Centro universitário feevale márcio miguel gomes compilador aplicado à extraçÃo de dados de análises ambientais



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CENTRO UNIVERSITÁRIO FEEVALE

MÁRCIO MIGUEL GOMES

COMPILADOR APLICADO À EXTRAÇÃO DE DADOS

DE ANÁLISES AMBIENTAIS

(Título Provisório)

Anteprojeto de Trabalho de Conclusão

Novo Hamburgo, maio de 2007.



MÁRCIO MIGUEL GOMES

marciobivs@gmail.com



COMPILADOR APLICADO À EXTRAÇÃO DE DADOS

DE ANÁLISES AMBIENTAIS

(Título Provisório)

Centro Universitário Feevale

Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas

Curso de Ciência da Computação

Anteprojeto de Trabalho de Conclusão


Professor Orientador: Ricardo Ferreira de Oliveira

Novo Hamburgo, maio de 2007.


resumo


Os avanços da ciência permitiram o desenvolvimento de novas técnicas analíticas e isto se refletiu na evolução tecnológica dos equipamentos de análises laboratoriais. Juntamente com o crescimento da informática, criou-se um cenário propício para a automação da coleta de dados brutos, extração de informações e armazenamento de dados.

Hoje não existe um padrão mundial para a disposição e armazenamento destes dados resultantes das análises laboratoriais, embora diversas normas e certificações exijam o armazenamento destes dados para questões de rastreabilidade.

A automação na extração dos dados brutos e a padronização no armazenamento dos dados processados proporcionam inúmeras vantagens, como integridade, confidencialidade e rapidez. Isto reflete para o laboratório em forma de maior capacidade produtiva, menor quantidade de falhas operacionais e de transcrição de dados e principalmente em redução de custos, que resulta em uma preciosa vantagem competitiva.

Este estudo tem por objetivo propor um modelo de compilador capaz de interpretar dados brutos de diversos equipamentos analíticos e armazená-los em banco de dados para uso futuro.


SUMÁRIO


resumo 3

SUMÁRIO 4

motivação 5

objetivos 7

metodologia 8

cronograma 9

bibliografia 10


motivação


Estudos feitos em diversos laboratórios de ensaios e controle de qualidade nas regiões Sul e Sudeste do Brasil mostram que os administradores e gerentes destes laboratórios desconhecem ou ignoram um excelente recurso que já possuem a disposição, capaz de aumentar a qualidade e confiabilidade das análises realizadas, reduzir drasticamente o tempo de permanência de uma amostra dentro do laboratório e aumentar a capacidade produtiva sem a necessidade de aquisição de novos equipamentos ou contratação de funcionários. Este recurso é a comunicação de dados entre equipamentos analíticos e o sistema de gerenciamento de informações do laboratório.

Quase que a totalidade dos laboratórios de ensaios e controle de qualidade possuem equipamentos analíticos digitais, com geração de relatórios em arquivos texto ou exportação de dados eletrônicos. Porém, este importantíssimo recurso é simplesmente ignorado pela maioria das empresas, fazendo com que muitas horas de trabalho sejam literalmente desperdiçadas em transcrição, digitação e conferência de resultados.

Um laboratório de análises ambientais realiza basicamente análises em amostras de águas, efluentes, solos e emissões atmosféricas. As amostras analisadas representam muitas vezes um dejeto resultante de um processo industrial a ser tratado antes de ser liberado para a natureza. Tais análises têm por objetivo verificar se os parâmetros analisados estão de acordo com as muitas legislações em vigor. Este estudo analítico auxilia na escolha do tratamento a ser aplicado no dejeto para adequação às normas ambientais, define se o resíduo pode ser incinerado ou não e ainda pode classificar o resíduo quanto à forma de armazenamento em um depósito de lixo contaminado.

Para a realização das análises nas amostras coletadas, são utilizadas diversas técnicas e equipamentos distintos. Cada tipo de amostra ou matriz (água, solo, ar) necessita de uma metodologia de trabalho diferente e equipamentos analíticos diferentes.

Entre os equipamentos analíticos de um laboratório existem desde vidrarias (Balão volumétrico, Copo de Becker, Pipeta) até equipamentos eletrônicos muito sofisticados, como espectrômetros, cromatógrafos e fotômetros. Alguns destes equipamentos eletrônicos são muito antigos e não possuem interfaces para exportação de dados. Outros possuem tal interface, porém utilizam conectores fora do padrão. Também existem casos em que os dados exportados estão dispostos em formatos desorganizados ou binários, complicando muito sua extração. Raros são os equipamentos que possuem uma interface de exportação de dados padronizada e documentada, o que facilitaria muito a leitura das medições por um sistema externo.

Os equipamentos analíticos possuem basicamente dois tipos de interfaceamento: exportação de dados através de porta de comunicação (serial ou paralela) ou geração de arquivo texto com caracteres ASCII. No caso da comunicação de dados, geralmente os equipamentos trabalham com um protocolo unidirecional através de uma porta serial no padrão RS232C. Alguns equipamentos possuem porta paralela. Neste caso, a finalidade da porta é transmitir dados para uma impressora, mas é possível capturar os dados e interpretá-los. É raro existir um protocolo de comunicação bidirecional onde o sistema externo precisa trocar dados com o equipamento analítico.

No caso de geração de arquivo texto, o equipamento analítico já possui um PC com um software de controle (chamado de workstation), e este software se encarrega de controlar a realização das análises e gerar o arquivo texto em disco. É comum nos equipamentos atuais este PC ser uma máquina externa padrão de mercado, conectada ao equipamento via um cabo específico e uma placa ligada a um barramento interno deste PC. Neste caso fica fácil instalar uma placa de rede e possibilitar o acesso aos dados remotamente. Porém em equipamentos mais antigos, o PC pode ser interno e fazer parte da máquina, podendo até possuir hardware específico do fabricante. É muito comum nestes casos não existir interface de rede, o que complica a coleta de dados.

A aquisição dos dados diretamente dos equipamentos para um banco de dados centralizado agiliza todo o processo analítico, pois é possível reduzir significativamente o tempo de leitura de resultados, anula o risco de erro humano na transcrição de dados, centraliza em um único local os dados de análises realizadas além de padronizar a forma com que os mesmos são armazenados. Isto permite que seja mantido o histórico de análises realizadas durante muitos anos por questões de rastreabilidade e permite que diferentes sistemas busquem nesta fonte de dados centralizada as informações que precisarem.


objetivos



Objetivo geral


  • Desenvolver um compilador capaz de processar um conjunto de dados brutos, extrair somente as informações desejadas e disponibilizar estas informações em um formato padronizado para ser armazenado em banco de dados.

Objetivos específicos


  • Estudar a estrutura dos compiladores;

  • Levantar dados brutos de equipamentos analíticos;

  • Identificar técnicas de extração de dados;

  • Estudar estruturas gramaticais e definir padrões a serem utilizados pelo compilador;

  • Desenvolver o protótipo do compilador;


metodologia



  1. Estudar a estrutura dos compiladores


Pesquisas em livros, sites e troca de experiência com professores servirão de base de dados para o estudo do funcionamento de um compilador.
  1. Levantar dados brutos de equipamentos analíticos


Montar uma base de dados brutos gerados por diversos equipamentos analíticos para ser usada no estudo dos padrões gramaticais. Tais padrões servirão mais adiante para definição das regras gramaticais utilizadas pelo compilador para extração dos dados.
  1. Identificar técnicas de extração de dados


Procurar em livros e sites estudos voltados a gramáticas e técnicas de extração de dados, que possam ser usados como referência para este trabalho.
  1. Estudar estruturas gramaticais e definir padrões a serem utilizados pelo compilador


Pesquisar em livros e sites sobre estruturas gramaticais. Esta pesquisa servirá para a definição dos padrões a serem desenvolvidos para a extração de dados.
  1. Desenvolver o protótipo do compilador


Desenvolver o protótipo de um compilador e aplicar as gramáticas estudadas para a extração dos dados.

cronograma


Trabalho de Conclusão I

Etapas
















Mar

Abr

Mai

Jun

Jul

Elaborar o anteprojeto
















Estudar a estrutura dos compiladores
















Levantar dados brutos de equipamentos analíticos
















Identificar técnicas de extração de dados
















Escrever TC1
















Entregar TC1
















Trabalho de Conclusão II

Etapas
















Jul

Ago

Set

Out

Nov

Estudar estruturas gramaticais e definir padrões a serem utilizados pelo compilador
















Desenvolver o protótipo do compilador
















Escrever TC2
















Entregar TC2

















bibliografia


AHO, Alfred V. Aho; SETHI, Ravi; ULLMAN, Jeffrey D. COMPILADORES: princípios, técnicas e ferramentas. Rio de Janeiro: LTC, 1995.

FISCHER, Charles N.; LEBLANC, Richard J. Crafting a compiler with C. California: Benjamin Cummings, 1991..

FRIDEMAN, Daniel P; WAND, Mitchell; HAYNES, Christopher T. Fundamentos de linguagem de programação. São Paulo: Berkeley, 2001.

GRUNE, Dick et. al. Projeto moderno de compiladores: implementação e aplicações. Rio de Janeiro: Campus, 2001.

NETO, João J. Introdução a compilação. Rio de Janeiro: LTC, 1987.

PITTMAN, Thomas; PETERS, James. The art of compiler design: theory and practice. New Jersey: Prentice-hall, 1992.



PRICE, Ana Maria de Alencar; TOSCANI, Simão Sirineo. Implementação de linguagens de programação: Compiladores. Porto Alegre: Sagra Luzato, 2001.

SEBESTA, Robert W. Conceitos de linguagens de programação. Porto Alegre: Bookman, 2000.

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