CLEI Electronic Journal

Directional Pulse/Tone Based Channel Reservation with Deafness Avoidance

The use of directional antennas in support of ad hoc networks has been considered a promising alternative to improve spatial division multiple access and throughput. In general, directional Medium Access Control (MAC) protocols are based on IEEE 802.11 standard, which was designed for omnidirectional communication. When applied to directional communication, the standard imposes a number of constraints to the directional MAC protocol. In order to harvest the benefits of directional communications, MAC protocols tailored for directional antennas have to be devised. In particular, MAC protocols that are able to deal with deafness and channel reservation latency are highly desirable. This work proposes a technique that enables channel reservation and mitigates deafness using pulse/tone signals in the context of directional communications. At its heart, the proposed technique incorporates a deafness predictions scheme that helps nodes to overcome its effects. Analytical results show that the proposed technique is able to improve throughput up to 40% when compared to other prominent directional MAC protocols. Simulation results show that the proposed scheme improves fairness and throughput up to 350% and 76%, respectively.

Portuguese abstract: O uso de antenas direcionais em redes ad hoc tem sido considerado uma proeminente alternativa para prover melhorias ao reuso do espaço aéreo e à vazão. Em geral, os protocolos MAC direcionais se baseiam no padrão IEEE 802.11 que por sua vez foi projetado à luz de comunicações omnidirecionais. Quando aplicado às comunicações direcionais, o padrão impõe uma série de limitações aos protocolos MAC direcionais. Para melhor aproveitar os benefícios das comunicações direcionais, faz-se necessário o desenvolvimento de protocolos projetados levando em consideração as características das antenas direcionais. Em particular, é desejável que estes protocolos MAC sejam capazes de amenizar o problema de surdez de antenas, bem como a latência imposta pela reserva de canal. Este trabalho propõe uma técnica que possibilita a reserva de canal por meio de sinais pulse/tone, atenuando ainda os efeitos do problema de surdez de antenas. A técnica proposta incorpora um mecanismo de predição de surdez que auxilia os nós a superar os efeitos do problema. Os resultados teóricos mostram que a técnica proposta é capaz de prover ganho de até 40

A Supervised Classification Approach for Detecting Packets Originated in a HTTP-based Botnet

The possibilities that the management of a vast amount of computers and/or networks offer is attracting an increasing number of malware writers. In this document, the authors propose a methodology thought to detect malicious botnet traffic, based on the analysis of the packets that flow within the network. This objective is achieved by means of the extraction of the static characteristics of packets, which are lately analysed using supervised machine learning techniques focused on traffic labelling so as to proactively face the huge volume of information nowadays filters work with.

Las posibilidades que ofrece la gestión de ingentes cantidades de equipos y/o redes está atrayendo a un cada vez mayor número de escritores de malware. En este documento, los autores proponemos una metodología de trabajo para la detección de tráfico malicioso procedente de las botnets, basándose en el análisis del flujo de paquetes que circulan por la red. Este objetivo se consigue con la parametrización de las características estáticas de esos paquetes para ser analizadas posteriormente con técnicas de aprendizaje supervisado enfocadas al etiquetado de tráfico, de modo que se permita hacer frente de una forma proactiva al gran volumen de información que manejan los filtros actuales

Expanding the VPE-qGM Environment Towards a Parallel Quantum Simulation of Quantum Processes Using GPUs

Quantum computing proposes quantum algorithms exponentially faster than their classical analogues when executed by a quantum computer. As quantum computers are currently unavailable for general use, one approach for analyzing the behavior and results of such algorithms is the simulation using classical computers. As this simulation is inefficient due to the exponential growth of the temporal and spatial complexities, solutions for these two problems are essential in order to increase the simulation capabilities of any simulator. This work proposes the development of a methodology defined by two main steps: the first consists of the sequential implementation of the abstractions corresponding to the Quantum Processes and Quantum Partial Processes defined in the qGM model for reduction in memory consumption related to multidimensional quantum transformations; the second is the parallel implementation of such abstractions allowing its execution on GPUs. The results obtained by this work embrace the sequential simulation of controlled transformations up to 24 qubits. In the parallel simulation approach, Hadamard gates up to 20 qubits were simulated with a speedup of over an 8-core parallel simulation, which is a significant performance improvement in the VPE-qGM environment when compared with its previous limitations.

A computação quântica propõe algoritmos quânticos exponencialmente mais rápidos do que seus análogos clássicos quando executados por um computador quântico. Devido a atual indisponibilidade de computadores quânticos para uso geral, uma abordagem para realizar a análise do comportamento e dos resultados de tais algoritmos é a simulação utilizando computadores clássicos. Uma vez que essa simulação é ineficiente devido ao crescimento exponencial das complexidades temporal e espacial, soluções para esses dois problemas são essenciais para a expansão das capacidades de simulação de qualquer simulador. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia definida por dois passos principais: o primeiro compreende a implementação sequencial das abstrações correspondentes aos Processos Quânticos e Processos Quânticos Parciais definidos no modelo qGM para redução no consumo de memória relacionado à transformações quânticas multidimensionais; a segunda é a implementação paralela dessas mesmas abstrações de forma a viabilizar sua simulação paralela através de GPUs. Os resultados obtidos por este trabalho contemplam a simulação sequencial de transformações controladas até 24 qubits. Na abordagem caracterizada pela simulação paralela, transformações Hadamard de até 20 qubits foram simuladas com um speedup de até 50x em comparação a uma simulação paralela com 8 cores, sendo uma significante melhora no desempenho do ambiente VPE-qGM quando comparado com duas limitações anteriores.

Automatic Motorcycle Detection on Public Roads

Motorcycle accidents have been rapidly growing throughout the years in many countries. Due to various social and economic factors, this type of vehicle is becoming increasingly popular. Over the past years, automated mechanisms to inspect traffic violations such as radars and surveillance cameras are being used ever more. This paper’s goals are the study and implementation of some methods for automatic detection of motorcycles on public roads. Traffic images captured by cameras were used. For feature extraction of images, the algorithms SURF, HAAR, HOG and LBP were used as descriptors. For image classification, Multilayer Perceptron, Support Vector Machines and Radial-Bases Function Networks were used as classifiers. Finally, the results are presented and discussed

Acidentes envolvendo motocicletas vem crescendo rapidamente através dos anos em muitos países. Devido a diversos fatores sociais e econômicos, esse tipo de veículo tornou-se popular. O principal equipamento de segurança dos motociclistas é o capacete, mas muitos não o usam. Com o passar dos anos surgiram mecanismos automáticos para monitorar violações no tráfego como radares e câmeras de segurança. Esse trabalho tem como objetivo o estudo e implementação de alguns métodos para detecção de motocicletas em vias públicas. Imagens de tráfego capturadas por câmeras foram utilizadas. Para extração de atributos das imagens, os algoritmos SURF, Haar, HOG e Fourier foram utilizados como descritores. Para classificação das imagens foram utilizados os classificadores Perceptron de Múltiplas Camadas, Máquina de Vetor de Suporte e Redes de Função de Base Radial

A Strategy for Selecting Points of Interest on Mobile Devices for Emergency Situations

The need to use mobile technology in urban emergency response processes has recently been identified, given the importance of having relevant information to make decisions in these scenarios. The data visualization on small mobile devices, such as PDAs or smartphones, is a critical aspect to make appropriate and on-time decisions. This criticality particularly occurs due to the small size of their screens to show geographical data. This article presents a strategy to select and display the most relevant Points of Interest on a digital map, according to the emergency influence area. This strategy was implemented on the MobileMap tool, and then it was evaluated through simulated emergency situations. Commanders of various Chilean Fire Companies participated in this evaluation.

La necesidad de utilizar tecnología móvil en el proceso de respuesta a emergencias urbanas se ha puesto recientemente de manifiesto, debido a la importancia que tiene contar con información de apoyo para la toma de decisiones en dichos escenarios. La presentación de datos en dispositivos móviles pequeños, como PDAs o teléfonos inteligentes, es un aspecto crítico para tomar decisiones apropiadas y a tiempo. Esta criticidad está dada particularmente por el reducido tamaño de la pantalla y el tipo de información a desplegar que usualmente es geográfica. Este artículo presenta una estrategia para seleccionar y visualizar los Puntos de Interés más relevantes sobre un mapa digital, de acuerdo al área de influencia de una emergencia y al nivel de zoom utilizado. Esta estrategia fue implementada en la herramienta MobileMap, luego evaluada a través de situaciones de emergencia simuladas. En esta evaluación participaron comandantes de distintas compañías de Bomberos de Chile.

Empirical Assessments of a tool to support Web usability inspection

Usability is one of the most important software quality attributes regarding its acceptability by end users. It is even more important in the context of Web applications. One way of evaluating application usability is through inspections. The WDP (Web Design Perspectives-based Usability Inspection Technique) presents evidence of industrial use feasibility; however some computerized support had been suggested by practitioners. Therefore, the WDP Tool was built, aiming to provide automated support the WDP technique application, reducing the effort involved in usability inspections with WDP. This paper presents two observational studies regarding the use of the WDP Tool use, one in vivo and one in vitro, which aimed to analyze the cost-effectiveness of its application and its appropriateness to the industrial environment through the Technology Acceptance Model (TAM). The results provide indications about the feasibility of using the WDP Tool to support usability inspections in real software development projects in the industry.

Usabilidade é um dos mais importantes atributos de qualidade de uma aplicação no que diz respeito a sua aceitação por parte dos usuários, especialmente no contexto de aplicações Web. Dentre as técnicas de inspeção de usabilidade que apresentam evidência de viabilidade de uso na indústria destaca-se a técnica WDP. Entretanto, sua aplicação manual pode ser cansativa e sujeita a erros. A ferramenta WDP Tool foi proposta com o objetivo de prover apoio automatizado à aplicação da WDP, reduzindo o esforço envolvido na sua aplicação. Esse artigo apresenta dois estudos de observação, que têm como objetivo observar a eficiência de aplicação da técnica WDP com apoio da WDP Tool, e a adequação dessa ferramenta ao ambiente industrial, seguindo as diretrizes descritas no Modelo de Aceitação de Tecnologia (TAM). Os resultados sugerem a viabilidade de utilizar a WDP Tool para apoiar a inspeção de usabilidade em projetos reais de desenvolvimento de software.

A Data Pre-Processing Method for Software Effort Estimation Using Case-Based Reasoning

Software effort estimates is an important part of software development work and provides essential input to project feasibility analyses, bidding, budgeting and planning. Analogy-based estimates models emerge as a promising approach, with comparable accuracy to arithmetic methods, and it is potentially easier to understand and apply. Studies show all the models are sensitive to the quality and availability data, thus requiring a systematic data treatment. In this paper, it is proposed a data pre-processing method for use in software effort estimate. The results of it on applying on applying Case Based Reasoning - CBR that enables us to enhance the precision of the estimates.

Estimativa de software é uma importante parte do trabalho de gerenciamento de software, fornecendo informações essenciais para projetar, analisar a viabilidade, licitação, orçamento e planejamento. Estimativas baseadas em analogia surgem como uma abordagem promissora, sendo comparável a precisão de métodos matemáticos e ainda é mais fácil de entender e de aplicar. Estudos mostram que todos os modelos são sensíveis a qualidade e disponibilidade de dados, exigindo para isso um tratamento sistemático. Este artigo propõe um método de pré-processamento de dados para utilização dos mesmos em estimativas de esforço de software. Os resultados obtidos sobre a aplicação de Raciocinio Baseado em Casos - RBC, permitiram aumentar a precisão das estimativas realizadas.

Production Framework for Full Panoramic Scenes with Photorealistic Augmented Reality

The novelty of our proposal is the end-to-end solution to combine computer generated elements and captured panoramas. This framework supports productions specially aimed at spherical displays (e.g., fulldomes). Full panoramas are popular in the computer graphics industry. However their common usage on environment lighting and reflection maps are often restrict to conventional displays. With a keen eye in what may be the next trend in the filmmaking industry, we address the particularities of those productions, exploring a new representation of the space by storing the depth together with the light map, in a full panoramic light-depth map.

A contribui cão original deste trabalho é a solu cão de ponta a ponta para mesclar panoramas capturados e elementos gerados por computador. A metodologia desenvolvida suporta produ cões destinadas especialmente à telas esféricas (por exemplo, domos imersivos). Panoramas têm sido utilizados em computa cão gráfica durante anos, no entanto, seu uso geralmente limita-se a mapas de ilumina cão e mapeamentos de reflexao para telas convencionais. De olho no que pode ser a próxima tendência na indústria de cinema, nós abordamos as peculiaridades deste formato e exploramos uma nova representa cão espacial combinando a profundidade da cena com o mapa de luz HDR. O resultado é um mapa panorâmico de luz e profundidade (full panoramic light-depth map).