Esta tese apresenta uma avaliação do desempenho de simulações distribuídas em tempo de execução. Baseando-se nos resultados obtidos nessa avaliação é proposto um mecanismo em que diferentes protocolos de sincronização coexistem em uma mesma simulação. Esse mecanismo tem por objetivo adequar a simulação em execução ao melhor protocolo de sincronização, para garantir melhor desempenho e, conseqüentemente, resultados mais rápidos. Todas as modificações que são necessárias nos protocolos e a definição da troca de mensagens entre os processos são detalhadas neste trabalho. Esta tese apresenta também os resultados dos testes realizados para identificar os casos onde é melhor manter o protocolo conservador ou onde uma troca de protocolo deve ser considerada. Os resultados obtidos são apresentados e mostram em que momento a troca deve ser considerada. Diferentes abordagens podem ser utilizadas para avaliar o desempenho da simulação, considerando cada processo individualmente ou todos os processos globalmente. De maneira análoga, a troca de protocolos pode ser realizada de forma local ou global. Essas considerações permitem a criação de uma taxonomia para a troca de protocolo que também é apresentada nesta tese. / This thesis presents a performance evaluation of distributed simulations during execution time. According to the results obtained in this evaluation, it is proposed a mechanism where different synchronization protocols can be used in the same simulation. This mechanism aims at tunning the simulation in execution to the best protocol in order to reach better performance. All modifications needed in the protocols and the definition of the exchanged messages between logical processes is presented in this work. This thesis also presents the results of the tests realized to identify the cases where it is better to keep the conservative protocol or it is better to swap the protocol. The results obtained are presented and shown when it is necessary to swap the protocol. Different approaches can be used to evaluate the simulation performance considering that it is possible to evaluate each logical process locally or all of them globally. The change of the protocol can also be applied in just one logical process or in all of them. These considerations allowed the definition of a taxonomy that is also presented in this thesis.

Este trabalho de mestrado apresenta o desenvolvimento de uma extensão no benchmark Bench4Q. A extensão proposta é uma nova funcionalidade para o benchmark. O referido framework é utilizado para gerar carga sintética para um sistema e-commerce acoplado ao benchmark. Seu principal emprego na literatura tem sido em avaliação de desempenho sob carga estacionária. Contudo, recentes pesquisas tem apresentado interesse no estudo de arquiteturas adaptativas de autogerenciamento de recursos, o que implica em responder às perturbações e atender os requisitos de desempenho em regime transiente propostos para o sistema. No entanto, este benchmark não abrange os estados transiente do sistema. O presente trabalho tem por objetivo estender o benchmark Bench4Q acrescentando-lhe capacidade de excitar a resposta transiente do sistema mediante as perturbações da carga de trabalho. Para isso, o software foi acrescido de funcionalidade capaz de gerenciar a modulação da carga de trabalho. Os experimentos foram executados em um ambiente multicamadas que apresentou resultados compatíveis ao objetivo, representando contribuições para a área de avaliação de desempenho. A motivação da pesquisa, inserção em outros trabalhos em andamento e direções futuras são introduzidas. / This master thesis introduces the development of an extension for the Bench4Q benchmark. The referred framework is utilized to generate sinthetic workload for a companion e-commerce benchmark. The software package Bench4q is a benchmark for cloud computing applications which simulates various aspects of conventional architectures and workloads in this kind of environment. It is mainly referenced in the literature in works on performance evaluation under stationary load. Recent research works have broaden its interest to the study of adaptive architectures of resource self-management, what implies in responding to disturbances and meeting performance requirements in transient regime. This work aims at extending Bench4q adding it capabilities to excite the transient response of the system by means of applying disturbances during execution time. To this end, the piece of software shall be enriched with functionalities for generating non-stationary workload and programmed disturbances. Experients have been carried out in a multi-layer enviroment and have yielded positive result, representing contributions to the state of the art. The motivation of this piece of work, insertion in other ongoing research and directions are introduced.

Esta tese propõe um ambiente automático para desenvolvimento de simulação distribuída ASDA (Ambiente de Simulação Distribuída Automático), que tem como objetivo principal facilitar a utilização e desenvolvimento de simulação distribuída. As funcionalidades definidas no ASDA tornam-o diferente de todos os outros ambientes encontrados na literatura. A especificação do ASDA foi realizada através de um diagrama modular composto por sete módulos e também com o auxílio da ferramenta UML (Unified Modelling Language), através da utilização de três de seus diagramas: de casos de uso, de classes e de atividades. O ASDA permite aos usuários a utilização de simulação distribuída através da definição de uma nova simulação ou da replicação de um programa de simulação já desenvolvido. Se a opção for pelo desenvolvimento de um novo programa de simulação, o usuário deve fornecer o modelo e os parâmetros e o ambiente se encarrega de gerar o código do programa de simulação utilizando a abordagem que proporciona o melhor desempenho, levando em consideração as características do modelo e da plataforma. Além da especificação do ASDA, esta tese definiu um protótipo do ambiente com o objetivo de mostrar sua viabilidade de utilização. Neste protótipo, três módulos foram implementados, destacando-se o módulo Replicador, que utiliza a abordagem MRIP (Multiple Replication in Parallel). Esta tese contribui também com a definição de algumas diretrizes para a utilização da abordagem MRIP. A base para essa definição foram os resultados obtidos com a utilização do módulo Replicador / This thesis proposes an automatic environment for the development of distributed simulation ASDA (Ambiente de Simulação Distribuída Automático (in Portuguese), whose main goal is to make easier the use and development of distributed simulation. The ASDA functionality makes it different from all other environments found in the literature. The ASDA has been specified through a modular diagram, composed of seven modules built with the help of the UML (Unified Modelling Language) tool, using three of its diagrams: use case, class and activity. ASDA users can define the distributed simulation by means of the specification of a new simulation program or the replication of a simulation program already developed. If the user chooses to develop a new simulation program, he must only provide the model and the parameters. The environment will then generate the simulation program code using the approach that provides the best performance considering the model and platform characteristics. Besides the specification, this thesis presents a prototype of the ASDA environment with the goal of showing its viability. Three modules have been implemented for the prototype, highlighting the Replication module, which uses the MRIP (Multiple Replication in Parallel) approach. Another contribution of this thesis is the definition of a set of guidelines to the utilization of the MRIP approach. The basis to define these procedures was the results obtained with the utilization of the Replication module

O desempenho global dos sistemas computacionais é limitado, geralmente, pelo componente de menor desempenho. Os processadores e a memória principal têm experimentado um aumento de desempenho bem maior que o da memória secundária, como os discos magnéticos. Em 1984, Johnson introduziu o conceito de fragmentação, onde um dado é gravado em uma matriz de discos, de forma que os seus fragmentos podem ser recuperados em paralelo e, por conseqüência, de forma mais rápida. O principal problema da fragmentação é a redução da confiabilidade da matriz pois, a falha de um dos discos torna o dado inacessível. Patterson, Gibson e Katz propuseram, em 1988, 5 formas de armazenar informação redundante na matriz de discos e, dessa forma, aumentar sua confiabilidade. A essas formas foi dado o nome de RAID - Redundant Arrays of Independent Disks. Com o passar do tempo, outras formas de armazenamento de redundância foram criadas, tornando complexa a taxonomia da área. Além disso, alterações de parâmetros na matriz implicam em variações de desempenho nem sempre fáceis de se perceber em um primeiro momento. Com o objetivo de facilitar a compreensão da taxonomia e permitir que sejam feitos experimentos na matriz buscando um melhor desempenho, esta dissertação propõe um ambiente de simulação e aprendizado para RAID, onde o usuário pode interagir com diversos modelos de RAID, ou até criar o seu próprio, para avaliar seu desempenho em várias situações, além de oferecer ao usuário acesso ao conhecimento da área, agindo como um tutor. Esta dissertação apresenta, ainda, um protótipo de um simulador de discos magnéticos que pode ser utilizado como base para o desenvolvimento de um simulador de RAID para ser utilizado pelo ambiente. / The component with the worst performance usually limits the overall performance of a computing system. The performance of processors and main memory has improved faster than the secondary memory, such as magnetic disks. Johnson, in 1984, introduced the concept of fragmentation, in which a data file is written into a disk array, in a way that its stripes can be recovered in parallel and therefore, in a faster way. The main problem with fragmentation is the reduction of the reliability. If one disk fails, all data file becomes inaccessible. Patterson, Gibson and Katz proposed, in 1988, five ways to store redundant information in the array, increasing the reliability, comprising the main RAID (Redundant Array of Independent Disks) configurations. Some other ways to store the redundant information have been proposed over the years, making the RAID taxonomy more complex. Furthermore, changes in the array parameters takes to performance variations that are not always understood. With the purpose of facilitating the comprehension of the taxonomy and allowing the execution of experiments looking forward to improve performance, this MSc Dissertation proposes an Intelligent Simulation and Learning Environment for RAID, where the user can interact with several RAID models, or even create his/her own models, in order to evaluate their performance under different situations. The environment also allows the user to interact with the knowledge of the area, acting as a tutor. This Dissertation also presents a prototype of a magnetic disk simulator, that can be used as the kernel for the development of a RAID simulator to be used by the environment.

A Identificação por radiofrequência (Radio Frequency Identification - RFID) tem revolucionado a forma de identificar objetos, sendo usada desde aplicações de controle de estoques até o processo automatizado de pagamentos. Sua ampla aceitação e aplicabilidade tem estimulado pesquisadores a criar cada vez mais aplicações. Um problema chave da RFID são as colisões que ocorrem na identificação por meio dos protocolos de acesso múltiplo. Como, na prática, um leitor precisa identificar várias etiquetas em sua área de cobertura, algumas etiquetas podem responder ao mesmo tempo o que gera colisões e desperdício de recursos. Por este motivo, torna-se de grande valor um estudo abrangente sobre como melhorar a identificação das etiquetas de modo a reduzir o número de colisões. Além disso, aspectos como consumo de energia e tempo necessário para identificação também devem ser levados em consideração, uma vez que a utilização cada vez maior de dispositivos alimentados à bateria tem sido observada na prática. Esta tese investiga a categoria de protocolos anticolisão denominada Frame Slotted Aloha - FSA, pois é a categoria que possui maior potencial de utilização prática em sistemas RFID. Além disso, as diferentes métricas de análise de desempenho são também analisadas e categorizadas, uma vez que identificou-se que um conjunto de métricas devem ser observadas com o intuito de realizarem-se comparações justas com as propostas da literatura. Descobriu-se que a maioria das propostas não levam em consideração os aspectos chave de tempo e energia, assim como a característica de ser fácil de implementar e baixa complexidade. Esta tese propõe quatro algoritmos que visam diminuir o consumo de energia e o tempo do processo de identificação das etiquetas mantendo-se as características de baixa complexidade e similaridade com o padrão atual EpcGlobal Classe 1 Geração 2 (C1G2). O primeiro mecanismo visa diminuir a quantidade de respostas desnecessárias em cenários de localização e rastreamento. Os demais consistem em três propostas de algoritmos anticolisão para sistemas RFID. Os dois primeiros diferem na forma como o tamanho inicial de quadro é definido e como as colisões são tratadas, representando evoluções progressivas em direção a um melhor desempenho. O terceiro considera a ocorrência do efeito captura, o que traz a necessidade de mudanças no funcionamento do algoritmo anterior. Resultados de simulação mostram que os quatro mecanismos podem melhorar propostas existentes sem aumento de complexidade, resultando consequentemente em diminuição de recursos desperdiçados. Além disso também foram desenvolvidos dois softwares de apoio aos mecanismos propostos: nsRFIDsim e jRFIDsim. O primeiro trata-se de um módulo para o simulador ns-2 que simula um sistema RFID passivo. O segundo implementa uma proposta de benchmark para avaliação de desempenho de algoritmos anticolisão para RFID, visando fornecer para a comunidade científica uma forma padronizada de avaliar este tipo de algoritmo. / The Radio Frequency Identification - RFID has revolutionized the way objects are identified, being used in several areas, from inventory control applications to automated payment process. Its wide acceptance and applicability has stimulated researchers to create more and more new applications. One RFID key problem is the collisions on identification by means of multiple access protocols. Since generally, a reader needs to identify multiple tags in its coverage area, some tags tend to reply at the same time which can cause collision and waste of resources. For this reason a comprehensive study on how to improve the identification of tags in order to reduce the number of collisions becomes important. Additionally, issues such as energy consumption and time required for identification must also be taken into consideration, since an increasing use of battery-powered devices has been observed in practice. This thesis investigates the category of anti-collision protocols called Frame Slotted Aloha - FSA, as it is the category that has the greatest potential for practical use in RFID systems. Further analysis of the different performance metrics are also analyzed and categorized, since it was identified that a set of metrics must be observed in order to carry out up fair comparisons with the proposals found on the literature. It was found that most of the proposals do not consider the key aspects of time and energy as well as the characteristic of being easy to implement and having low complexity. This thesis proposes four algorithms aimed at reducing the consumption of energy and the time to identify the tags while maintaining the characteristics of low complexity and similarity to the current standard EPCglobal Class 1 Generation 2 (C1G2). The first mechanism aims to decrease the unnecessary answers in locating and tracking scenarios. The other ones consist of three proposals for anti-collision algorithms for RFID systems. They differ in how the initial size is defined and how collisions are resolved, representing progressive evolutions toward a better performance. The third one considers the occurrence of the capture effect, which brings the need for changes in the previous algorithm operation. Simulation results show that the four mechanisms can improve existing proposals without increasing complexity, resulting in consequent energy savings. In addition we have also developed two softwares to evaluate the proposed mechanisms: nsRFIDsim and jRFIDsim. The former is a module for the ns-2 simulator that simulates a passive RFID system. The second one implements a proposal for benchmark performance evaluation of anti-collision algorithms for RFID in order to provide to the scientific community a standardized way to assess this type of algorithm.

Esta tesis estudia la aplicación a la World Wide Web (WWW) de las técnicas de prebúsqueda desde un punto de vista realista y práctico. La prebúsqueda se aplica a la web para reducir la latencia percibida por los usuarios ya que, básicamente, consiste en predecir y preprocesar los siguientes accesos de los usuarios. Hasta ahora, la literatura disponible acerca de la prebúsqueda web se ha concentrado en cuestiones teóricas y no ha considerado algunos de los problemas que aparecen al implementar la técnica en condiciones reales. Por otra parte, los trabajos de investigación existentes usan para la evaluación modelos simplificados que no consideran cómo los aspectos prácticos afectan realmente a la implementación de una técnica de prebúsqueda. Además, apenas unos pocos trabajos han usado índices de prestaciones que sean relevantes para los usuarios en la evaluación de los beneficios que la prebúsqueda puede lograr. Con objeto de superar estas tres restricciones se ha desarrollado Delfos, un entorno de prebúsqueda web que implementa predicción y prebúsqueda en un sistema real, puede integrarse en la arquitectura web sin realizar modificaciones en los protocolos web estándar, y es compatible con los programas existentes. Delfos también puede usarse para evaluar y comparar técnicas de prebúsqueda y algoritmos de predicción así como ayudar en el diseño de otros nuevos ya que proporciona información estadística detallada de los experimentos llevados a cabo. A modo de ejemplo, Delfos se ha usado para proponer, probar y evaluar una nueva técnica (Predecir en la Prebúsqueda, PAP) que es capaz de reducir considerablemente la latencia percibida por el usuario sin costes adicionales respecto al mecanismo de prebúsqueda básico. Los algoritmos de predicción propuestos en la literatura de investigación que alcanzan la mayor precisión incurren en un alto coste computacional, y esto representa un problema para incluirlos en sistemas reales. Para aminorar este inconveniente, en esta tesis se propone un nuevo algoritmo de predicci on de bajo coste, (Referrer Graph, RG). / De La Ossa Pérez, BA. (2011). Web Prefetching Techniques in Real Environments [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15574 / Palancia

abstract: Recent advances in manufacturing system, such as advanced embedded sensing, big data analytics and IoT and robotics, are promising a paradigm shift in the manufacturing industry towards smart manufacturing systems. Typically, real-time data is available in many industries, such as automotive, semiconductor, and food production, which can reflect the machine conditions and production system’s operation performance. However, a major research gap still exists in terms of how to utilize these real-time data information to evaluate and predict production system performance and to further facilitate timely decision making and production control on the factory floor. To tackle these challenges, this dissertation takes on an integrated analytical approach by hybridizing data analytics, stochastic modeling and decision making under uncertainty methodology to solve practical manufacturing problems. Specifically, in this research, the machine degradation process is considered. It has been shown that machines working at different operating states may break down in different probabilistic manners. In addition, machines working in worse operating stage are more likely to fail, thus causing more frequent down period and reducing the system throughput. However, there is still a lack of analytical methods to quantify the potential impact of machine condition degradation on the overall system performance to facilitate operation decision making on the factory floor. To address these issues, this dissertation considers a serial production line with finite buffers and multiple machines following Markovian degradation process. An integrated model based on the aggregation method is built to quantify the overall system performance and its interactions with machine condition process. Moreover, system properties are investigated to analyze the influence of system parameters on system performance. In addition, three types of bottlenecks are defined and their corresponding indicators are derived to provide guidelines on improving system performance. These methods provide quantitative tools for modeling, analyzing, and improving manufacturing systems with the coupling between machine condition degradation and productivity given the real-time signals. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Industrial Engineering 2020

This research looks at Transnet a State owned Enterprise with a key focus on how it manages its non-core property assets that are currently highly dilapidated and in a poor state of repair with resultant sub-optimal returns being derived. The non-core property portfolio of Transnet is immediately visible, by way of comparison, of their deteriorating condition as opposed to those in close proximity or surrounding them that are privately owned. Transnet is a Freight and Logistics state owned company that owns huge tracts of prime and well located land countrywide that are not optimally utilized and also holds a large property portfolio consisting of predominantly 'D' grade buildings that are currently physically, functionally and economically obsolete lacking constant maintenance or engagement in redevelopments. Most assets were initially purpose built to support freight and rail logistics operations but have overtime become functionally obsolete due to changes in logistic chains operations, advancements in technology and nature of goods coming unto the railway system. The current study was aimed at assessing the reasons as to why the non-core property assets are physically deteriorated and achieving below market related returns. The study establishes a framework for optimal management of non-core property assets in Transnet, with literature review establishing the correct approach to issues impacting real estate management such as finance, maintenance and facilities management, property management structure and systems, legislative framework guiding SOE's and corporate governance. Theoretical models have made important contributions to the formalization of certain problems related to management of SOEs and the need to improve corporate governance with a lot of research done in SOEs in China and Europe in general. The key focus of this study was to establish the causes that have resulted in the noncore property assets being highly neglected and in a poor state of repair resulting in sub-optimal returns being achieved on portfolio. The results of the case study within a survey presented a divergent view of core property assets being better managed than non-core property assets. ii The research methodology undertaken was a survey within a case study. The case study is Transnet and the target respondents consisted of personnel involved in the direct management of core and non-core property assets within the company who were interviewed and questionnaires were also used to gather research findings data. The secondary data was analyzed using quarterly asset management data and benchmarked with Investment Property Data (IPD). The research findings present a comprehensive list of challenges faced by Transnet in the management of non-core property assets with the greatest impact being the Public Finance Management Act and National Government Immoveable Assets Management Act which clearly stipulates that when assets no longer serve the core business they must be disposed of. It is also clearly evident that funding cannot be granted for property development projects that are not aligned with the core business of Transnet which is freight and rail logistics. The study brings to the attention that capital investment and strategic decisions related to management of non-core property assets including legislation need to be reviewed. This will greatly shape the future of the non-core property business and its ability to manage its future operations financially viable and sustainable. Alternative sources of funding such as the Real Estate Investment Trusts on the Johannesburg stock exchange are other avenues that can be explored to raise capital funds for upgrading existing property portfolio or raising funds for property developments. The key focus on how the enterprise should behave, and what should be done is to make non-core property assets financially sustainable and viable for the business to achieve desired returns.

The diploma thesis describes the performance evaluation of the organization according to model Start plus. The first part of the thesis is focused on the theoretical description of methods, which are used to evaluate performance of the organization. The second part of thesis describes analysis of the organization evaluation using multi-criteria model Start plus. Base on the findings, each criteria is rated and then strengths and areas for possible improvement are identified.

This master´s thesis focuses on the assessment of the financial and business performance of the company SVITAP J. H. J. spol. s r. o. by using the methods of benchmarking. First part of the work provides a theoretical background for the issue. The second part of the thesis contains instroduction of the company and situational analysis of the company. In the main part of the thesis is the acutal benchmarking of the company with selected competitors. On top of that I present possible recommendations for the selected company in order to enhance or even eliminate identified weaknesses.