Objetivos Ementa Livros Professores: JOSEANA ELMAR
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Sugestões de projetosOs "centavos" mencionados nesta página são partes de 100 da nota média da disciplina. Projetos maiores podem ser feitas em grupo. Cada membro deve demonstrar que teve uma participação equivalente aos demais membros. Os centavos de nota são divididos por igual entre os membros do grupo. Quem fizer um projeto fora dessa lista ganha mais centavos em razão da criatividade mostrada de ter tido uma ideia própria ou ter procurado alguma sugestão em outro lugar. Recomendo consultar o professor se uma ideia é viável e quanto ela possa valer. A maioria das sugestões desta lista certamente lhe deixará com dúvidas - por favor procure o professor pessoalmente ou envie um email para receber mais esclarecimentos e ajuda. Fazer curso gratuito de MOSFETEste curso lhe ensina como funciona o MOSFET por dentro: https://www.coursera.org/learn/mosfet É necessário seguir o curso na sequência. Você pode fazer um pedaço dele e marcar comigo uma reunião no Zoom para uma prova oral. até 250 centavos por tema Testar alternativas ao TinkerCADEste projeto já se encontra encerrado. Resultado: Falstad. Fazer curso gratuito de Arquitetura de ComputadoresEste curso do traz alguns temas complementares a OAC/LOAC: https://www.coursera.org/learn/comparch Aparentemente o curso não oferece certificado, mas você pode fazer um tema dele e marcar comigo uma reunião no Zoom para uma prova oral. Cada tema demora entre 1 e 4 horas para ser feito, aparentemente dá para escolher um tema sem ter visto os anteriores. até 250 centavos por tema Servidor velho vs. servidor novoO servidor dos computadores do LCC3, quando estão rodando Ubuntu, é um servidor antigo, mas quando os computadores estão rodando CentOS, eles passam a usar um servidor mais moderno. Compare, no caso específico do LCC3, o custo das duas soluções:
Considere o custo da energia consumida pelas duas soluções. Depois de quanto tempo de uso, a economia da energia do computador mais moderno compensa o custo de aquisição dele? O valor de aquisição da solução 2 deve ser obtido neste link, sem contar o custo da bateria. Já temos o valor de aquisição das baterias para o no-break da solução 1: 7100 R$, comparado com o valor de 80 R$ ou 280 R$ da solução 2. A autonomia provida pelas baterias da solução 1 é de algumas horas, mas pelo fato que o no-break quebrou, talvez não vamos saber nunca. A autonomia provida pelas baterias da solução 2 é de 11 horas ou 49 horas, respetivamente. O consumo de energia da solução 2 deve ser obtido neste link. O consumo de energia da solução 1 foi medido por meio do no-break: 0.7A com tensão de alimentação de 120V. O valor da energia deve ser obtido de uma fatura de cobrança de energia e deve ficar entre 0,70 R$/kWh e 0,75 R$/kWh. perguntas adicionais
Este projeto se encontra encerrado. A resposta é que a partir de 7 meses de uso, a solução 2 passa a ser mais econômica do que a solução 1.
Servidor verdeFazer um projeto para desligar o servidor do Labarc completamente da rede de energia elétrica usando uma placa fotovoltáica. Se o orçamento for ficar dentro de 300 R$, tenho recurso de projeto de extensão para bancar a sua realização. Este projeto está encerrado. O resultado é que uma placa fotovoltáico de 20 W de pico deve poder realizar o propósito dentro do orçamento. A realização física do projeto fica para a volta das aulas presenciais. Servidor "Intel outside"Para servidor sempre uso CentOS rodando em um processador de arquitetura Intel. Este projeto consiste em investigar o uso de outro processador com outra arquitetura, possivelmente com outra distribuição Linux, para comparar o custo com o servidor labarc. Por exemplo, poderia ser usado um processador ARM. O processador pode ter só a metade do poder de processamento, comparado ao processador usado no nosso servidor, mas não menos do que a metade. Procure uma placa mãe que tem pelo menos a mesma quantidade de memória (RAM e Flash) da nosssa placa mãe. Poderia ser a placa mãe de um celular ou de um tablet, talvez um Rasberry Pi, etc. Compare o custo de acquisição, e, mais importante, o consumo de energia. Poderia usar uma bateria menor para a mesma autonomia? Qual distribuição Linux poderia ser usada ? A sua solução precisa prover os mesmos serviços que nosso servidor oferece. Não tem problema se o custo da sua solução for maior do que do nosso servidor, o importante é você apresentar um projeto bem elaborado. até 250 centavos Montar um servidor "Intel outside"Monte fisicamente, na sua casa, o servidor do projeto antérior. Você poderia usar, se possível, por exemplo um celular ou tablet com a tela quebrada que não vale a pena consertar. Alternativamente, dependendo da qualidade do projeto, posso bancar tudo ou parte da montagem com recursos de extensão. até 500 centavos Nuvem verdeFaça o orçamento de investimento de uma nuvem alimentada por células fotovoltáicas. Não use bateria ou outra forma de armazenamento de energia. A nuvem deve fornecer um desempenho computacional de 100 TFlop/s. Use placas fotovoltáicas de 260W pico que custam 1000 R$ cada. A potência de pico é atingida quando o sol está no zênit em cima da placa. Para facilitar, desconsidere a possibilidade de nuvens. A nuvem é dividida em 6 locais distribuidos em distancias iguais ao longo do equador. Em locais no mar, é usado um navio ancorado no local. Para facilitar, desconsidere o custo do navio e desconsidere o custo de rede de dados entre os locais. Em cada local, a cada momento, só ficarão ligados tantos computadores quantos podem ser alimentados pela energia fornecida naquele momento pelas placas fotovoltáicas. Durante a noite, num determinado local, todos os computadores ficam desligados. Ás 12 horas (meio dia) todos os computadores ficam ligados. Recomendo considerar o uso de placas mãe WCBT1013 ao custo de 60 R$ cada para os computadores. Considere também o desempenho computacional da GPU. Estas placas mãe não precisam de resfriamento. Compare o resultado com o investimento e o custo mensal de energia do supercomputador Santos Dumont, frente ao seu desempenho computacional, para tirar conclusões. até 300 centavos Informações sobre a usina fotovoltaica em Malta, ParaíbaPara valer, tem que ser informações de fonte comprovada que são acrescentadas ao wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_Solar_Malta, comprovado pelo respectivo histórico. As informações precisam ser técnicas e podem incluir custos de investimento e manutenção. até 250 centavos Lentidão na totalização dos votosApareceu a seguinte notícia em vários sites: "... na totalização dos votos falha em um dos núcleos de processadores do supercomputador exigiu reparo e foi a causa da lentidão." Esta notícia, independentemente dela ter sido revisada depois, para quem estuda ciência da computação, leva a várias perguntas:
Abstraímos nesta questão a velocidade das conexões de rede, pode supor hipoteticamente uma velocidade infinita, ou seja, o computador em questão em nenhum momento precisa parar a execução das instruções para esperar um pacote de rede chegar.
até 250 centavos Ganhar Badge Systemverilog![]() Além de um diploma universitário, empresas valorizam Badges. Na UFCG, membro do Programa Universitário da Cadence, temos os softwares a disposição dos alunos para obterem Badges da Cadence. Alguns desses Badges são gratuitos, como por exemplo: https://www.cadence.com/en_US/home/training/all-courses/82143.html Quem fazer parte de um curso desses, mesmo sem chegar ao badge, pode ganhar centavos. até 500 centavos Display 7 segmentosUsar a fonte tipográfica Segment7, para gerar o código Verilog do exercício de aula automaticamente. até 100 centavos Sistema anti-cola (só regime presencial)Essa ideia foi Prof. Dalton quem deu: Fazer um artigo sobre o mecanismo de trava dos computadores que é acionado quando um de vocês (i.e. aluno LOAC) dá login no CentOS. Prof. Matheus e Prof. Dalton já publicaram um artigo sobre esse tema: http://www.br-ie.org/pub/index.php/sbie/article/download/3027/2538 Este artigo é um ótimo modelo para um o artigo que vocês podem fazer. Pelo que entendi, uma das diferenças do trabalho de Dalton é o armazenamento volátil. Em LOAC precisamos preservar o que cada aluno fez, armazenamento volátil não serve. Armazenamento volátil obviamente facilita muito o problema de impedir cola. No caso de LOAC, até fora do horário de aula o aluno pode dar login e trabalhar normalemente, dando continuidade ao que ele estava fazendo, sem no entando poder transferir código da conta de outro aluno ou da internet para a conta dele. Por exemplo, não é possível um aluno logar num computador, copiar um arquivo dele no /tmp, dar logout do computador, em seguida outro aluno dá login no computador e copia o arquivo do colega do /tmp. Usando armazenamento volátil, esse cenário nem existe, mas não é assim simples no nosso sistema. Pendrive também não funciona para alunos de LOAC. etc., etc. Tem muito o que fazer para redigir um artigo: pesquisa bibliográfica (atualizar a do artigo de Dalton), fazer a descrição do sistema, eventualmente com figuras, avaliação (usando o mesmo método de Dalton), comparação com trabalhos da bibliografia (no caso podia ser com o artigo de Dalton (se fizer com mais outro melhor ainda), a própria redação evitando erros de português,... Cada coisinha vale ponto extra. Além de pegar ponto extra, para um aluno de graduação, na hora de por exemplo se candidatar para um mestrado, um artigo, mesmo sendo em congresso nacional, é um valioso diferencial. até 250 centavos Encontrar furos no sistema anti-cola (só presencial)Apontar um caminho de um aluno de LOAC passar um arquivo para outro aluno. Opcionalmente, sugerir uma forma de eliminar este caminho. até 150 centavos Algoritmo BBPO BBP é mais eficiente do que a série de Leibniz para o cálculo de π Vale a implementação em software, se for implementação em linguagem compilada para código de máquina (exemplo C), usando inteiros e com múltiplos processos (aproveitando mais do que um núcleo do processador) vale mais, a pontuação máxima seria usando FPGA. até 240 centavos Maquete de uma porta corrediça controlada por ESP-12Criar, de LEGO ou usando um drive de CD antigo, uma maquete que corresponde ao exercício em aula. A maquete seria usado pelo professor para gravar uma videoaula e depois devolvida. até 80 centavos Aula de "robótica" em escola de ensino fundamental (só presencial)Dê uma aula sobre IoT, sistema binário, e transistores MOSFET em uma escola de ensino fundamental. Tenho material de demo pronto e posso emprestar. até 100 centavos Melhoramentos na demo de "robótica"Uma parte da demo é uma gaveta de drive de CD. Atualmente a gaveta só fecha, a abertura tem que ser manual. Modifique a demo para poder também fechar. Tenho transistor MOSFET tipo P (PMOS) que deve ser capaz de fazer isso. até 50 centavos IoT qualquer coisaUsar um ESP-12 para colocar qualquer "thing" na internet. Cada "thing" diferente vale como projeto diferente. Pode ser qualquer coisa, mesmo. Prof. Adalberto prometeu mais demandas específicas e concretas para ele usar de verdade mesmo. até 200 centavos Mostrar um projeto IoTMostrar uma demo de projeto IoT usando um ESP-12 na disciplina Introdução a Computação. até 80 centavos Juntar FPGA com protoboardFazer algo interessante que requer uma conexão entre protoboard e placa FPGA. Para isso é necessário retirar o LCD ou o display de 7 segmentos para poder conectar um flat cable (disponível no LAD) na placa FPGA. até 100 centavos Calcular, em FPGA, o resultado da Série do Arco-tangenteA implementação deve ser parecida à implementação da série de Leibniz. A parte inteira do argumento x, com x>=0, é fornecido por SWI[7] e a parte fracionária por SWI[6:0]. Não precisamos de nos preocupar com argumentos negativos porque a função possui uma simetria. O botão KEY[0] deve servir como sinal de reset. Este botão obrigatoriamente deve ser acionado por um espeto de churrasco, feito de madeira, com a ponta serrada. até 200 centavos SoC ARM+FPGAFazer algo com a placa DE0-Nano-SoC que faz o processador ARM no chip interagir com a parte de FPGA. até 400 centavos Controle de farolFrequentemente recebo multa de trânsito por esquecer de ligar os faróis do carro durante o dia. A tarefa é desenvolver um sisteminha computacional (usando ESP-12 por exemplo) que fica ligado na rede CAN do meu carro e faz a seguinte função: assim que na rede passa uma pacote informando a velocidade do carro, e essa velocidade é superior a 20 km/h, envia um pacote na rede com comando de ligar os farois. Quando a velocidade fica abaixo de 20 km/h, desliga os farois. até 300 centavos Acessar memória não-volátil da placa FPGAAs placas FPGA possuem uma memória não-volátil, mas não sei como fazer para ler um valor desta memória. até 180 centavos Programar em assembly para IBM ZA empresa IBM informa que 70% das transações de cartão de crédito e muitas outras tarefas computacionais são executados hoje em processadores que são capazes de executar, diretamente no hardware (sem uso de emulador), um código de máquina que tenha sido criado 55 anos atrás. Naquela época estes computadores se chamavam IBM System/360, hoje são chamados IBM Z. Escreve um código assembly e faça ele rodar num computador IBM Z. A funcionalidade do código pode ser algo bem simples como o lupi ou a série de Leibniz. até 200 centavos Projetos de melhoria da nossa infraestruturaURL mais simples para simulador e acesso remotoEscreve um arquivo index.html ou index.php que posso colocar em lad.dsc.ufcg.edu.br/hdl e que permite escolher entre simulador e acesso remoto. até 100 centavos Simulador de Ícaro baseado em simulador profissionalO simulador de Ícaro é baseado no simulador de fonte aberto chamado Verilator. O Verilator é muito bom, mas tem algumas falhas que simuladores profissionais não tem. Na UFCG, inclusive no Labarc, temos acesso a dois simuladores profissionais: xrun da Cadence e vcs da Synopsys. Existe também uma versão gratuita do simulador profissional Questa da Mentor, chamado Modelsim. Este projeto consiste em portar o simulador de Ícaro para usar um desses simuladores profissionais no lugar de Verilator. Obs.: Entre em contato comigo para eu verificar o setup do ambiente de Cadence e de Synopsys na sua conta no Labarc. 400 centavos Travar CentOS (só presencial)Mostrar para o professor um computador do LCC3 travado enquanto está rodando CentOS. Ficar só com o Window Manager travado não vale. 2 centavos cada travamento Melhorias da página da disciplinaGráficos melhorados (mantendo formato SVG), animações, textos e/ou gráficos adicionais, links interessantes, ... até 100 centavos Correção de erro de digitação, de ortografia, ou de gramática na página da disciplina1 centavo por erro diferente Tirar a opção "Move" do File Browser (feito, falta replicar) (só presencial)Ao arrastar um arquivo de uma pasta de uma para outra janela do file browser, aparece um menu com opções "Move", "Link", além de copiar. Já se encontrou como setar esta opção e o arquivo no qual este setup fica gravado, falta só implementar. ~/.config/rox.sourceforge.net/ROX-Filer/Options <Option name="dnd_left_menu">0</Option> Melhorar a localização de linha de erro do simulador no gvimAs mensagens de erro do simulador informam a linha, mas o aluno tem que procurar onde está esta linha no seu código. Usando o sintetizador, é só dar "Enter" e o cursor pula para a linha do erro. Facilite a localização da linha de erro no caso do uso do simulador. até 50 centavos Permitir mudança de código no editor gvim durante a sínteseA janela de edição de código fica travada durante a síntese. Faça com que a síntese rode e ao mesmo tempo o aluno possa fazer mudanças no código. (Pode ser que isso acabe atrapalhando o sintetizador, mas a tentativa de fazer assim já vale). até 50 centavos Limitar escolha de linguagens (já feito, falta replicar) (só presencial)No momento do login, o aluno pode escolher a linguagem a ser usada pelo Linux. Como se faz para reduzir as opções para aqueles que o professor também entende? /etc/lxdm/lxdm.conf lang=1 Evitar travamento do Ubuntu (só presencial)Encontrar algum jeito de reduzir a frequência de travamentos quando os computadores do LCC3 estão rodando Ubuntu, para que seja sempre possível dar boot no CentOS remotamente. 10 centavos Enviar email para administração pedindo melhorias
até 30 centavos Enviar email para os monitores pedindo mais presença em sala de aula, Live no Zoom, mais aula de monitoria, etc.10 centavos Voice-overGravei algumas videoaulas. Substitua a voz por uma mais agradável e sem sotaque, corrigindo eventuais erros de Português. Projeto cancelado, mudei de ideia. Estava dando importância indevida aos comentários de alguns poucos alunos (anônimos) que escreveram que meu jeito de falar era feio. Projetos de pesquisa bibliográficaNeste tipo de projeto vale a fonte de informação encontrada, mais do que a informação em si. Quanto mais fontes independentes e confiáveis tiver, para uma determinada informação, melhor. Depois de se ter encontrado respostas boas, o projeto em questão terá seu valor em centavos reduzido gradualmente, até ficar encerrado. Citações faltando para o tema Racismo e computaçãoEncontram-se dois ligares marcados [falta citação] no link acima. O projeto consiste em encontrar citações para colocar nestes lugares. Adicionalmente, outras sugestões para melhorar o texto podem eventualmente ser consideradas. Encerrado. Maior chip comercialO custo de um chip cai com o volume de fabricação, ou seja, para a fabricação de um chip ser economicamente rentável, é preciso vender muitos exemplares dele. Fabricar um chip 2 vezes maior custa ca. 4 vezes mais. Uma empresa só resolve fabricar um chip grande se ela tiver certeza de tirar lucro da venda dele. No caso de um chip grande, é preciso vender muitos exemplares, cada um bem caro. Sendo assim, o chip comercial maior que existe no mercado indica onde as empresas estão colocando muito dinheiro e pode indicar uma tendência na área da Computação. Qual é atualmente o chip comercial que contém mais transistores ? Qual é sua função ? 10 centavos Custo de fabricaçãoQuais são os fatores que inflenciam o custo de fabricação de chips ? não sei quantos centavos, dá para escrever um livro sobre isso Demora de fabricaçãoA demanda maior na área de computação, em consequência da pandemia (home office, distanciamento, ficar em casa) tem levado a uma falta de chips.
encerrado: O processo de fabricação de chips a partir do wafer "virgem" demora ca. 2 meses. A fábrica da IMFT Lehi por exemplo produz 2.000 chips por dia. Consumo de energia de um chipEm technologia 7 nm, um inversor, que podemos considerar como um caso típico para esta questão, consome 0,012 fJ a cada transição de lógico '0' para '1' e de volta de '1' para '0'.
60 centavos Tecnologia de ProcessadorQuanto menor a tecnologia de fabricação, melhor a eficiência do processador. Qual é o menor tamanho de tecnologia de um processador comercial atualmente? Qual é o nome da arquitetura desse processador? O processador em questão não precisa estar sozinho no chip, ele pode fazer parte de um SoC (System on Chip). Solução em 2020: 5nm, ARM O caso dos processadores da Intel é intrigante: A Intel lancou o primeiro processador de 14nm (Core M) em 2014 e até agora, em 2021, não lançou nenhuma tecnologia mais avaçada. AMD já lançou processador com arquitetura Intel de 7nm em 2019 (Epyc Rome). A AMD consegue fazer processadores de arquitetura Intel com technologia moderna porque não está amarrada a usar sua própria fábrica, ela pode em todo momento usar a fábrica que se adequa melhor às suas necessidades. A forma de trabalhar da Intel, tirando vantagem de ter uma fábrica "de casa", funcionou durante uns 40 anos, mas agora está atrapalhando. Descubre mais sobre o tema. até 100 centavos Limite prático de portas CMOSEsta questão trata de porta CMOS elementar, conforme Fig. 1.34 do livro. Porta CMOS NAND de 4 entradas até que se usa, mas NAND de 5 entradas não, nem se usa NOR de 4 entradas. Porque ? Tem até quem diz que se usa NAND de 5 entradas. E aí, como saber quem tem razão ? até 300 centavos Inversor por softwareO sensor do exercício do ESP-12 e o sensor de cachaça funcionam a base de uma oscilador em anel cujo inversor está implementado por software. Faça uma pesquisa na literatura e em patentes se outros já usaram esta solução. até 200 centavos LOaCURAO objetivo deste projeto é de derrubar a seguinte hipótese: "Não existe nenhuma disciplina de Laboratório de Organização de Computadores em regime remoto igual ou melhor do que LOAC." (observação: em ciência, uma hipótese não pode ser "provada" ou "confirmada", ela só pode ser derrubada. Enquanto não for derrubada, ela existe. Quando derrubada, vai para a lixeira.) A motivação é uma iniciativa de Profa. Joseana de escrevermos, junto com Ícaro, um artigo sobre o uso do simulador em LOAC. Para poder publicar um artigo científico, é preciso fazer um relato de outras abordagens semelhantes já publicados em outros artigos científicos. Patente ou web-site de ferramenta no caso também vale, mas propaganda ou journalismo popular não vale. Observe que nosso curso tem a particularidade de não ter uma disciplina específica de Circuitos Digitais, por isso parte deste assunto é dado em IC e outra parte em LOAC. Neste artigo queremos focar mais em organização embora o simulador também pode ser usado em disciplinas de Circuitos Digitais. Para ajudar na pesquisa, aqui algumas traduções de "Laboratório de Organização de Computadores":
Observe que estamos interessado em ensino, não em pesquisa. Observem as características de LOAC usando o simulador de Ícaro:
Valem também referências a abordagens que não chegam a derrubar a hipótese. Um exemplo disso seria www.nand2tetris.org que contempla o itens 1, 4, 5, 6 mas não contempla os itens 2 e 3. Para valer, é preciso indicar quais itens são contemplados abordagem referenciada. Irei atualizar aqui mesmo as informações recebidas que valem centavos, ao exemplo do nand2tetris. Quando uma informação aparecer aqui, a mesma informação não vale mais centavos, mas informações complementares a uma informação já recebida valem. (encerrado - entre 58 abordagens encontradas, 1 derrubava a hipótese por usar 1 placa FPGA remotamente, só que desde WCAS 2021, usando 20 placas remotamente, a hipótese voltou a ficar em pé) Artigo sobre Laboratório Remoto de FPGAEstamos escrevendo uma artigo para uma revista inernacional. Precisamos encontrar , além dos trabalhos citados no nosso artigo do WCAS, outros trabalhos relacionadas, especialmente trabalhos mais recentes, publicados depois do nosso artigo no WCAS. até 100 centavos por trabalho Soma dos centavos no regime remoto: mais de 8000 |