Área de Especialização de Computadores
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- Victor Beltrão Santana
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1 MEEC Área de Especialização de Computadores
2 AE COMPUTADORES ARQUITECTURAS, REDES e COMPUTAÇÃO de Elevado Desempenho A arquitectura de computadores engloba tópicos que se estendem das técnicas de projecto de sistemas digitais à arquitectura avançada de computadores, incluindo processadores reconfiguráveis, sistemas embebidos e sistemas distribuídos. A arquitectura e gestão de redes de computadores aborda o transporte, análise e gestão de diferentes tipos de informação, incluindo tópicos que vão desde a arquitectura tradicional de redes de computadores - incluindo a mobilidade e o acesso às mesmas - até os aspectos ligados à respectiva utilização - como, por exemplo, a segurança. A metodologia da programação reflecte os aspectos ligados ao software de sistemas computacionais, nomeadamente as técnicas de programação, os algoritmos e estruturas de dados e os compiladores. MEEC - Área de Especialização de Computadores 2 de 19
3 AE COMPUTADORES Plano Curricular MEEC - Modelo de créditos Estrutura #UC ECTS Dissertação 1 30 CT - Empreendedorismo, Inovação e Transferência de Tecnologia 1 6 CT - Gestão de Projectos de Engenharia 1 6 Opção Livre (poderá ser Introdução à Investigação e Projecto) 1 6 Área de Especialização Principal (9UCs * 6 ECTS) 9 54 Área de Especialização Secundária (3UCs * 6 ECTS) 3 18 Total 120 AE Computadores AE Principal (9 UCs 54 ECTS) AE Secundária (3 UCs 18 ECTS) Dissertação (1 UCs 30 ECTS) MEEC - Área de Especialização de Computadores 3 de 19
4 AE COMPUTADORES Plano Curricular AE Computadores (AE Principal) 3 Grupos de Disciplinas + Formação Complementar Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS Arquitectura de Computadores 12-31,5 Projecto de Sistemas Digitais 4ºA 1ºS 6 Arquitecturas Avançadas de Computadores 4ºA 2ºS 6 Co-Projecto HW/SW 4ºA 2ºS 6 Programação de Sistemas 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Computacionais Embebidos 4ºA 2ºS 6 Arquitectura de Sistemas de Internet 5ºA 1ºS 6 Arquitectura e Gestão de Redes de Computadores Redes e Serviços Internet 4ºA 1ºS 6 Algoritmia e Desempenho em Redes de Computadores 4ºA 1ºS 6 Segurança Informática em Redes e Sistemas 4ºA 1ºS 7,5 Redes Móveis e Sem Fios 4ºA 2ºS 6 Redes de Computadores e Internet 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Metodologia de Programação Computação Paralela e Distribuída 4ºA 1ºS 6 Sistemas de Informação e Bases de Dados 4ºA 1ºS 6 Programação Orientada por Objectos 4ºA 2ºS 6 Formação Complementar a Computadores 0-6 Aprendizagem Automática 4ºA 2ºS 6 Optimização e Algoritmos 4ºA 2ºS 6 Sistemas de Telecomunicações 4ºA 2ºS 6 Plano Curricular 9 UCs devendo incluir pelo menos 2 UCs em cada grupo de disciplinas, de modo, a garantir uma sólida formação na AE. Pode ainda ser considerada 1 UCs de Formação Complementar. MEEC - Área de Especialização de Computadores 4 de 19
5 AE COMPUTADORES Plano Curricular Exemplos de P. Curriculares para AE Computadores (AE Principal) Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS EX1 EX2 EX3 Arquitectura de Computadores 12-31,5 Projecto de Sistemas Digitais 4ºA 1ºS 6 Arquitecturas Avançadas de Computadores 4ºA 2ºS 6 Co-Projecto HW/SW 4ºA 2ºS 6 Programação de Sistemas 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Computacionais Embebidos 4ºA 2ºS 6 Arquitectura de Sistemas de Internet 5ºA 1ºS 6 Arquitectura e Gestão de Redes de Computadores Redes e Serviços Internet 4ºA 1ºS 6 Algoritmia e Desempenho em Redes de Computadores 4ºA 1ºS 6 Segurança Informática em Redes e Sistemas 4ºA 1ºS 7,5 Redes Móveis e Sem Fios 4ºA 2ºS 6 Redes de Computadores e Internet 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Metodologia de Programação Computação Paralela e Distribuída 4ºA 1ºS 6 Sistemas de Informação e Bases de Dados 4ºA 1ºS 6 Programação Orientada por Objectos 4ºA 2ºS 6 Formação Complementar a Computadores 0-6 Aprendizagem Automática 4ºA 2ºS 6 Optimização e Algoritmos 4ºA 2ºS 6 Sistemas de Telecomunicações 4ºA 2ºS 6 MEEC - Área de Especialização de Computadores 5 de 19
6 AE COMPUTADORES Plano Curricular AE Computadores (AE Secundária) 3 Grupos de Disciplinas Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS Arquitectura de Computadores 0-18 Projecto de Sistemas Digitais 4ºA 1ºS 6 Arquitecturas Avançadas de Computadores 4ºA 2ºS 6 Co-Projecto HW/SW 4ºA 2ºS 6 Programação de Sistemas 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Computacionais Embebidos 4ºA 2ºS 6 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Arquitectura e Gestão de Redes de Computadores 0-18 Redes e Serviços Internet 4ºA 1ºS 6 Algoritmia e Desempenho em Redes de Computadores 4ºA 1ºS 6 Segurança Informática em Redes e Sistemas 4ºA 1ºS 7,5 Redes Móveis e Sem Fios 4ºA 2ºS 6 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Metodologia de Programação 0-18 Computação Paralela e Distribuída 4ºA 1ºS 6 Sistemas de Informação e Bases de Dados 4ºA 1ºS 6 Programação Orientada por Objectos 4ºA 2ºS 6 Plano Curricular 3 UCs sem restrições de Grupos de disciplinas. MEEC - Área de Especialização de Computadores 6 de 19
7 AE COMPUTADORES Plano Curricular Exemplos de P. Curriculares para AE Computadores (AE Secundária) Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS EX1 EX2 EX3 Arquitectura de Computadores 0-18 Projecto de Sistemas Digitais 4ºA 1ºS 6 Arquitecturas Avançadas de Computadores 4ºA 2ºS 6 Co-Projecto HW/SW 4ºA 2ºS 6 Programação de Sistemas 4ºA 2ºS 7,5 Sistemas Computacionais Embebidos 4ºA 2ºS 6 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Arquitectura e Gestão de Redes de Computadores 0-18 Redes e Serviços Internet 4ºA 1ºS 6 Algoritmia e Desempenho em Redes de Computadores 4ºA 1ºS 6 Segurança Informática em Redes e Sistemas 4ºA 1ºS 7,5 Redes Móveis e Sem Fios 4ºA 2ºS 6 Sistemas Embebidos em Rede 4ºA 2ºS 6 Metodologia de Programação 0-18 Computação Paralela e Distribuída 4ºA 1ºS 6 Sistemas de Informação e Bases de Dados 4ºA 1ºS 6 Programação Orientada por Objectos 4ºA 2ºS 6 MEEC - Área de Especialização de Computadores 7 de 19
8 n n n AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção CAD (Projecto Assistido por Computador) na área de Microelectrónica Análise e Síntese de Conversores de Sinal Análise e Simulação N bits output word Thales Alenia Space Vin S/H Digital correction logic Mbits word Digital delay line B 1 B 2 B M-1 B M Stage 1 Stage 2 Stage M-1 Stage M Tópicos: Algoritmia Computação Evolutiva Sistemas Difusos Redes Neuronais Aprendizagem Automática Electrónica e Nanotecnologias Vin B bits ADC B bits B bits DAC B n S/H Vout MEEC - Área de Especialização de Computadores (MP) 8 de 19
9 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção DA (Automação/Optimização do Projecto) de Circuitos Integrados Optimização do Dimensionamento em Problemas Multi-Objectivo e Multi-Restrições Automação do Projecto Circuit: Folded Cascode Testbench SPECS Constraints Goals Geração Automática do Layout e Validação do Projecto Tópicos: Algoritmia Computação Evolutiva Computação Paralela Optimização Aprendizagem Automática Electrónica e Nanotecnologias Thales Alenia Space MEEC - Área de Especialização de Computadores (MP) 9 de 19
10 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção CAD Projecto de Circuitos Integrados Digitais Projecto de Circuitos Integrados Analógicos Design Automation: Modelação de Sistemas, Co-projecto Hardware-Software, Verificação e Simulação, Algoritmos Eficientes, Computação Paralela Design Automation Power Grids Variability EM Effects d1' d2' Substrate Noise d3' d4' d5' Chameleon RF models Working IC 4-60 GHz nano-scale world MEEC - Área de Especialização de Computadores (MP) 10 de 19
11 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Processamento de Fala/Escrita Processamento de sinais Processamento de texto Aprendizagem automática Linguística Interfaces multimodais, etc. Tradução: fala-para-fala, Tweets ehealth, elearning MEEC - Área de Especialização de Computadores 11 de 19
12 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção 4. TÓPICOS DE INVESTIGAÇÃO: Algoritmia Aprendizagem automática Proc. de linguagem natural Proc. de sinais Proc. de imagens Programação genética 5. APLICAÇÕES: Medicina personalizada Análise de sobrevivência Farmacocinética e famacodinâmica 1. Diferentes indivíduos respondem de forma diferente à mesma terapia, por razões genéticas, metabólicas e ambientais. 2. A medicina personalizada assenta no diagnóstico através de biomarcadores, separando os indíviduos em grupos com características semelhantes. 3. A análise e identificação destes biomarcadores é a chave da medicina personalizada. MEEC - Área de Especialização de Computadores (MP) 12 de 19
13 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Arquitecturas de Processadores Processadores/Circuitos Dedicados (ASIC) Processadores Especializados (ASIP) Processadores Reconfiguráveis (FPGA) Módulo de Codificação de Vídeo (MPEG-4/H.264) Embebido num Telemóvel processador dedicado para a codificação de vídeo Codificação 10 vezes mais rápida!!! 1/5 da energia consumida MEEC - Área de Especialização de Computadores (AC) 13 de 19
14 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Sistemas de Computação Paralela e Distribuída Sistemas Multi-Core Homogéneos (ex: OpenMP) Aceleradores Homogéneos (ex: nvidia GPUs) Super-Computing, Clusters & Grids (ex: MPI) Sistemas Heterogéneos (STI Cell PS3) Eng. Genética Sist. de Alinhamento de ADN com Genoma Humano de Ref. Utilização dos vários CPUs disponíveis nos actuais processadores multi-core Alinhamento 8 vezes mais rápido Sequenciação com muito baixo custo (ex: $1000 por indivíduo MEEC - Área de Especialização de Computadores (AC) 14 de 19
15 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Sistemas Embebidos Sistemas móveis baseados em plataformas de baixo consumo Sistemas reconfiguráveis (FPGAs) Programação de sistemas móveis Aplicações na Industria Automóvel, Aviação, Saúde, etc. MEEC - Área de Especialização de Computadores (AC) 15 de 19
16 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Redes Móveis e Sem Fios Redes públicas e WLANs Tecnologias WiFi, Bluetooth, Zigbee, UMB, DECT, TETRA, etc. Protocolos de transmissão de dados GPRS e UMTS Rede de Estações de Carregamento para Veículos Eléctricos MEEC - Área de Especialização de Computadores (RC) 16 de 19
17 AE COMPUTADORES Áreas de Intervenção Redes Móveis e Sem Fios Redes públicas e WLANs Tecnologias WiFi, Bluetooth, Zigbee, UMB, DECT, TETRA, etc. Protocolos de transmissão de dados GPRS e UMTS Wireless Sensor Network Doméstica na Monitorização Remota de Saúde Valores seguidos em tempo-real via aplicação televisão interactiva (ZON TV Widgets). MEEC - Área de Especialização de Computadores (RC) 17 de 19
18 AE COMPUTADORES Empregabilidade MEEC - Área de Especialização de Computadores 18 de 19
Área de Especialização de Computadores
MEEC Área de Especialização de Computadores Grupos de Disciplinas Metodolgias de Programação (MP) Arquitecturas de Computadores (AC) Arq. e Gestão de Redes de Computadores (RC) Arquitecturas de Processadores
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