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Minicursos da XIX Escola Regional de Redes de Computadores
No full textThe 2021 Regional School of Computer Networks (ERRC 2021) is an annual event promoted by the Brazilian Computer Society (SBC). The school was held between October 27 and 29, 2021, being organized online by the Federal Institute of Education, Science and Technology Sul-rio-grandense (IFSul) - Charqueadas Campus, with the collaboration of several other educational institutions.
Among the various objectives of the ERRC, one of these is to qualify professionals from the southern region in the various areas of Computer Networks. For this purpose, mini-courses on current topics of interest to the community are selected every year. No different, this year, two mini-courses were selected, which were included as chapters for this volume. The mini-courses presented here discuss cutting-edge topics in Computer Networks, which will undoubtedly strengthen and collaborate with the learning of the event participants.
The first mini-course presented concepts necessary to understand the current architectures of services and edge computing in 5G networks, aimed at developing virtual private networks on top of Core 5G. The second course presented a theoretical and practical introduction to LoraWAN, a low-power, long-range network standard widely used to provide connectivity in current paradigms, such as the internet of things and vehicular networks.
The coordinators of the mini-courses thank the authors for sharing their knowledge through the submission of high-level mini-courses for this edition of the school, and the coordinators and organizers of the ERRC for the support given in selecting the mini-courses the holding of the event.
Carlos Roberto Moratelli (UFSC) and Fábio Diniz Rossi (IFFAR)ERRC 2021 Mini-Course CoordinatorsA Escola Regional de Redes de Computadores de 2021 (ERRC 2021) é um evento anual promovido pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC). A escola foi realizada entre os dias 27 e 29 de outubro de 2021, sendo organizada de forma online pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense (IFSul) - Câmpus Charqueadas, com a colaboração de diversas outras instituições de ensino, pesquisa e extensão.
Dentre os diversos objetivos da ERRC, um destes consiste em qualificar profissionais da região sul nas diversas áreas de Redes de Computadores. Com este intuito, todos os anos são selecionados minicursos em tópicos atuais de interesse da comunidade. Não diferente, neste ano, foram selecionados dois minicursos, os quais foram incluídos como capítulos para este volume. Os minicursos aqui representados, apresentam tópicos de ponta da área de Redes de Computadores, os quais irão, certamente, fortalecer e colaborar com a aprendizagem dos participantes do evento.
O primeiro minicurso apresentou conceitos necessários ao entendimento das atuais arquiteturas de serviços e computação em borda nas redes 5G, voltados para o desenvolvimento de redes virtuais privadas sobre o Core 5G. O segundo curso apresentou uma introdução teórica e prática sobre LoraWAN, um padrão que de rede de baixa potência e longo alcance que está sendo largamente utilizado para fornecer conectividade em paradigmas atuais, como internet das coisas e redes veiculares.
Os coordenadores dos minicursos agradecem aos autores, por compartilharem seus conhecimentos através da submissão de minicursos de alto nível para esta edição da escola, aos coordenadores e organizadores da ERRC, pelo apoio dado na seleção dos minicursos e realização do evento.
Carlos Roberto Moratelli (UFSC) e Fábio Diniz Rossi (IFFAR)Coordenadores dos Minicursos da ERRC 202
Short Courses of the 21st Regional School of High Performance Computing from Southern Brazil
No full textThis book presents textual versions, in the form of book chapters, of six short courses accepted and presented at the 21st Regional School of High-Performance Computing from Southern Brazil (ERAD/RS). The mini-courses deal with technical aspects related to the following themes: parallel programming for different architectures, tools for optimizing parallel application performance, and how to conduct reproducible experiments.
In the first chapter of this book, "Unraveling the Use of Hardware Counters to Optimize Artificial Intelligence Applications", the authors explain how hardware counters from Intel Xeon Cascade Lake and NEC SX-Aurora TSUBASA architectures help in the performance analysis of AI applications. In the second chapter, "Profiling and Tuning OpenACC Code", the authors present optimization techniques that can be used to increase OpenACC-based applications, which are suitable for both multicore and GPU architectures. In the third chapter, "Are you root? Reproducible Experiments in User Space", the authors present techniques to create environments for reproducible experiments using the Spack package manager and two containerization tools: Docker and Singularity. In the fourth chapter, "Beyond simply: #pragma omp parallel for", the authors address some new and less widespread OpenMP features, going further than the commonly seen introductory OpenMP courses. In the fifth chapter, "Private Cloud Computing Environment for Testing and Developing Parallel Programs", the authors offer an introduction to the deployment of private clouds, demonstrating the benefits of that for developing and testing parallel applications. Finally, in the sixth chapter, "Development of Task-Based Applications with OpenMP Tasks", the authors deal with the task-oriented paradigm and how to build parallel applications with tasks in OpenMP.
Este livro apresenta versões textuais, na forma de capítulos de livro, de seis minicursos aceitos e apresentados na XXI Escola Regional de Alto Desempenho da Região Sul (ERAD/RS). Os minicursos tratam de aspectos técnicos relacionados à programação paralela em diferentes arquiteturas e ambientes, assim como ferramentas para otimização de aplicações e realização de experimentos reprodutíveis.
No primeiro capítulo deste livro, “Desvendando o Uso de Contadores de Hardware para Otimizar Aplicações de Inteligência Artificial”, os autores abordam a utilização de contadores das arquiteturas Intel Xeon Cascade Lake e NEC SX-Aurora TSUBASA para analisar o desempenho de aplicações de IA, cada vez mais frequentes atualmente. No segundo capítulo, “Otimização de Programas Paralelos com uso do OpenACC”, os autores apresentam técnicas que podem ser utilizadas para aumentar o desempenho de programas paralelos que façam uso de diretivas do OpenACC, que é um modelo de programação aplicável em diversos tipos de arquiteturas paralelas. No terceiro capítulo, “Are you root? Experimentos Reprodutı́veis em Espaço de Usuário”, os autores tratam de técnicas para criar ambientes visando à reprodutibilidade de experimentos, utilizando o gerenciador de pacotes Spack e criando contêineres com Docker e Singularity. No quarto capítulo, “Além de Simplesmente: #pragma omp parallel for”, os autores abordam alguns recursos de OpenMP mais recentes e menos difundidos, indo além do paralelismo de laços que é habitualmente visto em cursos introdutórios. No quinto capítulo, “Ambiente de Nuvem Computacional Privada para Teste e Desenvolvimento de Programas Paralelos”, os autores introduzem noções básicas para implantar uma nuvem privada e demonstrar os benefícios para o desenvolvimento e teste de programas paralelos em nuvem. No sexto capítulo, “Desenvolvimento de Aplicações Baseadas em Tarefas com OpenMP Tasks”, os autores apresentam o paradigma de programação paralela orientado a tarefas, com exemplos de construção de programas com tarefas em OpenMP.
 
Special Topics on Information Systems: Short Courses for SBSI 2021
No full textO Livro de Minicursos ministrados no XVII Simpósio Brasileiro de Sistemas de Informação (SBSI 2021) aborda conteúdos relacionados à blockchain, contratos inteligentes, sistemas web, aspectos éticos de pesquisa e trâmites de submissão e aprovação de projetos de pesquisa envolvendo seres humanos. No primeiro capítulo, intitulado “Blockchain, Contratos Inteligentes, Sistemas Web: Teoria e Prática”, são abordados os conceitos fundamentais, mecanismos e as plataformas utilizadas e que estão envolvidas na implementação de aplicações Web confiáveis e distribuídas. E no último e segundo capítulo, “Ética da Pesquisa em Sistemas de Informação: Por que e como submeter meu projeto ao Comitê de Ética”, são discutidos os aspectos técnicos de pesquisas envolvendo seres humanos no contexto de Sistemas de Informação. Inclusive, são apresentados os trâmites necessários para a submissão e aprovação de um projeto de pesquisa envolvendo seres humanos.
The Book of Short Courses given at the 17th Brazilian Symposium on Information Systems (SBSI 2021) addresses content related to blockchain, smart contracts, web systems, technical aspects of ethics, and procedures for submitting and approving research projects involving human beings. In the first chapter, entitled “Blockchain, Smart Contracts, Web Systems: Theory and Practice”, the fundamental concepts, mechanisms, and platforms used and which are involved in the implementation of reliable and distributed Web applications are addressed. And in the last and second chapter, “Research Ethics in Information Systems: Why and how to submit my project to the Ethics Committee”, the technical aspects of research involving human beings in the context of Information Systems are discussed. In addition, the necessary procedures for submitting and approving a research project involving human beings are presented.
 
Short Courses of the 21st Brazilian Symposium on Information and Computational Systems Security
No full textThe Short Courses Book of the XXI Brazilian Symposium on Information and Computer Systems Security (SBSeg) brings the written version of the proposals accepted and presented online in this edition of SBSeg. In the SBSeg\u27s short courses, there is practical and cute-edge knowledge in the cybersecurity area, thus we have more applied and theoretical short courses in this edition of SBSeg. The four chapters of the short courses book are about topics such as Full homomorphic cryptography with implementation in Sage, Security and scalability in blockchain sharding, Authentication of cloud-native applications with SPIFFE identities, and Security in 5G networks: opportunities and challenges in anomaly detection and traffic prediction based on machine learning. These short course chapters are intended to update the professional’s knowledge of who works in cybersecurity and provide students with content not normally covered in courses in the area.O Livro de Minicursos do XXI Simpósio Brasileiro de Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais (SBSeg) traz a versão escrita das propostas aceitas e apresentadas online nesta edição do SBSeg. Nos minicursos do SBSeg há conteúdo mais práticos e também mais próximo da fronteira do conhecimento na área de cibersegurança, assim temos minicursos mais aplicados e mais teóricos nesta edição do SBSeg. Os 4 capítulos do livro de minicursos versam sobre temas como: Criptografia completamente homomórfica com implementação em Sage, Segurança e escalabilidade em sharding blockchain, Autenticação de aplicações nativas da nuvem com identidades SPIFFE e Segurança em redes 5G: oportunidades e desafios em detecção de anomalias e predição de tráfego baseadas em aprendizado de máquina. Estes capítulos do livro de minicursos tem o objetivo de atualizar os conhecimentos de profissionais que já atuam em cibersegurança e dar formação à estudantes com conteúdo que normalmente não são abordados em cursos da área.
 
Short Courses of the 21st Brazilian Symposium on Information and Computational Systems Security
No full textThe Short Courses Book of the XXI Brazilian Symposium on Information and Computer Systems Security (SBSeg) brings the written version of the proposals accepted and presented online in this edition of SBSeg. In the SBSeg\u27s short courses, there is practical and cute-edge knowledge in the cybersecurity area, thus we have more applied and theoretical short courses in this edition of SBSeg. The four chapters of the short courses book are about topics such as Full homomorphic cryptography with implementation in Sage, Security and scalability in blockchain sharding, Authentication of cloud-native applications with SPIFFE identities, and Security in 5G networks: opportunities and challenges in anomaly detection and traffic prediction based on machine learning. These short course chapters are intended to update the professional’s knowledge of who works in cybersecurity and provide students with content not normally covered in courses in the area.O Livro de Minicursos do XXI Simpósio Brasileiro de Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais (SBSeg) traz a versão escrita das propostas aceitas e apresentadas online nesta edição do SBSeg. Nos minicursos do SBSeg há conteúdo mais práticos e também mais próximo da fronteira do conhecimento na área de cibersegurança, assim temos minicursos mais aplicados e mais teóricos nesta edição do SBSeg. Os 4 capítulos do livro de minicursos versam sobre temas como: Criptografia completamente homomórfica com implementação em Sage, Segurança e escalabilidade em sharding blockchain, Autenticação de aplicações nativas da nuvem com identidades SPIFFE e Segurança em redes 5G: oportunidades e desafios em detecção de anomalias e predição de tráfego baseadas em aprendizado de máquina. Estes capítulos do livro de minicursos tem o objetivo de atualizar os conhecimentos de profissionais que já atuam em cibersegurança e dar formação à estudantes com conteúdo que normalmente não são abordados em cursos da área.
 
Minicursos do XXI Simpósio Brasileiro de Computação Aplicada à Saúde
No full textO Livro de Minicursos do XXI Simpósio Brasileiro de Computação Aplicada à Saúde (SBCAS 2021) aborda temas de interesse para a comunidade de Informática na Saúde. Estes temas vão de biomarcadores para imagens biomédicas, passando pela aplicação de tecnologias como IoT e Blockchain na área da Saúde, terminando com a apresentação de uma norma para requisitos para sistemas de saúde.
O primeiro capítulo, chamado “Precision Radiomic Biomarkers: a brief introduction, some technical development, and several clinical applications” apresenta alguns biomarcadores radiômicos robustos identificados nos últimos anos para diferentes padrões de imagens patológicas. O capítulo apresenta a teoria básica sobre biomarcadores radiômicos e aborda biomarcadores de última geração para três diferentes doenças.
O capítulo “Internet das coisas, blockchain e contratos inteligentes aplicados à saúde” apresenta pesquisas recentes que utilizam IoT, blockchain e contratos inteligentes na área da saúde. É detalhado como empregar estas tecnologias na área da saúde e é apresentado a um exemplo prático construindo uma aplicação descentralizada usando os conceitos apresentados.
O terceiro capítulo “Fundamentals of IEC 62304 with an Agile Software Development Model” apresenta os fundamentos e definições da norma IEC 62304 que visa fornecer requisitos para os fabricantes de sistemas de saúde com Software para demonstrar sua capacidade de fornecer Software que atenda consistentemente aos requisitos do cliente e requisitos regulatórios. Este capítulo também apresenta um Modelo Ágil de Desenvolvimento de Software compatível com a IEC 62304 descrevendo suas principais fases.
Os temas apresentados neste livro tem como objetivo atender interesses tanto de estudantes, professores quanto de profissionais da área de Informática na Saúde.The 21st Brazilian Symposium on Computing Applied to Health short course book addresses topics of interest to the Health Informatics community. These topics range from biomarkers to biomedical images, through the application of technologies such as IoT and Blockchain in the field of Health, ending with the presentation of a model of agile, standard-based software development of healthcare system requirements.
The first chapter, entitled “Precision Radiomic Biomarkers: a brief introduction, some technical development, and several clinical applications” presents some robust radiomic biomarkers identified in recent years for different pathological imaging patterns. The chapter introduces the basic theory of radiomic biomarkers and discusses next-generation radiomic precision biomarkers for three different diseases.
The chapter “Internet of things, blockchain and smart contracts applied to healthcare” presents recent research using IoT, blockchain, and smart contracts in healthcare. How to employ these technologies in healthcare is detailed and a practical example is presented, building a decentralized application using the concepts presented.
The third chapter “Fundamentals of IEC 62304 with an Agile Software Development Model” presents the fundamentals and definitions of the IEC 62304 standard that aims to provide requirements for manufacturers of healthcare systems with Software to demonstrate their ability to provide Software that consistently meets the requirements of the customer and regulatory requirements. This chapter also presents an IEC 62304 compliant Agile Software Development Model describing its main phases.
The themes presented in this book aim to meet the interests of both students, professors, and professionals in the field of Health Informatics
Minicursos da ERSI-RJ 2021 - VII Escola Regional de Sistemas de Informação do Rio de Janeiro
No full textThe Regional School of Information Systems of the state of Rio de Janeiro (ERSI-RJ) is an event that brings together professionals, teachers, and students interested in learning and discussing problems, solutions, and concepts related to information systems. ERSI-RJ mini-courses are short-term activities (four hours long) that are part of the ERSI-RJ program. They address issues related to information systems with the aim of providing the public an environment of learning and discussion of issues such as trends and challenges in the information systems area. In 2020, the ERSI-RJ was canceled because of the SAR-COV-2 pandemic. From all of the submissions for this year (2021), six mini-courses were chosen. Besides, two other submitted proposals were selected to be added as chapters of this book. A group of professionals and professors reviewed the mini-course proposals and selected the best ones. The committee members weighed in on the proposals and chose the finest ones. The selection criteria were: relevance to the event, audience expectation, timeliness and content. This book covers: the concepts and ways of detecting fake news in digital news media; an organizational modeling language that addresses the topic of competency-based human resource strategy and alignment; the use of simple language to support transparency and the development of best practices for digital transformation; the practice of data management in the field of data journalism; the introduction to game projects with educational purposes, which includes a canvas for Endogenous Educational Game Design; the concepts, definitions, applications, and research on Ethics in the information systems area; the main protocols of the Internet of Things\u27 application layer, with a practical emphasis on the CoAP and MQTT protocols; and an example of treatment, correlation, and reducement of trends and seasonality of data by using R to analyze data about COVID-19 and public transport in Rio de Janeiro city. We believe this material will be useful for information systems classes and for supporting discussions, research, and professional practice. We congratulate and thank the authors of the chapters. We also thank the Selection Committee for their dedication and efficiency; the Editorial Committee for their effort; and the CESI (Special Committee on Information Systems) of SBC for this publication\u27s support. Finally, the book\u27s cover was designed by Matheus Nunes Ritton, a graduate student in information systems at the Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. This is his second time working on the ERSI-RJ minicourse book covers.A Escola Regional de Sistemas de Informação do estado do Rio de Janeiro (ERSI-RJ) é um evento que reúne profissionais, professores e estudantes interessados em aprender e discutir problemas, soluções e conceitos relacionados a Sistemas de Informação. Os minicursos são atividades de curta duração (quatro horas) que fazem parte da programação da ERSI-RJ. Eles abordam temas relacionados a Sistemas de Informação com objetivo de proporcionar ao público da escola um ambiente de aprendizagem e de discussão de tendências e desafios na área de Sistemas de Informação. É o primeiro ano da escola após a pandemia do novo coronavírus que levou ao cancelamento do evento em 2020. Este ano (2021), foram selecionados seis minicursos entre as propostas recebidas. Além desses, mais duas propostas foram aceitas para serem publicadas como capítulos deste livro. A seleção foi realizada por um comitê de avaliadores. Todos professores e profissionais de Sistemas de Informação. Os critérios de seleção das propostas foram: relevância para o evento, expectativa de público, atualidade e conteúdo. Os capítulos deste livro abordam: os conceitos e formas de detecção das fake news nos meios digitais de divulgação de notícias; uma linguagem de modelagem organizacional que trata o tema de estratégia e alinhamento de recursos humanos baseado em competências; o uso de linguagem simples como suporte à transparência e ao desenvolvimento das melhores práticas para transformação digital; o gerenciamento de dados praticado no âmbito do jornalismo de dados; a introdução a projetos de jogos com fins educacionais que inclui um canvas destinado ao Design de Jogos Educacionais Endógenos, o qual integra conteúdos e regras; os conceitos, definições, aplicações e pesquisa de Ética em Sistemas de Informação; os principais protocolos da camada de aplicação da Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things) com uma ênfase prática nos protocolos CoAP e MQTT; e um exemplo de aplicação da linguagem R em bases de dados sobre COVID-19 e transporte público na cidade do Rio de Janeiro correlacionando os dados, reduzindo tendências e sazonalidades. Acreditamos que este material será útil em aulas de Sistemas de Informação; em discussões sobre novas abordagens de pesquisa suportando trabalhos atuais e futuros; e para apoiar a prática profissional. Parabenizamos e agradecemos aos autores dos capítulos. Agradecemos também ao Comitê de Seleção de Propostas pela dedicação e eficiência; ao Comitê Editorial pelo empenho; e a CESI (Comissão Especial de Sistemas de Informação) da SBC (Sociedade Brasileira de Computação) pelo apoio para publicação deste livro. Por fim, agradecemos ao aluno da graduação em Sistemas de Informação da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Matheus Nunes Ritton pela capa do livro. Este é a sua segunda colaboração com as capas do livros de minicurso da ERSI-RJ
Minicursos do XXXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos
No full textO Livro de Minicursos do XXXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC 2021) contém os minicursos selecionados para apresentação na edição do evento realizada online, no período de 16 a 20 de agosto de 2021, na cidade de Uberlândia/MG. O Livro dos Minicursos do SBRC tem sido tradicionalmente utilizado como material de estudo de alta qualidade por alunos de graduação e pós-graduação, bem como por profissionais da área. O principal objetivo dos Minicursos do SBRC é oferecer treinamento e atualização de curto prazo em temas normalmente não cobertos nas estruturas curriculares e que possuem grande interesse entre acadêmicos e profissionais.
No livro são abordados temas atuais e de interesse da comunidade, como sistemas de software emergentes, mobilidade e segurança em redes centradas em informação, virtualização de funções de rede na Internet das Coisas (IoT), redes vestíveis e sistemas ciber-humanos e ainda aprendizado federado aplicado à IoT.
No primeiro capítulo, intitulado “Emergent Software Systems: Theory and Practice”, os autores apresentam o conceito de Sistemas de Software Emergentes. A abordagem do Software Emergente visa reduzir o esforço inicial para criar soluções autônomas; suporta a criação de sistemas totalmente adaptáveis capazes de aprender autonomamente sobre a estrutura do sistema e seu ambiente operacional sem nenhum conhecimento pré-definido.
No segundo capítulo, “Revisitando as ICNs: Mobilidade, Segurança e Aplicações Distribuídas através das Redes de Dados Nomeados”, os autores apresentam uma introdução e revisão dos fundamentos das Information-Centric Networks (ICN) e em seguida a arquitetura Named Data Networking (NDN). Os autores apresentam as principais questões relacionadas à mobilidade, segurança e aplicações distribuídas através por demonstrações e atividades práticas com ambientes previamente configurados.
No terceiro capítulo, “Virtualização de Funções de Rede na IoT: Um Panorama do Gerenciamento de Desempenho x Segurança”, trata do uso de Network Function Virtualization (NFV) em IoT do ponto de vista de gerenciamento, desempenho e segurança da rede. O texto apresenta questões e o estado da arte relacionados ao desempenho do uso de NFV na detecção e mitigação de ameaças em redes específicas de IoT.
O quarto capítulo, “Das Redes Vestíveis aos Sistemas Ciber-Humanos: Uma Perspectiva na Comunicação e Privacidade dos Dados”, aborda a rápida evolução que vem ocorrendo desde os primórdios das redes vestíveis até a pesquisa de ponta em nanorredes. Essa evolução rápida fundamenta a construção dos sistemas ciberfísicos e ciber-humanos que possuem aplicações em diversas áreas. Os autores descrevem a necessidade de explorar as vulnerabilidades e desafios que essas redes possuem em relação à privacidade dos dados e resiliência de seus serviços e apresentam uma discussão, demonstrando através de exemplos práticos essas fragilidades e um levantamento do estado da arte de propostas acadêmicas para a proteção da privacidade e resiliência de seus serviços.
No quinto e último capítulo, “Aprendizado Federado aplicado à Internet das Coisas”, os autores apresentar os principais fundamentos do Aprendizado Federado (Federated Learning – FL) abrangendo as ferramentas e passos necessários para o desenvolvimento de aplicações e serviços voltadas à IoT. Os conceitos abordados incluem uma introdução à Aprendizagem de Máquina (centralizada e distribuída), o estado-da-arte em FL, uma visão geral dos trabalhos existentes, os desafios e as perspectivas futuras para o avanço da área.
Os cinco capítulos abordam de forma ampla temas atuais da comunidade, sendo uma obra útil para pesquisadores e profissionais da área de redes de computadores e sistemas distribuídos.The Short Courses Book of 39th Brazilian Symposium on Computer Networks and Distributed Systems (SBRC 2021) contains the short courses selected for presentation in the online edition of the event, from August 16 to 20, 2021, in the city of Uberlândia/MG. The main objective of the SBRC Short Courses is to offer short-term training and updating on topics not typically covered in curricular structures and which are of great interest among academics and professionals. The Book has traditionally been used as high-quality study material by undergraduate and graduate students and professionals in the field.
The Short Courses covers current topics of interest to the community, such as emerging software systems; mobility, security in information-centric networks; virtualization of network functions in the Internet of Things (IoT); wearable networks, and cyber-human systems; and federated learning applied to IoT.
In the first chapter, entitled “Emergent Software Systems: Theory and Practice,” the authors present the concept of Emerging Software Systems. The Emerging Software approach aims to reduce the initial effort to create standalone solutions; it supports fully adaptable systems capable of autonomously learning about the system structure and its operating environment without any pre-defined knowledge.
In the second chapter, “Revisitando as ICNs: Mobilidade, Segurança e Aplicações Distribuídas através das Redes de Dados Nomeados”, the authors present an introduction and review of the fundamentals of Information-Centric Networks (ICN) and then the Named Data Networking (NDN) architecture. The authors present the main issues related to mobility, security, and distributed applications through demonstrations and practical activities with previously configured environments.
The third chapter, “Virtualização de Funções de Rede na IoT: Um Panorama do Gerenciamento de Desempenho x Segurança”, deals with the use of Network Function Virtualization (NFV) in IoT from the point of view of network management, performance, and security. The text presents issues and state-of-the-art related to the performance of NFV in the detection and mitigation of threats in specific IoT networks.
The fourth chapter, “Das Redes Vestíveis aos Sistemas Ciber-Humanos: Uma Perspectiva na Comunicação e Privacidade dos Dados”, addresses the rapid evolution that has been taking place from the beginnings of wearable networks to cutting-edge research in nanonetworks. This rapid evolution underlies the construction of cyber-physical and cyber-human systems that have applications in several areas. The authors describe the need to explore the vulnerabilities and challenges that these networks have concerning data privacy and the resilience of their services and present a discussion, demonstrating these weaknesses through practical examples and a survey of the state of the art of academic proposals for privacy protection and resiliency of your services.
In the fifth and final chapter, “Aprendizado Federado aplicado à Internet das Coisas”, the authors present the main foundations of Federated Learning (FL), covering the tools and steps necessary for the development of IoT applications and services. The concepts covered include an introduction to Machine Learning (centralized and distributed), the state-of-the-art in FL, an overview of current work, challenges, and future perspectives for advancing the field.
The five chapters broadly address current community issues, making them practical work for researchers and professionals in computer networks and distributed systems
Minicursos do XXXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos
No full textO Livro de Minicursos do XXXIX Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC 2021) contém os minicursos selecionados para apresentação na edição do evento realizada online, no período de 16 a 20 de agosto de 2021, na cidade de Uberlândia/MG. O Livro dos Minicursos do SBRC tem sido tradicionalmente utilizado como material de estudo de alta qualidade por alunos de graduação e pós-graduação, bem como por profissionais da área. O principal objetivo dos Minicursos do SBRC é oferecer treinamento e atualização de curto prazo em temas normalmente não cobertos nas estruturas curriculares e que possuem grande interesse entre acadêmicos e profissionais.
No livro são abordados temas atuais e de interesse da comunidade, como sistemas de software emergentes, mobilidade e segurança em redes centradas em informação, virtualização de funções de rede na Internet das Coisas (IoT), redes vestíveis e sistemas ciber-humanos e ainda aprendizado federado aplicado à IoT.
No primeiro capítulo, intitulado “Emergent Software Systems: Theory and Practice”, os autores apresentam o conceito de Sistemas de Software Emergentes. A abordagem do Software Emergente visa reduzir o esforço inicial para criar soluções autônomas; suporta a criação de sistemas totalmente adaptáveis capazes de aprender autonomamente sobre a estrutura do sistema e seu ambiente operacional sem nenhum conhecimento pré-definido.
No segundo capítulo, “Revisitando as ICNs: Mobilidade, Segurança e Aplicações Distribuídas através das Redes de Dados Nomeados”, os autores apresentam uma introdução e revisão dos fundamentos das Information-Centric Networks (ICN) e em seguida a arquitetura Named Data Networking (NDN). Os autores apresentam as principais questões relacionadas à mobilidade, segurança e aplicações distribuídas através por demonstrações e atividades práticas com ambientes previamente configurados.
No terceiro capítulo, “Virtualização de Funções de Rede na IoT: Um Panorama do Gerenciamento de Desempenho x Segurança”, trata do uso de Network Function Virtualization (NFV) em IoT do ponto de vista de gerenciamento, desempenho e segurança da rede. O texto apresenta questões e o estado da arte relacionados ao desempenho do uso de NFV na detecção e mitigação de ameaças em redes específicas de IoT.
O quarto capítulo, “Das Redes Vestíveis aos Sistemas Ciber-Humanos: Uma Perspectiva na Comunicação e Privacidade dos Dados”, aborda a rápida evolução que vem ocorrendo desde os primórdios das redes vestíveis até a pesquisa de ponta em nanorredes. Essa evolução rápida fundamenta a construção dos sistemas ciberfísicos e ciber-humanos que possuem aplicações em diversas áreas. Os autores descrevem a necessidade de explorar as vulnerabilidades e desafios que essas redes possuem em relação à privacidade dos dados e resiliência de seus serviços e apresentam uma discussão, demonstrando através de exemplos práticos essas fragilidades e um levantamento do estado da arte de propostas acadêmicas para a proteção da privacidade e resiliência de seus serviços.
No quinto e último capítulo, “Aprendizado Federado aplicado à Internet das Coisas”, os autores apresentar os principais fundamentos do Aprendizado Federado (Federated Learning – FL) abrangendo as ferramentas e passos necessários para o desenvolvimento de aplicações e serviços voltadas à IoT. Os conceitos abordados incluem uma introdução à Aprendizagem de Máquina (centralizada e distribuída), o estado-da-arte em FL, uma visão geral dos trabalhos existentes, os desafios e as perspectivas futuras para o avanço da área.
Os cinco capítulos abordam de forma ampla temas atuais da comunidade, sendo uma obra útil para pesquisadores e profissionais da área de redes de computadores e sistemas distribuídos.The Short Courses Book of 39th Brazilian Symposium on Computer Networks and Distributed Systems (SBRC 2021) contains the short courses selected for presentation in the online edition of the event, from August 16 to 20, 2021, in the city of Uberlândia/MG. The main objective of the SBRC Short Courses is to offer short-term training and updating on topics not typically covered in curricular structures and which are of great interest among academics and professionals. The Book has traditionally been used as high-quality study material by undergraduate and graduate students and professionals in the field.
The Short Courses covers current topics of interest to the community, such as emerging software systems; mobility, security in information-centric networks; virtualization of network functions in the Internet of Things (IoT); wearable networks, and cyber-human systems; and federated learning applied to IoT.
In the first chapter, entitled “Emergent Software Systems: Theory and Practice,” the authors present the concept of Emerging Software Systems. The Emerging Software approach aims to reduce the initial effort to create standalone solutions; it supports fully adaptable systems capable of autonomously learning about the system structure and its operating environment without any pre-defined knowledge.
In the second chapter, “Revisitando as ICNs: Mobilidade, Segurança e Aplicações Distribuídas através das Redes de Dados Nomeados”, the authors present an introduction and review of the fundamentals of Information-Centric Networks (ICN) and then the Named Data Networking (NDN) architecture. The authors present the main issues related to mobility, security, and distributed applications through demonstrations and practical activities with previously configured environments.
The third chapter, “Virtualização de Funções de Rede na IoT: Um Panorama do Gerenciamento de Desempenho x Segurança”, deals with the use of Network Function Virtualization (NFV) in IoT from the point of view of network management, performance, and security. The text presents issues and state-of-the-art related to the performance of NFV in the detection and mitigation of threats in specific IoT networks.
The fourth chapter, “Das Redes Vestíveis aos Sistemas Ciber-Humanos: Uma Perspectiva na Comunicação e Privacidade dos Dados”, addresses the rapid evolution that has been taking place from the beginnings of wearable networks to cutting-edge research in nanonetworks. This rapid evolution underlies the construction of cyber-physical and cyber-human systems that have applications in several areas. The authors describe the need to explore the vulnerabilities and challenges that these networks have concerning data privacy and the resilience of their services and present a discussion, demonstrating these weaknesses through practical examples and a survey of the state of the art of academic proposals for privacy protection and resiliency of your services.
In the fifth and final chapter, “Aprendizado Federado aplicado à Internet das Coisas”, the authors present the main foundations of Federated Learning (FL), covering the tools and steps necessary for the development of IoT applications and services. The concepts covered include an introduction to Machine Learning (centralized and distributed), the state-of-the-art in FL, an overview of current work, challenges, and future perspectives for advancing the field.
The five chapters broadly address current community issues, making them practical work for researchers and professionals in computer networks and distributed systems
Short Courses of the 21st Regional School of High Performance Computing from Southern Brazil
No full textThis book presents textual versions, in the form of book chapters, of six short courses accepted and presented at the 21st Regional School of High-Performance Computing from Southern Brazil (ERAD/RS). The mini-courses deal with technical aspects related to the following themes: parallel programming for different architectures, tools for optimizing parallel application performance, and how to conduct reproducible experiments.
In the first chapter of this book, "Unraveling the Use of Hardware Counters to Optimize Artificial Intelligence Applications", the authors explain how hardware counters from Intel Xeon Cascade Lake and NEC SX-Aurora TSUBASA architectures help in the performance analysis of AI applications. In the second chapter, "Profiling and Tuning OpenACC Code", the authors present optimization techniques that can be used to increase OpenACC-based applications, which are suitable for both multicore and GPU architectures. In the third chapter, "Are you root? Reproducible Experiments in User Space", the authors present techniques to create environments for reproducible experiments using the Spack package manager and two containerization tools: Docker and Singularity. In the fourth chapter, "Beyond simply: #pragma omp parallel for", the authors address some new and less widespread OpenMP features, going further than the commonly seen introductory OpenMP courses. In the fifth chapter, "Private Cloud Computing Environment for Testing and Developing Parallel Programs", the authors offer an introduction to the deployment of private clouds, demonstrating the benefits of that for developing and testing parallel applications. Finally, in the sixth chapter, "Development of Task-Based Applications with OpenMP Tasks", the authors deal with the task-oriented paradigm and how to build parallel applications with tasks in OpenMP.
Este livro apresenta versões textuais, na forma de capítulos de livro, de seis minicursos aceitos e apresentados na XXI Escola Regional de Alto Desempenho da Região Sul (ERAD/RS). Os minicursos tratam de aspectos técnicos relacionados à programação paralela em diferentes arquiteturas e ambientes, assim como ferramentas para otimização de aplicações e realização de experimentos reprodutíveis.
No primeiro capítulo deste livro, “Desvendando o Uso de Contadores de Hardware para Otimizar Aplicações de Inteligência Artificial”, os autores abordam a utilização de contadores das arquiteturas Intel Xeon Cascade Lake e NEC SX-Aurora TSUBASA para analisar o desempenho de aplicações de IA, cada vez mais frequentes atualmente. No segundo capítulo, “Otimização de Programas Paralelos com uso do OpenACC”, os autores apresentam técnicas que podem ser utilizadas para aumentar o desempenho de programas paralelos que façam uso de diretivas do OpenACC, que é um modelo de programação aplicável em diversos tipos de arquiteturas paralelas. No terceiro capítulo, “Are you root? Experimentos Reprodutı́veis em Espaço de Usuário”, os autores tratam de técnicas para criar ambientes visando à reprodutibilidade de experimentos, utilizando o gerenciador de pacotes Spack e criando contêineres com Docker e Singularity. No quarto capítulo, “Além de Simplesmente: #pragma omp parallel for”, os autores abordam alguns recursos de OpenMP mais recentes e menos difundidos, indo além do paralelismo de laços que é habitualmente visto em cursos introdutórios. No quinto capítulo, “Ambiente de Nuvem Computacional Privada para Teste e Desenvolvimento de Programas Paralelos”, os autores introduzem noções básicas para implantar uma nuvem privada e demonstrar os benefícios para o desenvolvimento e teste de programas paralelos em nuvem. No sexto capítulo, “Desenvolvimento de Aplicações Baseadas em Tarefas com OpenMP Tasks”, os autores apresentam o paradigma de programação paralela orientado a tarefas, com exemplos de construção de programas com tarefas em OpenMP.