Paulo Silas Severo de Souza

Paulo Silas
Severo de Souza

Lecturer (Continuing) & Program Director, Software Engineering (2025-2026) Professor Adjunto e Coordenador de Curso, Engenharia de Software (2025-2026)

Federal University of Pampa (UNIPAMPA) · Alegrete, RS, Brazil

I am a Lecturer (continuing) and Program Director of Software Engineering at the Federal University of Pampa (UNIPAMPA), Brazil. My research focuses on resource management for cloud and edge computing, with a growing line of work on agentic AI for distributed infrastructure.

My work sits at the intersection of cloud/edge computing and agentic AI, combining algorithm design, open-source engineering, and empirical systems research. I completed my PhD at the Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul (PUCRS), advised by Prof. Tiago Ferreto and Prof. Rodrigo N. Calheiros.

I have authored 50+ peer-reviewed publications in venues such as ACM Computing Surveys, Future Generation Computer Systems, Journal of Network and Computer Applications, and IEEE Communications Letters. I am also the lead developer of EdgeSimPy, an open-source Python-based edge computing simulator used by research groups internationally. I supervise undergraduate and MSc research projects, and have co-supervised doctoral research.

Sou Professor Adjunto e Coordenador do curso de Engenharia de Software na Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA), Brasil. Minha pesquisa concentra-se em gerenciamento de recursos para computação em nuvem e borda, com uma linha crescente de trabalho em IA agêntica para infraestrutura distribuída.

Meu trabalho fica na interseção entre computação em nuvem/borda e IA agêntica, combinando projeto de algoritmos, engenharia de software aberto e pesquisa empírica em sistemas. Concluí meu doutorado na PUCRS, sob orientação dos professores Tiago Ferreto e Rodrigo N. Calheiros.

Publiquei mais de 40 artigos revisados por pares em veículos como ACM Computing Surveys, Future Generation Computer Systems, Journal of Network and Computer Applications e IEEE Communications Letters. Sou também o principal desenvolvedor do EdgeSimPy, um simulador aberto de computação de borda baseado em Python utilizado por grupos de pesquisa internacionalmente. Oriento projetos de pesquisa de graduação e mestrado, e já coorientei pesquisa de doutorado.

Cloud/Edge Computing · Agentic AI · Open-Source Research Software

Research AgendaAgenda de Pesquisa

My current agenda investigates how resource allocation, simulation, and agentic AI can support the operation of heterogeneous distributed infrastructures, including cloud/edge systems and orbital edge. Minha agenda atual investiga como alocação de recursos, simulação e IA agêntica podem apoiar a operação de infraestruturas distribuídas heterogêneas, incluindo sistemas de nuvem/borda, e orbital edge.

ProjectsProjetos

Resource Allocation in Distributed Infrastructures using Agentic AIAlocação de Recursos em Infraestruturas Distribuídas usando IA Agêntica OngoingEm andamento
Agentic AI Resource Management Simulation

Investigating the combination of agentic AI with classical optimization techniques, including heuristics and metaheuristics, to support resource allocation decisions in heterogeneous distributed infrastructures such as edge computing and orbital edge computing.Investigação da combinação de IA agêntica com técnicas clássicas de otimização, incluindo heurísticas e meta-heurísticas, para apoiar decisões de alocação de recursos em infraestruturas distribuídas heterogêneas como edge computing e orbital edge computing.

Task Offloading Strategies in Industrial Edge EnvironmentsEstratégias de Offloading de Tarefas em Ambientes Industriais de Borda OngoingEm andamento
Resource Management Simulation

Investigating task offloading techniques for industrial IoT settings where latency and reliability are critical, balancing computation cost with communication overhead at the edge. Coordinated at UNIPAMPA (2024–present).Investigação de técnicas de offloading de tarefas para ambientes IoT industriais, equilibrando custo computacional com sobrecarga de comunicação na borda. Coordenado na UNIPAMPA (2024–presente).

Strategies for Managing Containerized Applications in Edge Computing InfrastructuresEstratégias para Gerenciamento de Aplicações Conteinerizadas em Infraestruturas de Edge Computing OngoingEm andamento
Resource Management Simulation

Developing placement and migration strategies for containerized applications across edge nodes to optimize latency, energy, and QoS. Coordinated at UNIPAMPA (2024–present).Desenvolvimento de estratégias de alocação e migração de aplicações em contêineres em nós de borda para otimizar latência, energia e QoS. Coordenado na UNIPAMPA (2024–presente).

Automating DevOps Tasks Using Large Language ModelsAutomação de Tarefas de DevOps usando Modelos de Linguagem OngoingEm andamento
Agentic AI Empirical Systems Research

Exploring the use of Large Language Models to automate DevOps tasks, including infrastructure artifact generation and CI/CD pipeline configuration, reducing manual effort and human error.Exploração do uso de Modelos de Linguagem para automatizar tarefas de DevOps, como geração de artefatos de infraestrutura e configuração de pipelines de CI/CD, reduzindo esforço manual e erros humanos.

Automating Teaching Support Tasks with Generative AIAutomação de Tarefas de Suporte Docente com Modelos de Inteligência Artificial Generativa OngoingEm andamento
Agentic AI Empirical Systems Research

Investigating Generative AI solutions to semi-automate teaching support activities such as course planning, didactic material creation, and assessment design, reducing instructor workload while preserving pedagogical oversight.Investigação de soluções de Inteligência Artificial Generativa para semi-automatizar atividades de suporte docente, como elaboração de planos de ensino, criação de materiais didáticos e projeto de instrumentos de avaliação, mantendo os professores no controle do processo.

Scalable Algorithms for Digital Twin-Assisted Network OrchestrationAlgoritmos Escaláveis para Orquestração de Redes Assistidas por Gêmeos Digitais CompletedConcluído
Resource Management Simulation

Designed scalable optimization algorithms for orchestrating resources in digital twin-assisted network environments, addressing real-time synchronization and large-scale resource allocation (2023).Projeto de algoritmos de otimização escaláveis para orquestração de recursos em redes assistidas por gêmeos digitais, abordando sincronização em tempo real e alocação em larga escala (2023).

Scalable Methods for Video Streaming Storage in Cloud InfrastructuresProjeto e Desenvolvimento de Métodos Escaláveis para Armazenamento de Video Streamming em Infraestruturas de Nuvem CompletedConcluído
Resource Management Empirical Systems Research

Researched and evaluated efficient methods for storing video streaming in hybrid cloud infrastructures, targeting scalable VSaaS deployments beyond traditional VM-based approaches.Pesquisa e avaliação de métodos eficientes para armazenamento de video streaming em infraestruturas híbridas de nuvem, visando implantações escaláveis de VSaaS além de abordagens tradicionais baseadas em VMs.

SLA Management for Cloud-Native Platform ServicesGerenciamento de SLA para Serviços em Plataformas Cloud-Native CompletedConcluído
Resource Management Empirical Systems Research

Developed predictive ML models and elasticity techniques to prevent SLA violations in PCF/PKS cloud-native services, combining proactive anomaly detection with automated scaling (2019–2022).Desenvolvimento de modelos de ML preditivos e técnicas de elasticidade para prevenir violações de SLA em serviços cloud-native (PCF/PKS), combinando detecção de anomalias com escalamento automático (2019–2022).

SoftwareSoftware

Featured research softwareSoftware de pesquisa em destaque
EdgeSimPy
Open-source Python simulator for edge computing resource management. Used by research groups internationally and developed from PhD research with Prof. Tiago Ferreto and Assoc. Prof. Rodrigo N. Calheiros.Simulador aberto em Python para gerenciamento de recursos em edge computing. Utilizado por grupos de pesquisa internacionalmente e desenvolvido a partir da pesquisa de doutorado com o Prof. Tiago Ferreto e o Assoc. Prof. Rodrigo N. Calheiros.
MAPER
Mobility-Aware Power-Efficient Container Registry Migrations for Edge Computing Infrastructures.Migrações de registros de contêineres com eficiência energética e consciência de mobilidade para infraestruturas de Edge Computing.
Hermes
Containerization-aware edge server update strategies minimizing service disruption during maintenance.Estratégias de atualização de servidores de borda com consciência de conteinerização para minimizar interrupções durante manutenção.
Thea
QoS, privacy, and power-aware algorithm for placing microservices on federated edge infrastructures.Algoritmo com consciência de QoS, privacidade e energia para alocação de microsserviços na borda federada.
Lamp & Laxus
Location-aware maintenance strategies for edge computing infrastructures minimizing SLA violations.Estratégias de manutenção com consciência de localização para infraestruturas de Edge Computing, minimizando violações de SLA.
Argos
Privacy-aware service migration strategy for edge computing environments with user mobility.Estratégia de migração de serviços com consciência de privacidade para ambientes de Edge Computing com mobilidade de usuários.

Selected PublicationsPublicações Selecionadas

2026
  • J

    The New Web Attack Surface: A Taxonomy of Semantic and Agentic Threats in AI Browsers

    IEEE Access, 2026

    Garcia, P. H. S.; Souza, P. S. S.; Luizelli, M. C.; Mombach, J. G.; Sachete, A. S.; Rossi, F. D.

    DOI
2025
  • J

    Resource Allocation on Low-Earth Orbit Edge Infrastructure: Taxonomy, Survey, and Research Challenges

    IEEE Access, 2025

    Rossi, F. D.; Souza, P. S. S.; Luizelli, M. C.

    DOI
  • J

    Theory Inspires, but Examples Engage: A Mixed-Methods Analysis of Worked Examples From CoderBot in Programming Education

    IEEE Access, 2025

    Garcia, R. S.; Villa, J. E. A.; Miranda, A. L. M.; Guedes, G. T. A.; Oran, A. C.; Souza, P. S. S.; Vilela, R. F.; Valle, P. H. D.; Silva, W.

    DOI
  • J

    MAPER: Mobility-Aware Energy-Efficient Container Registry Migrations for Edge Computing Infrastructures

    The Journal of Supercomputing, 2025

    Temp, D. C.; Costa, A. A. F.; Vieira, A. N. C.; Oribes, E. S.; Lopes, I. M.; Souza, P. S. S.; Luizelli, M. C.; Lorenzon, A. F.; Rossi, F. D.

    DOI
  • C

    WFQ-Based SLA-Aware Edge Applications Provisioning

    CLOSER, 2025

    Garcia, P.; Lorenzon, A.; Luizelli, M.; Souza, P. S.; Rossi, F.

    DOI
  • C

    Plataforma Codefólio: Uma Ferramenta para Potencializar o Aprendizado no Contexto do Ensino Híbrido

    SBIE, 2025

    Ciocca, M. M.; Ferreira, E. C.; Silva, G. B.; Quincozes, C. C. B.; Quincozes, S. E.; Souza, P. S. S.

    DOI
  • C

    Order, Unite, and Conquer: A Group Formulation for Multi-Armed Bandits in Microservice Provisioning

    Euromicro PDP, 2025

    Labres, J. V. B.; Souza, P. S. S.; Moreira, D. V. L.; Silva, P. R. B.; Paiva, M. B.; Alves, E. C.; Azevedo, L. M.

    DOI
2024
  • J

    Maintenance Operations on Cloud, Edge, and IoT Environments: Taxonomy, Survey, and Research Challenges

    ACM Computing Surveys, 2024

    Souza, P.; Ferreto, T.; Calheiros, R.

    DOI
  • C

    Microservice Provisioning in the Edge-to-Cloud Continuum using Multi-Agent Multi-Armed Bandits

    IEEE CloudNet, 2024

    Labres, J. V. B.; Souza, P. S. S.; Moreira, D. V. L.; Silva, P. R. B.; Alves, E. C.; Azevedo, L. M.

    DOI
  • C

    DigiNet: Scaling up Provisioning of Network Digital Twin

    IEEE NetSoft, 2024

    Luizelli, M. C.; Vogt, F. G.; Souza, P. S. S.; Lorenzon, A. F.; Costa Filho, R. I. T.; Rossi, F. D.; Calheiros, R. N.; Rothenberg, C. E.

    DOI
  • C

    An ANN-Guided Multi-Objective Framework for Power-Performance Balancing in HPC Systems

    ACM SAC, 2024

    Maas, W.; Souza, P. S. S.; Luizelli, M. C.; Rossi, F. D.; Navaux, P. O. A.; Lorenzon, A. F.

    DOI
  • C

    Spinner: Enabling In-network Flow Clustering Entirely in a Programmable Data Plane

    IEEE NOMS, 2024

    Cannarozzo, L.; Morais, T. B.; Souza, P. S. S.; Gobatto, L. R.; Lamb, I. P.; Duarte, P. A. P. R.; Azambuja, J. R. F.; Lorenzon, A. F.; Rossi, F. D.; Cordeiro, W. et al.

    DOI
2023
  • J

    EdgeSimPy: Python-based Modeling and Simulation of Edge Computing Resource Management Policies

    Future Generation Computer Systems, 2023

    Souza, P. S.; Ferreto, T.; Calheiros, R. N.

    DOI
  • J

    Mobility-Aware Registry Migration for Containerized Applications on Edge Computing Infrastructures

    Journal of Network and Computer Applications, 2023

    Temp, D. C.; Souza, P. S. S.; Lorenzon, A. F.; Luizelli, M. C.; Rossi, F. D.

    DOI
  • C

    Latency-Aware Cost-Efficient Provisioning of Composite Applications in Multi-Provider Clouds

    CLOSER, 2023

    Temp, D.; Capeletti, I.; Castro, A. G.; Souza, P. S.; Lorenzon, A.; Luizelli, M.; Rossi, F.

    DOI
  • C

    Towards Optimizing the Edge-to-Cloud Continuum Resource Allocation

    CLOSER, 2023

    Capeletti, I.; Castro, A. G.; Temp, D.; Souza, P. S.; Lorenzon, A.; Rossi, F.; Luizelli, M.

    DOI
  • C

    Thea — A QoS, Privacy, and Power-Aware Algorithm for Placing Applications on Federated Edges

    Euromicro PDP, 2023

    Souza, P.; Kayser, C.; Roges, L.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    Reducing Power Consumption during Server Maintenance on Edge Computing Infrastructures

    ACM SAC, 2023

    Rubin, F.; Souza, P.; Ferreto, T.

    DOI
2022
  • J

    Location-Aware Maintenance Strategies for Edge Computing Infrastructures

    IEEE Communications Letters, 2022

    Souza, P. S.; Ferreto, T. C.; Rossi, F. D.; Calheiros, R. N.

    DOI
  • C

    Latency-aware Privacy-preserving Service Migration in Federated Edges

    CLOSER, 2022

    Souza, P.; Crestani, Â.; Rubin, F.; Ferreto, T.; Rossi, F.

    DOI
  • C

    Multivariate Interpolation at the Edge to Infer Faulty IoT Sensor Metrics

    CLOSER, 2022

    Konzen, M.; Izolan, P.; Griesang, F.; Souza, P.; Ferreto, T.; Lorenzon, A.; Luizelli, M.; Mattos, J. B.; Rosa, C. E.; Rossi, F.

    DOI
  • C

    Predicting and Avoiding SLA Violations of Containerized Applications using Machine Learning and Elasticity

    CLOSER, 2022

    Souza, P.; Neves, M.; Kayser, C.; Rubin, F.; Boeira, C.; Moreira, J.; Bordin, B.; Ferreto, T.

    DOI
2021
  • C

    Enforcing Deployment Latency SLA in Edge Infrastructures through Multi-Objective Genetic Scheduler

    IEEE/ACM UCC, 2021

    Knob, L. A. D.; Kayser, C. H.; Souza, P. S. S.; Ferreto, T.

    DOI
2020
  • J

    Detecting Abnormal Sensors via Machine Learning: An IoT Farming WSN-Based Architecture Case Study

    Measurement, 2020

    Souza, P. S. S.; Rubin, F. P.; Hohemberger, R.; Ferreto, T. C.; Lorenzon, A. F.; Luizelli, M. C.; Rossi, F. D.

    DOI
  • J

    An Approach to Mitigate Challenges to the Electronic Health Records Storage

    Measurement, 2020

    Hohemberger, R.; Rosa, C. E.; Pfeifer, F. R.; Rosa, R. M.; Souza, P. S. S.; Lorenzon, A. F.; Luizelli, M. C.; Rossi, F. D.

    DOI
  • C

    IRENE: Interference and High Availability Aware Microservice-based Applications Placement for Edge Computing

    CLOSER, 2020

    Souza, P.; Nascimento, J.; Boeira, C.; Vieira, Â.; Rubin, F.; Reis, R.; Rossi, F.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    ISABEL: Infrastructure-Agnostic Benchmark Framework for Cloud-Native Platforms

    CLOSER, 2020

    Souza, P.; Rubin, F.; Nascimento, J.; Boeira, C.; Vieira, Â.; Reis, R.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    Evaluating Energy and Thermal Efficiency of Anomaly Detection Algorithms in Edge Devices

    ICOIN, 2020

    Rubin, F. P.; Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Oliveira, R. R.; Rossi, F. D.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    SABER: An Infrastructure-Agnostic Benchmark Tool for Elasticity Evaluation on Cloud Foundry Based Platforms

    ICOIN, 2020

    Marques, W.; Rubin, F.; Souza, P.; Oliveira, R.; Ferreto, T.

    DOI
2019
  • C

    Towards Balancing Energy Savings and Performance for Volunteer Computing through Virtualized Approach

    CLOSER, 2019

    Rossi, F. D.; Ferreto, T.; Conterato, M.; Souza, P.; Marques, W.; Calheiros, R.; Rodrigues, G.

    DOI
  • C

    IAGREE: Infrastructure-Agnostic Resilience Benchmark Tool for Cloud Native Platforms

    CLOSER, 2019

    Souza, P.; Marques, W.; Reis, R.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    Improving the Trade-Off between Performance and Energy Saving in Mobile Devices through a Transparent Code Offloading Technique

    CLOSER, 2019

    Reis, R.; Souza, P.; Marques, W.; Ferreto, T.; Rossi, F.

    DOI
  • C

    An Approach for Children's Emergent Literacy Adaptive Activities

    SBIE, 2019

    Mombach, J. G.; Souza, P. S. S.; Soares, F. A. M. N.; Rossi, F. D.; Ferreto, T. C.; Leal, L.

    DOI
  • C

    GAMED: Gamification-Based Assessment Methodology for Final Project Development

    IEEE ICALT, 2019

    Souza, P.; Mombach, J.; Rossi, F.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    On the Integrated Professional Practice in a Computing Course Towards Innovation

    IEEE ICALT, 2019

    Rossi, F.; Souza, P.; Mombach, J.; Ferreto, T.

    DOI
  • C

    Multilevel Resource Allocation for Performance-Aware Energy-Efficient Cloud Data Centers

    IEEE ISCC, 2019

    Rossi, F. D.; Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Conterato, M. S.; Ferreto, T. C.; Lorenzon, A. F.; Luizelli, M. C.

    DOI
  • C

    The Impact of Parallel Programming Interfaces on the Aging of a Multicore Embedded Processor

    IEEE ISCAS, 2019

    Vieira, A. N. C.; Nonaka, J.; Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Conterato, M. S.; Ferreto, T. C.; Luizelli, M. C.; Lorenzon, A. F.; Beck Filho, A. C. S.; Rossi, F. D.

    DOI
  • C

    Reducing Energy Consumption in SDN-Based Data Center Networks through Flow Consolidation Strategies

    ACM SAC, 2019

    Conterato, M. S.; Ferreto, T. C.; Rossi, F.; Marques, W. S.; Souza, P. S. S.

    DOI
2018
  • C

    Evaluating Container-Based Virtualization Overhead on the General-Purpose IoT Platform

    IEEE ISCC, 2018

    Marques, W. S.; Souza, P. S. S.; Rossi, F. D.; Rodrigues, G. C.; Calheiros, R. N.; Conterato, M. S.; Ferreto, T. C.

    DOI
  • C

    Performance-Aware Energy-Efficient Processes Grouping for Embedded Platforms

    IEEE ISCC, 2018

    Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Conterato, M. S.; Ferreto, T. C.; Rossi, F. D.

    DOI
2017
  • C

    Performance and Accuracy Trade-Off Analysis of Techniques for Anomaly Detection in IoT Sensors

    ICOIN, 2017

    Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Rossi, F. D.; Rodrigues, G. C.; Calheiros, R. N.

    DOI
  • C

    Towards an Educational Platform with Real-Time Collaboration and Monitoring of Students Achievement

    SBSC, 2017

    Souza, P. S. S.; Marques, W. S.; Mombach, J. G.

    DOI
  • C

    Improving EDP in Multi-Core Embedded Systems through Multidimensional Frequency Scaling

    IEEE ISCAS, 2017

    Marques, W. S.; Souza, P. S. S.; Lorenzon, A. F.; Beck, A. C. S.; Rutzig, M. B.; Rossi, F. D.

    DOI

Manually maintained. For a complete list see my Google Scholar profile.  J = Journal  C = Conference. Mantida manualmente. Lista completa no Google Scholar.  J = Periódico  C = Conferência.

SupervisionOrientação

Supervision areas include cloud/edge resource management, agentic AI for software and infrastructure tasks, simulation, and empirical software engineering. As áreas de orientação incluem gerenciamento de recursos em nuvem/borda, IA agêntica para tarefas de software e infraestrutura, simulação e engenharia de software empírica.
Undergraduate ResearchPesquisa de Graduação
  • Gabriela Ramires
    BSc · Software EngineeringGraduação · Engenharia de Software
  • João Pedro Ramos
    BSc · Computer ScienceGraduação · Ciência da Computação
  • Valdir Guilherme Tavares
    BSc · Software EngineeringGraduação · Engenharia de Software
  • Nicolas Flores Feijó
    BSc · Computer ScienceGraduação · Ciência da Computação
    Lancer: A Multi-Objective Framework for Container Provisioning in the Edge-to-Cloud Continuum
MSc ResearchPesquisa de Mestrado
  • Rafael Teixeira
    MSc · Software EngineeringMestrado · Engenharia de Software
  • Matheus Mayer
    MSc · Software EngineeringMestrado · Engenharia de Software
  • Dalvolinda da Silva
    MSc · Software EngineeringMestrado · Engenharia de Software
  • Tales Soares
    MSc · Software EngineeringMestrado · Engenharia de Software
Doctoral Co-SupervisionCoorientação de Doutorado
  • Marcos Paulo Konzen
    PhD · Computer ScienceDoutorado · Ciência da Computação

TeachingEnsino

UndergraduateGraduação
Distributed SystemsSistemas Distribuídos
2024.1
UndergraduateGraduação
Algorithm Design and AnalysisProjeto e Análise de Algoritmos
2024.2
UndergraduateGraduação
Theory of ComputationTeoria da Computação
2024.2 · 2025.2
GraduatePós-Graduação
Optimization and Algorithm ComplexityOtimização e Complexidade de Algoritmos
2024.1
UndergraduateGraduação
Algorithms and ProgrammingAlgoritmos e Programação
2025.1
GraduatePós-Graduação
Software DevelopmentDesenvolvimento de Software
2025.2
UndergraduateGraduação
Intelligent Software Engineering Projects LabLab. de Projetos de Engenharia de Software Inteligente
2026.1
UndergraduateGraduação
Problem Solving IIIResolução de Problemas III
2024.1 · 2025.1 · 2026.1
UndergraduateGraduação
Programming Language DesignProjeto de Linguagens de Programação
2024.1

Academic LeadershipLiderança Acadêmica

As Program Director of Software Engineering at UNIPAMPA (2025-2026), I coordinate curriculum structure, course offerings, student progression, internships, final-year projects, and program-level academic governance. Como Coordenador do curso de Engenharia de Software da UNIPAMPA (2025-2026), coordeno a estrutura curricular, a oferta de componentes, a progressão discente, estágios, trabalhos de conclusão de curso e a governança acadêmica em nível de curso.

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InstitutionInstituição
Federal University of Pampa (UNIPAMPA)
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Alegrete Campus · CEP 97546-550
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Alegrete, RS, Brasil
I am open to research collaborations with groups working on cloud/edge systems, distributed infrastructure, simulation, and agentic AI for systems problems. Estou aberto a colaborações de pesquisa com grupos que atuam em sistemas de nuvem/borda, infraestrutura distribuída, simulação e IA agêntica para problemas de sistemas.