Este trabalho cobre as principais tecnologias de redes de comunicação de alto desempenho e suas aplicações. O enfoque principal é o estudo e a seleção de um padrão de rede de alta velocidade adequado para a implementação de sistemas computacionais paralelos de alto desempenho. Os resultados do estudo feito foram aplicados no SPP2, uma arquitetura paralela baseada em computadores pessoais desenvolvida no LCAD-ICMC-USP. É proposta uma nova topologia de rede de alto desempenho para essa máquina baseada em componentes Myrinet. A nova rede de comunicações do SPP2 atende perfeitamente os requisitos iniciais do sistema. Os testes de desempenho realizados mostram um desempenho muito superior ao padrão de rede originalmente adotado no SPP2 e aos padrões de rede comumente utilizados em redes locais de estações de trabalho. A arquitetura SPP2, com o novo sistema de comunicações, representa um grande passo na disseminação do processamento paralelo por apresentar características como baixo custo, alto desempenho, facilidade de construção e ampla disponibilidade de componentes para atualização do seu desempenho. / This work presents some technologies and applications of high performance computa networks. The main goal is the study and selection of a computer network standard for the implementation of high performance parallel computer systems. Results from the study phase were applied to the SPP2, a parallel architecture based on personal computers developed at the LCAD-ICMC-USP. A new topology of a high performance communication network is proposed for the SPP2, based on Myrinet components. The new communication network complies with the original requirements for the SPP2. Performance evaluation tests were conducted and show a much higher performance than the original SPP2 communication network and the network standards commonly used in workstation networks. The SPP2 architecture and its new communication network are a big step towards the dissemination of parallel processing, presenting low price, high performance, easy implementation and large availability of components, allowing for easy updating of performance.

Nesta dissertação, desenvolvemos uma análise Bayesiana de modelos de regressão para dados binários correlacionados com covariáveis, podendo ocorrer réplicas. Assumimos os modelos de regressão logístico e probito para dados binários correlacionados considerando efeitos aleatórios com uma mistura de distribuições normais, pois este modelo tem uma grande flexibilidade para ser ajustado aos dados binários correlacionados em muitas aplicações. Também fazemos algumas considerações aos casos onde podem ocorrer repetições das observações ou réplicas. Assumimos distribuições a priori informativas para os parâmetros do modelo e consideramos os algoritmos Gibbs sampling e Metropolis- Hastings, para obter as estimativas de Monte Carlo para as quantidades a posteriori de interesse. Apresentamos também algumas considerações na seleção de modelos utilizando uma medida da discrepância entre o modelo ajustado e os dados (resíduo de Pearson) e utilizando as densidades preditivas (fator de Bayes) estimadas por MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov). Apresentamos um exemplo númerico para ilustrar os métodos propostos. / In this dissertation, we develop a Bayesian analysis of regression models for correlated binary data in the presence of covariates, including the case with replicates. We consider probit and logistic regression models for correlated binary data assuming random effects with a mixture of normal distributions, since this model have great flexibility to the fitted for correlated binary data. We also present some considerations for the case with replicates. We assume informative prior distributions for the parameters of the model and we use Gibbs sampling and Metropolis-Hastings algorithms to get Monte Cano estimates for the posterior quantities of interest. We also present some considerations for the selection of models using discrepancy measures between the fitted model and the data (Pearson residuais) and using the predictive densities (Bayes factor) estimated by MCMC (Markov Chain Monte Cano). We present a numerical example to illustrate the proposed methodology.

Neste trabalho de mestrado foi estudado um processo de geração de imagens a partir de dados volumétricos dentários. Para isso foi elaborado e implementado um método de Rendering Volumétrico Direto que faz uso de texturas volumétricas (DVRT Direct Volume Rendering witk-Texture). Esse método funciona criando um mapa de textura tridimensional a partir do volume de dados e então amostrando-o com planos de cortes paralelos entre si e ao plano de visão, a imagem ftnal é então obtida pela composição desses planos. Para facilitar a compreensão do volume submetido à visualização foi implementada a possibilidade de gerar imagens tonalizadas, obtidas a partir da interação do vota= de dados com as luzes direcionais presentes na cena. O método DVRT foi implementado na forma de classes incorporadas à biblioteca de visualização orientada a objetos de propósito geral, o VTK (Visualization Toolkit), apresentando resultados satisfatórios. / This work reports ou the implementation of a Direct Volumetric Rendering (DVR) and Visualization technique in the context of a general-purpose, low cost visualization software with available source code. The technique employs a texture mapping strategy to combine scalar values of volumetric data into threedimensional images. Relevant implementation issues of this technique are presented, and the results are discussed in the light of a target application, namely visualization in dentistry. The technique presented here, DVRT, has demonstrated to behave better than the ray casting DVR technique for the data sets of interest, and also to produce very good results under shading.

Desde o trabalho de Karmarkar em 1984, intensas pesquisas têm sido feitas sobre métodos de pontos interiores. Nesta dissertação estudamos a bibliografia relacionada a métodos de pontos interiores para a programação linear com ênfase em alguns algoritmos básicos: métodos de escala-afim primal e dual e método (path-following) primal-dual. Por último mostramos como estender algoritmos primais-duais a uma classe de programação linear por partes. / Since Karmarkar\'s work in 1984, intensive research has been carried out on interior point methods. In this dissertation we studied the related bibliography of interior point methods for linear programming focusing on some basic algorithms: primal and dual affine-scaling methods and primal-dual (path-following) method. Finally it was showed how to extend primal-dual algorithms to a class of piecewise linear programming.

UMA tendência no projeto de sistemas hipemiidia é o desenvolvimento de sistemas que sejam abertos, extensíveis e distribuídos entre diferentes usuários. Na última década vários sistemas hipermidia abertos foram apresentados na literatura. Nesse contexto, técnicas formais consistem de ferramentas muito úteis para especificação de aplicações hipermídia (e por conseguinte, de aplicações em sistemas hipermídia abertos) por possibilitar que determinada solução especificada seja precisa, não ambígua, independente de sua implementação e reutilizável. Além disso, modelos formais adequados podem oferecer abordagens sistemáticas e confiáveis para a análise e verificação de propriedades estruturais e dinâmicas dessas aplicações. Este projeto de mestrado tem como objetivo verificar a adequação do modelo formal XHMBS (eXtended Hypertext Model Based ou Statecharts) em relação à especificação de aplicações em sistemas hiperrnídia abertos e propor extensões a esse modelo para permitir a especificação de tais aplicações. / A TREND ofhypermedia system design is the deve!opment of open, extensible and distributed multiuser systems. Therefore, in the last years several Open Hypermedia System (OHS) architectures have beeu presented in ljterature. In this context, formal tecbniques become a very useful tool for specification of hypermedia applications (and OHS applications). Formal tecimiques allow that a certain specified solution be precise, non-ambiguous,reusable and independent of implementation. Additionally, adequate formal modeis can offer systematic and reliable approaches to analyze and verify structural and dynamic properties of this kind of applications. This work aims at verifying the adequacy of the formal model XHMBS (eXtended Hypertext Model Based on Statecharts) in relation to the specification of OHS applications and to extend the model in orde r to allow the specification of such applications.

Nesta dissertação, desenvolvemos uma análise Bayesiana de modelos de regressão para dados binários correlacionados com covariáveis, podendo ocorrer réplicas. Assumimos os modelos de regressão logístico e probito para dados binários correlacionados considerando efeitos aleatórios com uma mistura de distribuições normais, pois este modelo tem uma grande flexibilidade para ser ajustado aos dados binários correlacionados em muitas aplicações. Também fazemos algumas considerações aos casos onde podem ocorrer repetições das observações ou réplicas. Assumimos distribuições a priori informativas para os parâmetros do modelo e consideramos os algoritmos Gibbs sampling e Metropolis- Hastings, para obter as estimativas de Monte Carlo para as quantidades a posteriori de interesse. Apresentamos também algumas considerações na seleção de modelos utilizando uma medida da discrepância entre o modelo ajustado e os dados (resíduo de Pearson) e utilizando as densidades preditivas (fator de Bayes) estimadas por MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov). Apresentamos um exemplo númerico para ilustrar os métodos propostos. / In this dissertation, we develop a Bayesian analysis of regression models for correlated binary data in the presence of covariates, including the case with replicates. We consider probit and logistic regression models for correlated binary data assuming random effects with a mixture of normal distributions, since this model have great flexibility to the fitted for correlated binary data. We also present some considerations for the case with replicates. We assume informative prior distributions for the parameters of the model and we use Gibbs sampling and Metropolis-Hastings algorithms to get Monte Cano estimates for the posterior quantities of interest. We also present some considerations for the selection of models using discrepancy measures between the fitted model and the data (Pearson residuais) and using the predictive densities (Bayes factor) estimated by MCMC (Markov Chain Monte Cano). We present a numerical example to illustrate the proposed methodology.

Este trabalho apresenta um método de apoio ao processo de mapeamento da abstração de generalização para o Modelo Relacional, o qual proporciona um conjunto completo de opções de mapeamento. A definição e avaliação destas opções de mapeamento foram realizadas considerando-se alguns aspectos da estrutura conceituai da abstração de generalização. Tais aspectos estão relacionados às restrições de sobreposição e participação, e em particular, ao atributo critério, o qual define a especialização de um tipo genérico em tipos específicos. Além disso, considerou-se outros fatores, representados por propriedades, que fazem parte das características básicas de uma ocorrência da abstração de generalização. Para conduzir os analistas e projetistas na escolha de uma opção de mapeamento apropriada, é apresentada uma árvore de decisão, que foi construída de acordo com as restrições e propriedades definidas, as quais são identificadas como relevantes em cada ocorrência da abstração de generalização. Para a validação do desenvolvimento teórico das técnicas de mapeamento que foram propostas, e também, para o tratamento completamente automatizado da abstração de generalização, desde a representação em um modelo orientado a objetos até sua representação relacional, foi construída uma fermenta. / This dissertation presents a method to support the generalization abstraction mapping process for relational model in order to offer a complete set of options for mapping. The definition and evaluation of these options were carried out by considering some aspects of conceptual structure, of the generalization abstraction. Such aspects are related to overlapping and disjoint restrictions, and, particularly, to attribute criterion which defines the specialization of a generic type into specific types. Furthermore, other factors were considered and represent by properties which are part of the basic characteristics of an occurrence of generalization abstraction. To conduct the analysts and designs to choose an appropriate option for the mapping a decision tree is presented. It was built according to the defined restrictions and properties identified as relevant in each occurrence of generalization abstraction. For the validation of the theoretical mapping techniques proposed here and for the completely automated treatment of generalization abstraction, from the representation in an object oriented model to its relational representation, a tool was developed.

Problemas com a escrita podem afetar o desempenho de profissionais de maneira marcante, principalmente no caso de pesquisadores e acadêmicos que precisam escrever com proficiência e desembaraço não apenas na língua materna, mas também em uma ou mais línguas estrangeiras. Atualmente, o inglês é a língua dominante para a escrita e divulgação de pesquisas técnicas e científicas. Para amenizar os problemas desses usuários da língua inglesa, que sofrem interferência da língua materna quando escrevem em inglês ou se sentem incapazes de gerar construções e composições lingüísticas de tal idioma, foi desenvolvido o ambiente modular de auxílio e ensino da escrita técnica, chamado AMADEUS (Alvfiable Árticle DEvelopment for User Support). A estrutura do AMADEUS consiste em várias ferramentas inter-relacionadas ferramenta de referência, ferramenta de suporte, ferramenta de crítica e ferramenta tutorial. A ferramenta de critica, objeto de estudo deste trabalho, fornece conhecimento estrutural em um nível textual maior que um parágrafo, ou seja, visa indicar o conjunto mais apropriado de componentes das estruturas esquemática e de componentes específicos de cada uma das \'tias seções de um artigo. Essa ferramenta proporciona o desenvolvimento da criatividade no processo de escrita de um texto, assim como a escrita de textos apropriados a um propósito e audiência específicos (por exemplo, para a comunidade de Inteligência Artificial). Este trabalho explora a abordagem de críticas para ensinar a escrita técnica utilizada por uma comunidade de pesquisa específica, a CHI (Conference on Human Factors in Computing Systems). Apresentamos tanto um modelo para a construção de ferramentas de critica para a escrita técnica, quanto um modelo de documentos (artigos técnicos) que deixa explícito os objetivos e convenções da comunidade escolhida e usamos essa teoria explícita para ensinar a escrita de novos artigos neste domínio. Baseado neste modelo de ferramenta foi construído um protótipo de uma ferramenta de crítica para a comunidade CHI, utilizando um corpus de artigos da CHF96. Finalmente, o protótipo foi avaliado de acordo com os critérios de operacionalidade e praticidade. A questão da operacionalidade foi avaliada através da análise da interação de usuários com diferentes graus de competência da escrita técnica em inglês. Para a questão da praticidade, a estendibilidade, portabilidade, personalização, e custo de implementação foram estudados. / Writing scientific papers in English, the língua franca of Science, is often a severe limitation for the career of many a non-native English user. In addition to difficulties in choosing appropriate sentences and collocations which appear with high frequency in scientific texts, non-natives also face problems related to interference from their mother tongue (L1 interference). In order to overcome some of these difficulties, we developed a leaming environment for scientific writing named AMADEUS (Amiable Article DEvelopment for User Support). AMADEUS targets the understanding of the diverse processes involved in the creation of successfill scientific papas. Its overall architecture embodies both advising and tutoring tools, which are called Reference, Support, Critic and Tutoring tools. The Critic Tool helps less-experienced writers to create sections of papers. The tool offers hints (or critiques) as to how better structure the section rather than offer a rigid frame of schematic and specific components for each section. It helps the writing of papers suitable for a purpose and specific audience (for example, the Artificial Intelligence community). The aim of this research is to explore the critiquing approach to teach the scientific writing used by a specific community. We present both, a model for the development of critiquing tools dedicated to the scientific writing and a model of documents which makes explicit the goals and idiosyncrasies of the target community. A prototype system lias been implemented and evaluated for the CHI community (Conference on Human Factors in Computing Systems). A critical analysis of the system\'s architecture and function focusses on two questions: does it work? and is it practical? To anwer the workability question, samples of the system\'s interaction with users with different writing backgrotmds are analyzed. To answer the practicality question, the extendibility, tailorability, portability, and cost-effectiveness of the system is studied.

Este trabalho cobre as principais tecnologias de redes de comunicação de alto desempenho e suas aplicações. O enfoque principal é o estudo e a seleção de um padrão de rede de alta velocidade adequado para a implementação de sistemas computacionais paralelos de alto desempenho. Os resultados do estudo feito foram aplicados no SPP2, uma arquitetura paralela baseada em computadores pessoais desenvolvida no LCAD-ICMC-USP. É proposta uma nova topologia de rede de alto desempenho para essa máquina baseada em componentes Myrinet. A nova rede de comunicações do SPP2 atende perfeitamente os requisitos iniciais do sistema. Os testes de desempenho realizados mostram um desempenho muito superior ao padrão de rede originalmente adotado no SPP2 e aos padrões de rede comumente utilizados em redes locais de estações de trabalho. A arquitetura SPP2, com o novo sistema de comunicações, representa um grande passo na disseminação do processamento paralelo por apresentar características como baixo custo, alto desempenho, facilidade de construção e ampla disponibilidade de componentes para atualização do seu desempenho. / This work presents some technologies and applications of high performance computa networks. The main goal is the study and selection of a computer network standard for the implementation of high performance parallel computer systems. Results from the study phase were applied to the SPP2, a parallel architecture based on personal computers developed at the LCAD-ICMC-USP. A new topology of a high performance communication network is proposed for the SPP2, based on Myrinet components. The new communication network complies with the original requirements for the SPP2. Performance evaluation tests were conducted and show a much higher performance than the original SPP2 communication network and the network standards commonly used in workstation networks. The SPP2 architecture and its new communication network are a big step towards the dissemination of parallel processing, presenting low price, high performance, easy implementation and large availability of components, allowing for easy updating of performance.

Neste trabalho, desenvolvemos uma análise para modelos de componentes de variância. Assumindo diferentes densidades a priori para os parâmetros do modelo de componentes de variância com 2 ou 3 componentes de variância, exploramos o uso de métodos de aproximação de Laplace para obter as quantidades a posteriori de interesse. Também estudamos a importância de uma boa parametrização para a obtenção de resultados precisos. Além disso, também consideramos distribuições não-normais para os efeitos aleatórios e desenvolvemos um estudo comparativo considerando diferentes conjuntos de dados. / In this work, we develop a Bayesian analysis for variance component models. Assuming different prior densities for the parameters of the model with 2 or 3 variance components, we explore the use of Laplace approximation methods to find the posterior summaries of interest. We also study the importance of a good parametrization to get accurate results. We also consider non-normal distribution for the randon effects and we develop a comparative study considering different data sets.