Colaboradores

Visita CTBC - Data: 30/09/2010 - Central Móvel e Fixa

Felipe Alberto Simões Tavares - felipeastavares@gmail.com - 9110-1700

Alex Vaz Mendes - alexvazmendes@gmail.com - 9945-3763

Vinícius Araújo de Oliveira - viniciusudi@hotmail.com - 9175 - 2249

Caio Eduardo Cunha Machado - caioalmom77@gmail.com - 8811-8108

João Paulo Cruz Araújo - joaopca@algartelecom.com.br - 9979-3418

Iniciação Científica

AutoI

Versão Rascunho

- Objetivo IC 28/03

Rascunho

Rascunho #1
Aproximar as camadas de aplicação e rede, referentes ao modelo de arquitetura de redes OSI, de modo a substituir a estrutura de protocolos já existente, especificamente os pertencentes ao conjunto TCP/IP. A proposta é seguir as tendências de um novo ambiente já em funcionamento, o AutoI, colaborarando com o desenvolvimento de um novo protocolo que atenda melhor às necessidades da Internet do futuro, além de acumular conhecimentos e pesquisas relativas à nova forma de organizar conhecimentos e desenvolver aplicativos, as ontologias.

Rascunho #2
O objetivo principal do projeto é implementar o protocolo FINLAN na arquitetura de internet do futuro do AutoI.

Com isso objetivamos aproximar as camadas de aplicação e rede do modelo OSI de modo a substituir a estrutura de protocolos já existente, especificamente o conjunto TCP/IP, por um protocolo que faça uso de ontologias e não apresente os problemas primários da estrutura TCP/IP.

A proposta é colaborar com o AutoI de forma a integrar um ambiente que leva semântica e autonomia a rede com o protocolo FINLAN que elimina os problemas do TCP/IP e faz uso de ontologias a fim de dar inteligência a rede.

Tópicos

Objetivo final
- Implementar o protocolo FINLAN na arquitetura do AutoI

Objetivos gerais
- Aproximar as camadas de aplicação e de rede
- Colaborar com o AutoI
- Inserir o protocolo FINLAN na arquitetura do AutoI
- Levar inteligência (semântica) as camadas inferiores
- Aplicar a ontologia nas camadas de rede

- Justificativa IC 28/03

Foco

Convencer sobre a importância do projeto, explanando sobre as limitações dos protocolos atuais, como problemas de segurança, gerenciabilidade, confiabilidade, mobilidade, etc. Exemplificando com trabalhos que já estão sendo desenvolvidos nos USA, na Ásia e principalmente na Europa (de preferência com nomes de peso).

Tópicos

Evolução da internet

•Modelagem da internet no seu incio (4ward)

•Comparação com a internet atual (4ward)

"Eu sei que se já 10 anos eu tivesse contado contado que todas essas coisas viriam, vocês diriam que isso era impossível"

Limitações dos protocolos atuais

Milhares de novas páginas são publicadas diariamente na internet e a falta de padronização dessas informações originaram um problema para os usuários na hora de navegar na Internet e assim achar as informações desejadas. Esse problema é chamado de Information Overload. Outro grande problema é que a internet atual não consegue associar informações de várias páginas. Diante deste caos a web semântica vem como solução permitindo criar um contexto onde a informação possa ter significado para as máquinas, que se encarregarão de levar a informação relevante ao seu usuário.

A web atual é um conjunto de recursos e links. Os recursos são identificados pelos seus URIs (Uniform Resourcem Identifiers). A URL (Uniform Resource Location) faz parte de um subconjunto da URI. Para o usuário, não existe nenhum problema quanto a esta questão, pois este é capaz de ler a descrição do link, identificando o sentido semântico embutido naquele contexto. Para a máquina, entretanto, muito pouca informação “machine-readable” está disponível, uma vez que não é possível fazer uma análise quando ao juízo transmitido por um link. O significado dos links só é evidente no contexto em torno da âncora. Por exemplo, dois sites de cinema podem fazer referência à um mesmo filme. Entretanto, um site lista o filme entre os dez melhores e o outro site lista-o entre os dez piores. O sentido é totalmente diferente para o homem, mas não para a máquina, que só percebe uma simples ligação.

Na futura web, ou na web semântica, o conjunto de recursos e links também são identificados por URI's, mas podem ser "tipados". Consiste em atribuir um tipo à relação entre dois recursos. Forma-se o conceito de ontologia (Um recurso, uma propriedade e um valor). Neste contexto, uma relação entre dois recursos possui uma propriedade que permite atribuir significado à ligação. No exemplo dos sites de filme, pode-se atribuir a propriedade "está entre os dez melhores" ao link no primeiro site e a propriedade "está entre os dez piores" ao link no segundo site. A diferença entre os modelos é que agora o conhecimento está formalizado de uma maneira estruturada.

Antes da internet, o homem viveu o grande desafio de recuperar o conhecimento perdido em livros, documentos ou peças de museu esquecidas ou depositadas em lugares inalcançáveis. Contudo, a internet mudou este cenário tornando a informação e o conhecimento disponíveis a um clique. Entretanto, tal fato gerou a sobrecarga de informações que dificulta distinguir entre a informação relevente e o lixo. Enfrenta-se, novamente, o problema de econtrar a informação certa, na hora certa.

Os usuários, inevitavelmente, recorrerão aos mecanismos de busca, que avançam em iniciativas como a web semântica, buscando tornarem-se verdadeiros oráculos do meio digital. Mas para estabelecer a relação semântica entre as diversas fontes de informação, é necessário um esforço descentralizado, que pode demorar anos para se concretizar. Mas como toda novidade gera oportunidade, beneficiar-se-ão aqueles que alcançarem uma posição onde possam ser facilmente localizados por meio das relações semânticas criadas.

Projetos em desenvolvimento

European Future Internet (http://www.future-internet.eu/) Europe

World Wide Web Consortium (W3C) (http://www.w3.org/standards/semanticweb/)

NETIC, Núcleo de Estudos em Tecnologias para Informação e Conhecimento (http://www.netic.com.br/) Brasil

Dublin Core Metadata Institute (http://dublincore.org/)

•Perspectivas (Do nosso projeto e dos em desenvolvimento fora)

         •Trabalhar no ambiente AutoI

Projeto na área de Tecnologia da Informação (TIs), linha de pesquisa busca acompanhar e compreender o potencial de mudança da Web, especialmente sua evolução para uma estrutura na qual o conteúdo seja o elemento fundamental e que está levando ao desenvolvimento e ampliação das capacidades dos dispositivos computacionais. Não em termos quantitativos de potência de processamento, mas em termos de qualidade de processamento, uma vez que eles passarão a “compreender” os objetos digitais a partir da sua semântica intrínseca. A iteração homem-máquina ocorrerá num nível mais elevado, num nível cooperativo entre as máquinas (machine-to-machine). Uma nova geração de ferramentas e dispositivos computacionais está surgindo. Assim, as ontologias terão papel fundamental, provendo contextos, conceitos e padrões de metadados para classificação e descrição a priori, manipulação, armazenamento, transmissão e apresentação dos objetos digitais.

- Introdução IC 11/04

Descrição das Propostas

Existem hoje várias correntes propondo arquiteturas para o novo padrão de Internet. Desenvolvidas em várias regiões do planeta como a Europa, Ásia e EUA e envolvendo grandes instituições e universidades importantes e renomadas. Alguns projetos que possuem destaque neste cenário e que podem ser citados como referência são: 4WARD, ANA, ADAMANTIUM, ASPIRE, AUTOI, CASAGRAS, CHRON, ETNA, FAST, COAST, COMPAS, AKARI, GENI, G-lab, entre outros. Entre estes podemos destacar tres que prometem competir pela definição de um padrão mundial, não esquecendo que os outros projetos também tem suas potencialidades. São eles: 4WARD, AUTOI e GENI.

O GENI (Global Environment for Network Innovations) é uma iniciativa americana que acredita que uma reorganização da Internet é necessária e para isso criou um ambiente experimental compartilhado para auxiliar na validação de novas arquiteturas de rede. Pretende prover características aperfeiçoadas como: maior segurança, melhor integração de tecnologias opticas e sem fio e integração com o mundo de sensores e processadores embutidos. Como infraestrutura tecnológica propõe os seguintes aspectos: programabilidade, virtualização e outras formas de compartilhamento, federação e experimentação baseada em partes (slice).

Já o projeto 4WARD é parte do programa FP7 (7th Framework Programme for Research and Technological Development), um conjunto de iniciativas com prazo de desenvolvimento entre 2007 e 2013 com recursos de 50 bilhões de euros para reforçar a base científica e tecnológica da indústria européia. O 4Ward como parte deste programa teve, pois aconteceu no período de 2008 a 2010, alguns objetivos básicos como criar o desenvolvimento de redes e aplicações conectadas mais rápidas e mais fáceis e estudar os desafios chaves para a Internet do Futuro.

Uma proposta que pretendemos apoiar e utilizar como plataforma para o desenvolvimento de soluções para a Internet do Futuro é o AutoI. Desenvolvido na Europa, este propõe corrigir os problemas da Internet atual, visto que esta alcançou proporções muito grandes e necessita de melhorias para poder interconectar sistemas e conhecimento. O grande desafio e objetivo é projetar e desenvolver uma solução que possa abranger redes heterogêneas, que suporte um serviço de mobilidade, confiabilidade e qualidade de serviço, sendo que esta solução seja uma rede de infraestrutura aberta (open source) baseado em ontologias de informações e modelos de dados.

A arquitetura deste modelo é estruturada em cinco abstrações, os planos OSKMV: Orchestration, Service Enablers, Knowledge, Management e Virtualisation. Cada um destes planos executaria funções que abrangem desde a aplicação ao seu controle, para que todos os objetivos e melhorias propostas fossem alcançadas.

O plano de orquestração (Orchestration) é uma definição conceitual para uma série de ferramentas que governam, integram e policiam os processos e aplicações da Internet através de sistemas autonômicos de controle, os quais tem a capacidade de cancelar ou corrigir processos, além de interagirem. O controle destes sistemas é feito por componentes de orquestração distribuídos, chamados DOCs, os quais possuem uma visão da arquitetura de processos específicos e atuam através de comandos específicos para interferir em cada processo.

O plano de abilitadores de serviço (Service Enablers) é um conjunto de funções de reimplantação automática de protocolos, serviços de controle e serviços prestados ao usuário. Isto permite que os códigos sejam ativados ou executados sobre entidades da rede, aumentando o controle e a segurança sobre estes serviços.

O plano de conhecimento (Knowledge) consiste de modelos e ontologias com a capacidade de fazer análises e integrar conhecimentos através de inferências, assim a rede tem a capacidade de executar auto-monitoramento, auto-análise, entre outros processos que possibilitam a conexão entre dados conforme características comuns, o que cria uma estrutura circular entre as informações e deixa todo o processo mais inteligente e eficiente.

O plano de gestão (Management) é justamente formado pelos sistemas autonômicos de controle que agem nos processos da rede em loops constantes, controlados pelo plano de orquestração. É importante destacar que cada sistema atua sobre um processo específico de forma automática, através de funções de monitoramento. Este plano tem a capacidade de gerar funções embarcadas na rede que se adaptam ao meio e que podem ser extendidas conforme necessidade, sem perturbar o funcionamento do sistema, além de minimizarem o custo computacional das operações e o consumo de energia.

O plano de virtualização (Virtualisation) são mecanismos de software que tratam recursos físicos selecionados como recursos virtuais de programação organizados pelos planos de orquestração e gestão para a criação de componentes, dispositivos ou redes. Este plano é utilizado pelo plano de orquestração para governar os recursos virtuais e construir redes e instrumentos para serviços específicos.

Limitações da Internet Atual

Apontar as deficiências dos protocolos utilizados hoje (TCP/IP. Mostrar que não possuem capacidade para suportar as propostas.
Explicar que existe a necessidade de "dar" semântica aos protocolos, para que possam possibitar conexões entre informações, além de aproximar as camadas, reduzindo algumas destas.
Descrever como a Internet atual está limitada para as novas aplicações e métodos projetados para o futuro
Detalhar estas demandas

- Desenvolvimento IC 11/04
- Metodologia IC 18/04
- Plano de Trabalho IC 18/04
- Resumo IC 24/04

Referências

Michael Stanton. Future Internet initiatives. Rede Nacional de Ensino e Pesquisa - RNP. Brasil. 2010.

Henrik Abramowicz (EAB), Pedro A. Aranda (TID), Jorge Carapinha (PTIN), Christopher Foley (WIT-TSSG), Martin Johnsson (EAB), Holger Karl (Uni Paderborn), Göran Schultz (LMF), Michael Soellner (ALUD). Introduction and Overview of the 4WARD Technical Results. 4Ward. Jun-2010.