Alfredo Goldman vel Lejbman.

A conservação das florestas é um tema relevante social e ecologicamente, infelizmente, parte dessas florestas são desmatadas e degradadas anualmente. Para monitorar essas áreas, diversos programas utilizam imagens de sensoriamento remoto inspecionadas automaticamente e por especialistas. O projeto ForestEyes propôs uma metodologia inovadora para detectar desmatamento em florestas, combinando Ciência Cidadã e Aprendizado de Máquina Tradicional. O sistema desenvolvido se mostrou assertivo e promissor, com a colaboração de voluntários. Neste projeto, propõe-se a criação de um protótipo de jogo digital em que o usuário identifica regiões de desmatamento na imagem utilizando-se de sensoriamento remoto. A interação e interface do usuário, bem como o design do jogo serão frutos de investigação.

Plataformas paralelas e distribuídas disponíveis hoje estão se tornando cada vez mais heterogêneas. Supercomputadores são construídos para explorar essa heterogeneidade usando CPUs, GPUs, FPGAs e outros aceleradores. O objetivo em um ambiente heterogêneo é utilizar diferentes recursos para realizar uma determinada tarefa no menor tempo possível e reduzir o consumo de energia. O consumo de eletricidade resulta em custos de manutenção interna e é uma fonte de poluição e emissões de gases. Por esse motivo, o consumo de energia e a sustentabilidade dos sistemas de computação se tornaram uma grande preocupação para pesquisadores de computação de alto desempenho. No lado das aplicações, os Scientific Workflows (SW) se tornaram comuns, e sua execução automatizada e eficiente em plataformas de computação em larga escala é o assunto de extensa pesquisa e desenvolvimento. Este projeto explorará vários aspectos dos SWs e outras aplicações em máquinas heterogêneas, com foco na sustentabilidade. Em particular, a parceria entre os pesquisadores vinculados a instituições brasileiras e o pesquisador brasileiro vinculado à University Grenoble Alpes, Danilo Carastan dos Santos, jovem pesquisador de destaque, fortalecerá o avanço nesta área de estudo a partir da intersecção de diferentes perspectivas. -- Chamada CNPq/MCTI/FNDCT N 22/2024 - Programa Conhecimento Brasil - Apoio a Projetos em Rede com Pesquisadores Brasileiros no Exterior

Techno-Human Systems of The Future (THUS The Future) é o pilar de Aplicações e Metodologias Computacionais da iniciativa International Research Centre (IRC) Transitions, resultado da colaboração entre o Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS), França, e a Universidade de São Paulo (USP), Brasil. Fundado em 2023, o THUS The Future é um grupo de pesquisa composto por professores e pesquisadores do Brasil e da França. Nossas principais áreas de pesquisa incluem sistemas autônomos, megacidades, agentes inteligentes e cadeias de suprimentos sustentáveis. Coordenadores: Alfredo Goldman (IME USP), Jaime Simão Sichman (Poli USP) e Afonso Ferreira (CNRS).

In this project we join efforts and expertise from several Computer Science re-searchers on High Performance Computing (HPC). Our main goal is to promote high impact research on two areas of HPC: resource management and on new computer architectures. Each area is divided in various topics. Each topic is lead by an experienced researcher and it will be tackled with the help of collaborators and students. With this project we want to provide not only the research itself but also the synergy of São Paulo State researchers.

Ajuste Fino, Desenho de Experimentos, e Análise
Estatística para Coprojeto de Hardware/Software

O projeto A.D.A. -- Assistente Distribuı́da Avançada -- propõe a criação de uma assistente pessoal distribuída inteligente, isto é, uma agente virtual capaz de interagir com o usuário a partir de um ecossistema de dispositivos, como os IoT (Internet das Coisas), por meio de comandos de voz em português. Esses comandos serão transcritos para programas cujas operações básicas serão disponibilizadas pelos aparelhos administrados pela assistente. O projeto será segmentado em cinco subprojetos de diferentes áreas da computação. Ao final, será criada uma prova de conceito, de código aberto, que irá demonstrar as capacidades da assistente e aplicações em domínios de interesse público e privado.

Desenvolvimento de modelos, técnicas, métodos e sistemas de software visando à melhoria da vida da população urbana por meio da utilização da tecnologia da informação e da comunicação. Essa pesquisa envolve técnicas avançadas de Computação em Nuvem, Internet das Coisas, Computação de Alto Desempenho, Engenharia de Software, Big Data e Aprendizado de Máquina.

O projeto consiste em explorar o uso do modelo BSP (Bulk Synchronous Parallel) em dois ambientes ligados a computação de alto desempenho. Os dois ambientes são: Placas Gráficas (GPUs) e nuvens computacionais. No primeiro caso, vamos começar usando o modelo BSP para previsão de desempenho de aplicações paralelas, mas vamos também pesquisar ambientes com mais de uma GPU e o uso conjunto de CPUs e GPUs. No segundo caso, queremos estudar o desempenho de aplicações paralelas escritas no modelo BSP em nuvens. Vamos começar inicialmente com nuvens controladas, onde todo o ambiente é conhecido, de forma a termos mais dados
para a segunda fase que vai consistir no uso de nuvens públicas. Escolhemos como ambiente inicial o OpenStack. Vamos também pesquisar o uso de várias aplicações simultaneamente, possivelmente alterando o número de processadores BSP e máquinas virtuais.

The cloud computing is an important factor for environmentally sustainable development. If, in the one hand, the increasing demand of users drive the creation of large datacenters, in the other hand, cloud computing?s ?multitenancy? trait allows the reduction of physical hardware and, therefore, the saving of energy. Thus, it is imperative to optimize the energy consumption corresponding to the datacenter?s
activities.
Three elements are crucial on energy consumption of a cloud platform: computation (processing), storage and network infrastructure. Therefore, the aim of this project is to provide different techniques to reduce energy consumption regarding these three elements.
Our work mainly focuses on energy saving aspects based on virtualization, i.e., pursuing the idea of the intensive migration of classical storage/processing systems to virtual ones. We will study how different organizations (whose resources are combined as hybrid clouds) can cooperate with each other in order to minimize the energy consumption without the detriment of client requirements or quality of service.
Then, we intend to propose efficient algorithmic solutions and design new coordination mechanisms that incentive cloud providers to collaborate.

O processamento paralelo e distribuído é uma realidade nos sistemas computacionais há muitos anos. No entanto, observa-se no histórico mais recente, o crescimento dos horizontes de sua aplicação em função de uma nova realidade de mercado, a qual oferece preços muito competitivos para os mais diversos tipos de plataformas de hardware, implicando no aumento das ofertas de soluções e, consequentemente, de demandas de aplicações da sociedade em geral. Logo, se no passado não muito distante, problemas e questões relacionadas ao processamento paralelo e distribuído surgiam em função do desenvolvimento de aplicações caracterizadas por necessitarem
de uma grande quantidade de recursos computacionais, hoje surge uma nova classe de problemas em função da pluralidade de dimensões que as novas plataformas de processamento oferecem. Esta pluralidade reflete a incorporação nas plataformas de execução de diferentes tecnologias de hardware com suporte ao processamento intensivo e paralelo, incluindo não apenas os multiprocessadores e aglomerados de computadores, mas tambémFPGAs, GPUs, grades e nuvens computacionais.
Dentre os efeitos observados, buscam-se novos modelos computacionais para solucionar as diferentes questões operacionais que se apresentam nesta nova realidade. Neste contexto, o presente projeto se insere apresentando a criação do LEAPaD, um laboratório, virtualmente distribuído entre as instituições parceiras, vocacionado em explorar questões ligadas ao gerenciamento das ações que envolvem o processamento paralelo e distribuído. O LEAPaD, acrônimo para Laboratório de Estudos Avançados em Sistemas Paralelos e Distribuídos, se institui de forma a consolidar linhas de atuação ligadas aos programas associados a este projeto, buscando explorar soluções para construções de aplicações e sistemas de gerenciamento e exploração de processamento de alto desempenho em arquiteturas paralelas e distribuídas, tais como FPGAs, ambientes multiprocessados e com GPUs,
aglomerados de computadores e de grades e nuvens computacionais.

A tecnologia de serviços web possibilita encapsular serviços e torná-los acessíveis
via internet. A visão de Internet do Futuro contempla a existência da Internet de
Serviços. Dentre os vários desafios, está a necessidade da criação de técnicas de
combinação de serviços. A técnica mais convencional, chamada de Orquestração,
envolve a utilização de um nó central que controla e executa a composição. Uma
alternativa mais recente, conhecida como Coreografia, envolve um modelo em que
diferentes serviços colaboram de maneira descentralizada para prover um serviço
complexo.
Mas, até o momento Coreografias ainda foram pouco estudadas, neste projeto
nós nos propomos a estudar dois aspectos importantes de Coreografias, a análise de
interdependências e de estabilidade e a análise em tempo de design e de execução
de coreografias.

Este projeto visa estudar o comportamento de redes sem fio utilizando
grafos evolutivos. Estes grafos fornecem previsões sobre o
comportamento das redes sem fio, permitindo assim a tomada de ações
adaptativas mais apropriadas para as características dessas redes.

O projeto está concentrado em duas linhas principais o estudo
de aplicações e a investigação de como trabalhar em ambientes
distribuídos.

No primeiro objetivo queremos analisar as possíveis aplicações de
algoritmos baseados em grafos evolutivos nas redes tolerantes a
atraso. Já temos resultados iniciais que mostram o quanto os
algoritmos tradicionais para redes tolerantes a atrasos estão
próximos de possíveis valores ótimos.

No segundo objetivo pretendemos criar formas para o uso de
grafos evolutivos em ambientes distribuídos, como desafio
inicial pretendemos estudar a construção dos grafos evolutivos
a partir de informações apenas locais.

Neste projeto temos como objetivo a verificação e análise
experimental de diversos problemas de computação distribuída com novos
algoritmos de gerenciamento de recursos. Serão estudados os seguintes
tópicos de maneira mais aprofundada: Algoritmos adaptativos,
Escalonamento de tarefas BSP maleáveis e Ambientes de data-flow
tolerantes a falhas.

O projeto Baile aqui descrito tem como objetivo estudar problemas relacionados ao desenvolvimento e uso de coreografias em ambientes de grande escala, em particular no contexto de Computação em Nuvem. O projeto irá investigar como tornar possível a evolução de coreografias à medida em que novos serviços e novas versões de serviços tornam-se disponíveis e como manter o sistema funcionando com desempenho aceitável na presença de falhas e mudanças dinâmicas na nuvem. A abordagem irá basear-se (1) no desenvolvimento de metodologias e catalogação de boas práticas para a implementação correta de serviços fracamente acoplados e (2) na representação explícita das dependências entre os serviços de forma que reconfigurações dinâmicas possam ser executadas sem a quebra dessas dependências de forma a permitir a evolução robusta e eficiente de coreografias de serviços em ambientes complexos de grande escala.

CHOReOS rationale is sustaining decentralized service choreographies in the Future
Internet. It revisits the concept of choreography-centric service-oriented systems to
introduce a dynamic development process and associated methods, tools, and middleware
? referred to as CHOReOS Integrated Development and Runtime Environment (IDRE) ?
for software systems coordinating services in the Ultra Large Scale Future Internet.

Objetivo deste projeto como um todo é a proposta de uma abordagem para Melhoria de Processos de Software adequada à realidade nacional. Para tal este projeto foi dividido em três subprojetos com linhas de pesquisa específicas, mas são complementares na questão de resultados esperados. O primeiro subprojeto, observado na Seção 2.1, tem dois objetivos. O primeiro é propor uma abordagem para Melhoria de Processo de Software que seja adequado a micro e pequenas empresas. O segundo subprojeto tem como papel dentro projeto maior apoiar o primeiro subprojeto quanto a avaliação da continuidade do programa de melhoria ao longo do tempo. O terceiro subprojeto também serve como apoio ao primeiro subprojeto por que este considera a aprendizagem organizacional que é o objetivo do todo programa de melhoria de processo, e que auxilia em seu crescimento.

Este projeto trata da investigação dos desafios de confiabilidade (dependability) advindos
dos chamados sistemas distribuídos dinâmicos característicos das novas tecnologias
de redes de computadores, tais como redes móveis ad-hoc (MANET), redes
veiculares ad-hoc (VANET), Worldwide Interoperability for Microwave Access
(WiMax), Airborn Networks, DoD Global Information Grid, peer-to-peer (P2P) etc.
As aplicações típicas desse tipo de rede têm uma característica em comum: são
altamente dinâmicas em suas composições - em termos de membros participantes
e recursos disponíveis em dado instante. Tal dinamismo resulta em incertezas e
não previsibilidade do ambiente computacional que colocam enormes desafios para
a implementação de mecanismos de confiabilidade que garantam o funcionamento
correto do sistema.

O projeto aqui proposto visa o desenvolvimento de uma versão completa do middleware do InteGrade, que opere de modo autônomo em ambientes de grande escala e forneça suporte a ambientes de computação móvel e computação ubíqua. Apesar dos avanços já obtidos e do nível de maturidade do projeto, ainda existem diversos desafios que precisamos atacar. Em particular iremos concentrar a pesquisa em áreas que permitirão o funcionamento da grade de forma mais autônoma, diminuindo a necessidade atual de intervenção de administradores humanos; estas áreas incluem escalonamento inteligente, tolerância a falhas, mobilidade, fornecimento de garantias de qualidade de serviço e armazenamento distribuído de dados de forma robusta. Iremos também explorar o uso da grade para diferentes classes de aplicações e aprimorar a sua escalabilidade.

Projeto Capes - DAAD (PROBAL)

Este projeto visa estudar o comportamento de transmissão multimídia em redes sem fio utilizando grafos evolutivos. Estes grafos fornecem previsões sobre o comportamento das redes sem fio, permitindo assim a tomada de ações adaptativas mais apropriadas para as características dessas redes. A primeira parte desse trabalho pretende analisar as propostas recentes para distribuição escalável de multimídia e entender como esses modelos poderiam beneficiar-se da utilização de grafos evolutivos para a distribuição sobre redes sem fio. A segunda parte compreende analisar com mais detalhes o recente modelo combinatório - \emph{grafos evolutivos} - que pode aproximar o comportamento dinâmico de redes sem fio, utilizando a noção do tempo em grafos. Com este modelo é possível formalizar vários resultados relativos a roteamento já conhecidos anteriormente e desenvolver novos protocolos eficientes em diversas métricas. Em particular, uma questão fundamental concerne o caráter aleatório, pouco previsível e distribuído das redes sem fio. Assim, concentraremos nossos esforços na extensão do modelo dos Grafos Evolutivos para que ele possa levar em conta essas características, através por exemplo de modelos onde exista algum grau de incerteza.. Os algoritmos de roteamento que serão concebidos estarão então ainda mais perto da realidade das redes sem fio autônomas. Finalmente, temos como meta unir os resultados dos dois estudos anteriores de forma a usar possíveis noções de previsibilidade na transmissão multimidia em redes sem fio, além do aprimorimento do modelo de grafos evolutivos para suprir necessidades específicas das transmissões de áudio e vídeo.

O Projeto InteGrade (\url{http://integrade}) visa desenvolver um middleware inovador que permita a
utilização de recursos computacionais ociosos existentes em instituições acadêmicas e empresariais para a execução de aplicações científicas, industriais e de entretenimento que demandem alto podercomputacional. O middleware é baseado em tecnologias avançadas de objetos distribuídos e fornece suporte à execução de aplicações paralelas com um nível significativo de comunicação entre os nós (ao contrário de aplicações tipo \emph{bag of tasks} onde não há comunicação entre os nós).

O middleware do InteGrade possibilita a formação de \emph{Grades Computacionais Oportunistas}, i.e., coleções de aglomerados (\emph{clusters}) de computadores formados a partir de máquinas já existentes em um grupo de instituições. O objetivo do InteGrade é oferecer aos usuários da Grade esse enorme poder computacional sem comprometer a Qualidade de Serviço oferecida aos usuários locais e respectivos donos dos computadores compartilhados, os quais devem sempre ter prioridade.

The highly dynamic behavior of wireless networks make them very difficult to evaluate, e.g. as far as the performance of routing algorithms is concerned. However, some of them have a predictable dynamics, as the temporal variations in the network topology are somehow deterministic.

Recently, a graph theoretic model -- the \emph{evolving graphs} -- was proposed to help capture the dynamic behavior of these networks, in view of the construction of least cost routing and other algorithms.

We first implemented an evolving graph based routing protocol, and then evaluated such protocol compared to other major ad-hoc protocols through simulations. Our experiments showed that evolving graphs have all the potentials to be an effective and powerful tool in the development of algorithms for dynamic networks, with predictable dynamics at least. In order to make this model widely applicable, however, some practical issues still have to be addressed and incorporated into the model, like adaptive routing and stochastically predictable behavior .

This proposal aims to the extend the ongoing work that has being done by the MOBIDYN project (cooperation between FAPESP and INRIA on process number 04/14303-6).

As technology advances in the area of wireless networks and micro-electro-mechanical, it became possible to develop enhanced wireless communication micro-processed devices, with very low-cost, low-energy consumption and extremely reduced in size. These devices, when inter-connected, create a network called Wireless Sensors Networks (WSN).

There is a wide range of applications for these networks, in areas such as monitoring of environment conditions and colleting data in remote locations. These networks behavior is extremely dynamic. A key topic in this research is the routing algorithms taking into account the energy constraints.

The objective of this study is to analyze a recent combinatorial model - Evolving Graphs - that can harness the complexity of evolving environments. Such modeling helps to capture the behavior of dynamic networks over time allowing the formalization and improvement of the analysis of algorithms.

O projeto tem por finalidade o desenvolvimento de uma infra-estrutura de middleware genérica para o aproveitamento de recursos ociosos em sistemas distribuídos para permitir a resolução paralela de problemas computacionais. As metas específicas são: 1) desenvolver e implementar um protótipo pré-comercial da infra-estrutura de middleware; 2) desenvolver e implementar tecnologia para garantir a segurança e a qualidade de serviço dos usuários; 3) realizar experimentos a fim de analisar a eficácia e eficiência dos sistemas desenvolvidos.

Além da consolidação de um grupo de computação móvel no departamento de ciência da computação da USP, nós também pretendemos atrair mais alunos para esta área de pesquisa. A partir dos trabalhos desenvolvidos também deve ser possível encontrar novos temas interessantes que também devem ser estudados posteriormente. Um dos temas que já surgiu, é o desenvolvimento de um sistema aberto para a localização de unidades móveis baseado apenas na potência do sinal, já existem dois sistemas deste tipo, um da Microsoft (Radar) e outro Finlandês (Ekahau), ambos proprietários. Entre os objetivos principais temos a criação de alguns sistemas em computação móvel, e a publicação de artigos em conferências e periódicos.