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La tesis presenta, el desarrollo de una propuesta de arquitectura para el análisis automático de prestaciones de aplicaciones paralelas desarrolladas bajo paradigmas de programación de paso explicito de mensajes.A lo largo de los capítulos que configuran la misma: se han analizado diferentes aspectos que tienen que ver con el ámbito de aplicación, ya sea introduciendo los sistemas paralelos y distribuidos usados como base, así como las métricas base de prestaciones. Dando una visión de diferentes técnicas base para la monitorización, como el tracing y profiling, y como se han usado como primer paso de las herramientas clásicas de análisis de prestaciones, normalmente basadas en técnicas de visualización. Las deficiencias de estas, así como el amplio conocimiento necesario para intepretar correctamente los datos proporcionados, nos llevan a considerar herramientas de un nivel superior, que proporcionen automatismos más allá de la monitorización y nos permitan obtener resultados interpretables y útiles directamente para la mejora de las prestaciones de las aplicaciones.La arquitectura propuesta, mediante diferentes fases de monitorización, detección de problemas, clasificación según su relevancia, análisis de sus causas, y la emisión de sugerencias sobre actuaciones nos permite minimizar y/o hacer desaparecer las ineficiencias causadas por los problemas de prestaciones aparecidos durante la ejecución de las aplicaciones.Entre los objetivos de la arquitectura propuesta, se encuentran: a) La especificación del conocimiento de prestaciones, mediante la introducción de conocimiento en forma de estructura de problemas, y del análisis de sus causas, de forma que permita ampliar el conocimiento que en cada momento pueda disponer la herramienta. b) Independencia de los mecanismos de detección de los problemas concretos definidos. c) Independencia del sistema base de paso de mensajes utilizado. d) Relación de los problemas con el código fuente de la aplicación, para establecer que puntos están relacionados con los problemas. e) La emisión de sugerencias útiles de cara al usuario final para proporcionar actuaciones directas sobre el código de la aplicación para mejorar sus prestaciones.Los resultados experimentales obtenidos sobre un prototipo de herramienta basada en la arquitectura propuesta, demuestran la viabilidad de las de las propuestas formuladas en esta tesis. La herramienta ha sido probada con un amplio conjunto de aplicaciones paralelas y distribuidas para demostrar esta viabilidad, comprobando que la metodología es eficaz, fiable y beneficiosa y que puede ser usada para mejoras reales del rendimiento de las aplicaciones. / The thesis presents, the development of a architectural proposal for the automatic performance analysis of parallel applications developed in programming paradigms of explicit message passing.In the chapters that form the thesis: different aspects have been analyzed that they have to do with the field of application, by introducing the parallel and distributed systems used as base systems, as well the base metrics of performance. Giving a vision of different techniques for monitoring, like tracing and profiling, and since they have used like the first step in the classic tools of performance analysis, normally based on visualization techniques. The deficiencies of these tools, as well as the wide knowledge necessary to interpret the obtained data correctly, takes us to consider tools of a superior level, that provide automatism beyond the monitoring process and they allow us to directly obtain interpretable and useful results for the improvement of the performance of the applications.The architectural proposal, is composed of different phases: from monitoring, detection of problems, classification according to his relevance, analysis of its causes, and the emission of hints on performance that allows us to minimize and/or to make disappear the inefficiencies caused by the performance problems appeared during the execution of the applications.The main goals of the proposed architecture are: a) Ability to specify the performance knowledge, by means of the introduction of knowledge in a form of the structure of the performance problems, and of the analysis of its causes. So, this specification allows us to extend the performance knowledge that every moment can have the tool. b) Independence of the mechanisms of detection of the defined performance problems. c) Independence of environment of message passing used. d) Relation of the problems with the source code of the application, to establish that points are related to the performance problems. e) The emission of useful suggestions/hints facing the end user to provide direct operating points on the code of the application to improve its performance.The experimental results obtained in a tool prototype based on the architecture demonstrate the viability of those of the proposals formulated in this thesis. The tool has been proven with an ample set of parallel and distributed applications to demonstrate this viability, verifying that the methodology is effective, feasible, and profitable and that can be used for a real improvement of the program performance.

El conocimiento de los factores de rendimiento que influyen en el resultado es un elemento necesario en cualquier deporte. Un medio excelente para recopilar información relevante se basa en la observación de criterios determinantes para cada deporte por medio del análisis notacional. El Judo es un deporte de combate con categoría olímpica con amplia repercusión a nivel mundial, el análisis notacional supone una herramienta muy útil para el análisis de los factores de rendimiento deportivo en la competición de Judo. El hecho de que la competición se divida en siete categorías de peso hace necesario que toda toma de datos para proceder a posteriores análisis se lleve a cabo por género y por categorías. Los constantes y recientes cambios en diversos aspectos referentes a la normativa de competición tienen efectos sobre aspectos básicos del combate de Judo, tales como la estructura temporal y la dinámica y el valor sobre el resultado final de las puntuaciones en forma de acción técnica o bien en forma de sanción. En el presente estudio se procedió al análisis temporal, técnico-táctico y reglamentario de los combates masculinos de todas las categorías de peso de los campeonatos de más alto nivel llevados a cabo tras la modificación de reglas de competición en el año 2013, esto es en el binomio 2014-16 que fueron los Campeonatos del Mundo de 2014 y 2015, y los Juegos Olímpicos de 2016, desde las fases de cuartos de final hasta la lucha por las medallas. Respecto a la estructura temporal del combate de Judo, los resultados indican que una relación lineal entre la categoría de peso y la duración total del tiempo de trabajo, del tiempo de descanso, del número de secuencias de trabajo y de la duración parcial por secuencia de descanso. De este modo, la categoría de peso inferior, la de -60kg, tiene los mayores valores de número de secuencias por combate (11,6), que provocan unos combates de mayor duración total de trabajo (247s), aunque sean de una menor duración de promedio (21,4s). Según esa relación lineal observada, la categoría de peso superior tiene el menor número de secuencias de trabajo por combate (7), de modo que provocan una menor duración total del tiempo de trabajo por combate (235s), aunque sean de una duración superior (33,5s). Respecto a aspectos técnicos la ratio o relación de puntación técnica conseguida por combate, alcanza un valor de media de 1,1; siendo este dato superior y, por tanto sinónimo de combates más dinámicos cuando se comparan con los datos publicados de los anteriores Juegos Olímpicos, para todas las categorías de peso excepto para la de -90kg. Por orden de mayor a menor, los grupos de técnicas más eficaces han sido los de piernas (38,3%), los de sacrificio (26,9%), los de brazos (25,6%) y en último lugar los de cadera (9,3%), resultados acordes con los encontrados en la bibliografía publicada, excepto en la que se basa en combates regidos por normativa anterior a las modificaciones, que prohibieron agarrar por debajo del cinturón tanto en acciones de ataque como de defensa. Respecto a las sanciones, se destaca que la causa final de victoria es ventaja en sanciones en el 20,7% de los combates, o que se ha señalado al menos una sanción en el 83,3% de los combates analizados. Estos datos ponen en valor el apartado sanciones, con mucho peso en los combates, a pesar de las modificaciones que buscan más puntuaciones técnicas y, por consiguiente, dinamismo y espectacularidad de cara al espectador. Por otro lado, el 1,8% de los combates analizados acabaron antes de tiempo como consecuencia de la señalización de una sanción de Shido 4 o Hansoku-Make acumulativo. Este resultado refrenda el criterio arbitral de que los combates se deben decantar por acciones técnicas y no sanciones. A nivel estratégico, se demuestra fundamental el planteamiento de comenzar por delante en el marcador, observación apoyada por los resultados. En el 72,7% de los combates que se empiezan ganando por puntuación vía sanción al rival y en el 87,5% de los combates que se empiezan ganando por puntuación técnica acaban siendo ganados por el competidor que comenzó por delante en el marcador.

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El objetivo general de esta tesis se centra en la investigación y desarrollo de algoritmos paralelos de búsqueda en grafos best-first search para arquitecturas multicore y cluster de multicore, que mejoran los existentes y se utilizan para resolver problemas de optimización combinatoria y de planificación, acompañado de un análisis de rendimiento (speedup, eficiencia, escalabilidad) de los mismos. La temática propuesta es de interés en la actualidad por la complejidad computacional de dichos algoritmos de búsqueda y las posibilidades que brindan las arquitecturas mencionadas. Los algoritmos presentados en esta tesis pueden aplicarse para resolver problemas reales como planificación de rutas óptimas, navegación automática de un robot o vehículo, alineamiento óptimo de secuencias, entre otros. Los temas de investigación derivados son múltiples y se refieren tanto a la paralelización de algoritmos sobre (a) arquitecturas de memoria compartida, como son los multicore (b) arquitecturas de memoria distribuida, como son los clusters (c) y también sobre arquitecturas híbridas, tal es el caso de los clusters de multicore. El aporte de la tesis es el desarrollo de dos algoritmos paralelos best-first-search propios, uno apto para su ejecución sobre máquinas de memoria compartida (multicore) y otro apto para máquinas de memoria distribuida (cluster), basados en el algoritmo HDA* (Hash Distributed A*), en los cuales se incluyen técnicas originales que optimizan su rendimiento. Asimismo, se presenta un análisis de rendimiento de los algoritmos desarrollados a medida que escala la carga de trabajo y la arquitectura paralela subyacente. Para finalizar, se compara la memoria consumida por ambos algoritmos y el rendimiento alcanzado cuando se los ejecuta sobre una máquina multicore; estos análisis presentan originalidad en el área. Los resultados arrojados indican que se obtendría un beneficio al convertir HDA* en una aplicación híbrida, cuando la arquitectura subyacente es un cluster de multicore, por lo que se sientan las bases para éste algoritmo híbrido.

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Este documento describe una investigación realizada como trabajo final para la Especialización en Computo de Altas Prestaciones dictada en la Facultad de Informática de la Universidad Nacional de La Plata. El tema de investigación consiste en métodos y herramientas para el análisis del comportamiento de aplicaciones de alto rendimiento. Este trabajo contribuye con un resumen de la teoría de análisis de rendimiento más una descripción de las herramientas de soporte disponibles en el momento. Se propone también un proceso para analizar el rendimiento, ejemplificando su aplicación a un conjunto de núcleos de cómputo no triviales. Luego de la introducción de terminología y bases teóricas del análisis cuantitativo de rendimiento, se detalla la experiencia de utilizar herramientas para conocer donde se deberían localizar los esfuerzos de optimización. Este trabajo resume la experiencia que debe atravesar cualquier investigador en busca de las diferentes alternativas para el análisis de rendimiento; incluyendo la selección de herramientas de soporte y la definición de un procedimiento sistemático de optimización.

In IEEE 802.11 WLANs, Link Adaptation mechanisms, which choose the transmission rate of each node, provoke unexpected and random variations on the effective channel capacity. When these changes are towards lower bitrates, inelastic flows, such as VoIP, can suffer from sudden congestion, which results on higher packet delays and losses. In this thesis, a VoIP codec adaptation algorithm is proposed as a solution, based on a cross-layer feedback from RTCP packets and the MAC layer, which can adapt the codecs of active calls to adjust them to the multirate scenario. A combination of this algorithm with a call admission control mechanism is also studied. The results show an important improvement in terms of the QoS of the already active flows as also in the total hotspot's capacity. Additionally, by defining a new Grade of Service related parameter, the Q-Factor, which captures the trade-off between dropping and blocking ratio and perceived speech quality, the codec adaptation algorithm can be tuned to achieve maximum capacity without severely penalizing any of those variables, and hence satisfying both technical and user quality requirements. Finally, a new QoS-enabled AP, which implements these enhancements is designed. / En las redes inalámbricas del estándar IEEE 802.11, los mecanismos de adaptación de enlace que eligen la tasa de transmisión de cada nodo, pueden provocar variaciones aleatorias e inesperadas en la capacidad efectiva del canal. Cuando estos cambios son hacia tasas de transmisión mas bajas, los flujos inelásticos, tales como los de VoIP, pueden de repente sufrir congestión, lo que se traduce en aumento de retrasos y pérdidas de paquetes. En esa tesis, se propone un algoritmo de adaptación de codificadores de voz como solución, basado en técnicas multinivel (cross-layer) que combinan el uso de información de diferentes capas, como los paquetes RTCP y la capa MAC, y que puede adaptar los codecs de las llamadas activas para ajustarlos al escenario "multi-rate". Adicionalmente, la combinación de este algoritmo con un mecanismo de control de admisión de llamadas (CAC) se ha estudiado. Los resultados muestran una importante mejora en términos de QoS de los flujos activos como también en la capacidad total del hotspot. Además, mediante la definición de un nuevo factor, el Q-Factor, que puede captar la compensación entre la tasa de corte y de bloqueo de llamadas y de la calidad percibida por esas, el algoritmo de adaptación de codecs se puede ajustar para lograr la máxima capacidad sin penalizar severamente ninguna de esas variables y así satisfacer los requisitos técnicos de calidad y los usuarios. Por último, un nuevo punto de acceso (AP) habilitado para ofrecer calidad de servicio, ha sido diseñado que lleva a cabo estas mejoras.