samples and then comparing (1) the pWCETs against the largest observed execution times, and (2) pWCETs’ exceedance densities against their expected values. These evaluations led us to conclude that EVT probabilistic models intended to yield more precise bounds may often lead to pWCET underestimations, and we hence recommended that upper-bounding models should instead be used for deriving pWCETs with increased reliability. In second place, we evaluated the hypothesis that randomized scheduling techniques can benefit the timing analysis of tasks executed on multithread pipelines through MBPTA, by causing the yielded execution times to meet the technique’s basic application requirements. For that, we considered both (A) a scheduler that employs a purely random policy, and (B) a randomized scheduler capable of limiting the timing effects of inter-thread interference, without compromising analysability, by using a credit-based eligibility regulation mechanism.
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Defesa de Dissertação de Mestrado – Andrea López Agudelo – 4/4/2019

17/05/2019 15:48
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Andrea López Agudelo
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data 4/4/2019 (quinta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – IFSC;

Prof. Tiago Loureira Figaro da Costa Pinto, Dr. – EMC/UFSC;

Profa. Analucia Vieira Fantin, Dra. – LABMETRO/UFSC.
Título Desenvolvimento de um Sistema Biométrico por Análise da Marcha em Cenas de Vídeo
Resumo:  A análise da marcha humana é uma das características biométricas comportamentais que atualmente está sendo percebida como uma solução atrativa para reconhecer pessoas, devido a que permite a sua identificação a distância, sem necessidade de uma câmera com alta resolução ou de um processo invasivo, pois diferentemente de técnicas como a impressão digital, o reconhecimento facial ou da íris, não é necessária a interação explicita entre o usuário e o sensor. A marcha é uma sequência de movimentos repetitivos dos ossos e músculos do corpo que permitem o seu deslocamento. Estes movimentos padrões são universais, mas únicos em cada pessoa, portanto, é possível identificar alguém pela sua forma de se deslocar. No presente trabalho desenvolveu-se um protótipo de sistema biométrico por análise da marcha, o qual usa o sensor Kinect da Microsoft para a extração das coordenadas 3D de 20 juntas do corpo durante a caminhada, as quais são pré-processadas para o posterior cálculo dos parâmetros da marcha, como: características antropométricas, de distância relativa entre outras. Usando a medida da distância entre os tornozelos no andar, se identificou automaticamente o tempo de início e de finalização do ciclo da marcha, obtendo-se os dados relevantes para efetuar a etapa de classificação das pessoas. Implementou-se um conjunto de algoritmos de classificação, usando uma abordagem clássica e uma abordagem baseada em series temporais para o processo de reconhecimento de pessoas. Finalmente, os resultados evidenciam que a abordagem baseada em series temporais apresenta um melhor desempenho.
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Defesa de Tese de Doutorado – Vitor Mauro Fiori – 4/4/2019

17/05/2019 15:45
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Vitor Mauro Fiori
Orientador Prof. Ivo Barbi, Dr. – PPGEAS/UFSC
Data

 

 4/4/2019  8h00   (quinta-feira)

Auditório do Fotovoltaica – Sapiens Parque
 

Banca

 Prof. Ivo Barbi, Dr. – PPGEAS/UFSC (orientador)

Prof. Fernando Luiz Marcelo Antunes,  Dr. – DEE/UFC

Prof. Carlos Henrique Illa Font, Dr. – PPGEE/UTFPR

Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC
Título

 

 Novo Inversor Fotovoltaico Conectado à Rede Elétrica Sem Transformador com Eliminação da Corrente de Modo Comum
Resumo: A geração de energia elétrica a partir do Sol tornou-se uma das mais promissoras fontes alternativas de energia. A viabilidade dos sistemas fotovoltaicos (FVs) dependem dos inversores, que precisam ser eficientes, leves, pequenos, de baixo custo e seguros. Neste sentido, esta pesquisa tem por objetivo propor uma nova topologia inversora, aplicada aos sistemas geradores FVs, conectada à rede elétrica sem transformador, com eliminação da corrente de modo comum. Essa nova topologia, utiliza a mesma quantidade de interruptores que o inversor de tensão ponte completa. Seu circuito equaliza os potenciais do polo negativo do módulo FV com o terminal de saída do inversor, evitando a circulação da corrente de fuga capacitiva. O princípio de funcionamento, a técnica de modulação, o dimensionamento e a modelagem da nova topologia são apresentados na pesquisa. Os modelos estáticos e dinâmicos deduzidos são comprovados por simulações e por experimentos em laboratório. As simulações foram realizadas considerando-se sistemas geradores FVs com potência de 1500 W, com o inversor alimentado em 400 V e uma rede elétrica de distribuição de 220 V / 60 Hz. Para conexão à rede elétrica é proposto um filtro baseado no LCL clássico. O novo inversor foi validado experimentalmente, conectado à rede elétrica empregando o filtro proposto, a partir de um protótipo com potência de 1000 W e com as mesmas tensões de entrada e saída, especificadas nas simulações.

 

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Defesa de Dissertação de Mestrado – Henrique Amaral Misson – 3/4/2019

17/05/2019 15:43
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Henrique Amaral Misson
Orientador Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Fernando Silvano Gonçalves, Dr. – IFSC
Data 3/4/2019 (quarta-feira) – 9h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. David Pereira, Dr. – ISEP/IPP/Portugal;

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

Prof. Jean-Marie Alexandre Farines, Dr. – DAS/UFSC.
Título Applying Formal Verification Techniques to Safety-Critical Systems Design
Abstract:  The development of safety-critical systems is a task that requires high levels of assurance of the functional and non-functional requirements expected in its project. Due to the complexity of these systems, which involve many functionalities and constant interaction with the external environment, where a failure in its operation can cause serious consequences, the use of verification techniques are crucial to validate these requirements, since properties that describe the correct functioning of the target system are confronted with its current model. Despite the existence of efficient verification techniques, often the need to complement this approach is fundamental to cover some gaps left by existent limitations and ensure system correctness. In this sense, many efforts by communities and companies have been made in integrating these verification methods, but this is still a great challenge. With this, a verification process involving techniques like model checking, runtime verification and analysis of software behavior are foreseen in the proposal of this work. In order to apply this approach, a UAV project is used as a case study, where the main focus is to validate the scheduling problem of the involved software.
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Defesa de Dissertação de Mestrado – Daniel Siedersberger – 2/4/2019

17/05/2019 15:41
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Daniel Siedersberger
Orientador Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Erico Leão, Dr. – UFPI
Data 2/4/2019 (terça-feira) – 9h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Tiago Semprebom, Dr. – IFSC;

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

Prof. Frank Siqueira, Dr. – INE/UFSC.
Título Avaliação de Esquemas de Formação de Árvores de Clusters em RSSF de Larga Escala
Resumo:  Topologias cluster-tree são comumente empregadas em aplicações de Redes de Sensores sem Fio em larga escala, onde os nodos são implantados de forma aleatória. Contudo, o uso dessa topologia apresenta uma série de desafios em relação à conectividade e ao escalonamento de mensagens, sendo necessários métodos eficazes para formação e operação da mesma. Neste contexto, o presente trabalho propõe implementar e avaliar o funcionamento de dois métodos de formação de topologia cluster-tree. Primeiramente, um esquema baseado no protocolo Spanning Tree é implementado e avaliado sobre diversas condições. Com base nos resultados observados, esse trabalho propõe a arquitetura ACArch composta por uma combinação de métodos de descobrimento de vizinhança, formação da rede e escalonamento de mensagens. Essa proposta visa formar uma rede flexível, com melhor desempenho e capaz de se adaptar a diversos cenários. Simulações realizadas apresentam uma significativa melhora no desempenho da rede quando comparada à outros protocolos.
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Defesa de Tese de Doutorado – Roque Oliveira Bezerra – 22/3/2019

17/05/2019 15:38
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Roque Oliveira Bezerra
Orientador Prof. Ricardo José Rabelo, Dr. – DAS/UFSC
Data

 

 22/3/2019  14h00   (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
 

Banca

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

Prof. Nelson Souto Rosa,  Dr. – CIN/UFPE;

Prof. Frank Augusto Siqueira, Dr. – INE/UFSC;

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

 

 Uma Proposta de Arquitetura de Resiliência Computacional para Infraestrutura baseadas em SOA de Empresas Virtuais
Resumo: Empresas Virtuais (EV) é um tipo de rede colaborativa de organizações na qual grupos de empresas se unem dinâmica, lógica e temporariamente para melhor atender a demandas de mercado. Atuando como se fosse uma única empresa, compartilham recursos, custos e riscos de um negócio, representando assim um proeminente modelo de sustentabilidade, especialmente para pequenas e médias empresas. Uma das pré-condições para atuar numa EV é que os sistemas computacionas dos seus membros interoperem para que os processos de negócio associados à EV possam ser executados sem problemas pelos mais diversos sistemas envolvidos. Esta tese explora um cenário onde todos os sistemas das empresas são implementados de uma forma que possam ser expostos como serviços de software numa perspectiva SOA (Service Oriented Archiecture), serem invocados pelos processos de negócio da EV em questão e, ao mesmo tempo, possam ser compartilhados com os outros membros. Desta forma, quando uma EV é formada, um grande sistema distribuído baseado em serviços é dinamicamente criado. Dado que em uma EV novas empresas podem entrar e outras sair ao longo do processo geral, tal sistema não é estático, mas sim deve alterar sua composição, tanto em tempo de projeto, quanto em tempo de execução. Como cada empresa pode participar simultaneamente em mais do que uma EV, isso também significa que cada um dos seus serviços poderá estar envolvido ao mesmo tempo em inúmeras orquestrações, porém em diferentes contextos de negócio e requisitos de qualidade de serviço. Este sistema computacional (e seus inúmeros serviços) deve permanecer operacional ao longo de todo ciclo de vida da EV de forma a sustentar a execução dos processos e, assim, do negócio. Em um sistema como esse, largamente distribuído e com serviços implementados em diferentes tecnologias, várias falhas podem ocorrer. Esta tese propõe uma arquitetura computacional para um sistema de resiliência para esse cenário, fazendo com que o sistema como um todo se recupere diante das falhas e mantenha o nível de qualidade de serviço geral do negócio da EV. Após pesquisa na literatura, não foram encontrados trabalhos que cobrissem a área de intersecção resiliência:SOA:EV. Baseado no modelo de referência de computação autonômica MAPE-K, a arquitetura proposta é auto-resiliente e foi concebida ela mesma como SOA; portanto distribuída, com baixo acoplamento e escalável. Além disso, seu projeto contempla as modernas visões de economia orientada a serviços, compreendendo ecossistemas de provedores de serviços de software. Para garantir a permanência da EV em operação, várias técnicas consolidades de tolerância a falhas foram empregadas, combinadas e adaptadas ao cenário em questão, atuando tanto reativamente como pró-ativamente, e respeitando os níveis de responsabilidade das camadas de negócio, TI e de infraestrutura computacional. Um robusto protótipo de software foi implementado como prova de conceito, onde se buscou utilizar o maior número possível de padrões abertos de TI. Ele foi avaliado experimentalmente em um cenário controlado de EV. Ao se aplicar indicadores de desempenho de referência, a arquitetura mostrou-se promissora, suportando a execução dos sistemas da EV na quase totalidade dos casos mesmo diante de inúmeras falhas. A implementação teve algumas simplificações e o desenho da arquitetura partiu de uma série de pressupostos. Ao final, conclusões finais do trabalho são apresentadas bem como um conjunto de trabalhos futuros é sugerido.

 

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Defesa de Dissertação de Mestrado – Hiago Antônio Sirino Dangui – 22/3/2019

17/05/2019 15:35
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Hiago Antônio Sirino Dangui
Orientador Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Antônio Luiz Schalata Pacheco, Dr. – INEP/UFSC
Data 22/3/2019 (sexta-feira) – 13h30

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Telles Brunelli Lazzarin, Dr. – DEEL/INEP/UFSC;

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC.
Título Desenvolvimento de Sistema de Aquecimento por Indução Eletromagnética para Controle de Temperatura de Compressores
Resumo:  A indústria de compressores realiza um grande número de ensaios para avaliar as características de seus produtos e tipicamente esses ensaios precisam ser realizados com o compressor operando em regime permanente. A variável que mais demora para alcançar a condição de regime permanente é a temperatura do corpo do compressor, dado que o processo natural de aquecimento pode demorar mais de três horas. Como forma de reduzir esse longo tempo de regime transitório e aumentar a produtividade dos ensaios de avaliação, esta dissertação propõe um sistema de controle da temperatura do corpo do compressor que pode ser integrado às bancadas de ensaios. O atuador empregado é baseado no aquecimento por indução eletromagnética e foi desenvolvido especificamente para esta aplicação. Seu acionamento é realizado com uma estrutura ressonante, que foi adaptada para operar de forma automática. O sistema proposto foi validado experimentalmente em bancada de ensaios de compressores e os resultados indicam que o regime permanente da temperatura do corpo do compressor pode ser alcançado em aproximadamente 10 min, o que, para a bancada empregada como estudo de caso, representa uma redução de até 90% do tempo de regime transitório. Apesar da redução expressiva no tempo necessário para realização dos ensaios, não foi observada influência do sistema proposto no resultado final dos ensaios, o que indica que sua adoção na indústria é promissora.
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Defesa de Dissertação de Mestrado – Thamiris Lima Costa – 22/3/2019

17/05/2019 15:32
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Thamiris Lima Costa
Orientador Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Ebrahim Samer El Youssef Dr. – UFSC
Data 22/3/2019 (sexta-feira) – 9h00

Auditório da FEESC
Banca Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Henrique Simas, Dr. – EMC/UFSC;

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

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC.
Título Modelagem e Controle de um Veículo Aereo Não Tripulado
Resumo:  Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle para o modelo do veículo aéreo não tripulado (VANT) apresentado por (Vendrichoski, 2017). Este modelo consiste de um VANT em estrutura H com quatro rotores inclináveis equipado com uma câmera. A estrutura apresentada permite que o VANT decole e pouse verticalmente. Este tipo de estrutura em H é pouco explorada, entretanto em aplicações nas quais são necessárias maiores velocidades o formato em H juntamente com a inclinação dos rotores apresentam-se como características vantajosas. A câmera é acoplada ao corpo do VANT através de um mecanismo (gimbal) que possibilita uma maior mobilidade para o apontamento da câmera. O modelo dinâmico é não linear e pode ser visto como uma composição de dois subsistemas, onde se tem uma parte translacional subatuada e uma parte rotacional totalmente atuada. Neste trabalho é desenvolvido um controlador para cada um destes subsistemas. O sistema de controle como um todo é projetado com o propósito de lidar com as questões da subatuação e das não linearidades presentes no modelo e que também seja capaz de rastrear as trajetórias de posição e orientação do VANT bem como a estabilização do mesmo perante dinâmicas não modeladas, incertezas paramétricas e perturbações externas. A estrutura de controle proposta consiste de um sistema em cascata na qual na malha externa é realizado o controle do subsistema translacional e na malha interna é realizado o controle do subsistema rotacional. Na malha de controle externa é realizada uma compensação das não linearidades no subsistema translacional e em seguida também é utilizada a técnica de controle  a fim de agregar robustez ao sistema. Com o objetivo de que a malha externa apresente um desempenho satisfatório, escolhe-se uma técnica de controle para a malha interna de forma que esta tenha uma ação de controle rápida e robusta. Para tal fim a técnica escolhida para a malha interna consiste no controle por modos deslizantes de segunda ordem baseado no algoritmo de controle super-twisting. Esta técnica, além de agregar robustez ao sistema e possuir uma ação de controle rápida, também apresenta a propriedade de atenuação do chattering, efeito comum ao controle por modos deslizantes de primeira ordem. Para avaliar o desempenho do sistema de controle, são realizadas simulações e os resultados apresentados são considerados satisfatórios visto que os objetivos propostos foram alcançados.

 

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Defesa de Tese de Doutorado – Karila Palma Silva – 21/3/2019

17/05/2019 15:22
Defesa de Tese de Doutorado
Aluna Karila Palma Silva
Orientador Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC
Data

 

 21/3/2019  14h00   (quinta-feira)

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Adenilso da Silva Simão,  Dr. – ICMC/USP;

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

Prof. Alex Sandro Roschild Pinto, Dr. – INE/UFSC;

Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC (suplente).
Título

 

 Contributions to the Estimation of the Worst-Case Execution Time using Measurements in Real-Time Systems
Abstract: As the use of computers proliferates in our society, systems with strict timing requirements — or Real-Time Systems (RTS) — become ever more common. A critical step in designing such systems is determining whether tasks meet their timing constraints. For that, Worst-Case Execution Time (WCET) analyses are necessary. At the same time, modern systems’ demand for increasingly complex software requires more powerful and complex computers being used. These facts make RTS’ WCET analysis an increasingly harder challenge. In this context, the objective of this work is to investigate and propose methods that can be used to deal with complex computer architectures for estimating WCET using measurements. The technique known as Measurement-Based Probabilistic Timing Analysis (MBPTA) promises producing WCET bounds for RTS’ tasks based on the analysis of execution time measurements through Extreme Value Theory (EVT). For that, MBPTA requires the analysed tasks’ maximum observed execution times to adhere to an extreme value distribution and allows determining execution time values expected to be exceeded only with arbitrarily low probabilities (pWCETs). Several works suggest the use of Generalized Pareto or the Generalized Extreme Value models, while others consider the Gumbel or the Exponential models more adequate. In this work, firstly we perform an assessment on the tightness of the WCET bounds determined through these models. For that, we considered a time-randomized platform, in which MBPTA should yield remarkably reliable results in order to be deemed usable in the general case. Posteriorly, we performed an assessment of the adequacy of MBPTA to estimate the pWCET of a task executed on a complex architecture with Linux. For that, we chose to perform the analysis of a task that is frequently used in temporal analysis with fixed input data known to induce high execution times and employed a large execution time validation sample collected using the Perf tool. We use the Perf tool in order to deduct the direct interference from other tasks and interrupt handlers. Real-time tasks executed on complex architectures suffer large indirect interference from other activities executing on the same system, hence generating noise in the observed execution times. In this context, it is difficult to determine the worst scenario for tasks’ measurement-based temporal analysis. The timing variability induced both by hardware effects and by the execution paths depend, directly or indirectly, on the input data used. Our experiment shows that the input data generally used in temporal analysis, known to induce high execution times, may in fact produce shorter execution time for a task executed on such platforms. It is hence necessary to select the input data that induce high execution times in this context, to provide reliable WCET estimates. In this work, we performed an assessment of the execution times of real-time tasks with respect to the input data, i.e., (1) verifying the sensitivity of the task execution times to the input data used, and (2) the quantitative assessment of their impact on the resulting execution times. Tasks that are sensitive to input data require input data that maximizes the execution time being searched in order to obtain reliable pWCETs. In order to select input data for performing MBPTA on complex architectures, one possible approach for finding the worst-case input data of a task with respect to its execution time is by employing optimization algorithms, e.g., a genetic algorithm. However, the large timing variability observed on complex architectures hinders the comparison of execution time measurements obtained using different input data. In this context, we (1) performed an assessment of different measurement methods, (2) implemented a genetic algorithm in which the fitness function is based on execution time measurements selected using both traditional and novel methods, and (3) estimated probabilistic WCET bounds for a task, using the worst input data obtained through the developed genetic algorithm. We highlight that the proposed work is justified by its scientific relevance and by the potential positive economic impact arising from methods for the determination of WCET estimates.
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Defesa de Tese de Doutorado – Aujor Tadeu Cavalca Andrade – 20/3/2019

17/05/2019 15:11
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Aujor Tadeu Cavalca Andrade
Orientador Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Ricardo Alexandre Reinaldo de Moraes, Dr . – PPGEAS/UFSC
Data

 

 20/3/2019  14h00   (quarta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
 Banca Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Luiz Affonso H. Guedes,  Dr. – DCA/UFRN;

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

Prof. Gustavo Medeiros de Araújo, Dr. – UFSC/Araranguá.
Título

 

 Arquitetura para Detecção, Identificação e Tratamento de Outliers em Rede de Sensores Sem Fio de Larga Escala
Resumo: As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) surgem como uma importante área de pesquisa, integrando trabalhos relacionados às áreas de comunicação e sensoriamento. Os cenários de uso desse tipo de rede são vastos, podendo ser citadas as aplicações de monitoramento ambiental, industrial, hospitalar, dentre outras. Neste contexto, o cenário deste estudo é sobre o monitoramento de grandes áreas, as quais possuem especificidades desafiadoras para seu monitoramento como: grande área de cobertura espacial, variação na quantidade de sensores por área, dificuldade de implantação, e geração de grande quantidade de dados anômalos. Os recursos computacionais limitados dos nodos, associados à instalação em possíveis ambientes hostis impactam diretamente na coleta dos dados e nos tipos de falhas geradas. O principal desafio é o de extrair informações significativas, a partir dos dados brutos. Nesse sentido, técnicas para a detecção de outliers vêm ganhando cada vez mais destaque, contribuindo para melhorar a qualidade dos dados coletados. O aperfeiçoamento dessas técnicas, juntamente com técnicas para identificação e tratamento de outlier pode ser usado para detectar sensores defeituosos, filtrar dados ruidosos e descobrir eventos rele- vantes. Nesta tese foi proposta uma arquitetura para detecção, identificação e tratamento de outliers em RSSF de larga escala. Para tanto, busca-se associar o método de detecção de outlier baseado em estatística ao método de aprendizagem de máquina para identificar e classificar as anomalias e, em seguida, tratá-las adequadamente. Adicionando, há uma estratégia de monitoramento inovadora para formação de redes cluster-tree baseada em dados. Os principais resultados alcançados foram: na precisão da detecção do evento vi- sando identificação e tratamento do outlier ; em um estratégia de monitoramento voltada a formação cluster-tree baseada em dados com diferentes tempos de monitoramento; na adaptabilidade às mudanças e no atendimento online do monitoramento; na tomada de decisão eficiente por meio da integração da correlação de informação espaço-temporal na detecção e tratamento de eventos.

 

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