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MEEC MEEC
Área de Especialização
de Computadores
MEEC - Área de Especialização de Computadores 2 de 19
• 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.
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 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 3 de 19
AE COMPUTADORES – Plano Curricular
• MEEC - Modelo de créditos
• AE Computadores
• AE Principal (9 UCs – 54 ECTS)
• AE Secundária (3 UCs – 18 ECTS)
• Dissertação (1 UCs – 30 ECTS)
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
MEEC - Área de Especialização de Computadores 4 de 19
Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS
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 12 - 33
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 12 - 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
Formação Complementar a Computadores 0-6
Aprendizagem Automática 4ºA 2ºS 6
Optimização e Algoritmos 4ºA 2ºS 6
Sistemas de Telecomunicações 4ºA 2ºS 6
Arquitectura de Computadores
• AE Computadores (AE Principal)
• 3 Grupos de Disciplinas + Formação Complementar
• 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.
AE COMPUTADORES – Plano Curricular
MEEC - Área de Especialização de Computadores 5 de 19
• Exemplos de P. Curriculares para AE Computadores (AE Principal)
AE COMPUTADORES – Plano Curricular
Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS EX1 EX2 EX3
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 12 - 33
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 12 - 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
Formação Complementar a Computadores 0-6
Aprendizagem Automática 4ºA 2ºS 6
Optimização e Algoritmos 4ºA 2ºS 6
Sistemas de Telecomunicações 4ºA 2ºS 6
Arquitectura de Computadores
MEEC - Área de Especialização de Computadores 6 de 19
AE COMPUTADORES – Plano Curricular
• AE Computadores (AE Secundária)
• 3 Grupos de Disciplinas
• Plano Curricular
3 UCs sem restrições de
Grupos de disciplinas.
Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS
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
Arquitectura de Computadores
MEEC - Área de Especialização de Computadores 7 de 19
AE COMPUTADORES – Plano Curricular
• Exemplos de P. Curriculares para AE Computadores (AE Secundária)
Grupo de Disciplinas/Disciplina Sem. ECTS EX1 EX2 EX3
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
Arquitectura de Computadores
MEEC - Área de Especialização de Computadores 8 de 19
• CAD (Projecto Assistido por Computador) na área de Microelectrónica
Vin
ADC DAC
+
-
B bits
Vout
B bits B bits
VinStage 1 Stage 2 Stage M-1 Stage M
2Bn
n
nn
S/H
S/H
B1 B2 BM-1 BM
Digital delay line
Digital correction logic
bits word
N
M
bits output word
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Thales Alenia Space
Análise e Síntese
de Conversores de Sinal
Tópicos:
• Algoritmia
• Computação Evolutiva
• Sistemas Difusos
• Redes Neuronais
• Aprendizagem Automática
• Electrónica e Nanotecnologias
(MP)
Análise e Simulação
MEEC - Área de Especialização de Computadores 9 de 19
• DA (Automação/Optimização do Projecto) de Circuitos Integrados
Circuit: Folded Cascode Testbench
SPECS
Constraints
Goals
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Optimização do
Dimensionamento em
Problemas Multi-Objectivo
e Multi-Restrições
Geração Automática do Layout
e Validação do Projecto
Tópicos:
• Algoritmia
• Computação Evolutiva
• Computação Paralela
• Optimização
• Aprendizagem Automática
• Electrónica e Nanotecnologias
(MP)
Automação do
Projecto
Thales Alenia Space
MEEC - Área de Especialização de Computadores 10 de 19
• CAD
– Projecto de Circuitos Integrados Digitais
– Projecto de Circuitos Integrados Analógicos
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Design Automation: Modelação de Sistemas, Co-projecto
Hardware-Software, Verificação e Simulação, Algoritmos
Eficientes, Computação Paralela
Design Automation – Power Grids
4-60 GHz nano-scale world
Substrate
Noise
EM Effects
Chameleon RF models
Variability
Working IC
d1'
d2'
d3'
d5'
d4'
4-60 GHz nano-scale world
Substrate
Noise
EM Effects
Chameleon RF models
Variability
Working IC
d1'
d2'
d3'
d5'
d4'
(MP)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 11 de 19
• Processamento de Fala/Escrita
• Processamento de sinais
• Processamento de texto
• Aprendizagem automática
• Linguística
• Interfaces multimodais, etc.
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Tradução: fala-para-fala, Tweets
eHealth, eLearning
MEEC - Área de Especialização de Computadores 12 de 19
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.
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
(MP)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 13 de 19
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
(AC)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 14 de 19
• 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)
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
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
(AC)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 15 de 19
• Sistemas Embebidos
– Sistemas móveis baseados em plataformas de baixo consumo
– Sistemas reconfiguráveis (FPGAs)
– Programação de sistemas móveis
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
(AC)
Aplicações na Industria Automóvel, Aviação, Saúde, etc.
MEEC - Área de Especialização de Computadores 16 de 19
• 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
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Rede de Estações de Carregamento para Veículos Eléctricos
(RC)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 17 de 19
• 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
AE COMPUTADORES – Áreas de Intervenção
Wireless Sensor Network Doméstica na Monitorização Remota de Saúde
Valores seguidos em tempo-real via aplicação televisão
interactiva (ZON TV Widgets).
(RC)
MEEC - Área de Especialização de Computadores 18 de 19
AE COMPUTADORES – Empregabilidade