Análise da Tese: Fusão de Dados em Redes de Sensores Sem Fio Denise Nunes Rotondi Azevedo Disciplina: Metodologia da Pesquisa Científica Prof. Dr. Gilberto.

Apresentação em tema: "Análise da Tese: Fusão de Dados em Redes de Sensores Sem Fio Denise Nunes Rotondi Azevedo Disciplina: Metodologia da Pesquisa Científica Prof. Dr. Gilberto."— Transcrição da apresentação:

1 Análise da Tese: Fusão de Dados em Redes de Sensores Sem Fio Denise Nunes Rotondi Azevedo Disciplina: Metodologia da Pesquisa Científica Prof. Dr. Gilberto Câmara

2 Tese Analisada Fusão de Dados em Redes de Sensores Sem Fio (INFORMATION FUSION IN WIRELESS SENSOR NETWORKS) Autor: EDUARDO FREIRE NAKAMURA Orientador: Dr. Antonio Alfredo Ferreira Loureiro Defesa: Pós-graduação em Ciência da Computação UFMG - Janeiro/2007

3 Temas da Tese Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são redes compostas de sensores espacialmente distribuídos, que têm capacidade de se comunicar e que atuam de forma cooperativa para medir fenômenos físicos ou condições ambientais, tais como, temperatura, umidade, pressão, movimentos de poluente, etc. [In: Wikipédia. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_sensores_sem_fio] “A Fusão de Dados lida com teorias, algoritmos e ferramentas utilizados para processar múltiplas fontes de dados, gerando um dado de saída que é, de alguma forma, melhor quando comparado com os dados de entrada individualmente” [Nakamura 2007]

4 Análise da tese de acordo com o método científico PROBLEMA HIPÓTESE EXPERIMENTOS RESULTADOS CONCLUSÕES

5 Há um problema definido? PROBLEMA “Utilizadas em regiões inóspitas, falhas em RSSFs são eventos frequentes que podem tornar imprecisos os resultados das leituras dos sensores. [...] As RSSFs são redes que demandam capacidades autônomas de auto-organização e detecção de eventos e onde restrições computacionais e de energia impõem importantes desafios.” A fusão de dados tem sido amplamente utilizada neste contexto. “Utilizadas em regiões inóspitas, falhas em RSSFs são eventos frequentes que podem tornar imprecisos os resultados das leituras dos sensores. [...] As RSSFs são redes que demandam capacidades autônomas de auto-organização e detecção de eventos e onde restrições computacionais e de energia impõem importantes desafios.” A fusão de dados tem sido amplamente utilizada neste contexto.

6 Observações acerca do problema Um problema foi descrito e contextualizado. O problema específico que será resolvido na proposta principal da tese está apenas implícito. Não há perguntas científicas explícitas no texto. Uma possível pergunta para a hipótese abordada pela proposta principal seria: Sabendo que técnicas de fusão de dados têm sido utilizadas em RSSFs para resolver problemas de roteamento, localização de nós, agregação de dados etc, como auxiliar projetistas na utilização destas técnicas e algoritmos nesse tipo de rede?

7 Há na tese hipóteses que respondam ao problema proposto? HIPÓTESE Há uma hipótese no texto. Um framework que englobe as principais funções e atividades do processo genérico de Fusão de Dados pode auxiliar projetistas na escolha do tipo de fusão de dados, dos métodos e algoritmos a serem empregados e na utilização dos mesmos para a solução de problemas comuns em RSSFs. A hipótese está relacionada de forma apenas indireta ao problema apresentado pelo autor, ou seja, relacionada ao amplo uso de fusão de dados para resolver problemas em RSSFs.

8 Propostas Proposta 1: é proposto o framework Diffuse. Como prova de conceito, foi criada uma árvore de roteamento tolerante a falhas para determinar o momento ideal para a reconstrução da topologia da rede, ou seja, reconstrução reativa mediante a ocorrência de falhas. Proposta 2: baseado na premissa de que se tenha aplicações de fusão de dados in-network para detecção de eventos e agregação de dados, a tese propõe um algoritmo de atribuição dinâmica de papéis com o objetivo encontrar uma árvore de transmissão mínima que maximiza a agregação de dados dentro da rede com menor consumo de energia.

9 Os Experimentos EXPERIMENTOS Proposta 1: a avaliação foi feita através de simulações que permitiram comparar o modelo proposto de reconfiguração reativa da rede com modelos proativos encontrados na literatura. Nos experimentos foram definidas métricas que possibilitaram a comparação e avaliação do método proposto. Proposta 2: os experimentos compararam o algoritmo InFra com outras três soluções apresentadas na literatura (uma proativa e duas reativas). Nesta comparação foram exercitados diferentes fatores de escalabilidade: distância de comunicação, escalabilidade da rede, escalabilidade de eventos, tamanho dos eventos.

10 Foram realizados experimentos para a comprovação das hipóteses e propostas? Sim, mas com uma ressalva! Não foram realizadas comparações do uso Framework Diffuse com o uso de outras arquiteturas ou com outras metodologias. Experimentos foram apresentados de forma coerente nas duas propostas e com nível de detalhes adequado. Os experimentos podem ser reproduzidos já que foram determinados: o simulador, a topologia da rede, o modelo de falhas (proposta 1), os parâmetros dos algoritmos e as métricas. Os resultados comparativos foram apresentados de forma clara (através de gráficos). Experimentos foram apresentados de forma coerente nas duas propostas e com nível de detalhes adequado. Os experimentos podem ser reproduzidos já que foram determinados: o simulador, a topologia da rede, o modelo de falhas (proposta 1), os parâmetros dos algoritmos e as métricas. Os resultados comparativos foram apresentados de forma clara (através de gráficos).

11 Conclusões do Trabalho RESULTADOS CONCLUSÕES O autor afirmou que: Foram apresentas as contribuições da tese e foi apontado que as propostas puderam ser confirmadas através dos resultados. MELHOR obtido no resultado do uso do Diffuse e na contribuição dita complementar. Foram apresentas as contribuições da tese e foi apontado que as propostas puderam ser confirmadas através dos resultados. MELHOR obtido no resultado do uso do Diffuse e na contribuição dita complementar. O objetivo do trabalho foi atingido já que o framework Diffuse auxiliou no desenvolvimento de solução baseada em fusão de dados para RSSFs. Houve uma contribuição complementar onde o algoritmo apresentado obteve uma economia de energia de 30% (comparativa). A solução obtida a partir do uso do Diffuse mostrou-se eficiente reduzindo o tráfego em até 85%. Não foram apontadas vantagens comparativas do uso Framework Diffuse. Deveria ser a principal confirmação.

12 Análise da Estrutura da Tese 1 Introduction 2 Information Fusion: An Overview 3 Diffuse: An Information Fusion Framework for Sensor Networks 4 On Demand Role Assignment for Event Detection in WSNs 5 Final Remarks Contexto, o problema e a estrutura do trabalho Tese autocontida. Classificações, algoritmos de fusão de dados e arquiteturas (52/118 pág.). Parte do capítulo poderia ser resumido e colocado no capítulo 3. Estrutura recomendada: revisão bibliográfica, pontos em aberto na literatura, descrição da metodologia, apresentação do experimento e dos resultados. Não foi revisitado o problema. Foram apresentados os resultados resumidos, as limitações do trabalho, trabalhos futuros. Foram apresentados os artigos publicados pelo autor. Idem à sessão anterior.

13 Conclusões da Análise Pontos Fortes A tese foi escrita em inglês; Boa revisão bibliográfica; A metodologia foi bem explicada; Os experimentos foram descritos adequadamente podendo ser reproduzidos; Foram apresentadas generalizações de aplicação do framework para outros contextos em redes RSSFs; Os resultados comparativos mostraram o MELHOR obtido relativamente à contribuição resultante e complementar; As propostas são extensões de artigos publicados em congressos e periódicos (Qualis A).

14 Conclusões da Análise Pontos Fracos Título genérico; O problema solucionado pela segunda proposta apareceu de forma genérica e não há hipótese; É uma tese autocontida, um dos capítulos poderia ter sido suprimido ou realocado de forma resumida; Não há experimentos ou comparações sobre o que o autor considerou ser a contribuição chave da tese; A tese é uma versão estendida de três artigos, entretanto um deles não é complementar e está apenas correlacionado aos demais.

15 A Ciência e a Tecnologia avançam... com grandes mudanças de paradigmas mas também em pequenos e contínuos passos Algumas questões levantadas pela análise realizada: Como tratar a questão da contribuição complementar? Em uma tese de doutorado, várias pequenas inovações correlatas equivalem a uma contribuição maior e inovadora? Parece-me que não!