Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho apresenta uma proposta para permitir o uso compartilhado dos recursos computacionais utilizados em um cluster de forma a atender simultaneamente aos quatro experimentos do CERN. A abordagem adotada utiliza o conceito de contratos, onde os requisitos e restrições de cada experimento são descritos em perfis, e uma política de alocação de recursos é definida para manter a utilização dos recursos de forma a atender aos perfis. Propomos um modelo de arquitetura para gerenciar o uso compartilhado de um cluster pelas quatro Organizações Virtuais do LHC. Este modelo de arquitetura é composto de elementos comuns a um cluster típico da Tier-2, acrescidos de funcionalidades para controlar a admissão de novos jobs de todas as Organizações Virtuais do LHC. Este modelo monitora a utilização de recursos do cluster por cada OV, aloca recursos para cada job de acordo com uma política estabelecida para o cluster de forma a procurar respeitar os requisitos de cada uma delas. Definimos um algoritmo para o escalonamento de jobs, que utiliza mecanismos de preempção para controlar a alocação de nós do cluster dependendo o uso corrente e acumulado de recursos por cada OV. Este algoritmo é executado em um dos elementos da arquitetura batizado de broker, dado que o mesmo intermedeia a chegada de novos jobs e a alocação dos nós do cluster, e tem com objetivo manter o controle dos contratos de cada OV. A simulação da arquitetura proposta foi feita no simulador de grades GridSim e os resultados obtidos foram avaliados. / This paper presents a proposal to allow the shared use of computing resources available in a cluster in order to support simultaneously the four experiments at CERN. The approach uses the concept of contracts, where the requirements and restrictions of each experiment are described in profiles, and a resource allocation policy is set to maintain the use of resources to meet those profiles. We propose an architecture model to manage the shared use of a cluster by the four LHC Virtual Organizations. This architectural model is composed of elements common to a typical Tier-2 cluster plus features to control the admission of new jobs from all LHC Virtual Organizations. This model monitores the resource usage for each cluster VO, allocates resources to each job according to an established policy for the cluster in order to seek compliance with requirements of each VO. We define an algorithm for scheduling jobs, that uses preemption mechanisms for controlling the allocation of cluster nodes depending on the current use of resources and accumulated by each VO. This algorithm runs in one of the elements of architecture named broker, since it mediates the influx of new jobs and the allocation of the cluster nodes, and is aiming to keep control of contracts for each VO. The simulation of the proposed architecture was done in GridSim simulator grid and the results were evaluated.

A representação precisa do conteúdo dos recursos educacionais torna mais fácil e rápido os processos de busca, seleção e reusabilidade destes recursos. Esta pesquisa discute problemas relacionados à representação de recursos educacionais, como: recursos com requisitos específicos, dependência entre recursos e estruturas heterogêneas para classificação dos recursos. Neste contexto, foi conduzido um estudo preliminar para caracterizar a ocorrência destes problemas no domínio da Ciência da Computação. Os resultados do estudo demonstraram a ocorrência e relevância destes problemas. Nesta perspectiva, este trabalho propõe um Modelo Conceitual para representação de recursos educacionais visando seu compartilhamento. Este modelo tem como diferencial mecanismos que permitem a definição de diferentes estruturas de curso e uma melhor caracterização do contexto dos recursos educacionais por meio da declaração explícita de requisitos específicos e dependência entre recurso. Para avaliação deste trabalho, foram realizados três processos envolvendo o Modelo Conceitual e o sistema de compartilhamento construído a partir deste modelo. O primeiro envolveu especialistas que responderam um questionário para indicar sua confiança na capacidade do modelo como solução para os problemas abordados na pesquisa. O segundo estudo buscou avaliar o processo de inserção de recursos no sistema de compartilhamento e a capacidade do Modelo Conceitual em representar recursos educacionais vindo de cursos disponibilizados na Web. Finalmente, o terceiro estudo buscou avaliar o acesso aos recursos do sistema de compartilhamento através da implementação de aplicações Web que fazem uso dos serviços de consulta. Os resultados mostram que o modelo é capaz de representar com maior precisão o contexto de criação dos recursos educacionais, contribuindo como solução para os problemas discutidos. / The accurate representation of educational resources content makes the process of searching, selection and reusability much more easy and fast. This work discusses Open Issues related to representation of educational resources: i) resources with specific requirements, ii) dependence between resources and iii) heterogeneous structures for resources classification. In this context, this work conducted a preliminary study to characterize the occurrence of these problems in the field of computer science. The results showed that these problems are present and relevant in various areas of computing. Hence, this work introduce a new Conceptual Model to represent educational resources. This model allows the definition of different course structures and a better characterization of educational resources contexts by explicit declaration of specific requirementsand resources collections. To evaluate the proposed approach, three evaluation processes were conducted with the Conceptual Model and the sharing system that is based on this model. In the first study, a survey with teachers was conducted to verify their confidence in the effectiveness of this model. The second study aimed to evaluate the educational resources insertion process and the effectiveness of the Conceptual Model in the representation of educationa resources. Finally, the third study evaluated the access to educaional resources in the sharing system through the development of Web applications that use the query services. The obtained results show that the proposed model is capable of representing educational resources context and contributes in solving the discussed problems.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho apresenta uma proposta para permitir o uso compartilhado dos recursos computacionais utilizados em um cluster de forma a atender simultaneamente aos quatro experimentos do CERN. A abordagem adotada utiliza o conceito de contratos, onde os requisitos e restrições de cada experimento são descritos em perfis, e uma política de alocação de recursos é definida para manter a utilização dos recursos de forma a atender aos perfis. Propomos um modelo de arquitetura para gerenciar o uso compartilhado de um cluster pelas quatro Organizações Virtuais do LHC. Este modelo de arquitetura é composto de elementos comuns a um cluster típico da Tier-2, acrescidos de funcionalidades para controlar a admissão de novos jobs de todas as Organizações Virtuais do LHC. Este modelo monitora a utilização de recursos do cluster por cada OV, aloca recursos para cada job de acordo com uma política estabelecida para o cluster de forma a procurar respeitar os requisitos de cada uma delas. Definimos um algoritmo para o escalonamento de jobs, que utiliza mecanismos de preempção para controlar a alocação de nós do cluster dependendo o uso corrente e acumulado de recursos por cada OV. Este algoritmo é executado em um dos elementos da arquitetura batizado de broker, dado que o mesmo intermedeia a chegada de novos jobs e a alocação dos nós do cluster, e tem com objetivo manter o controle dos contratos de cada OV. A simulação da arquitetura proposta foi feita no simulador de grades GridSim e os resultados obtidos foram avaliados. / This paper presents a proposal to allow the shared use of computing resources available in a cluster in order to support simultaneously the four experiments at CERN. The approach uses the concept of contracts, where the requirements and restrictions of each experiment are described in profiles, and a resource allocation policy is set to maintain the use of resources to meet those profiles. We propose an architecture model to manage the shared use of a cluster by the four LHC Virtual Organizations. This architectural model is composed of elements common to a typical Tier-2 cluster plus features to control the admission of new jobs from all LHC Virtual Organizations. This model monitores the resource usage for each cluster VO, allocates resources to each job according to an established policy for the cluster in order to seek compliance with requirements of each VO. We define an algorithm for scheduling jobs, that uses preemption mechanisms for controlling the allocation of cluster nodes depending on the current use of resources and accumulated by each VO. This algorithm runs in one of the elements of architecture named broker, since it mediates the influx of new jobs and the allocation of the cluster nodes, and is aiming to keep control of contracts for each VO. The simulation of the proposed architecture was done in GridSim simulator grid and the results were evaluated.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3568.pdf: 2269626 bytes, checksum: abc81afada516e3439244198b3e60e74 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / Search strategies have been used to solve the problem of scheduling of Manufacturing Systems with Shared Resources. However, depending on the size and complexity of the manufacturing system, the response time of the search becomes critical. Reseaches aim to use of Genetic Algorithms as a search method to solve the scheduling problem. This work proposes a modeling of Genetic Algorithm to solve this problem having as performance criteria the minimum makespan of the scheduling and obtaining a low response time of the search. / Várias estratégias de busca têm sido usadas para resolver o problema da programação da produção de sistemas de manufatura com recursos compartilhados. Entretanto, dependendo do tamanho e complexidade do sistema de manufatura, o tempo de resposta da busca torna-se crítico. Várias pesquisas apontam para o uso de Algoritmos Genéticos como método de busca para resolver o problema da programação da produção. O presente trabalho propõe uma modelagem de Algoritmo Genético para resolver tal problema de maneira eficiente, tendo como critério de desempenho o mínimo makespan da programação e obtendo baixo tempo de resposta da busca.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3127.pdf: 25890453 bytes, checksum: d4cbd429325861ff182934e97ff94c28 (MD5) Previous issue date: 2009-11-20 / Manufacturing systems with shared resources have been designed to meet the market needs, which require high quality products, low cost and the guarantee of the conditions agreed with the customer. The production scheduling in a manufacturing system is a complex task due to its combinatorial nature. Several studies show the use of search methods, such as Genetic Algorithms (GAs) and Tabu Search (TS), applied to the refinement of the production scheduling problem. The GAs present as disadvantages, the premature convergence, the lack of search intensification mechanisms in promising regions and also the lack of mechanisms which maintain the diversification of the population. In order to make GAs more effective in their search, by avoiding the premature convergence and ensuring the population diversity, some mechanisms are added to them so as to adjust their parameters during the search process, the so called Adaptative Genetic Algorithms (AGAs). However, these mechanisms do not guarantee the search intensification in the promising regions found. On the other hand, the TS presents mechanisms of search intensification and diversification, although its computational time depends on how optimal its initial solution is (solution by which the search process starts). In order to overcome the limitations of the traditional search methods, the Hybrid Algorithms (HAs) have been developed. They consist of the association of one method with another so that one helps the other in its deficiencies . This dissertation proposes the development of a Genetic-Tabu Algorithm (GTA) applied to the problem of the production reactive scheduling in a manufacturing system with shared resources, in order to ensure good compromise between makespan values and feedback time. The TS will be a functionality added to the AG and to the AGA, in other words, it will be a procedure to refine the individual(s) of the initial position and also to refine the individual obtained by the search methods. Tests have been conducted to determine which selection method (roulette or tournament) is more adequate for the definition of the neighborhood structure and also for the definition of the time to apply the mutation operator. Besides, other tests have been conducted by using different ways to calculate the makespan; one of them proposed in this dissertation and the others by Deriz (2007) and by Sanches (2008). / Os sistemas de manufatura com recursos compartilhados têm sido projetados para atender às necessidades do mercado, que demanda produtos que apresentem elevado padrão de qualidade, baixo custo e garantia das condições acordadas com o cliente. A programação da produção é uma tarefa complexa, pois é de natureza combinatória. Várias pesquisas apontam para a utilização de métodos de busca, como Algoritmos Genéticos (AGs) e Buscas Tabu (BTs), aplicados ao refinamento do problema da programação da produção. Os AGs apresentam como desvantagens a convergência prematura, a falta de mecanismos de intensificação da busca nas regiões promissoras e a falta de mecanismos que mantenham a diversificação da população. Para que os AGs possam ser mais efetivos em sua busca, de forma a evitar sua convergência prematura e garantir a diversidade populacional, acrescentam-se aos AGs, mecanismos que ajustam seus parâmetros no decorrer do processo de busca, os chamados Algoritmos Genéticos Adaptativos (AGAs). Esses mecanismos, no entanto, não garantem a intensificação da busca nas regiões promissoras encontradas. A BT, por sua vez, possui mecanismo de intensificação e diversificação da busca, porém o seu tempo computacional depende do quão ótimo é a sua solução inicial (solução pela qual se inicia o processo de busca). A fim de superar as limitações dos métodos de busca tradicionais, desenvolveram-se os Algoritmos Híbridos que agregam (ou associam) um método a outro, de forma que um auxilia o outro em sua deficiência . Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de um Algoritmo Genético-Tabu (AGT) aplicado ao problema da programação reativa da produção em um sistema de manufatura com recursos compartilhados, a fim de garantir um bom compromisso entre valores de makespan e o tempo de obtenção da resposta. A BT será uma funcionalidade agregada ao AG e ao AGA, ou seja, é um procedimento que realizará o refinamento do(s) indivíduo(s) da população inicial e o refinamento do indivíduo obtido pelos métodos de busca. Realizam-se testes para definir qual método de seleção (roleta ou torneio) é mais bem aplicado ao problema, definição da estrutura da vizinhança e definição do momento de aplicação do operador de mutação. Além disso, foram também realizados testes com as diferentes formas de cálculo do makespan, sendo uma delas proposta neste trabalho e as demais propostas por Deriz (2007) e Sanches (2008).