Orientador: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: José Roberto Dale Luche / Banca: Roberto Campos Leoni / Resumo: O objetivo geral da pesquisa foi desenvolver um modelo de simulação a eventos discretos para ser aplicado ao balanceamento de uma linha de montagem de componentes numa empresa do setor automotivo, buscando aumentar a produtividade da linha e utilizando menores quantidades de insumos. Na situação estudada há muitos elementos com comportamento estocástico, que podem influenciar na produtividade da linha, além da diversidade de insumos que abastecem a montagem, o que torna o balanceamento da linha uma tarefa complexa e favorece o uso da Simulação como procedimento de solução. Na modelagem conceitual do problema estudado adotou-se o método IDEF-SIM e para a simulação foi utilizado o software ProModel®. Como resultados tem-se um modelo conceitual e implementado para uma linha de montagem que possibilitou informações interessantes sobre o problema, tais como: juntar funções de dois postos de trabalhos, eliminar excesso de movimentação e eliminar gargalos / Abstract: The overall objective of the research was to develop a simulation model discrete event to be applied to balancing an assembly line components in automotive company, seeking to increase line productivity and using lower amounts of inputs. In the situation studied for many elements with stochastic behavior, which may influence the productivity of the line beyond the range of products that supply assembly, which makes the balancing line a complex task and promotes the use of the simulation procedure as a solution. In conceptual modeling of the studied problem adopted the IDEF-SIM method and for the simulation we used the ProModel® software. As results has a conceptual model and implemented for an assembly line that has enabled interesting information about the problem, such as joining functions of two posts jobs, eliminate excess movement and eliminate bottlenecks / Mestre

Esta tese apresenta nossa pesquisa para prover portabilidade de desempenho e escalabilidade para aplicações científicas complexas executadas em plataformas multicore paralelas e hierárquicas. A portabilidade de desempenho é dita como alcançada quando uma pequena ociosidade nas unidades de processamento é obtida para o mapeamento de uma aplicação em diferentes plataformas. A portabilidade de desempenho pode ser afetada por problemas como o desbalanceamento de carga, comunicações custosas e sobrecustos vindos do algoritmo de mapeamento de tarefas. O desbalanceamento de carga é um resultado de comportamentos de cargas de tarefas irregulares e dinâmicas, onde a quantidade de trabalho a ser processado varia dependendo da tarefa e da etapa da simulação. Enquanto isso, comunicações custosas são causadas por uma distribuição de tarefas que não leva em conta os diferentes tempos de comunicações presentes em uma plataforma hierárquica. Isto inclui custos de comunicações não uniformes e assimétricos em níveis de memória e rede. Por fim, os sobrecustos de mapeamento de tarefas vêm do tempo de execução do algoritmo de mapeamento de tarefas tentando mitigar o desbalanceamento de carga e comunicações custosas, além do tempo ligado à migração de tarefas. Nossa abordagem para atingir o objetivo de portabilidade de desempenho é baseada na hipótese de que informações precisas da topologia de máquina podem auxiliar algoritmos de mapeamento em suas decisões. Neste contexto, nós propomos um modelo de topologia de máquina genérico para plataformas paralelas compostas de um ou mais nós de processamento multicore. Ele inclui latências e larguras de banda perfiladas nos níveis de memória e rede, além de salientar assimetrias e não uniformidade em ambos níveis. Estas informações são empregadas pelos nossos três algoritmos de balanceamento de carga cientes da topologia de máquina propostos, chamados NUCOLB, HWTOPOLB e HIERARCHICALLB. Além das informações da topologia, estes algoritmos também utilizam informações da aplicação capturadas durante o tempo de execução. NUCOLB foca nos aspectos não uniformes de plataformas paralelas, enquanto HWTOPOLB considera toda a hierarquia da máquina em suas decisões. HIERARCHICALLB combina estes algoritmos hierarquicamente para reduzir seu sobrecusto de mapeamento de tarefas. Estes algoritmos buscam mitigar o desbalanceamento de carga e comunicações custosas enquanto evitam sobrecustos de migração de tarefas. Resultados experimentais com os balanceadores de carga propostos em diferentes plataformas compostas de um ou mais nós de processamento multicore apresentaram desempenhos superiores a outros algoritmos de balanceamento de carga do estado da arte: NUCOLB apresentou melhorias de até 19% em média; HWTOPOLB demonstrou melhorias de desempenho de 19% em média; e HIERARCHICALLB superou HWTOPOLB em 22% em média em plataformas paralelas com dez ou mais nós de processamento. Estes resultados foram obtidos através da equalização da carga de trabalho entre os recursos disponíveis, redução dos custos de comunicação sentidos pelas aplicações e manutenção de sobrecustos de balanceamento de carga pequenos. Dessa forma, nossos algoritmos de balanceamento de carga proveem portabilidade de desempenho para aplicações científicas enquanto se mantendo independentes de uma aplicação ou arquitetura de sistema específica. / This thesis presents our research to provide performance portability and scalability to complex scientific applications running over hierarchical multicore parallel platforms. Performance portability is said to be attained when a low core idleness is achieved while mapping a given application to different platforms, and can be affected by performance problems such as load imbalance and costly communications, and overheads coming from the task mapping algorithm. Load imbalance is a result of irregular and dynamic load behaviors, where the amount of work to be processed varies depending on the task and the step of the simulation. Meanwhile, costly communications are caused by a task distribution that does not take into account the different communication times present in a hierarchical platform. This includes nonuniform and asymmetric communication costs at memory and network levels. Lastly, task mapping overheads come from the execution time of the task mapping algorithm trying to mitigate load imbalance and costly communications, and from the migration of tasks. Our approach to achieve the goal of performance portability is based on the hypothesis that precise machine topology information can help task mapping algorithms in their decisions. In this context, we proposed a generic machine topology model of parallel platforms composed of one or more multicore compute nodes. It includes profiled latencies and bandwidths at memory and network levels, and highlights asymmetries and nonuniformity at both levels. This information is employed by our three proposed topology-aware load balancing algorithms, named NUCOLB, HWTOPOLB, and HIERARCHICALLB. Besides topology information, these algorithms also employ application information gathered during runtime. NUCOLB focuses on the nonuniform aspects of parallel platforms, while HWTOPOLB considers the whole hierarchy in its decisions, and HIERARCHICALLB combines these algorithms hierarchically to reduce its task mapping overhead. These algorithms seek to mitigate load imbalance and costly communications while averting task migration overheads. Experimental results with the proposed load balancers over different platform composed of one or more multicore compute nodes showed performance improvements over state of the art load balancing algorithms: NUCOLB presented improvements of up to 19% on one compute node; HWTOPOLB experienced performance improvements of 19% on average; and HIERARCHICALLB outperformed HWTOPOLB by 22% on average on parallel platforms with ten or more compute nodes. These results were achieved by equalizing work among the available resources, reducing the communication costs experienced by applications, and by keeping load balancing overheads low. In this sense, our load balancing algorithms provide performance portability to scientific applications while being independent from application and system architecture.

O Problema de Balanceamento e Sequenciamento de Linhas de Montagem com Tempos de Setup dependentes da Sequência (SUALBSP, em inglês Setup Assembly Line Balancing and Scheduling) envolve a atribuição de tarefas às estações de trabalho e o sequenciamento destas tarefas dentro da estação à qual foi atribuída. Trabalhos anteriores propuseram soluções heurísticas com excelentes resultados, porém o uso de métodos exatos, por meio de algum resolvedor de Programação Inteira Mista, tem apresentado desempenhos decepcionantes, pois contém um subproblema NP-hard em todas as estações. Enquanto o modelo de Scholl, Boysen e Fliedner (2013) minimiza prioritariamente o número de estações, o modelo proposto neste trabalho parte da premissa que este é um dado definido. A partir de uma estimativa inicial de número de estações, processa-se o modelo com o objetivo de distribuir as tarefas e minimizar o tempo total de estação, que é o segundo objetivo do modelo original. Se este processamento for infactível, incrementa-se o número de estações em uma unidade e reprocessa-se o modelo até se encontrar um resultado factível. Experimentos computacionais em 101 instâncias de dados confirmam o bom desempenho da abordagem proposta, sem qualquer prejuízo à qualidade da solução. Portanto, os resultados apresentados demonstram que há espaço para estudos futuros a partir do uso de matheurísticas. / The Setup Assembly Line Balancing and Scheduling Problem (SUALBSP) involves the assigning of tasks to workstations and the sequencing of these tasks within the station to which they are assigned. Previous work has proposed heuristic solutions with excellent results, but the use of exact methods, by some Mixed-Integer Programming solver, has shown disappointing performance, because it contains an NP-hard sub problems in every station. While the model proposed by Scholl, Boysen and Fliedner (2013) primarily minimizes the numbers of stations, our model assumes it as a parameter. From an initial estimate of the number of stations, we process the model for allocating tasks and minimize station times, which is the second objective of the original model. If this processing is infeasible, we increase the number of stations by one unit and we reprocess the model to find a feasible result. Computational experiments in 101 instances of data set confirm the good performance of the proposed approach, without harming the quality of the solution. Therefore, the results show that there are opportunities for future studies based on the use of matheuristics.

O ponto de partida desta dissertação são os aspectos metodológicos, quais sejam: (i) contextualização do ordenamento jurídico brasileiro; (ii) emersão da problemática do conflito entre princípios (positivismo versus pós-positivismo ou neoconstitucionalismo); e (iii) relevância da análise do método de sopesamento de princípios proposto por Robert Alexy. Em seguida, o estudo apresenta a discussão sobre teorias do conhecimento travada entre os filósofos Henri Poincaré e Pierre Duhem, demonstrando que a mesma discussão pode ser aplicada ao direito, e, nesse sentido, faz um paralelo com Herbert Hart, Ronald Dworkin e Robert Alexy. Passando pelo determinante Período Iluminista (incluindo os filósofos Jean-Jacques Rousseau e Cesare di Beccaria), a pesquisa evidencia sua influência nos princípios e nos direitos fundamentais consagrados atualmente pelo direito penal brasileiro. Em seguida, a pesquisa expõe os direitos fundamentais, apresenta a teoria do sopesamento ou balanceamento de princípios proposta por Robert Alexy e analisa, na jurisprudência do Supremo Tribunal Federal, como os ministros recorrem a esse método para solução de casos nos quais existe conflito entre os direitos fundamentais. A finalidade é evidenciar que o recurso, pelos juristas brasileiros, não introduziu uma nova maneira de interpretação ou um novo método de tomada de decisões, já que os ministros do STF recorrem à doutrina de Robert Alexy somente para demonstrar erudição; sem de fato aplicar o método proposto por ele, o mencionam para justificar qualquer decisão que já tenha sido tomada com base na subjetividade. Por fim, este estudo apresenta exercícios de aplicação do que a autora entende ser o método do sopesamento aos casos sob análise, e a conclusão foi que há distorções nos resultados em cerca de 30% deles, porcentagem relevante, considerando a importância dos casos analisados pelo STF. A aplicação do método do sopesamento consiste em três sub-regras subsequentes e ordenadas: adequação, necessidade e proporcionalidade em sentido estrito. A proporcionalidade apenas é analisada se a questão não puder ser solucionada pela necessidade e, por sua vez, a necessidade só é analisada se a adequação não for suficiente para solucionar a questão. O estudo demonstra que, quando a análise atinge a sub-regra necessidade, ocorrem os resultados divergentes. / This dissertation starts by the methodological aspects, which are: (i) contextualization of the Brazilian legal system; (ii) emergence of the conflict between principles (positivism versus postpositivism or neoconstitutionalism); and (iii) relevance of the analysis of the balancing of principles proposed by Robert Alexy. Subsequently, we presented the discussion of knowledge theories between the philosophers Henri Poincaré and Pierre Duhem, showing that the same discussion can be applied to law, in this sense we drew a parallel with Herbert Hart, Ronald Dworkin and Robert Alexy. Passing through the determinant Enlightenment Period (including the philosophers Jean-Jacques Rousseau and Cesare di Beccaria), we demonstrate its influence to principles and rights currently consecrated on the Brazilian criminal law. We analyzed on the jurisprudence of the Brazilian Supreme Court (Supremo Tribunal Federal) the application of Robert Alexys theory, known as sopesamento or balancing of principles, to case laws on which are conflict of fundamental rights (including the rights previously presented). The purpose is highlight that the recourse, by Brazilian jurists, did not insert a new interpretation technique or method of decision-making, since the ministers of STF invoke Robert Alexy doctrine solely to show erudition, without in fact apply the method proposed by him and mention him to justify whatsoever decision already taken based on subjectivity. Finally, we made an exercise of apply our understanding of the balancing method to cases under study and the conclusion was for 30% of distortions in the results, percentage relevant considering the importance of the cases analyzed by STF. The application of the balancing method consist on three sub-rules subsequent and ordered: adequacy, need and proportionality in strict sense. The proportionality is only analyzed if the case cannot be solved by need, and, in turn, need is only analyzed if adequacy is insufficient to solved the question. We ascertain that when the analysis achieves the sub-rule of need occurs the divergent results.

Este trabalho propõe criar uma metodologia para a padronização de atividades de células de manufatura e de montagem. A metodologia compreende a seleção de algumas ferramentas de produção enxuta e de uma aplicação das mesmas. O desenvolvimento da metodologia ocorre em conjunto com a aplicação, caracterizando desta forma uma pesquisa-ação, uma vez que conceitos e ferramentas são revisados e adequados durante as aplicações. A metodologia é baseada no evento kaizen e sua aplicação tem duração de dois meses. O evento kaizen é utilizado na primeira semana e as demais semanas são dedicadas para acompanhamento das ações de melhorias. As duas últimas semanas são dedicadas à avaliação de resultados. Publicações na literatura científica relacionadas à padronização são poucas, por esta razão pode-se afirmar que este trabalho tem uma contribuição academicamente relevante com o tema e que empresas podem conhecer os requisitos básicos para aplicação da metodologia, podendo explorar seus benefícios. Um dos passos importante da metodologia é a definição das melhores práticas. A participação dos operadores na validação da distribuição das atividades para cada operador e na definição do ritmo de produção é um dos requisitos para o sucesso da implementação. Um processo padronizado permite distinguir uma situação normal de uma anormal. Desta forma ações corretivas podem ser definidas e implementadas. Esta metodologia apresenta um método simples para definição da capacidade instalada e de utilização de operador e máquina de uma célula de manufatura. A aplicação acontece em uma empresa de autopeça. Durante a aplicação, conceitos de manufatura enxuta são disseminados e as pessoas são instigadas a encontrar os desperdícios dentro do processo a ser padronizado. Esta metodologia é resultado de mais de quatorze aplicações e uma delas é utilizada neste trabalho para descrever a metodologia de padronização. / This research proposes to build a methodology for standardization activities of a manufacturing process. The methodology consists of a selection of tools from lean manufacturing systems and of application method. The development of this methodology occurred in parallel with his application, when conceptions and tools are revised and adapted. The standardization methodology is based on kaizen event and whole application takes two months. The kaizen event is used at the first week, when the bets practice are defined and implemented. The rest of the schedule is used for follow up and improvement action implementation. The two last week are dedicated for results analyzes. At science literature, publications about manufacturing activities standardization are not much available. Considered that, it might affirm this research has academic contributions for the theme and organization can find some basic requirement for standardization work application. One of the important phases of the methodology is to define the best practice. The labor participation is one of the requirements for implementation successes. Their participation at the validation of task operator distribution and cycle time definition, ensure the maintenance of standardized work. A standardize process enable distinguish one normal condition of abnormal one. Then corrective action can be defined and implemented. This methodology presents a simple method to define the real install capacity andthe labor and machine utilization of the manufacturing cells. The application occurs at assembly supplier company. During the application, lean manufacturing concepts are disseminated and the people are instigated to find the waste into the process. This methodology is result of more than fourteen applications and one of then is used in this dissertation to describe the methodology.

Este trabalho apresenta e compara alguns meios para o estudo do comportamento dinâmico de uma lavadora de roupas de eixo vertical durante o processo de extração de água das roupas, também conhecido como centrifugação. Os três métodos utilizados para estudar o comportamento dinâmico de uma lavadora de roupas de eixo vertical foram: analítico, experimental e simulação através de multicorpos. O interesse nesta etapa é devido ao fato dos problemas de vibração de uma lavadora ocorrerem principalmente durante a centrifugação. A modelagem de uma lavadora de roupas durante a etapa de centrifugação permite a obtenção de seu comportamento dinâmico bem como de suas principais características. Um outro tópico estudado neste trabalho foi o fenômeno de deslocamento da lavadora, um dos principais motivos de reclamação dos usuários de lavadoras de roupa automáticas. / This work presents and compares some ways to study the dynamic behavior of a vertical axis washing machine during the water extraction process, also called spinning stage. The three methodologies used to study the dynamic behavior of a vertical axis washing machine area: analytical, experimental and simulation using Multi Body System. The interest in this stage is due to the fact that the main vibration problems of an automatic washing machine occur in the spinning cycle. Since the unbalance force that causes the vibration problems is centrifugal in nature, this makes intuitive sense as the rotational speed of the basket is the largest during the spin extraction cycle. Thus, modeling the washing machine during the spinning cycle allow us to get its dynamic behavior as well as the main characteristics of this behavior. Another topic studied in this work was the walking phenomenon, the main complaint of the users.

Ericsson Brasil / The International Telecommunications Union (ITU) established through the International Mobile Telecommunications (IMT)-Advanced a set of requirements for high performance of 4th Generation (4G) communication systems and, with the aim of meeting such requirements, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is considering a set of enhancements, referred to as LTE-Advanced. In the LTE-Advanced context, Coordinated Multi-Point (CoMP) communication appears as a promising technology to boost system throughput and to allow for an efficient Radio Resource Allocation (RRA). CoMP systems promise very high performance in terms of spectral efficiency and coverage benefits when perfect Channel State Information (CSI) is available at the transmitter. However, perfect CSI is difficult to obtain in CoMP systems due to an increased number of channel parameters to be estimated at the receiver and to be fed back to the transmitter. So, the performance of such systems is compromised when the CSI is not perfectly known during CoMP processing, which is an important problem to be addressed. Space Division Multiple Access (SDMA) grouping algorithms are usually employed in order to find a suitable set of users for spatial multiplexing. The largest SDMA group is not always the best group in a given data transmission such that higher gains might be achieved by dynamically adjusting the SDMA group size. Besides, algorithms that balance the Signal to Interference-plus-Noise Ratio (SINR) among different links might ensure a certain level of link quality and so provide a more reliable communication for the scheduled users. This master thesis provides system-level analyses for RRA algorithms that exploit coordination in the downlink of CoMP systems to implement adaptive resource reuse and so improve system throughput. Herein, RRA strategies which consider dynamic SDMA grouping, joint precoding and power allocation for SINR balancing are studied in CoMP systems assuming imperfect CSI in order to obtain a better approximation with regard to the real-world implementations. It is shown through system-level analyses that quite high throughput gains are achieved through intelligent RRA. In conclusion, the results show that Sequential Removal Algorithms (SRAs) and SINR balancing provide system spectral efficiency gains. However, a critical degradation on the performance of these RRA strategies due to imperfect CSI is also shown. / A UniÃo Internacional para TelecomunicaÃÃes (ITU) estabeleceu atravÃs da iniciativa para o Sistema AvanÃado Internacional de TelecomunicaÃÃes MÃveis (IMT-Advanced), um conjunto de requisitos de alto desempenho para os sistemas de comunicaÃÃo de quarta geraÃÃo (4G) e, com o objetivo de atender tais requisitos, a EvoluÃÃo de Longo Prazo (LTE) do Projeto de Parceria para a Terceira GeraÃÃo (3GPP) està considerando um conjunto de melhorias, referidas como LTE-AvanÃado. No contexto do LTE-AvanÃado, a comunicaÃÃo multi-ponto coordenada (CoMP) aparece como uma tecnologia promissora para aumentar a vazÃo do sistema e permitir uma AlocaÃÃo de Recursos de RÃdio (RRA) eficiente. Os sistemas CoMP prometem alto desempenho em termos de eficiÃncia espectral e benefÃcios de cobertura quando a InformaÃÃo do Estado do Canal (CSI) perfeita està disponÃvel no transmissor. No entanto, CSI perfeita à difÃcil de se obter em sistemas CoMP devido a um alto nÃmero de parÃmetros de canal a serem estimados no receptor e enviados para o transmissor. Assim, o desempenho de tais sistemas à comprometido quando a CSI nÃo à perfeitamente conhecida durante o processamento CoMP tal que esse à um problema importante a ser abordado. Algoritmos de agrupamento para MÃltiplo Acesso por DivisÃo no EspaÃo (SDMA) geralmente sÃo utilizados a fim de encontrar um conjunto adequado de usuÃrios para multiplexaÃÃo espacial. O maior grupo SDMA nem sempre à o melhor grupo em uma transmissÃo de dados tal que maiores ganhos podem ser obtidos ajustando dinamicamente o tamanho do grupo SDMA. AlÃm disso, os algoritmos que balanceiam a RazÃo Sinal-InterferÃncia mais RuÃdo (SINR) entre diferentes canais podem garantir um certo nÃvel de qualidade de canal e assim proporcionar uma comunicaÃÃo mais confiÃvel para os usuÃrios agrupados. Esta dissertaÃÃo de mestrado fornece anÃlises em nÃvel sistÃmico para algoritmos de RRA que exploram a coordenaÃÃo no enlace direto de sistemas CoMP para implementar reuso adaptativo de recursos e assim melhorar o desempenho do sistema. SÃo estudadas aqui estratÃgias de RRA em sistemas CoMP que consideram agrupamento SDMA dinÃmico, precodificaÃÃo e alocaÃÃo de potÃncia conjuntas para balanceamento de SINR, sendo assumida CSI imperfeita a fim de conseguir maior aproximaÃÃo com relaÃÃo Ãs implementaÃÃs em cenÃrios reais. à mostrado atravÃs de anÃlises em nÃvel sistÃmico que ganhos de vazÃo bastante altos sÃo alcanÃados atravÃs de RRA inteligente. Em conclusÃo, os resultados mostram que Algoritmos de RemoÃÃo Sequencial (SRAs) e de balanceamento de SINR proporcionam ganhos de eficiÃncia espectral do sistema. No entanto, à tambÃm mostrada uma degradaÃÃo crÃtica no desempenho dessas estratÃgias de RRA devido à CSI imperfeita.

Este trabalho analisa o impacto causado no desempenho de uma simulação distribuída quando técnicas de particionamento convencionais são empregadas. Essas técnicas não levam em conta informações inerentes ao estado da simulação. Pelo fato da execução de uma simulação também estar sujeita a sofrer interferências da plataforma, informações sobre a potência computacional de cada recurso utilizado e sobre o tipo de simulação, podem ser aplicadas em seu particionamento. Foram utilizadas informações estáticas, geradas através da avaliação da plataforma com benchmarks, e dinâmicas, obtidas através de índices de carga. Os resultados obtidos da utilização destas técnicas se mostram atrativos, principalmente quando o objetivo é a execução das simulações em ambientes que não disponibilizam políticas de escalonamento específicas e sim políticas convencionais. Nos estudos de casos avaliados, observaram-se ganhos satisfatórios, como a redução de até 24% do tempo de execução, um aumento de até 22% de eficiência e 79% menos rollbacks causados. Percebe-se que dependendo do tempo que se dispõe e dos objetivos pretendidos, as técnicas convencionais podem ser empregadas em simulações distribuídas. Este trabalho também contribui com o aperfeiçoamento das duas ferramentas utilizadas: WARPED e AMIGO. Uma interface de comunicação entre as duas ferramentas foi desenvolvida, ampliando assim seus campos de utilização. / This work analyses the impact caused on distributed simulation performance when conventional partitioning techniques are employed. These techniques do not take into account inherent information about the state of the simulation. Since a simulation execution is subject to platform interference, information about the type of simulations and about the computational power of resources may be applied to the partitioning process. Static performance information, generated from evaluating the platform with benchmarks has been employed, as well as dynamic load information provided by load indices. The results obtained with this approach are attractive, mainly when the objective is to execute simulations on environments which make conventional scheduling policies available, instead of specific policies. The evaluated case studies show satisfactory performance gains of up to 24% of reduction in execution time, 22% of improvement in efficiency and reduction of up to 79% in rollbacks. So, depending on the available time and the aimed objectives, it is worth using conventional techniques to assist distributed simulation partitioning. This work also contributes to the improvement of both tools used in it: Warped and AMIGO. A communication interface has been developed to integrate the tools, extending their capabilities.

Este trabalho apresenta uma análise de comportamento de índices de carga relacionados ao uso e à atividade de memória. São descritos 11 índices que refletem direta ou indiretamente a carga de memória. Esses índices podem ser obtidos facilmente no sistema peracional GNU/Linux através do sistema de arquivos /proc. Uma ferramenta de monitoramento foi criada para facilitar a análise de comportamento, podendo também servir para fornecer informações de carga para políticas de escalonamento. Os valores de cada índice foram monitorados durante a execução de uma carga de trabalho composta por aplicações reais que utilizam altas quantidades de memória. A partir dos resultados é possível descobrir a utilidade de cada índice, indicando como eles podem ser usados para auxiliar políticas de escalonamento a avaliar a carga de memória de uma máquina. Métricas de avaliação de carga originárias da combinação de mais de um índice são descritas. Essas métricas foram criadas em casos em que a combinação de mais de um índice permitia representar a carga de memória com mais precisão do que índices usados isoladamente. As métricas e índices pesquisados proporcionam formas precisas de representar a carga de memória em vários níveis, desde níveis de baixa utilização até níveis de saturação da memória principal com sintomas de ocorrência de thrashing. / This work presents an analysis of the behavior of load indices related to memory usage and activity. It describes 11 indices which reflect memory load, directly or indirectly. These indices may be easily obtained on the GNU/Linux operating system using the /proc filesystem. A monitoring tool has been developed to make the behavior analysis easier, but it can also be employed to provide load information to scheduling policies. The values of each index have been monitored during the execution of a workload composed by real memory-intensive applications. From the monitoring results, it is possible to find out the usefulness of each index, pointing out how it may be used to help scheduling policies evaluate the memory load of a certain computer. Load evaluation metrics have been created combining more than one index, with the objective of characterizing memory load more precisely than just one isolated index. The explored metrics and indices have shown to provide precise forms of representing memory load at several levels, from low utilization levels up to excessive main memory usage with symptoms of thrashing.

O Problema de Balanceamento e Sequenciamento de Linhas de Montagem com Tempos de Setup dependentes da Sequência (SUALBSP, em inglês Setup Assembly Line Balancing and Scheduling) envolve a atribuição de tarefas às estações de trabalho e o sequenciamento destas tarefas dentro da estação à qual foi atribuída. Trabalhos anteriores propuseram soluções heurísticas com excelentes resultados, porém o uso de métodos exatos, por meio de algum resolvedor de Programação Inteira Mista, tem apresentado desempenhos decepcionantes, pois contém um subproblema NP-hard em todas as estações. Enquanto o modelo de Scholl, Boysen e Fliedner (2013) minimiza prioritariamente o número de estações, o modelo proposto neste trabalho parte da premissa que este é um dado definido. A partir de uma estimativa inicial de número de estações, processa-se o modelo com o objetivo de distribuir as tarefas e minimizar o tempo total de estação, que é o segundo objetivo do modelo original. Se este processamento for infactível, incrementa-se o número de estações em uma unidade e reprocessa-se o modelo até se encontrar um resultado factível. Experimentos computacionais em 101 instâncias de dados confirmam o bom desempenho da abordagem proposta, sem qualquer prejuízo à qualidade da solução. Portanto, os resultados apresentados demonstram que há espaço para estudos futuros a partir do uso de matheurísticas. / The Setup Assembly Line Balancing and Scheduling Problem (SUALBSP) involves the assigning of tasks to workstations and the sequencing of these tasks within the station to which they are assigned. Previous work has proposed heuristic solutions with excellent results, but the use of exact methods, by some Mixed-Integer Programming solver, has shown disappointing performance, because it contains an NP-hard sub problems in every station. While the model proposed by Scholl, Boysen and Fliedner (2013) primarily minimizes the numbers of stations, our model assumes it as a parameter. From an initial estimate of the number of stations, we process the model for allocating tasks and minimize station times, which is the second objective of the original model. If this processing is infeasible, we increase the number of stations by one unit and we reprocess the model to find a feasible result. Computational experiments in 101 instances of data set confirm the good performance of the proposed approach, without harming the quality of the solution. Therefore, the results show that there are opportunities for future studies based on the use of matheuristics.