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[en] INVERSION OF GEOPHISYCS PARAMETERS IN THREE DIMENSIONS FROM SEISMIC REFLECTION DATA BY HYBRID GENETIC ALGORITHMS / [pt] INVERSÃO DE PARÂMETROS GEOFÍSICOS EM TRÊS DIMENSÕES A PARTIR DE DADOS DE REFLEXÃO SÍSMICA POR ALGORITMOS GENÉTICOS HÍBRIDOS

SAMUEL GUSTAVO HUAMAN BUSTAMANTE 27 February 2009 (has links)
[pt] Este trabalho tem por objetivo investigar um método para auxiliar na quantificação de características sísmicas do subsolo. O modelo sísmico bidimensional de reflexão usa a equação Normal Move Out (NMO), para calcular os tempos de trânsito das ondas sísmicas, tipo P, refletidas em camadas isotrópicas e inclinadas. Essa equação usa a velocidade raiz quadrática média RMS como valor representativo das velocidades intervalares das camadas unidas. No processo de inversão para múlltiplas camadas, as velocidades RMS representam o problema principal para estimar as velocidades intervalares. Conseqüentemente, o método proposto estima sequencialmente os parâmetros do modelo sísmico, para resolver esse problema a partir dos tempos de trânsito com Algoritmos Genéticos Híbridos (algoritmo genético e algoritmo Nelder Mead Simplex). Os tempos de trânsito são sintéticos e a estimação de parâmetros é tratada como um problema de minimização. Com o método proposto foi obtido um alto grau de exatidão, além de reduzir o tempo de computação em 98,4 % em comparação com um método de estimação simultânea de parâmetros. Para aliviar a complexidade e a demora na geração de um modelo em três dimensões se contrói um modelo sísmico em três dimensões formado com modelos bidimensionais, sob cada unidade retangular da malha de receptores do levantamento sísmico, para camadas isotrópicas curvadas, com variações suaves das pendentes e sem descontinuidades. Os modelos bidimensionais formam polígonos que representam as superfícies de interface que são projetadas sob os retângulos da malha. Dois conjuntos de superfícies poligonais são gerados para auxiliar na localização das camadas. / [en] The objective of the present work is to investigate a method to help in the quantification of seismic characteristics underground. The two-dimensional seismic model of reflection employs the equation Normal Move Out (NMO) to calculate the travel times of P waves reflected on inclined and isotropic layers. This equation uses the root mean square velocity as a representative value of the joined layers velocities. At the inversion process, for multiple layers, the root mean square velocities are the main problem to estimate the layer velocities. Consequently, to solve that problem, the proposed method estimates sequentially the parameters of the seismic model using travel times and the Hybrid Genetic Algorithms (Genetic algorithm and the Nelder Mead Simplex algorithm). The travel times are synthetic and the estimation of parameters is treated as a minimization problem. With proposed method was obtained high grade of accurate, and the reduction of 98.4 % of computing time when it was compared to a simultaneous parameters estimation method. For decreasing the complexity and the delay to generate the models in three dimensions is proposed the construction of a three-dimensional seismic model formed with two-dimensional models, under every rectangular cell of the mesh of receptors of the seismic survey, for curved isotropic layers with soft variations in the gradient and without discontinuities. The two-dimensional models form polygons that represent the surfaces of interfaces that are designed under the rectangles of the surface or soil. Two sets of polygonal surfaces are generated to help at the geometric localization of layers.
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[pt] TRABALHO MEDIADO POR PLATAFORMAS DIGITAIS: PROTEÇÃO AO TRABALHO ENQUANTO DUPLA FONTE DE VALOR / [en] WORK MEDIATED BY DIGITAL PLATFORMS: PROTECTION TO WORK AS A DUAL SOURCE OF VALUE

LUIZA NUNES LEMOS 12 May 2023 (has links)
[pt] A prestação de serviços por meio de plataformas digitais tem impactado diretamente os modos de organização do trabalho na sociedade, que vem dividindose entre buscar uma aplicação irrestrita do Direito do Trabalho ou defender a sua completa desregulação, sob a justificativa de não impedir o desenvolvimento. Há uma lacuna na pesquisa acadêmica e no debate na sociedade quanto a formas de proteção ao trabalhador de plataformas sob uma ótica externa ao Direito do Trabalho, que seja capaz de explicar e abordar tal fenômeno como um todo. A presente dissertação tem como objetivo responder se as categorias tradicionais do Direito do Trabalho são suficientes para, isoladamente, garantir os direitos fundamentais do trabalhador que presta serviços por meio de plataformas digitais, partindo das características fundamentais do presente contexto histórico, como mediação por algoritmos, extração massiva de dados e vigilância constante, e da importância do Direito do Trabalho. A pesquisa terá como marco teórico a descrição do capitalismo de vigilância de Shoshanna Zuboff, do corpo como elemento central do contrato de trabalho de Alain Supiot e de desenvolvimento como liberdade de Amartya Sen. Tendo por base tais marcos, se buscará um diagnóstico atual e coerente do sistema no qual se desenvolve o trabalho desempenhado nas plataformas digitais, uma análise crítica das bases que estruturam o Direito do Trabalho e uma resposta multidisciplinar ao problema de como garantir proteção ao trabalho por meio de plataformas digitais enquanto dupla fonte de valor. O objetivo é buscar soluções que garantam o desenvolvimento das capacidades humanas e da condição de agente destas, sabendo que são, em última análise, a justificativa para e existência e atuação do Estado. / [en] The provision of services through digital platforms has directly impacted the ways of organizing work in society, which has been divided between seeking an unrestricted application of labor law or defending its complete deregulation, on the grounds of not hindering development. There is a gap in academic research and debate in society regarding ways of protecting workers from digital platforms from an external perspective to Labor Law, which may be able to explain and address this phenomenon as a whole. This work aims to answer whether the traditional categories of Labor Law are enough to, in isolation, protect the fundamental rights of the worker who provides services through digital platforms, starting from the main characteristics of this historical context, such as mediation by algorithms, massive data extraction and continuous surveillance, and the relevance of Labor Law. The theoretical framework adopted is the description of surveillance capitalism of Shoshanna Zuboff, Alain Supiot s concept of the body as a central element of employment contract and the notion of development as freedom of Amartya Sen. Based on these milestones, the work seeks for a current and coherent diagnosis of the system in which the work mediated by digital platforms is developed, a critical analysis of the bases that structure labor law and a multidisciplinary response to the problem of how to ensure protection to work through digital platforms as a double source of value. The objective is to find solutions that ensure the development of human capacities and their agent status, knowing that they are ultimately the justification for the existence and action of the State.
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[en] DISTORTIONS IN POLITICAL COMMUNICATION AND RETRACTION OF THE DIGITAL PUBLIC SPHERE / [pt] DISTORÇÕES NA COMUNICAÇÃO POLÍTICA E RETRAÇÃO DA ESFERA PÚBLICA EM ARENAS DISCURSIVAS DIGITAIS

GABRIEL SOUZA DA SILVA 19 April 2021 (has links)
[pt] A presente dissertação tem por objetivo analisar os impactos gerados pelas estruturas de organização das plataformas digitais com funcionamento baseado em algoritmos nos processos de deliberação informal e formação democrática da vontade ao promover distorções significativas em procedimentos públicos de comunicação e interação, com reflexos sobretudo na esfera pública política. E neste cenário, investigar a atuação de campanhas e movimentos políticos, empresas e ferramentas de propaganda que por meio de desinformação disseminada em ambientes virtuais provocam um esgarçamento do debate público diminuindo o nível discursivo e a eficácia da esfera pública. / [en] This dissertation aims to research the impacts generated by the communicative structures of digital platforms in the discursive level of public sphere and in the practices of informal deliberation, analysing social media and their algorithm based system of information that operates through massive data collection and fragmented arenas, mechanisms that have produced significant distortions in public communication, especially in the political sphere. And also to investigate on the current electoral context, the proceeding of political campaigns and social movements, propaganda tools and companies that, for promoting mass disinformation, caused a retraction in the public debate, intensifying political polarisation and radicalism, reducing the effectiveness of the public sphere.
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[pt] DIREITO E TECNOLOGIA EM PESPECTIVA AMEFRICANA: AUTONOMIA, ALGORITMOS E VIESES RACIAIS / [en] LAW AND TECHNOLOGY IN AMEFRICAN PERSPECTIVE: AUTONOMY, ALGORITHMIC BIAS AND RACIALITY

BIANCA KREMER NOGUEIRA CORREA 13 May 2022 (has links)
[pt] O trabalho consiste em uma análise sobre os efeitos do que se convencionou denominar novas tecnologias sobre corpos e experiências não brancas no exercício de sua autonomia, mais precisamente os vieses algorítmicos oriundos de sistemas de inteligência artificial (IA) aplicados a produtos e serviços digitais. Dentro de um cenário global de intensa conectividade, associado a técnicas sofisticadas de IA e uso predatório de dados pessoais, tem-se reproduzido, reforçado e ocultado dinâmicas de discriminação racial em plataformas e ferramentas de busca, políticas de vigilância e acesso a produtos e serviços. Há uma crença eficiente na neutralidade do direito e da tecnologia. No contexto brasileiro, essa crença ainda se apresenta aliada ao compartilhamento do mito da democracia racial, dos pactos narcísicos e do racismo por denegação, de modo que o enfrentamento das desigualdades raciais por tecno-regulação, governança algorítmica, ou mesmo à luz de desafios ético-jurídicos, se mantém esvaziado. Para explorar o fenômeno dos vieses raciais algorítmicos, propõe-se uma reflexão sobre os efeitos da colonialidade na interseção entre direito e tecnologia a partir da categoria políticocultural da amefricanidade, desenvolvida por Lélia Gonzalez. Parte-se da premissa de que, tanto o direito, quanto as novas tecnologias, seguem lidos e construídos sob o signo da branquitude por trás de uma suposta neutralidade e igualdade formal: um lugar de privilégio de racialidade não nomeada. Sob o manto da desigualdade formal mantida pelo direito, a suposta indiferença de algoritmos e autômatos face à identidade racial dos indivíduos reproduz a perversa utilização de características étnico-raciais como mecanismo de exclusão. A construção normativa do direito e os valores éticos que permeiam a construção de uma governança tecnológica, por sua vez, se produzem a partir da experiência da zona do ser. A partir da perspectiva amefricana radicada na experiência brasileira, pretende-se oferecer uma narrativa que reposicione o papel do direito e os desafios ético-jurídicos sobre os processos de violência da zona do não-ser no ambiente digital. / [en] This paper consists of analysis about the effects of what may be called new technologies on not-white bodies and experiences when exercising their autonomy, more precisely algorithmic biases derived from Artificial Intelligence (AI) systems applied to digital products and services. In a global scenario of intense connectivity, associated with sophisticated AI techniques and predatory use of personal data, racial discrimination dynamics is being reproduced, reinforced, and hidden in search platforms and engines, monitoring politics, and products and services access. There is an efficient belief in law and technology neutrality. In the Brazilian scenario, this belief still shows allied to sharing the myth of racial democracy, narcissistic pacts, and racism denial, in a way that confronting racial inequalities by techno-regulation, algorithmic governance, or even to the light of ethical-legal challenges is still devoided. To explore the algorithmic racial bias phenomenon, it is proposed a reflection about coloniality effects in the intersection between law and technology from the Amefricanity politician-cultural category, developed by Lélia Gonzalez. Starting from the premise that law and new technologies keep being read and built on whiteness sign behind supposed neutrality and formal equality: a place of privilege related to not-identified raciality. Under a formal inequality mantle kept by law, the supposed indifference of algorithms and automatons in face of racial identity of individuals reproduces a devilish use of ethnic-racial characteristics as an exclusion mechanism. Right normative construction and ethical values that surface the construction of technological governance, in turn, are produced from the experience included in the being zone. From the Amefrican perspective ingrained in Brazilian experience, it is intended to offer a narrative that re-establish the role law performs and ethical-legal challenges on violence processes found on the not-being zone in digital environment.
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[en] MULTIOBJETIVE GENETIC ALGORITHM FOR PREDICTING PROTEIN STRUCTURES IN HYDROPHOBIC – POLAR MODEL / [pt] ALGORITMO GENÉTICO MULTIOBJETIVO NA PREDIÇÃO DE ESTRUTURAS PROTEICAS NO MODELO HIDROFÓBICO - POLAR

EDWIN GERMAN MALDONADO TAVARA 07 October 2014 (has links)
[pt] O problema da predição das estruturas de proteínas (Protein Structure Prediction (PSP)) é um dos desafios mais importantes na biologia molecular. Pelo fato deste problema ser muito difícil, têm sido propostos diferentes modelos simplificados para resolvê-lo. Um dos mais estudados é o modelo, Hidrofóbico-Polar (HP), o modelo HP fornece uma estimativa da energia da proteína com base na soma de interações entre pares de aminoácidos hidrofóbicos (contatos H-H). Entretanto, apesar das simplificações feitas no modelo HP, o problema permanece complexo, pertencendo à classe NP-Difícil. Muitas técnicas têm sido propostas para resolver este problema entre elas, técnicas baseadas em algoritmos genéticos. Em muitos casos, as técnicas baseadas em AG foram usadas com sucesso, mas, no entanto, abordagens utilizando AG muitas vezes não tratam adequadamente as soluções geradas, prejudicando o desempenho da busca. Além disso, mesmo que eles, em alguns casos, consigam atingir o mínimo de energia conhecido para uma conformação, estes modelos não levam em conta a forma da proteína um fator muito importante na hora de obter proteínas mais compactas. Foi desenvolvido um algoritmo genético multiobjetivo para PSP no modelo HP, de modo de avaliar de forma mais eficiente, as conformações produzidas. O modelo utiliza como avaliação uma combinação baseada no número de colisões, número de contatos hidrofóbicos, compactação dos aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos, obtendo, desta forma estruturas mais naturais e de mínima energia. Os resultados obtidos demonstram a eficiência desse algoritmo na obtenção de estruturas proteicas compactas providenciando indicadores da compactação dos aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos da proteína. / [en] The problem of protein structured prediction (PSP) is one of the most important challenges in molecular biology. Because this problem is very difficult, different simplified models have been proposed to solve it. One of the most studied is the Hydrophobic-Polar model HP this model provides an estimate of the protein energy based on the sum of hydrophobic contacts. However, despite the simplifications made in the HP model, the problem remains complex, belonging to the class of NP-Hard problems. Many techniques have been proposed to solve this problem as genetic algorithms. In many cases the GA techniques have been used successfully, but, however, with GA approaches often do not adequately address the generated solutions, impairing the performance of the search. Furthermore, in some cases would attain the minimum energy for a known conformation, these models do not take care the protein shape, a very important factor to obtain more compact proteins. This work developed a multiobjective genetic algorithm to PSP in HP model evaluating more efficiently, the conformations produced. This model is a combination of assessment based on the collisions numbers, hydrophobic contacts, hydrophobic and hydrophilic core compression, obtaining thus more natural structures with minimum energy. The results demonstrate the efficiency of this algorithm to obtain protein structures indicators providing compact compression of the hydrophobic and hydrophilic core protein.
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[en] REAL-TIME SHADOW MAPPING TECHNIQUES FOR CAD MODELS / [pt] GERAÇÃO DE SOMBRAS EM TEMPO REAL PARA MODELOS CAD

VITOR BARATA RIBEIRO BLANCO BARROSO 21 May 2007 (has links)
[pt] O mapeamento de sombras é uma técnica de renderização amplamente utilizada para a geração de sombras de superfícies arbitrárias em tempo real. No entanto, devido a sua natureza amostrada, apresenta dois problemas de difícil resolução: o aspecto chamuscado de objetos e a aparência serrilhada das bordas das sombras. Em particular, o sombreamento de modelos CAD (Computer-Aided Design) apresenta desafios ainda maiores, devido à existência de objetos estreitos com silhuetas complexas e o elevado grau de complexidade em profundidade. Neste trabalho, fazemos uma análise detalhada dos problemas de chamuscamento e serrilhamento, revisando e completando trabalhos de diferentes autores. Apresentamos ainda algumas propostas para melhoria de algoritmos existentes: o alinhamento de amostras independente de programas de vértice, um parâmetro generalizado para o LiSPSM (Light- Space Perspective Shadow Map), e um esquema de particionamento adaptativo em profundidade. Em seguida, investigamos a eficácia de diferentes algoritmos quando aplicados a modelos CAD, avaliando-os em critérios como facilidade de implementação, qualidade visual e eficiência computacional. / [en] Shadow mapping is a widely used rendering technique for shadow generation on arbitrary surfaces. However, because of the limited resolution available for sampling the scene, the algorithm presents two difficult problems to be solved: the incorrect self-shadowing of objects and the jagged appearance of shadow borders, also known as aliasing. Generating shadows for CAD (Computer-Aided Design) models presents additional challenges, due to the existence of many thin complex-silhouette objects and the high depth complexity. In this work, we present a detailed analysis of self-shadowing and aliasing by reviewing and building on works from different authors. We also propose some impromevents to existing algorithms: sample alignment without vertex shaders, a generalized parameter for the LiSPSM (Light-Space Perspective Shadow Map) algorithm, and an adaptive z- partitioning scheme. Finally, we investigate the effectiveness of different algorithms when applied to CAD models, considering ease of implementation, visual quality and computational efficiency.
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[en] TWO GRAPH OPTIMIZATION PROBLEMS: PIPELINE TRANSPORTATION AND SEARCHING WITH ACCESS COSTS / [pt] DOIS PROBLEMAS DE OTIMIZAÇÃO EM GRAFOS: TRANSPORTE EM REDES DE DUTOS E BUSCA COM CUSTOS DE ACESSOS

ARTUR ALVES PESSOA 07 January 2004 (has links)
[pt] Consideramos dois problemas de otimização combinatória: o problema de transporte em redes de dutos (PTD) e o problema de busca com custos de acesso variados (PBC). No PTD, é dado um grafo orientado G = (N,A) onde cada arco tem um duto associado. Também é dado um conjunto de bateladas, onde cada batelada está inicialmente em um nó ou arco do grafo e tem um nó de destino. Algumas bateladas são chamadas de proteláveis. O objetivo do PTD é encontrar uma sequência de operações que transporte todas as bateladas não-proteláveis aos seus respectivos nós de destino. Primeiro, demonstramos o PTD é NP-difícil, mesmo que o grafo G seja acíclico. Em seguida, apresentamos um algoritmo polinomial chamado de BPA. Este algoritmo resolve o PTDS, uma variação do PTD, para qualquer grafo G. Para grafos acíclicos, o BPA minimiza uma função de custo genérica. Para minimizar o makespan no PTDS, demonstramos que não existe algoritmo polinomial n1-e - aproximado para nenhum E>0, a menos que P = NP, onde n é o tamanho da instância. Este resultado também vale se G é acíclico e planar. No PBC, são dados um vetor ordenado e o custo de acessar cada um de seus n elementos. O objetivo do problema é encontrar uma estratégia de busca que minimize o custo médio com probabilidades uniformes (PBCM) ou o custo do pior caso (PBCN). Em ambos os casos, o melhor algoritmo exato conhecido executa em tempo O(n3) e espaço O(n2). Para o PBCN, apresentamos o algoritmo da razão, que executa em tempo O(n2) e espaço O(n). Este algoritmo sempre obtém uma solução de custo menor ou igual a 41n(n+1)/n, assumindo que a soma dos custos é 1. Além disso, desenvolvemos dois algoritmos aproximados: um para o PBCM e outro para o PBPC. Ambos constroem soluções (2+E+0(1)) - aproximadas, para qualquer E>0, em tempo e espaço O(n). / [en] We consider two combinatorial optimization problems the pipeline transportation problem (PTD) and the problem of searching with different access costs (PBC). In PTD, we are given a directed graph G = (N,A) where each arc corresponds to a pipeline. We are also given a set of batches, each batch being initially located at an arc or node and having a destination node. A subset of these batches are considered as further batches. Our aim is to find a sequence of pipeline operations leading all non-further batches to their corresponding destination nodes. First, we show that PDT is NP-hard, even for the case where G is acyclic. Next, we present a polynomial algorithm called BPA. This algorithm solves PTDS, a variation of PTD, for general graphs. For acyclic graphs, BPA also minimizes a general cost function. For the case of makespan minimization for PTDS, we prove that there is no n1-e - approximate algorithm for any E]0, unless P = NP, where n is the instance size. The previous result also holds if G is both ayclic and planar. In PBC, we are given an ordered vector with n elements and the corresponding access costs. Our aim is to find a search strategy that minimizes either the average cost (PBPC). In both cases, the best known exact algorithm requires in O(n3) time and O(n2) space. For PBCM, we present the ratio algorithm, that requires O(n2) time and O(n3)space. This algorithm always obtains a search strategy with average cost at most 41n(n+1)/n, assuming the sum of all access costs to be 1. Furthermore, we introduce approximation algorithms for both PBCM and PBPC. Both of them give (2+E+0(1)) - approximate solutions, for any E}0, in O(n) time and space.
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[en] PERFORMANCE OF ENERGY EFFICIENT ALGORITHMS IN WSN / [pt] ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM RSSF

JOSE MAURICIO NAVA AUZA 05 October 2018 (has links)
[pt] As redes de sensores sem fio se constituem numa área que outorga grandes oportunidades para a oferta de uma série de aplicações inovadoras e com baixo custo. Os dispositivos destas redes são bastantes pequenos e sua fonte de alimentação são baterias. O tempo de vida destas é limitado, limitando assim o tempo da vida dos sensores e da rede como um todo. Por esta razão nos últimos anos o tema de eficiência energética tem atraído grande interesse de pesquisadores. O aumento do custo da energia e do consumo global da energia pelo setor de ICT (Information and Communications Technologies) têm crescido vertiginosamente devido ao aumento continuo do número de clientes e da demanda por aplicações de maior complexidade. Por tudo isso têm sido desenvolvidos distintos métodos e técnicas para economizar energia nas RSSF. Neste trabalho se implementam dois algoritmos que levam em conta critérios para economizar os custos de energia da rede e através de experimentos de simulação se avalia os mesmos. Nos resultados pode se observar as vantagens de trabalhar com sistemas que visam a eficiência energética. / [en] The WSNs (Wireless Sensor Networks) belong to an area that gives rise to great opportunities to spread innovative and low cost applications. These kinds of networks are composed of tiny devices with limited energy. The main source of power supply for WSNs are batteries, which are limited in cycle life, thus limiting the sensors lifetime and the network as a whole. Due to that fact, the energy efficiency network is becoming the main concern to be addressed by researchers. Rising energy prices and global energy consumption by the ICT (Information and Communications Technologies) sector have grown dramatically due to the continuous increase in customer number and the demand for more complex applications. For the reasons outlined above, different energy-saving techniques for WSNs have been developed. Two energy-saving algorithms for WSNs were implemented in this thesis, and they were tested by experimental evaluation using simulation. The results obtained from the simulations showed the advantages of working with systems aiming at energy efficiency.
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[en] HETEROGENEOUS PARALLELIZATION OF QUANTUM-INSPIRED LINEAR GENETIC PROGRAMMING / [pt] PARALELIZAÇÃO HETEROGÊNEA DA PROGRAMAÇÃO GENÉTICA LINEAR COM INSPIRAÇÃO QUÂNTICA

CRISTIAN ENRIQUE MUNOZ VILLALOBOS 27 October 2016 (has links)
[pt] Um dos principais desafios da ciência da computação é conseguir que um computador execute uma tarefa que precisa ser feita, sem dizer-lhe como fazê-la. A Programação Genética (PG) aborda este desafio a partir de uma declaração de alto nível sobre o que é necessário ser feito e cria um programa de computador para resolver o problema automaticamente. Nesta dissertação, é desenvolvida uma extensão do modelo de Programação Genética Linear com Inspiração Quântica (PGLIQ) com melhorias na eficiência e eficácia na busca de soluções. Para tal, primeiro o algoritmo é estruturado em um sistema de paralelização heterogênea visando à aceleração por Unidades de Processamento Gráfico e a execução em múltiplos processadores CPU, maximizando a velocidade dos processos, além de utilizar técnicas otimizadas para reduzir os tempos de transferências de dados. Segundo, utilizam-se as técnicas de Visualização Gráfica que interpretam a estrutura e os processos que o algoritmo evolui para entender o efeito da paralelização do modelo e o comportamento da PGLIQ. Na implementação da paralelização heterogênea, são utilizados os recursos de computação paralela como Message Passing Interface (MPI) e Open Multi-Processing (OpenMP), que são de vital importância quando se trabalha com multi-processos. Além de representar graficamente os parametros da PGLIQ, visualizando-se o comportamento ao longo das gerações, uma visualização 3D para casos de robôtica evolutiva é apresentada, na qual as ferramentas de simulação dinâmica como Bullet SDK e o motor gráfico OGRE para a renderização são utilizadas. / [en] One of the main challenges of computer science is to get a computer execute a task that must be done, without telling it how to do it. Genetic Programming (GP) deals with this challenge from a high level statement of what is needed to be done and creates a computer program to solve the problem automatically. In this dissertation we developed an extension of Quantum-Inspired Linear Genetic Programming Model (QILGP), aiming to improve its efficiency and effectiveness in the search for solutions. For this, first the algorithm is structured in a Heterogeneous Parallelism System, Aiming to accelerated using Graphics Processing Units GPU and multiple CPU processors, reducing the timing of data transfers while maximizing the speed of the processes. Second, using the techniques of Graphic Visualization which interpret the structure and the processes that the algorithm evolves, understanding the behavior of QILGP. We used the highperformance features such as Message Passing Interface (MPI) and Open Multi- Processing (OpenMP), which are of vital importance when working with multiprocesses, as it is necessary to design a topology that has multiple levels of parallelism to avoid delaying the process for transferring the data to a local computer where the visualization is projected. In addition to graphically represent the parameters of PGLIQ devising the behavior over generations, a 3D visualization for cases of evolutionary robotics is presented, in which the tools of dynamic simulation as Bullet SDK and graphics engine OGRE for rendering are used . This visualization is used as a tool for a case study in this dissertation.
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[en] NONCONVEX FUNCTIONS OPTIMIZATION USING AN ESTIMATION OF DISTRIBUTION ALGORITHM BASED ON MULTIVARIATE COPULAS / [pt] OTIMIZAÇÃO DE FUNÇÕES NÃO CONVEXAS UTILIZANDO UM ALGORITMO DE ESTIMAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO BASEADO EM CÓPULAS MULTIVARIADAS

HAROLD DIAS DE MELLO JUNIOR 12 January 2016 (has links)
[pt] Algoritmos de estimação de distribuição (EDAs – Estimation of Distribution Algorithms) são uma classe de algoritmos evolutivos capazes de extrair e utilizar conhecimento ao longo do processo de busca. O passo mais importante e um gargalo, que estabelece diferenciação entre esses algoritmos, é a estimação da distribuição de probabilidade conjunta das soluções mais promissoras determinadas pela função de avaliação. Recentemente, uma nova abordagem baseada em teoria das cópulas foi desenvolvida. Este trabalho apresenta um algoritmo de estimação baseado em cópulas para problemas de otimização numérica. Este modelo implementa um EDA através da expansão multivariada de cópulas (EDA-MEC – Estimation of Distribution Algorithm based on Multivariate Extension of Copulas) para estimar a distribuição de probabilidade da qual é gerada uma população de indivíduos. O EDA-MEC difere de outros EDAs baseados em cópulas em alguns aspectos: o parâmetro de cópula é estimado de forma dinâmica, através de medidas de dependência; utiliza uma variação da distribuição de probabilidade aprendida para gerar indivíduos que ajudam a evitar a convergência prematura; e utiliza uma heurística para reinicializar a população ao longo da evolução elitista como uma técnica adicional para tentar preservar a diversidade de soluções. Após um conjunto de testes de parâmetros, inclusive das distribuições marginais, este trabalho mostra que estas abordagens melhoram o desempenho global da otimização comparativamente a outros EDAs baseados em cópulas, com a perspectiva promissora de ser um algoritmo competitivo frente a outras heurísticas comprovadamente eficientes, tais como a Estratégia Evolutiva com Adaptação da Matriz de Covariância (CMA-ES - Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy). / [en] Estimation of distribution algorithms constitute a class of evolutionary algorithms that can extract and use knowledge acquired throughout the search process. Its most important step that differs most among EDAs, and also a bottleneck, is the estimation of the joint probability distribution associated with the variables from the most promising solutions determined by the evaluation function. Recently, a new approach to EDAs has been developed that is based on copula theory. This work presents a copula-based estimation of distribution algorithm for numeric optimization problems. This model implements an estimation of distribution algorithm using a Multivariate Extension of Copulas (EDA-MEC) to estimate the probability distribution for generating a population of individuals. EDA-MEC differs from other copula-based EDAs in some aspects: the copula parameter is estimated dynamically, using dependency measures; it uses a variation of the learned probability distribution to generate individuals that help to avoid premature convergence; and it uses a heuristic to reinitialize the population throughout an elitist evolution as an additional technique to try to preserve the diversity of solutions. After a set of parametric tests, including marginal distributions, this work shows that these approaches improve the overall performance of the optimization compared to other copula-based EDAs and promises to be a competitive algorithm compared to other efficient heuristics, such as Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMA-ES).

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