Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo Branco.

Projeto Equoedu-Ambiental
	Descrição: Levar aos grupos de terapias conhecimentos de educação ambiental, incentivando a inclusão social e a educação inclusiva.

O projeto visa a proposição e avaliação de metodologias de testes que possam ser executados em ambientes indoor e outdoor, de modo a (i) reproduzir cenários reais de ataques no espectro eletromagnéticos a infraestruturas críticas e (ii) permitir a avaliação da eficácia das técnicas de mitigação ou contra-ataque propostas. Os ensaios serão conduzidos com base em dois estudos de caso de aplicações reais: desenvolvimento de metodologias de contra-ataque para neutralizar a ação de jammers em subestações de energia elétrica que visem interferir na coordenação e na sincronização temporal dos equipamentos de proteção do sistema elétrico via GPS; e identificação, de forma automática, da presença de drones ilícitos no entorno de áreas de acesso restrito.

O ensino de programação para crianças e adolescentes envolve o aprendi-
zado de diversas habilidades e conhecimentos de forma interativa, didática e
moderna, além de inseri-los na atual sociedade informatizada em que vive-
mos. Esse projeto tem como objetivo a integração da plataforma de ensino
de baixo custo voltada ao ensino de programação e lógica, utilizando concei-
tos de sistemas embarcados, storytelling, computação tangível e programação
visual, em escolas da rede pública, com o objetivo de permitir que o ensino
de ciência seja realizado de forma lúdica e criativa, e que a vivência permita
a consolidação do conhecimento. A meta é ensinar programação e lógica de
um modo divertido, interativo, prático e colaborativo, no qual a criança possa
se sentir parte de um projeto grande e de importância para a história sendo
contada. Ressalta-se, ainda, a utilização de VANTs (Veículos Aéreos Não
Tripulados), carros robóticos e outros sistemas embarcados, o que proporcio-
nará que a plataforma utilizada permita uma experiência única de aplicação
dos conceitos básicos de programação e lógica associado ao ensino de ciências
(sejam elas exatas ou biológicas). Além disso, um programa de simulação
será usado quando um sistema embarcado não for acessível, permitindo que
mesmo escolas com baixa renda possam se beneficiar do ensino/aprendizagem
proporcionado pela plataforma de ensino de programação.

Com base na análise do número de ingressantes do sexo feminino nos cur-
sos de Ciências Exatas e da Terra nas três maiores Universidades públicas
Paulistas (UNICAMP, UNESP e USP), é possível observar a grande disparidade entre o número de homens e mulheres, reforçando o estigma de ser uma
área majoritariamente masculina, e corroborando com os diversos resultados
de pesquisas publicados recentemente. Buscando reverter esse quadro, que
tem se repetido desde 2000 no ICMC-USP e de mais longa data na sociedade
de modo geral, este projeto tem como objetivo explorar um conjunto de ações
para a divulgação científica e tecnológica que tem como público alvo meni-
nas e mulheres na cidade de São Carlos-SP e região, corroborando com ações
da Sociedade Brasileira de Computação (SBC) que visam tanto a inserção
de computação no ensino fundamental e médio, quanto a inclusão de mu-
lheres na computação (este último por meio do programa Meninas Digitais).
Para aumentar o impacto dessas ações, este projeto propõe o desenvolvimento
de um ambiente de ensino virtual, apoiado por um currículo e materiais de
código fonte aberto, que poderão ser trabalhados nas escolas de ensino fun-
damental e médio de São Carlos e região para apresentar a área de exatas
de uma maneira lúdica e acessível para a população leiga, removendo assim
o estigma de que esses são cursos exclusivamente masculinos (o projeto terá
início com 5 escolas). Além disso, o projeto também visa estabelecer parcerias
público-privadas com objetivo de ampliar a inclusão feminina no mercado de
trabalho como, por exemplo, por meio da realização de cursos e minicursos
para treinamento de mulheres voltados para o setor de tecnologia da informa-
ção. Nesse contexto, a escolha pela cidade de São Carlos-SP, considerada a
capital da tecnologia, e sua região, tem um papel estratégico uma vez que se-
dia unidades da USP e UFSCar, duas das principais universidades públicas do
país, e uma Universidade privada (UNICEP). Dessa maneira, o projeto tem
potencial para atrair centenas de estudantes de todo o estado para os cursos
oferecidos não só nas Universidades Estaduais (USP, UNESP e UNICAMP),
mas também nas diversas Universidades Federais e privadas espalhadas pelo
estado de São Paulo. Espera-se que as ações promovidas pelo projeto pos-
sam ser replicadas por outras instituições de ensino, oferecendo meios para
a consolidação de Políticas Públicas visando fortalecer o papel feminino na
sociedade ao promover a igualdade de gênero no ingresso ao ensino superior
e, em particular, nas carreiras ligadas às ciências exatas.

Projeto e desenvolvimento de um jogo educativo baseado na plataforma REMAR e na engine UNITY. O jogo "Mar do Saber" é um jogo educativo sobre a vida marinha, integrado a plataforma REMAR, permitindo sua customização por professores e educadores. O REMAR é uma plataforma que disponibiliza jogos para ensino na modalidade EAD (Projeto gerenciado e financiado pela RNP e CAPES).

Groups of heterogeneous autonomous vehicles (aerial, ground, underwater, etc) are going to invest human environment including battlefields. Due to their characteristics, they are natural candidates to integrate the Internet of Things (IoT), a dynamic and global network infrastructure where intelligent nodes are interconnected. By including autonomous vehicles into IoT, it will be possible to compose the Internet of Mobile Things (IoMoT), which introduces new opportunities and challenges. IoMoT offers the number, so the parallelism, a hierarchical infrastructure (UAV, SWARM, Data center), redundancy, mobile and multiple view angles and cooperation possibilities. But IoMoT also raises challenges related to scalability, group control, synchronization, power consumption, limited embedded resources and limited action time so an important turnover. All these dimensions introduce manifold security issues, so in this project we will focus on security considering the global future IoMoT context. Our project is first based on an in-depth study of security requirements based on the state of the art attacks. Then we specify some reference scenarios that will be used to perform analysis of risk and vulnerability to cyber attacks. In a third step we detail a method and countermeasures to secure the IoMoT, it will be based on adaptive encryption and identification schemes that will rely on High Performance and Energy Efficient Embedded Computing, Redundancy, Cooperative and Adaptation within the whole infrastructure.

From an embedded system perspective, the autonomy of critical systems like UAV will rest on two pillars, which are the correct sensing (image, radar, etc.) of the environment and the system health and the ability to make decisions in order to deal with unforeseen events. These two aspects require high performance computing (HPC) capabilities but the SWaP (Size Weight & Power) constraints of such embedded systems impose limited resources (computing, sensors, communications, memories). A solution to deal with these antagonist forces is the design and use of self-adaptive systems. The development of such solutions requires i) reconfigurable hardware, ii) reconfigurable software with flexible programing capabilities, iii) monitoring capabilities including variability modeling and iv) decision making to adapt hardware/software/sensors configuration and mission plan to changes related to the environment and the system health.

Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver um sistema de referência de atitude, orientação e posição baseado em um filtro de Kalman robusto e recursivo (FKRR) deduzido em outro projeto, com apoio da FAPESP. Este FKRR apresenta um desempenho melhor que o filtro de Kalman padrão para fazer a fusão dos dados de uma unidade de medida inércia (UMI) de baixo custo. Este tipo de UMI não apresenta a mesma qualidade dos sinais medidos em UMI de custo elevado. Será desenvolvimento um algoritmo array do FKRR para implementação do sistema proposto em ponto fixo em uma FPGA (Field Programmable Gate Array). Este projeto será executado em parceria com o Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI), com o Laboratório de Robótica Móvel (LRM) ambos da USP em São Carlos e com a Scania Latin America Ltda.. Nestes laboratórios estão sendo desenvolvidas pesquisas nas áreas de robótica, controle e filtragem robustas, e estimativa de atitude e posição de veículos autônomos. Estes dois laboratórios e a empresa Scania, que compreendem as unidades sediadas no Brasil e na Suécia, têm desenvolvido pesquisas relacionadas com caminhões autônomos. Os resultados obtidos nesta proposta serão aplicados neste projeto de P&D que está sendo desenvolvido em parceria com a Scania.

Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) são aeronaves que podem voar de forma autônoma, sem a existência de um piloto humano, e podem ser usados, atualmente, em diferentes tipos de aplicações, civis ou militares. O que permite que essas aeronaves sigam uma trajetória de voo pré- programada é o sistema de controle autônomo, responsável por manter a aeronave estável e realizar tarefas de navegação. Esse estágio de pesquisa no exterior tem como objetivo o estudo de técnicas de estimativas estatísticas para realizar a fusão de dados dos sensores da aeronave permitindo uma melhor navegabilidade e também a obtenção de valores mais robustos que possam auxiliar na detecção e desvio de obstáculos. Os resultados serão obtidos com simulações na ferramenta Simulink do software Matlab.

A área de estudo do presente projeto está localizada na microbacia hidrográfica do rio São Lourenço, Esta área está intensamente ocupada pela agricultura, com destruição da mata ciliar em inúmeros pontos. O rio São Lourenço é um rio que banha os Estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, nasce no município de Campo Verde/MT e deságua no Pantanal, sendo um dos principais afluentes da Bacia do rio Paraguai. O objetivo geral deste projeto é Recuperar nascentes em áreas representativas da bacia do alto curso do Rio São Lourenço contribuindo com a ampliação das ações de recuperação ambiental e proteção de recursos hídricos no alto rio São Lourenço, bem como com a consolidação do novo Código Florestal Brasileiro, a partir da implantação e avaliação de unidades demonstrativas de restauração ecológica em trechos de Área de Preservação Permanente degradada.

O presente projeto tem por objetivo a melhoria e a ampliação da infraestrutura de pesquisa dos laboratório de pesquisa da USP. Neste projeto, o Laboratório de Sistemas Embarcados Críticos (LSEC) foi contemplado com verba.

A arquitetura orientada a serviços (SOA) possui ampla utilização em aplicações computacionais empresariais, sendo os Web services a sua implementação mais comum. A utilização de SOA também tem sido proposta para sistemas embarcados, embora pouco possa ser encontrado na literatura sobre o seu uso para sistemas embarcados críticos. Este projeto discute a utilização de SOA para o desenvolvimento desta classe de sistemas, mais especificamente para sistemas aviônicos, focando os veículos aéreos não tripulados (VANTs). Sistemas embarcados críticos possuem requisitos específicos, tais como alta confiabilidade e resposta em tempo real, tornando o uso de SOA mais desafiador do que em aplicações comuns. A abordagem proposta considera que sistemas embarcados críticos complexos possuem partes não críticas (ou de baixa criticidade) em segurança, onde o uso de SOA pode contribuir para tornar o desenvolvimento dessas partes mais simples e flexível. Em particular, SOA deve ser utilizada para a implementação e definição de serviços flexíveis e dinâmicos, por meio de um framework e para a utilização de SSI/SSP (Smart Sensor Interface/Smart Sensor Protocol), um mecanismo plug-and-play para a interligação de sensores inteligentes orientados a missão em VANTs de uso geral.

Essa proposta tem como objetivo permitir que os alunos façam o desenvolvimento de sistemas embarcados críticos desde a sua modelagem até a implementação/desenvolvimento e geração do código a ser embarcado, fazendo uso da Metodologia PROLICES que faz uso do desenvolvimento orientado a modelos. Essa metodologia, assim como a SAFE-CRITES foram desenvolvidas no âmbito acadêmico em trabalhos de pós-graduação e estão sendo utilizadas no âmbito do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC).

Esse projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de um sistema inteligente de navegação assistida/autônoma para veículos através da utilização de técnicas de fusão de sensores e inteligência artificial. No modo assistido, o sistema avalia as condições de segurança nas imediações do veículo e notifica o condutor caso exista alguma situação de risco eminente. No modo autônomo, o sistema é capaz de tomar decisões e acionar os controles do veículo (esterçamento, frenagem e aceleração) para que o veículo seja conduzido de maneira automática e segura.

NAP - Núcleo de Apoio à Pesquisa CRob-SC - Centro de Robótica de São Carlos / USP.

Este Núcleo de Excelência visa a pesquisa e desenvolvimento de novos métodos, técnicas e ferramentas para a construção de sistemas embarcados críticos que usem veículos robóticos de aplicação crítica (VRACs) em situações onde aspectos de segurança e disponibilidade são fundamentais. A proposta é que os sistemas sejam construídos com máxima garantia de corretude. Exemplos de VRACs incluem Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANTs), Robôs Táticos Móveis (RTMs) e Veículos Autônomos Submergíveis (VAS). Um maior nível de autonomia são atingidos quando for incorporado a eles a capacidade de percepção (sensores e sistemas que conseguem ?interpretar? o ambiente onde ele atua), capacidade de agir (atuadores, motores e sistemas de controle capazes de produzir ações, tais como o deslocamento do robô no ambiente), robustez e inteligência (capacidade de lidar com as mais diversas situações, de modo a resolver e executar tarefas por mais complexas que sejam). Os VRACs possuem as aplicações das mais variadas, desde aplicações ambientais (inspeção de reservas ambientais e gasodutos, desastres ecológicos, monitoramento de animais, pesquisas climáticas), quanto aplicações de segurança (reconhecimento e localização de alvos). Independente de suas especificidades com respeito à mobilidade (aéreo, terrestre aquático, etc), os VRACs possuem restrições críticas de segurança, disponibilidade e tolerância a falhas em todos os seus principais subsistemas: i) o veículo propriamente dito; ii) o subsistema de comando e supervisão; iii) o subsistema de comunicação, todos inseridos no domínio dos sistemas embarcados críticos.

A criação de um Instituto de Sistemas Embarcados Críticos é proposta neste projeto. O objetivo geral desse instituto é elevar o nível de conhecimento, competência e qualidade no país sobre o desenvolvimento desse tipo de sistema, considerando que se trata de tecnologia importante para apoiar o desenvolvimento de áreas estratégicas do país, como a do meio ambiente, a de segurança e defesa e a de agricultura. O projeto é abrangente e envolve grupos de pesquisadores de nove universidades brasileiras e sete empresas. Os principais objetivos mais específicos são o desenvolvimento de pesquisas para a construção de sistemas embarcados críticos com ênfase para veículos autônomos móveis e a construção de pelo menos dois protótipos de veículo, um aéreo e um terrestre, com o objetivo de serem transferidos para as empresas associadas, visando a possível fabricação e comercialização. Outros objetivos relevantes são a produção de uma metodologia que documente esse conhecimento e possa ser usada para o treinamento de pessoal formado na área; a produção de mestres e doutores e produção intelectual na forma de artigos científicos apresentados e publicados em conferências e periódicos de boa qualidade, bem como de patentes.

Escalonamento de processos em sistemas computacionais distribuídos constitui uma área em constante desenvolvimento, e sendo assim, uma ampla variedade de algoritmos foram e ainda são propostos e avaliados até hoje. Um framework para escalonamento de processos em sistemas computacionais distribuídos heterogêneos a fim de possibilitar a reutilização desses diversos algoritmos de escalonamento existentes é apresentado. Para sua construção será utilizada a taxonomia de Casavant e Kuhl para que a análise de domínio seja proferida. O uso desse framework possibilitará a combinação desses algoritmos existentes para compor novos algoritmos de escalonamento de processos mais eficientes visando uma melhoria no balanceamento de cargas.

Ataques são freqüentemente executados a hosts e redes de computadores, sendo alguns destes: vírus, worms, cavalos de tróia, port scanning - varredura de portas, DoS (Denial of Service) ? negação de serviço, DDoS (Distributed Denial of Service) ? negação de serviço distribuída, spoofing DNS (Domain Name System). Uma das formas efetivas de defesa contra os ataques é a utilização de IDS (Intrusion Detection System) ? Sistema de Detecção de Intrusão. Várias pesquisas têm sido feitas para aprimorar as ferramentas IDS, visando sempre melhorar a proteção dos hosts ligados à Internet. Algumas das ferramentas IDS trabalham com assinaturas de ataques a fim de detectá-los. No entanto, a modelagem de cenários de ataques que gerem assinaturas não é simples para os desenvolvedores. Este capítulo propõe a utilização de UML (Unified Modeling Language) e de POA (Programação Orientada a Aspectos) na modelagem de cenários que gerem assinaturas de ataques a serem utilizadas pelas ferramentas IDS com os benefícios de melhor estruturação, manutenção e legibilidade. O tema segurança é um interesse transversal, de modo que sua modelagem fazendo uso de Aspectos é adequada.

Este Projeto tem como objetivo demonstrar a viabilidade da melhoria no tempo de execução de algoritmos utilizados para o processamento de imagens através do uso da computação paralela distribuída. Técnicas de processamento de imagens são avaliadadas, implementadas e exploradas de forma seqüencial e paralela, utilizando bibliotecas de trocas de mensagens.

Este projeto visa a avaliação do comportamento dos dispositivos processadores, memória, rede e disco em sistemas computacionais paralelos/distribuídos heterogêneos, buscando investigar e aprimorar o escalonamento de processos. Visa ainda a otimização de problemas e aplicações utilizando diversas áreas dentro da computação como a simulação. A simulação é utilizada para se obter melhores resultados quanto à melhoria de desempenho nos diversos recursos computacionais sem que se tenha que ter necessáriamente a presença deles para que as avaliações sejam proferidas.