Esta linha desenvolve pesquisas e ensino em Banco de Dados com ênfase no gerenciamento de dados distribuídos, sejam eles espaciais, complexos, fuzzy ou regras.

A linha desenvolve, também, pesquisas em Gestão do Conhecimento, seja nos aspectos mais técnicos, como a Mineração de Dados, seja nos aspectos organizacionais relevantes a todo o ciclo do conhecimento.

Trabalho Cooperativo Suportado por Computador (CSCW), principalmente o suporte à decisão cooperativa e o suporte à cooperação nas ciências e engenharias, é um tópico de pesquisa com bastante atividade na linha.

Principais Temas de Pesquisa

Gerência de dados distribuidos: Web, Clusters e Grids

O objetivo principal dessa gerência de dados distribuídos está na geração de novas técnicas de gerência para três ambientes, a saber, Web, Clusters de PCs e para Grids, envolvendo alocação, replicação, gerência de execução de serviços e processamento de consultas.

Embora a Web venha sendo usada intensamente na última década, surgiram novos padrões tecnológicos como serviços web (WebServices) junto à XML. A composição de serviços web implica em nova forma de gerência de dados, como por exemplo, novas técnicas de gerência de transações e processamento de consultas XML. No contexto de Clusters de PCs, o barateamento desses sistemas, aliado aos modelos de software para compartilhamento de memória distribuída (DSM) vem trazendo novos desafios para o armazenamento e manipulação de dados com processamento paralelo. Finalmente, os Grids computacionais surgiram mais recentemente para prover ambientes que integram recursos computacionais variados, que são gerenciados por organizações distintas e geograficamente distribuídas. Os Grids trazem uma necessidade inovadora na gerência de dados, combinando os problemas encontrados na Web com os problemas dos Clusters.

Aplicações de Bioinformática tipicamente gerenciam um grande volume de dados, dinâmicos, multidimensionais, com níveis de complexidade distintos, e provenientes de diversas fontes heterogêneas (seqüenciamento de proteínas e gens, dados sensoriais, digitalização de imagens, entre outros). Tais características demandam a utilização de tecnologia avançada para um gerenciamento adequado e um desempenho satisfatório na manipulação dos dados armazenados, extração e gerência de conhecimento a partir desses dados. Essas aplicações têm sido alvo de avaliação de técnicas de gerência de dados distribuídos e serviços web.

 
Interoperabilidade de Bases de Dados Geográficas

Tendo em vista que a interoperabilidade entre bases de dados é uma necessidade crescente entre as diversas instituições que trabalham com informação georeferenciada, esta atividade tem como objetivo desenvolver ferramentas e sistemas para apoiar a integração de Bases de Dados Geográficas ou Espaciais e promover a interoperabilidade dos sistemas e ferramentas que as utilizam. São estudadas, também, metodologias para integração semântica e física, bem como para cooperação na integração e utilização dessas bases.

 
Mineração de dados

São realizadas pesquisas em mineração de dados, sejam em dados convencionais, espaciais e/ou temporais. A ênfase reside desenvolvimento de novos algoritmos e no aperfeiçoamento de algoritmos já consagrados.
 
 
Cooperação e recuperação de informações multidimensionais

Investigar as técnicas de busca e recuperação de informações utilizadas na Internet, analisando sua eficiência e adequação para o usuário. Identificar modelos e interfaces utilizados para especificar ferramentas cooperativas de manuseio de fontes de informações. Investigar a necessidade de ferramentas para integração semântica de visões e bases de dados buscando a interoperação de bases de dados heterogêneas.

 
Novos Algoritmos e Arquiteturas para Bancos de Dados Espaciais Distribuídos

Os Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Espaciais Distribuídos – BDED – integram a tecnologia dos Bancos de Dados Distribuídos – BDD – e dos Bancos de Dados Espaciais – BDE.

A questão relativa ao processamento de operações espaciais em BDED tem tido pouca atenção a despeito de sua importância central em BDE. Nesse sentido estão sendo identificadas, discutidas e desenvolvidas soluções para as novas questões que surgem no processamento de operações espaciais em sistemas de bancos de dados espaciais distribuídos.

Outro objetivo desta atividade é comparar o desempenho de estruturas espaciais armazenadas em memória secundária (disco) em ambiente paralelo de troca de mensagens. Está sendo também explorada a implementação dentro do GOA de árvores R e PMR, unindo os benefícios do paralelismo e dos serviços de persistência oferecidos pelos SGBD.

Ainda neste tópico se encontram as pesquisas em filtros raster. A técnica de filtragem-e-refino para o processamento de junções espaciais serviu como ponto de partida para muitas abordagens que visam a melhorar o desempenho dessa operação. Propusemos os filtros raster como uma alternativa atraente ao uso puro e simples de caixas limitantes (minimum bounding rectangles) principalmente no processamento de coleções de polígonos. Em nossos desenvolvimentos estendemos esta técnica e a adaptamos ao processamento de polilinhas.

Estamos desenvolvendo uma metodologia para particionar adaptativamente objetos espaciais arbitrariamente complexos que possa ser incorporada aos algoritmos usados na criação de estruturas de dados análogas às R-trees. Pretende-se com isso obter uma técnica de indexação que funcione igualmente bem tanto para grandes coleções de objetos poligonais simples como para pequenas coleções de objetos poligonais complexos. 

Model Driven Architecture

A MDA é uma nova metodologia de desenvolvimento de sistemas, que fornece um alto nível de abstração para o desenvolvimento de aplicações distribuídas. A MDA separa a tarefa de modelagem dos detalhes de implementação, sem perder a integração entre o modelo e o desenvolvimento da aplicação em uma plataforma específica. O processo de desenvolvimento MDA emprega os padrões UML (Unified Modeling Language), MOF (Meta-Object Facility) e CWM (Common Warehouse Meta-model) para especificar sistemas independentes de plataforma de implementação. As especificações feitas no modelo MDA podem ser implementadas em plataformas proprietárias ou abertas, incluindo-se CORBA, Java, .NET e XMI / XML.

 

A Linha de Pesquisa em MDA pretende propor soluções para as seguintes questões:

  • Como deve ser a especificação do comportamento de um sistema de forma a garantir a correção do processamento, ao mesmo tempo em que se mantém o nível de abstração da especificação;
  • Quais mecanismos a funcionalidade de transformação entre modelos deve possuir de forma a facilitar a customização dos ambientes orientados a modelos; e
  • Como aplicar o desenvolvimento orientado a modelo, de forma eficiente, na modelagem de processos de negócio apoiados por Serviços Web.

 

As pesquisas são realizadas em parceria com empresas e órgãos de governo, especialmente com os Ministérios da Defesa, Ministério do Planejamento e Comando do Exército. Nesse projeto, diferentes aspectos da MDA estão sendo pesquisados, testados e utilizados com sucesso no desenvolvimento de um sistema real.

Professores

 

 

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