Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdllerOG_DISSERT.pdf: 1624176 bytes, checksum: b3a8115396f3b1d6c0110178978f22e3 (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / The versatility of direct current machines combined with the relative simplicity of their drive systems ensures its continued use in a wide variety of applications in industrial electrical systems, more specifically in applications that requiring a wide range of speed and position control of the rotor. In this work, a new method for tuning Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers with disturbance rejection using Genetic Algorithm (GA) is proposed. The proportional, integral and derivative gains, designed to control the rotor position of DC motor are optimized using GA in group with Ziegler - Nichols technique, and the rejection of disturbances is obtained from the implementation of feedforward control in the algorithm. Preliminary results show that the proposed GA gave a satisfactory response, both in transitional regime as at steady state, and shows good performance in disturbance rejection. To validate this technique, the results obtained were compared with other methods in literature / A versatilidade das máquinas de corrente contínua, combinada com a relativa simplicidade dos seus respectivos sistemas de acionamento, assegura a sua contínua utilização numa ampla variedade de aplicações em sistemas elétricos industriais, mais especificamente, em aplicações que exigem uma vasta gama de controle da velocidade e posição do rotor. Neste trabalho, um novo método de sintonia de controladores Proporcional-Integral-Derivativo (PID) com rejeição a distúrbios usando Algoritmo Genético (AG) é proposto. Os ganhos proporcional, integral e derivativo, projetados para controlar a posição do rotor do motor CC, são otimizados utilizando AG em conjunto com a técnica de Ziegler-Nichols, e a rejeição a distúrbios é obtida a partir da implementação no algoritmo do controle por ação Feedforward. Resultados preliminares mostram que o AG proposto, apresentou desempenho satisfatório da resposta, tanto em regime transitório quanto no estado estacionário, além de apresentar boa performance na rejeição a distúrbios. Para validar a técnica utilizada, os resultados obtidos foram comparados com outros métodos publicados na literatura

Distance Education expands the scope of the inside classroom teaching model since anybody, independent of where he lives or how much available time he has, has the opportunity to initiate or complement his studies. Considering access facility, availability and interaction resources provided, the Internet is a midia sufficiently used for Distance Education. This work has as objective the design and implementation of a framework, FA_PorT,for Portfolio-Tutoring systems coupled a Intelligent Tutoring Systems (STI) and using agents and present two applications Portfolio-Tutoring, created from the framework The FA_PorT mainly aiming the design of a model computer-based interactive learning environment for Portfolio-Tutoring systems. Each system Portfolio-Tutoring will be able to be used in the context of environment for EAD in the web. The framework proposed, aims to reuse of internal architecture (or skeleton) of a portfolio-tutoring system based on ITS and Agents, doing with that development time of a new portfolio-tutoring system will be reduced. / A Educação a Distância (EAD) amplia o alcance da modalidade de ensino presencial, já que fornece aos indivíduos, independentemente do local onde moram ou tempo disponível, a oportunidade de iniciar ou complementar seus estudos. Em virtude da facilidade de acesso, disponibilidade e recursos de interação existentes, a Internet é uma mídia bastante utilizada na EAD. O objetivo deste trabalho é projetar e implementar um framework, FA_PorT, para sistemas Portfólio-Tutor acoplado a um sistema Tutor Inteligente (STI) utilizando Agentes e apresentar duas aplicações Portfólio-Tutor, criadas a partir do framework. O FA_PorT visa propor um modelo de ambiente interativo de ensino e aprendizagem baseado numa arquitetura para sistemas Portfólio-Tutor. Cada sistema Portfólio-Tutor construído a partir do framework pode ser utilizado no contexto de ambientes de EAD na web. O framework proposto objetiva o reaproveitamento da estrutura interna (núcleo comum) de um sistema Portfólio-Tutor baseado em STI e Agentes, fazendo com que o tempo de desenvolvimento de um novo sistema Portfólio-Tutor seja reduzido

[pt] Sistemas de computação paralelos vêm se tornando pervasivos, sendo usados para interagir com o mundo físico e processar uma grande quantidade de dados de várias fontes. É essencial, portanto, a melhora contínua do desempenho computacional para acompanhar o ritmo crescente da quantidade de informações que precisam ser processadas. Algumas dessas aplicações admitem uma menor qualidade no resultado final em troca do aumento do desempenho de execução. Este trabalho tem por objetivo avaliar a viabilidade de usar métodos de aprendizagem supervisionada para garantir que a técnica de Sincronização Relaxada, utilizada para o aumento do desempenho de execução, forneça resultados dentro de limites aceitáveis de erro. Para isso, criamos uma metodologia que utiliza alguns dados de entrada para montar casos de testes que, ao serem executados, irão fornecer valores representativos de entrada para o treinamento de métodos de aprendizagem supervisionada. Dessa forma, quando o usuário utilizar a sua aplicação (no mesmo ambiente de treinamento) com uma nova entrada, o algoritmo de classificação treinado irá sugerir o fator de relaxamento de sincronização mais adequado à tripla aplicação/entrada/ambiente de execução. Utilizamos essa metodologia em algumas aplicações paralelas bem conhecidas e mostramos que, aliando a Sincronização Relaxada a métodos de aprendizagem supervisionada, foi possível manter a taxa de erro máximo acordada. Além disso, avaliamos o ganho de desempenho obtido com essa técnica para alguns cenários em cada aplicação. / [en] Parallel computing systems have become pervasive, being used to interact with the physical world and process a large amount of data from various sources. It is essential, therefore, the continuous improvement of computational performance to keep up with the increasing rate of the amount of information that needs to be processed. Some of these applications admit lower quality in the final result in exchange for increased execution performance. This work aims to evaluate the feasibility of using supervised learning methods to ensure that the Relaxed Synchronization technique, used to increase execution performance, provides results within acceptable limits of error. To do so, we have created a methodology that uses some input data to assemble test cases that, when executed, will provide input values for the training of supervised learning methods. This way, when the user uses his/her application (in the same training environment) with a new input, the trained classification algorithm will suggest the relax synchronization factor that is best suited to the triple application/input/execution environment. We used this methodology insome well-known parallel applications and showed that, by combining Relaxed Synchronization with supervised learning methods, it was possible to maintain the maximum established error rate. In addition, we evaluated the performance gain obtained with this technique for a number of scenarios in each application.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-15T12:10:51Z No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) Previous issue date: 2015-09-17 / Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) / Historically, since Mamdani proposed his model of fuzzy rule-based system, a lot has changed in the construction process of this type of models. For a long time, the research efforts were directed towards the automatic construction of accurate models starting from data, making fuzzy systems almost mere function approximators. Realizing that this approach escaped from the original concept of fuzzy theory, more recently, researchers attention focused on the automatic construction of more interpretable models. However, such models, although interpretable, might not make sense to the expert. This work proposes an interactive methodology for constructing fuzzy rule-based systems, which aims to integrate the knowledge extracted from experts and induced from data, hoping to contribute to the solution of the mentioned problem. The approach consists of six steps. Feature selection, fuzzy partitions definition, expert rule base definition, genetic learning of rule base, rule bases conciliation and genetic optimization of fuzzy partitions. The optimization and learning steps used multiobjective genetic algorithms with custom operators for each task. A software tool was implemented to support the application of the approach, offering graphical and command line interfaces and a software library. The efficiency of the approach was evaluated by a case study where a fuzzy rule-based system was constructed in order to offer support to the evaluation of reproductive fitness of Nelore bulls. The result was compared to fully manual and fully automatic construction methodologies, the accuracy was also compared to classical algorithms for classification. / Historicamente, desde que Mamdani propôs seu modelo de sistema fuzzy baseado em regras, muita coisa mudou no processo de construção deste tipo de modelo. Durante muito tempo, os esforços de pesquisa foram direcionados à construção automática de sistemas precisos partindo de dados, tornando os sistemas fuzzy quase que meros aproximadores de função. Percebendo que esta abordagem fugia do conceito original da teoria fuzzy, mais recentemente, as atenções dos pesquisadores foram voltadas para a construção automática de modelos mais interpretáveis. Entretanto, tais modelos, embora interpretáveis, podem ainda não fazer sentido para o especialista. Este trabalho propõe uma abordagem interativa para construção de sistemas fuzzy baseados em regras, que visa ser capaz de integrar o conhecimento extraído de especialistas e induzido de dados, esperando contribuir para a solução do problema mencionado. A abordagem é composta por seis etapas. Seleção de atributos, definição das partições fuzzy das variáveis, definição da base de regras do especialista, aprendizado genético da base de regras, conciliação da base de regras e otimização genética da base de dados. As etapas de aprendizado e otimização utilizaram algoritmos genéticos multiobjetivo com operadores customizados para cada tarefa. Uma ferramenta de software foi implementada para subsidiar a aplicação da abordagem, oferecendo interfaces gráfica e de linha de comando, bem como uma biblioteca de software. A eficiência da abordagem foi avaliada por meio de um estudo de caso, onde um sistema fuzzy baseado em regras foi construído visando oferecer suporte à avaliação da aptidão reprodutiva de touros Nelore. O resultado foi comparado às metodologias de construção inteiramente manual e inteiramente automática, bem como a acurácia foi comparada a de algoritmos clássicos para classificação.

CAPES / Os paradigmas de programação tradicionais carecem de técnicas para concepção de softwares de forma produtiva e de qualidade para uso eficiente das tecnologias de execução paralela, fornecidas pelos hardwares dos sistemas computacionais modernos. O Paradigma Orientado a Notificações (PON) apresenta uma nova abordagem no tocante ao processamento lógico-causal, primeiramente para o desenvolvimento de software, a qual se baseia em pequenas entidades colaborativas e pontualmente notificantes. Essa abordagem é mais eficiente e desacoplada quando comparado com os paradigmas de programação tradicionais, como o Paradigma Declarativo (PD) e o Paradigma Imperativo (PI). Ela permite a exploração de processamento, inclusive do paralelo e/ou distribuído, de maneira mais simples e eficiente do que em PI/PD. O PON inicialmente teve sua origem como uma solução de software, destacando a recente linguagem e compilador LingPON. No entanto outras pesquisas também o exploraram como uma solução de hardware em lógica reconfigurável, o qual apresenta um modelo de execução mais próximo ao modelo do PON. De fato, no tocante ao processamento paralelo, a execução de aplicações PON nem sempre pode ser feita da forma mais eficiente pelas arquiteturas de computadores tradicionais,baseados em conjunto de núcleos com modelos de execução sequencial. Neste âmbito, foi proposta uma nova arquitetura de computador orientada a notificações chamada NOCA (Notification Oriented Computer Architecture), a qual fornece uma dinâmica de execução segundo o modelo do PON, sendo composta por múltiplas unidades de processamento, a fim de permitir explorar de maneira mais adequada o paralelismo. Os experimentos realizados sobre um protótipo desta arquitetura demonstraram que a NOCA apresenta ganhos em avaliações comparativas de desempenho, dadas determinadas condições. No entanto, alguns aspectos foram desvantajosos ao protótipo da NOCA, em particular a baixa escala de paralelização obtida em função de limitação de palco de experimentação. Neste sentido, esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento de um simulador para a arquitetura NOCA, o qual é denominado de NOCASim. A implementação da NOCA na forma de software tem como objetivo simular o funcionamento dela com a quantidade de processadores simulados na mesma proporção do que o número de elementos PON que compõem uma aplicação. Isto permitiria obter dados de desempenho para validação do seu modelo funcional. Como estratégia de desenvolvimento, primeiramente este trabalho adaptou a LingPON para gerar assembly da NOCA facilitando o desenvolvimento de aplicações. Subsequentmente e principalmente, fez-se uso dos artefatos de projeto próprios da NOCA sendo que seu funcionamento consiste em simular em software a atualização dos estados internos da NOCA de forma semelhante a cada mudança do ciclo de clock. Experimentos realizados por meio do NOCASim com diferentes configurações demostraram que a NOCA apresenta melhora de desempenho a medida que o número de unidades de processamento aumenta. Além disso, verificaram-se possibilidades de melhorias conceituais a NOCA, que tendem a fortalecê-la como uma alternativa de execução paralela. / Traditional programming paradigms lack techniques for the productive and quality software’s design that makes efficient use of the parallel execution capabilities provided by the modern computing systems hardware. The Notification Oriented Paradigm (NOP) presents a new approach to develop more efficient and decoupled software when compared to the traditional programming paradigms, such as the Imperative Paradigm and the Declarative Paradigm. The NOP allows the exploitation of parallelization and/or distribution in a simpler and more efficient way than more commonly used programming paradigms. Initially, the NOP was conceived as an alternative software paradigm, highlighting the recent NOP language and compiler. However, other research was focused on hardware development using reconfigurable logic, which enables an execution model closer to the NOP model. Indeed, in parallel processing, the NOP applications cannot always be executed efficiently by the traditional computer architectures hardware based on set of cores with sequential execution model. Aiming at more efficient execution of NOP applications, a new Notification Oriented Computer Architecture (NOCA) has been developed. NOCA is based on multiple processing units, where each unit corresponds to specific elements of the NOP model. This way, parallelism is adequately exploited. Experiments were performed on a prototype of this architecture. When compared with Imperative Paradigm, execution time was improved under certain conditions, in particular, the low scale of parallelization obtained as a function of stage limitation of experimentation. In this sense, this Master of Science dissertation presents the development of a simulator for the NOCA architecture, which is called NOCASim. The NOCA implementation over software approach aims to simulate NOCA behavior with amount of simulated processors in the same proportions as the amount of NOP elements of an application. This allows obtain data for validation of NOCA functional model. As a development strategy, firstly this work adapted a NOP language to generate NOCA assembly facilitating the development of applications for this architecture. In the sequence, the own NOCA's design artifacts were used for the NOCASim development. The NOCASim operation consists of simulating in software to update the NOCA internal states in a similar way to each change in the clock cycle. The experiments results using NOCASim with different configurations have demonstrated that the NOCA performance improve when the number of processing units increases. In addition, were observed new possibilities for conceptual improvements to NOCA, which tend to strengthen it as a parallel execution alternative.

Este trabalho trata do tema de Paradigma Orientado a Notificações (PON) e sua adequação para prover suporte a conceitos fuzzy. O PON se inspira em elementos dos paradigmas imperativo e declarativo, buscando resolver inconvenientes de ambos. Ao decompor uma aplicação em uma rede de entidades computacionais menores que são executadas apenas quando necessário, o PON elimina a necessidade de realizar computações desnecessárias e alcança melhor desacoplamento lógico-causal facilitando o reaproveitamento e distribuição. Ademais, o PON permite expressar o seu conhecimento lógico-causal em alto nível, por meio de regras no formato SE-ENTÃO. Os sistemas fuzzy, por sua vez, realizam inferências em bases de conhecimento lógico-causal (regras SE-ENTÃO) que lidam com problemas que envolvem imprecisão. Uma vez que o PON utiliza regras SE-ENTÃO de uma forma alternativa, reduzindo avaliações redundantes e acoplamento, este trabalho foi realizado para identificar, propor e avaliar as mudanças necessárias a serem realizadas sobre o PON para que este possa ser utilizado no desenvolvimento de sistemas fuzzy. Após a realização da proposta, foram criadas materializações na forma de um framework em linguagem C++, e uma linguagem de programação própria (LingPONFuzzy) com suporte a inferência fuzzy. A partir delas foram criados casos de estudo e realizados diversos testes para validar a solução proposta. Os resultados dos testes mostram uma redução significativa no número de regras avaliadas em relação a um sistema fuzzy desenvolvido utilizando ferramentas convencionais (frameworks), o que poderia representar uma melhoria no desempenho das aplicações. / This work proposes to adjust the Notification Oriented Paradigm (NOP) so that it provides support to fuzzy concepts. NOP is inspired by elements of imperative and declarative paradigms, seeking to solve some of the drawbacks of both. By decomposing an application into a network of smaller computational entities that are executed only when necessary, NOP eliminates the need to perform unnecessary computations and helps to achieve better logical-causal uncoupling, facilitating code reuse and application distribution over multiple processors or machines. In addition, NOP allows to express the logical-causal knowledge at a high level of abstraction, through rules in IF-THEN format. Fuzzy systems, in turn, perform logical inferences on causal knowledge bases (IF-THEN rules) that can deal with problems involving uncertainty. Since PON uses IF-THEN rules in an alternative way, reducing redundant evaluations and providing better decoupling, this research has been carried out to identify, propose and evaluate the necessary changes to be made on NOP allowing to be used in the development of fuzzy systems. After that, two fully usable materializations were created: a C++ framework, and a complete programming language (LingPONFuzzy) that provide support to fuzzy inference systems. From there study cases have been created and several tests cases were conducted, in order to validate the proposed solution. The test results have shown a significant reduction in the number of rules evaluated in comparison to a fuzzy system developed using conventional tools (frameworks), which could represent an improvement in performance of the applications.

Este trabalho trata do tema de Paradigma Orientado a Notificações (PON) e sua adequação para prover suporte a conceitos fuzzy. O PON se inspira em elementos dos paradigmas imperativo e declarativo, buscando resolver inconvenientes de ambos. Ao decompor uma aplicação em uma rede de entidades computacionais menores que são executadas apenas quando necessário, o PON elimina a necessidade de realizar computações desnecessárias e alcança melhor desacoplamento lógico-causal facilitando o reaproveitamento e distribuição. Ademais, o PON permite expressar o seu conhecimento lógico-causal em alto nível, por meio de regras no formato SE-ENTÃO. Os sistemas fuzzy, por sua vez, realizam inferências em bases de conhecimento lógico-causal (regras SE-ENTÃO) que lidam com problemas que envolvem imprecisão. Uma vez que o PON utiliza regras SE-ENTÃO de uma forma alternativa, reduzindo avaliações redundantes e acoplamento, este trabalho foi realizado para identificar, propor e avaliar as mudanças necessárias a serem realizadas sobre o PON para que este possa ser utilizado no desenvolvimento de sistemas fuzzy. Após a realização da proposta, foram criadas materializações na forma de um framework em linguagem C++, e uma linguagem de programação própria (LingPONFuzzy) com suporte a inferência fuzzy. A partir delas foram criados casos de estudo e realizados diversos testes para validar a solução proposta. Os resultados dos testes mostram uma redução significativa no número de regras avaliadas em relação a um sistema fuzzy desenvolvido utilizando ferramentas convencionais (frameworks), o que poderia representar uma melhoria no desempenho das aplicações. / This work proposes to adjust the Notification Oriented Paradigm (NOP) so that it provides support to fuzzy concepts. NOP is inspired by elements of imperative and declarative paradigms, seeking to solve some of the drawbacks of both. By decomposing an application into a network of smaller computational entities that are executed only when necessary, NOP eliminates the need to perform unnecessary computations and helps to achieve better logical-causal uncoupling, facilitating code reuse and application distribution over multiple processors or machines. In addition, NOP allows to express the logical-causal knowledge at a high level of abstraction, through rules in IF-THEN format. Fuzzy systems, in turn, perform logical inferences on causal knowledge bases (IF-THEN rules) that can deal with problems involving uncertainty. Since PON uses IF-THEN rules in an alternative way, reducing redundant evaluations and providing better decoupling, this research has been carried out to identify, propose and evaluate the necessary changes to be made on NOP allowing to be used in the development of fuzzy systems. After that, two fully usable materializations were created: a C++ framework, and a complete programming language (LingPONFuzzy) that provide support to fuzzy inference systems. From there study cases have been created and several tests cases were conducted, in order to validate the proposed solution. The test results have shown a significant reduction in the number of rules evaluated in comparison to a fuzzy system developed using conventional tools (frameworks), which could represent an improvement in performance of the applications.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Costa - Dissertacao - parte 1.pdf: 1053237 bytes, checksum: 8e90f2576db5227bb4eb33f34158733a (MD5) Previous issue date: 2008-08-15 / This work presents a domain conceptual model of ITIL Service Level Management by using foundational ontologies, and also presents the application of the definied concepts in this model in the service provider module of Infraware context-aware service platform. The study of the ITIL service management process and conceptual modeling of this domain is an attempt to give the first steps in what refers to the formalization of this domain concepts and its use in context-aware service platforms, in particular. A case study is presented to validate the model and to verify its applicability in the generation of management information and of control to the service provider module of the platform and its customers / Este trabalho apresenta um modelo conceitual do domínio do processo de Gerenciamento de Nível de Serviço da biblioteca ITIL utilizando ontologias de fundamentação, e a aplicação dos conceitos definidos neste modelo no módulo provedor de serviço da plataforma de serviços sensíveis ao contexto Infraware. O estudo do processo de gerenciamento de serviços ITIL e a modelagem conceitual deste domínio visam dar os primeiros passos no que se refere à formalização dos conceitos deste domínio e a sua utilização em plataformas de serviços sensíveis ao contexto, em particular. Um estudo de caso é desenvolvido como forma de validar o modelo e de comprovar sua aplicabilidade na geração de informações de gerenciamento e de controle para o módulo provedor de serviço da plataforma e para seus clientes

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 1896132 bytes, checksum: dc313d94261c073031be0aad2e3bffbf (MD5) Previous issue date: 2005-06-30 / Discute a implementação do algoritmo numérico para simulação de escoamento de fluidos incompressíveis, baseado no método de diferenças finitas, projetado para plataformas de processamento paralelo com memória distribuída, particularmente para clusters de estações de trabalho. O algoritmo de solução para as equações de Navier-Stokes utiliza um esquema explicito para pressão e um esquema implícito para as velocidades. A implementação paralela é baseada na decomposição do domínio, onde o domínio computacional do problema é decomposto em vários blocos, sendo um ou mais destinados a nós de processamento distintos. Todos os nós então processam em paralelo as tarefas de computação sobre os blocos a eles designados. O processamento paralelo inclui inicialização, cálculo de coeficientes, solução linear nos subdomínios, e comunicação entre os nós. A troca de informação entre os processos referentes a cada subdomínio é realizada utilizando a biblioteca message passing interface (MPI), o que assegura portabilidade entre diferentes plataformas computacionais, abrangendo desde máquinas maciçamente paralelas (MPP) até clusters de estações de trabalho. Para melhorar os níveis de desempenho obtidos pelo algoritmo, foram investigadas técnicas para a redução do volume de comunicação entre processadores e utilização mais eficiente da memória cache dos microprocessadores. Para avaliar o desempenho do algoritmo desenvolvido e analisar as diferentes estratégias de paralelização foram executadas simulações com cluster de 2 a 56 processadores, nas quais foram avaliados o tempo de execução, speedup e eficiência paralela. Os resultados experimentais mostram que as otimizações relacionadas aos fatores de comunicação melhoram o speedup em até 165%, e a técnica de utilização mais eficiente da memória cache pode melhorar o speedup em mais 40% acima da otimização da comunicação. / This work discusses the implementation of a numerical algorithm for simulating incompressible fluid flows, based on the finite difference method, and designed for parallel computing platforms with distributed-memory, particularly for clusters of workstations. The solution algorithm for the Navier-Stokes equations utilizes an explicit scheme for pressure and an implicit scheme for velocities. The parallel implementation is based on domain decomposition, where the original calculation domain is decomposed into several blocks, each of which given to a separate processing node. All nodes then execute computations in parallel, each node on its associated sub-domain. The parallel computations include initialization, coefficient generation, linear solution on the sub-domain, and inter-node communication. The exchange of information across the sub-domains, or processors, is achieved using the message passing interface standard, MPI. The use of MPI ensures portability across different computing platforms ranging from massively parallel machines to clusters of workstations. Three different optimization strategies were evaluated in order to improve the computational performance of the algorithm, which include techniques exploring a reduction in the communication volume between processors and a more efficient utilization of the microprocessor s cache memory. In order to evaluate the performance levels obtained, and to analyze the effectiveness of the optimization strategies adopted, simulations using a 64 nodes cluster were executed. The simulations were performed using 2 to 56 processors, where execution time and speed-up were measured. The results indicate that the optimizations related to communication factors can improve the speed-up obtained up to 165%, while the cache memory optimization technique used can improve the speed-up obtained in further 40%.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adson.pdf: 1251737 bytes, checksum: 08b3122009f15a40cec4f32fda3231e9 (MD5) Previous issue date: 2008-11-07 / The present work deals with the problem of planning the distribution system of electricity and is divided into three parts: Problem Definition, Resolution Approaches and Results and Conclusions. The energy distribution networks are of great economic importance in countries like Brazil. On one hand, there are fixed costs of physical installation and operation of the network, mainly due to the costs of energy losses and, secondly, the natural obstacles along the possible passages of network s links. The large amount of these costs, together with lack of efficient methods when it comes to real applications in the matter, justify the development of this research. The study of such aspects, the precise definition of the problem and the reasons that motivated this work can be found on the first part of this work. The second part shows the approaches for resolution. Three proposals methods were adopted: the first uses the algorithm Prim associated with the method Nelder-Mead Simplex. In the second proposal uses Dynamic Programming and, finally, we take the metaphor of Ant Colony also associated with the Nelder-Mead Simplex. The results, presented at the third part of this work, demonstrated the effectiveness of the proposed methods, especially the good compromise between performance and applicability obtained by the third proposal. / O presente trabalho lida com o problema de planejamento da rede de distribuição de energia elétrica, estando dividido em três partes: Definição do Problema, Abordagens de Resolução e Resultados e Conclusões. As redes de distribuição de energia têm uma grande importância econômica em países como o Brasil. Por um lado, há os custos físicos fixos de instalação e de operação da rede, sobretudo os custos devido às perdas de energia e, por outro, os obstáculos naturais impostos ao longo das possíveis passagens para as ligações da rede. O montante elevado destes custos, unidos à escassez de métodos eficientes quando se trata de aplicações reais no assunto, justificam o desenvolvimento desta pesquisa. O estudo de tais aspectos, a definição precisa do problema e as justificativas podem ser encontradas na primeira parte deste trabalho. Na segunda parte, apresentam-se as abordagens de resolução. Três propostas foram adotadas: na primeira usa-se o algoritmo Prim associado ao método Nelder-Mead Simplex. Na segunda proposta utiliza-se a Programação Dinâmica e, por fim, tomamos a metáfora de colônia de formigas também associada ao Nelder-Mead Simplex. Os resultados, apresentados na terceira parte deste trabalho, mostram a eficácia dos métodos propostos, em especial o bom compromisso entre performance e aplicabilidade obtido pela terceira proposta.