Orientador: Rodolfo Jardim de Azevedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T00:49:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batistella_RafaelFernandes_M.pdf: 3411156 bytes, checksum: 7e6b46824189243405a180e949db65c6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Trabalhos não muito recentes já mostravam que o aumento de velocidade nas memórias DRAM não acompanha o aumento de velocidade dos processadores. Mesmo assim, pesquisadores na área de arquitetura de computadores continuam buscando novas abordagens para aumentar o desempenho dos processadores. Dentro do objetivo de minimizar essa diferença de velocidade entre memória e processador, este trabalho apresenta um novo esquema de codificação baseado em instruções codificadas e padrões de instruções ¿ PBIW (Pattern Based Instruction Word). Uma instrução codificada não contém redundância de dados e é armazenada em uma I-cache. Os padrões de instrução, de forma diferente, são armazenados em uma nova cache, chamada Pattern cache (P-cache) e são utilizados pelo circuito decodificador na preparação da instrução que será repassada aos estágios de execução. Esta técnica se mostrou uma boa alternativa para estilos arquiteturais conhecidos como arquiteturas VLIW e EPIC. Foi realizado um estudo de caso da técnica PBIW sobre uma arquitetura de alto desempenho chamada de 2D-VLIW. O desempenho da técnica de codificação foi avaliado através de experimentos com programas dos benchmarks MediaBench, SPECint e SPECfp. Os experimentos estáticos avaliaram a eficiência da codificação PBIW no aspecto de redução de código. Nestes experimentos foram alcançadas reduções no tamanho dos programas de até 81% sobre programas codificados com a estratégia de codifica¸c¿ao 2D-VLIW e reduções de até 46% quando comparados á programas utilizando o modelo de codificação EPIC. Experimentos dinâmicos mostraram que a codificação PBIW também é capaz que gerar ganhos com relação ao tempo de execução dos programas. Quando comparada à codificação 2D-VLIW, o speedup alcançado foi de at'e 96% e quando comparada à EPIC, foi de até 69% / Abstract: Past works has shown that the increase of DRAM memory speed is not the same of processor speed. Even though, computer architecture researchers keep searching for new approaches to enhance the processor performance. In order to minimize this difference between the processor and memory speed, this work presents a new encoding technique based on encoded instructions and instruction patterns - PBIW (Pattern Based Instruction Word). An encoded instruction contains no redundancy of data and it is stored into an I-cache. The instruction patterns, on the other hand, are stored into a new cache, named Pattern cache (P-cache) and are used by the decoder circuit to build the instruction to be executed in the execution stages. This technique has shown a suitable alternative to well-known architectural styles such as VLIW and EPIC architectures. A case study of this technique was carried out in a high performance architecture called 2D-VLIW. The performance of the encoding technique has been evaluated through trace-driven experiments with MediaBench, SPECint and SPECfp programs. The static experiments have evaluated the PBIW code reduction efficiency. In these experiments, PBIW encoding has achieved up to 81% code reduction over 2D-VLIW encoded programs and up to 46% code reduction over EPIC encoded programs. Dynamic experiments have shown that PBIW encoding can also improve the processor performance. When compared to 2D-VLIW encoding, the speedup was up to 96% while compared to EPIC, the speedup was up to 69% / Mestrado / Arquitetura de Computadores / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Rodolfo Jardim de Azevedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Billo_EduardoAfonso_M.pdf: 759147 bytes, checksum: bacd2eb22dce28eed515a407e9f0a0e2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: E cada vez mais comum encontrar implementacões de complexos sistemas dedicados em um único chip (telefones celulares, PDA's, etc.). Quanto mais complexos, maiores as dificuldades para atingir requisitos como área de silício ocupada, desempenho e consumo de energia. A compressão de código, inicialmente concebida para diminuir a memória ocupada, através da compactação do software, atualmente traz vantagens também no desempenho e consumo de energia do sistema, através do aumento da taxa de acertos à cache do processador. Este trabalho propõe o projeto de um descompressor de código, baseado na técnica PDC-ComPacket, implementado de forma integrada ao pipeline do Leon2 (SPARC V8). Chegou-se a uma implementação prototipada em FPGA, com razões de compressão (tamanho final do programa comprimido e do descompressor em relação ao programa original) variando entre 72% e 88%, melhora no desempenho de até 45% e redução de energia de até 35%, validado através de dois benchmarks: MediaBench e MiBench. Além disso, são apresentados uma série de experimentos que exploram os tradeoffs envolvendo compressão, desempenho e consumo de energia / Abstract: Implementations of Complex Dedicated Systems on a single chip has become very common (cell-phones, PDA's, etc.). As complexity grows, also grows the required effort to reach constraints such as the silicon area, performance and energy consumption. The code compression, initially conceived to decrease the memory size, today also brings advantages in the performance and energy consumption of the system, due to an increase in the processor's cache hit ratio. This document proposes the design of a code decompressor, based on the PDC-ComPacket technique, embedding it into the Leon2 (SPARC V8) pipeline. We have achieved a functional implementation on a FPGA, with compression ratios (compressed program plus decompressor size related to the original program) ranging from 72% to 88%, performance speed-up of up to 45% and a reduction on energy consumption of up to 35%, validated through two benchmarks: MediaBench e MiBench. In addiction, we present a bunch of experiments, exploiting the tradeoffs related to compression, performance and energy consumption / Mestrado / Arquitetura de Computadores / Mestre em Ciência da Computação

Orientadores: Hélio Pedrini, William Robson Schwartz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:45:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalezValenzuela_RicardoEugenio_M.pdf: 22940228 bytes, checksum: 972bc5a0fac686d7eda4da043bbd61ab (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Descritores locais robustos normalmente compõem-se de vetores de características de alta dimensionalidade para descrever atributos discriminativos em imagens. A alta dimensionalidade de um vetor de características implica custos consideráveis em termos de tempo computacional e requisitos de armazenamento afetando o desempenho de várias tarefas que utilizam descritores de características, tais como correspondência, recuperação e classificação de imagens. Para resolver esses problemas, pode-se aplicar algumas técnicas de redução de dimensionalidade, escencialmente, construindo uma matrix de projeção que explique adequadamente a importancia dos dados em outras bases. Esta dissertação visa aplicar técnicas de redução linear de dimensionalidade aos descritores SIFT e SURF. Seu principal objetivo é demonstrar que, mesmo com o risco de diminuir a precisão dos vetores de caraterísticas, a redução de dimensionalidade pode resultar em um equilíbrio adequado entre tempo computacional e recursos de armazenamento. A redução linear de dimensionalidade é realizada por meio de técnicas como projeções aleatórias (RP), análise de componentes principais (PCA), análise linear discriminante (LDA) e mínimos quadrados parciais (PLS), a fim de criar vetores de características de menor dimensão. Este trabalho avalia os vetores de características reduzidos em aplicações de correspondência e de recuperação de imagens. O tempo computacional e o uso de memória são medidos por comparações entre os vetores de características originais e reduzidos / Abstract: Robust local descriptors usually consist of high dimensional feature vectors to describe distinctive characteristics of images. The high dimensionality of a feature vector incurs into considerable costs in terms of computational time and storage requirements, which affects the performance of several tasks that employ feature vectors, such as matching, image retrieval and classification. To address these problems, it is possible to apply some dimensionality reduction techniques, by building a projection matrix which explains adequately the importance of the data in other basis. This dissertation aims at applying linear dimensionality reduction to SIFT and SURF descriptors. Its main objective is to demonstrate that, even risking to decrease the accuracy of the feature vectors, the dimensionality reduction can result in a satisfactory trade-off between computational time and storage. We perform the linear dimensionality reduction through Random Projections (RP), Independent Component Analysis (ICA), Principal Component Analysis (PCA), Linear Discriminant Analysis (LDA) and Partial Least Squares (PLS) in order to create lower dimensional feature vectors. This work evaluates such reduced feature vectors in a matching application, as well as their distinctiveness in an image retrieval application. The computational time and memory usage are then measured by comparing the original and the reduced feature vectors. OBSERVAÇÃONa segunda folha, do arquivo em anexo, o meu nome tem dois pequenos erros / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

A busca de palavras em uma grande coleção de documentos é um problema muito recorrente nos dias de hoje, como a própria utilização dos conhecidos \"motores de busca\" revela. Para que as buscas sejam realizadas em tempo que independa do tamanho da coleção, é necessário que a coleção seja indexada uma única vez. O tamanho destes índices é tipicamente linear no tamanho da coleção de documentos. A compressão de dados é outro recurso bastante utilizado para lidar com o tamanho sempre crescente da coleção de documentos. A intenção deste estudo é aliar a indexação utilizada nas buscas à compressão de dados, verificando alternativas às soluções já propostas e visando melhorias no tempo de resposta das buscas e no consumo de memória utilizada nos índices. A análise das estruturas de índice com os algoritmos de compressão mostra que arquivo invertido por blocos em conjuntos com compressão Huffman por palavras é uma ótima opção para sistemas com restrição de consumo de memória, pois proporciona acesso aleatório e busca comprimida. Neste trabalho também são propostas novas codificações livres de prefixo a fim de melhorar a compressão obtida e capaz de gerar códigos auto-sincronizados, ou seja, com acesso aleatório realmente viável. A vantagem destas novas codificações é que elas eliminam a necessidade de gerar a árvore de codificação Huffman através dos mapeamentos propostos, o que se traduz em economia de memória, codificação mais compacta e menor tempo de processamento. Os resultados obtidos mostram redução de 7% e 9% do tamanho dos arquivos comprimidos com tempos de compressão e descompressão melhores e menor consumo de memória. / Pattern matching over a big document collection is a very recurrent problem nowadays, as the growing use of the search engines reveal. In order to accomplish the search in a period of time independent from the collection size, it is necessary to index the collecion only one time. The index size is typically linear in the size of document collection. Data compression is another powerful resource to manage the ever growing size of the document collection. The objective in this assignment is to ally the indexed search to data compression, verifying alternatives to the current solutions, seeking improvement in search time and memory usage. The analysis on the index structures and compression algorithms indicates that joining the block inverted les with Huffman word-based compression is an interesting solution because it provides random access and compressed search. New prefix free codes are proposed in this assignment in order to enhance the compression and facilitate the generation of self-sinchronized codes, furthermore, with a truly viable random access. The advantage in this new codes is that they eliminate the need of generating the Huffman-code tree through the proposed mappings, which stands for economy of memory, compact encoding and shorter processing time. The results demonstrate gains of 7% and 9% in the compressed le size, with better compression and decompression times and lower memory consumption.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3034546 bytes, checksum: 5e2004dbb50f098736d630710e806e70 (MD5) Previous issue date: 2007-02-14 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / Information security is being considered of great importance to the private and governamental institutions. For this reason, we opted to conduct a study of security in this dissertation. We started with an introduction to the information theory, and then we proposed a new kind of Perfect Secrecy cryptographic and finally made a study of steganography in an image sequence, in which we suggest a more aggressive steganography in coefficients of the discrete cosine transform. / A segurança da informação vem sendo considerada de grande importância para as instituições privadas e governamentais. Por este motivo, optamos em realizar um estudo sobre segurança nesta dissertação. Iniciamos com uma introdução à teoria da informação, partimos para métodos de criptografia onde propomos um novo tipo de Segredo Perfeito e finalmente fazemos um estudo de esteganografia em uma sequência de imagens, onde propomos uma esteganografia mais agressiva nos coeficientes da transformada discreta de cosseno.

Fundação do Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM) / Nesta dissertação de mestrado é apresentada uma proposta de um método simples de compressão de dados sem perda para Redes de Sensores sem Fio (RSSF). Este método é baseado numa codificação Huffman convencional aplicada a um conjunto de amostras de parâmetros monitorados que possuam uma forte correlação temporal, fazendo com que seja gerado um dicionário Huffman a partir dessas probabilidades e que possam ser utilizadas em outros conjuntos de parâmetros de mesma característica. Os resultados de simulação usando temperatura e umidade relativa mostram que este método supera alguns dos mais populares mecanismos de compressão projetados especificamente para RSSF. / In this masters thesis we present a lightweight lossless data compression method for wireless sensor networks(WSN). This method is based on a conventional Huffman coding applied to a sample set of monitored parameters that have a strong temporal correlation, so that a Huffman dictionary is generated from these probabilities, and which may be used in other sets of parameters with same characteristic. Simulations results using temperature and relative humidity measurements show that the proposed method outperforms popular compression mechanisms designed specifically for wireless sensor networks.

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AndreFilgueirasde_M.pdf: 3583920 bytes, checksum: afbfc9cf561651fe74a6a3d075474fc8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal a elaboração de um novo algoritmo responsável por tornar mais eficiente a estimação de movimento do codec Dirac. A estimação de movimento é uma etapa crítica à codificação de vídeo, na qual se encontra a maior parte do seu processamento. O codec Dirac, recentemente lançado, tem como base técnicas diferentes das habitualmente utilizadas nos codecs mais comuns (como os da linha MPEG). O Dirac objetiva alcançar eficiência comparável aos melhores codecs da atualidade (notadamente o H.264/AVC). Desta forma, este trabalho apresenta inicialmente estudos comparativos visando à avaliação de métodos de estado da arte de estimação de movimento e do codec Dirac, estudos que fornecem a base de conhecimento para o algoritmo que é proposto na sequência. A proposta consiste no algoritmo Modified Hierarchical Enhanced Adaptive Rood Pattern Search (MHEARPS). Este apresenta desempenho superior aos outros algoritmos de relevância em todos os casos analisados, provendo em média complexidade 79% menor mantendo a qualidade de reconstrução. / Abstract: The main purpose of this work is to design a new algorithm which enhance motion estimation in Dirac video codec. Motion estimation is a critical stage in video coding, in which most of the processing lies. Dirac codec, recently released, is based on techniques different from the usually employed (as in MPEG-based codecs). Dirac video codec aims at achieving efficiency comparable to the best codecs (such as H.264/AVC). This work initially presents comparative studies of state-of-the-art motion estimation techniques and Dirac codec which support the conception of the algorithm which is proposed in the sequel. The proposal consists in the algorithm Modified Hierarchical Enhaced Adaptive Rood Pattern Search (MHEARPS). This presents superior performance when compared to other relevant algorithms in every analysed case, providing on average 79% less computations with similar video reconstruction quality. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Celio Pasquini, Mario Cesar Ugulino de Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DantasFilho_HeronidesAdonias_D.pdf: 2337564 bytes, checksum: b5a44bf3eec3ce95ab683c5b2621b012 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas e aplicadas técnicas de seleção de amostras e de variáveis espectrais para calibração multivariada a partir do Algoritmo das Projeções Sucessivas (APS). Também foi utilizada a transformada wavelet para resolver problemas de redução de ruído associado a dados de espectroscopia NIR (Infravermelho Próximo), na construção de modelos de calibração multivariada baseados em Regressão Linear Múltipla (MLR) para estimativa de parâmetros de qualidade de óleo diesel combustível e também de madeira de eucalipto. Os espectros NIR de transmitância para óleo diesel e de reflectância para madeira de eucalipto foram registrados empregando-se um equipamento NIR-Bomem com detector de Arseneto de Gálio e Índio. Para a aplicação em óleo diesel, foram estudadas as regiões espectrais: 850 - 1.100 nm, 1.100 - 1.570 nm e 1.570 - 2.500 nm. Para as amostras de madeira de eucalipto foi empregada a região de 1.100 - 2.500 nm. Os resultados do uso de técnicas de seleção de variáveis e amostras por MLR comprovaram sua simplicidade frente os modelos de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) que empregam toda a região espectral e transformação em variáveis latentes e são mais complexos de interpretar. O emprego de seleção de amostras demonstrou ainda a possibilidade de procedimentos de recalibrações e transferência de calibração que utilizam um número reduzido de amostras, sem a perda significativa da capacidade preditiva dos modelos MLR. O uso de filtragem wavelet também teve sua eficiência comprovada tanto no contexto da calibração multivariada quanto na filtragem de espectros NIR a partir de varreduras individuais. Na maioria dos casos de que trata esta tese e por conseqüência das técnicas quimiométricas empregadas, melhorias quanto à minimização do erro (RMSEP) associado à quantificação dos parâmetros de qualidade, bem como redução do tempo empregado na aquisição de varreduras de espectros NIR foram as principais contribuições fornecidas / Abstract: This work describes two techniques for spectral variable and sample selection based on the Successive Projections Algorithm (SPA), aiming the construction of multivariate regression models. Also, the wavelet transform was employed to solve problems related to noise reduction associated with spectroscopic data in the near infrared spectral region (NIR), and employed in the construction of multivariate calibration models based in Linear Multiple Regression (LMR) to estimate the quality parameters of diesel fuel and eucalyptus wood. The NIR transmission spectra for diesel samples and the reflectance spectra obtained for wood samples were acquired by using a NIR-Bomen equipment with AsGaIn detector. For application in diesel, the following spectral regions have been investigated: 850 - 1100 nm, 1100 - 1570 nm and 1570 - 2500 nm. For wood samples the spectral region employed was from 1100 - 2500 nm. The results obtained by using the variable selection techniques and LMR demonstrate their simplicity when compared with its counterpart Partial Least Square (PLS) which employs full spectral region and latent variables, being, therefore, more difficult to be interpreted. The use of wavelet filtering also demonstrates its efficiency both for multivariate calibration and NIR spectral data filtering. In most of the cases approached in this work, and inconsequence for the chemometric techniques employed, improvements in the error (RMSEP) associated with the quality parameters as well a decrease in the analysis time were the main achievements of this work / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Jesus Enrique Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T18:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yaginuma_KarinaYuriko_M.pdf: 793513 bytes, checksum: 80908040b7ddf985dbe851b78dc4f279 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nesta dissertação e proposta uma metodologia de compressão de dados usando Modelos de Markov Mínimos (MMM). Para tal fim estudamos cadeias de Markov de alcance variavel (VLMC, Variable Length Markov Chains) e MMM. Apresentamos entao uma aplicacão dos MMM a dados linguísticos. Paralelamente estudamos o princípio MDL (Minimum Description Length) e o problema de compressão de dados. Propomos uma metodologia de compressao de dados utilizando MMM e apresentamos um algoritmo próprio para compressao usando MMM. Comparamos mediante simulacão e aplicacao a dados reais as características da compressao de dados utilizando as cadeias completas de Markov, VLMC e MMM / Abstract: In this dissertation we propose a methodology for data compression using Minimal Markov Models (MMM). To this end we study Variable Length Markov Chains (VLMC) and MMM. Then present an application of MMM to linguistic data. In parallel we studied the MDL principle (Minimum Description Length) and the problem of data compression. We propose a method of data compression using MMM and present an algorithm suitable for compression using MMM. Compared through simulation and application to real data characteristics of data compression using the complete Markov chains, VLMC and MMM / Mestrado / Probabilidade e Estatistica / Mestre em Estatística

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-11T18:00:15Z No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T15:19:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T15:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) Previous issue date: 2015-03-18 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação apresenta a implementação de um Sistema de Detecção e Compressão de Distúrbios Elétricos (SDCDE), com foco nas implementações baseadas em plataforma FPGA (Field-Programmable Gate Array). Inicialmente são abordados os algoritmos de compressão e detecção. Posteriormente são mostradas as sínteses na FPGA e um protótipo desenvolvido para testes. O sistema proposto é voltado para aplicações em Sistemas Elétricos de Potência (SEPs) e prevê a aquisição e o armazenamento dos distúrbios comumente encontrados nesse campo. A partir dos dados armazenados, é possível reconstruir inteiramente o sinal registrado, para possíveis análises de oscilográfia. O processo de compressão passa por três estágios: detecção de novidade, compressão com perdas, utilizando a Transformada Wavelet Discreta (DWT), e a Compressão em termos de bit. Esses três níveis de compressão permitem uma otimização do espaço de memória utilizado e garantem que longos períodos de registros possam ser armazenados em um cartão de memória. A abordagem das sínteses em FPGA visa avaliar, dentre outros fatores, o consumo de recursos de hardware utilizado, através da implementação de um processador embarcado, criado e idealizado para aplicações de Processamento Digital de Sinais (DSP). A partir do protótipo desenvolvido, alguns resultados de sínteses e estudos de casos com testes executados em ambientes reais, são apresentados. / This dissertation presents the implementation of a System of Detection and Compression of Electrical Disturbances (SDCDE), focusing on implementations based on FPGA platform (Field-Programmable Gate Array). Initially are discussed compression and detection algorithms. Subsequently the synthesis in FPGA and a prototype that was developed for testing are shown. The proposed system is aimed at applications in Electric Power Systems (SEPs) and provides for the acquisition and storage of the disturbances commonly found in this field. From the data stored, the recorded signal can be fully reconstructed for possible oscillographic analysis. The compression process involves three stages: novelty detection, lossy compression, using the Discrete Wavelet Transform (DWT), and a bit-level compression. These three levels of compression allow an optimization of used memory space and they ensure that long periods of records can be stored on a memory card. The approach of the synthesis on FPGA aims to evaluate, among other factors, the usage of hardware resources, through the implementation of an embedded processor, created and designed for digital signal processing applications. From the prototype developed, some results of synthesis and case studies with tests performed in real environments are presented.