Este trabalho tem por objetivo apresentar novos desenvolvimentos e a evolução do conceito de manobras de paralelismo entre alimentadores aéreos primários de distribuição, bem como os efeitos eletromagnéticos provocados por manobras em tempo real, visando a segurança operacional dos equipamentos e operadores de campo. São apresentadas propostas para fechamento de subestações transformadoras de transmissão em anel, através de alimentadores aéreos primários, além de algoritmo simplificado para a operação e despacho do sistema. Uma nova metodologia de operação em tempo real foi desenvolvida através de algoritmo de viabilidade usando dados do SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Esta metodologia de operação oferece algumas vantagens como o restabelecimento de cargas interrompidas, o isolamento de trechos defeituosos na rede de distribuição aérea, bem como o atendimento de serviços programados no sistema elétrico de potência. Para essa metodologia é feita uma análise das grandezas elétricas e capacidades dos equipamentos envolvidos, bem como dos ajustes e parâmetros dos dispositivos de proteção, de forma a obter sucesso na operação da rede em tempo real. O estudo foi baseado em manobras reais em alimentadores aéreos de distribuição da AES Eletropaulo. A validação do modelo que direcionou para o sucesso das manobras em tempo real foi baseada principalmente em simulações de transitórios eletromagnéticos, fluxo de carga e curto-circuito através dos programas ATP e CYMDIST. / This work aims to present new developments and the evolution of the parallelism switch operation concept among distribution primary overhead feeders, as well as the electromagnetic effects caused by switch operations in real time, in order to keep field operators and equipments in safety. Hereby are presented some proposals for closed-loop arrangement between two power transmission substations through overhead feeders and a simplified algorithm for the system\'s operation and dispatch as well. A new real time operation methodology was developed through viability algorithm using the SCADA\'s (Supervisory Control and Data Acquisition) database. This operation methodology offers some advantages such as restoration of interrupted loads, isolation of the faulty section in the overhead distribution network as well as scheduled services. For this methodology was made an analysis of the electric magnitudes and of the involved equipment capabilities, as well as the protection devices\' adjustments and parameters, so as to obtain successful in real time operation. The study was based on actual switch operations over the distribution overhead feeders of AES Eletropaulo. The validation of the model that drove to the real time switch operations success was mainly based on electromagnetic transients simulations, load flow and short-circuit in ATP (Alternative Transient Program) and CYMDIST softwares.

[pt] Alexandre Plastino em sua tese de doutorado apresenta um ambiente de desenvolvimento de aplicações paralelas SPMD (Single Program, Multiple Data) denominado SAMBA que permite a geração de diferentes versões de uma aplicação paralela a partir da incorporação de diferentes algoritmos de balanceamento de carga disponíveis numa biblioteca própria. O presente trabalho apresenta uma ferramenta de geração de carga dinâmica integrada a este ambiente que possibilita criar, em tempo de execução, diferentes perfis de carga externa a serem aplicados a uma aplicação paralela em estudo. Dessa forma, pretende-se permitir que o desenvolvedor de uma aplicação paralela possa selecionar o algoritmo de balanceamento de carga mais apropriado frente a condições variáveis de carga externa. Com o objetivo de validar a integração da ferramenta ao ambiente SAMBA, foram obtidos resultados da execução de duas aplicações SPMD distintas. / [en] Alexandre Plastino s tesis presents a framework for the development of SPMD parallel applications, named SAMBA, that enables the generation of different versions of a parallel application by incorporating different load balancing algorithms from an internal library. This dissertation presents a dynamic workload generation s tool, integrated to SAMBA, that affords to create, at execution time, different external workload profiles to be applied over a parallel application in study. The objective is to enable that a parallel application developer selects the most appropriated load balancing algorithm based in its performance under variable conditions of external workload. In order to validate this integration, two SPMD applications were implemented.

Una característica fundamental de los sistemas de software es que se construyen desde el principio sabiendo que deberán incorporar cambios a lo largo de su ciclo de vida. Todos los libros que tratan sobre ingeniería de software coinciden en que los sistemas son evolutivos. Incluso al evaluar el esfuerzo que se debe invertir en un proyecto de software, se considera que un 20% está en el desarrollo y 80% se aplica al mantenimiento (Pfleeger & Atlee, 2009). Ian Sommerville estima que el 17% del esfuerzo de mantenimiento se invierte en localizar y eliminar los posibles defectos de los programas (Sommerville, 2006). Por ello, conseguir programas libres de errores es uno de los principales objetivos que se plantea (o se debería plantear) el desarrollador frente a cualquier proyecto de software. Por otro lado, las limitaciones a la integración impuestas por factores físicos como son la temperatura y el consumo de energía, se han traducido en la integración de unidades de cómputo en un único chip, dando lugar a los procesadores de múltiples núcleos. Para obtener la máxima eficiencia de estas arquitecturas, es necesario el desarrollo de programas concurrentes (Grama, Gupta, Karypis, & Kumar, 2003). A diferencia de los programas secuenciales, en un programa concurrente existen múltiples hilos en ejecución accediendo a datos compartidos. El orden en que ocurren estos accesos a memoria puede variar entre ejecuciones, haciendo que los errores sean más difíciles de detectar y corregir. En cómputo de altas prestaciones donde los tiempos de ejecución de las aplicaciones pueden variar de un par de horas hasta días, la presencia de un error no detectado en la etapa de desarrollo adquiere una importancia mayor. Por este motivo, resulta indispensable contar con herramientas que ayuden al programador en la tarea de verificar los algoritmos concurrentes y desarrollar tecnología robusta para tolerar los errores no detectados. En este contexto, la eficiencia de los programas monitorizados se ve comprometida por el overhead que introduce el proceso de monitorización. Este trabajo forma parte de las investigaciones para la tesis doctoral del autor en el tema "Software para arquitecturas basadas en procesadores de múltiples núcleos. Detección automática de errores de concurrencia". Como tal, su aporte constituye un estudio de las técnicas y métodos vigentes en la comunidad científica aplicados a la detección y corrección de errores de programación en programas concurrentes. Las siguientes secciones constituyen una introducción al proceso de detectar, localizar y corregir errores de software en programas secuenciales y se explican las complicaciones introducidas por los programas concurrentes. El Capítulo 2 trata los distintos errores que se pueden manifestar en programas concurrentes. El Capítulo 3 resume los antecedentes en técnicas de detección y corrección de errores de concurrencia y se justifica la elección de las violaciones de atomicidad como caso de error más general. El Capítulo 4 explica las características de un algoritmo de detección de violaciones de atomicidad, y da detalles de su implementación. El Capítulo 5 contiene las características de la plataforma de experimentación y de la metodología empleada. El Capítulo 6 proporciona los resultados del trabajo experimental. Finalmente, se presentan las conclusiones del trabajo y se proponen las líneas de investigación futuras.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-31T13:42:08Z No. of bitstreams: 1 EANES TORRES PEREIRA - TESE PPGCC 2012..pdf: 39887093 bytes, checksum: 570185e1726a2a0fa7462d7d12352db5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T13:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EANES TORRES PEREIRA - TESE PPGCC 2012..pdf: 39887093 bytes, checksum: 570185e1726a2a0fa7462d7d12352db5 (MD5) Previous issue date: 2012-06 / Nesta tese, investiga-se o problema da detecção de faces que apresentam grandes variações de orientação. Foram identificados fatores capazes de influenciar os resultados quando determinadas métricas de avaliação são utilizadas. Por exemplo, se a métrica empregada leva em consideração as áreas de detecção obtidas pelos classificadores e as áreas rotuladas por humanos (groundtruth), a forma como as imagens detectadas são marcadas inteferirá nos resultados. Em relação ao aspecto de recorte das faces, os resultados experimentais comprovam que se forem incluídas regiões externas da face para treinamento, os resultados de detecção são melhorados. ara lidar com todos esses fatores, foi proposta e implementada uma abordagem para a detecção de faces que explora a invariância por treinamento para gerar uma árvore de classificadores com menor complexidade computacional do que outras abordagens propostas na literatura, capaz de lidar com grandes variações de orientação no plano da imagem. A fim de tornar factível o treinamento dos classificadores dessa árvore, é apresentada uma abordagem híbrida de paralelização para o método de treinamento de classificadores proposto por Viola e Jones (2004). A abordagem de detecção de faces proposta obteve resultados superiores àqueles obtidos por Rowley, Baluja e Kanade (1998b) e Viola e Jones (2004). Apenas uma das abordagens concorrentes, aquela proposta por Huang et al. (2007), obteve resultados superiores, porém por uma pequena diferença. Apesar disso, a abordagem proposta nesta tese possui menor complexidade computacional em termos de quantidade de níveis da árvore de classificadores e quantidade de nós de processamento. / In this thesis, the problem of detecting faces that present high variations of orientation is investigated. Some factores were identified that may infiuence the detection results when some evaluation metrics are used. For example, if the applied metric takes in consideration the detected áreas obtained by the classifiers and the human labeled áreas (groundtruth), the way as the detected images are marked will interfere in the computed results. In relation to the face image cropping aspect, the experimental results show that if externai regions of the faces are included for training, the detection results will be better. To deal with ali those factors, it was proposed and implemented an approach to face detection that explores the invariance by training to yield classifier tree with lower computational complexity than other approaches in the state of the art, and able to deal with high angle in-plane orientations. To make the training of the cascades of classifiers feasible, a hybrid parallel approach of the training method of Viola e Jones (2004) was proposed. The parallel approach is able to achieve superlinear speedup, as it was demonstrated in the experiments. The face detection approach obtained higher results than those obtained by Rowley, Baluja e Kanade (1998a), and Viola e Jones (2004). Only one of the evaluated approaches obtained higher results, that proposed by Huang et al. (2007). However, the approach proposed in this thesis has lower computational complexity in terms of quantity of leveis in the classifier tree, and quantity of processing nodes.

DANTAS, Allberson Bruno de Oliveira. Uma interface de programação distribuída para aplicações em otimização combinatória. 2011. 86 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T17:57:51Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_abodantas.pdf: 805347 bytes, checksum: c9671608a7d738f843239856e546e201 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T12:23:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_abodantas.pdf: 805347 bytes, checksum: c9671608a7d738f843239856e546e201 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T12:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_abodantas.pdf: 805347 bytes, checksum: c9671608a7d738f843239856e546e201 (MD5) Previous issue date: 2011 / This work was motivated by the need of exploiting the potential of distributed paralelism in combinatorial optimization applications. propose a distributed programming interface, To achieve this goal, we in which we cherish two main requirements: e ciency and reuse. The rst stems from the need of HPC (High applications require maximum possible performance. Performance Computing) Therefore, we specify our interface as an extension of the MPI library, which is assumed to be e cient for distributed applications. The reuse requirement must make compatible two important features: asynchronism and collective operations. Asynchronism must be present at our interface, once most of combinatorial optimization applications have an asynchronous nature. Collective operations are features that should be available in the interface, so that they can be used by applications in their execution. In order reach the reuse requirement, we based this interface on the Event- and Pulse-driven Models of Distributed Computing, once they are asynchronous and allow the incorporation of collective operations. We implemented partially the interface de ned in this work. In order to validate the use of the inteface by combinatorial optimization applications, we selected two applications and implemented them using our interface. They are the Branch-and-Bound technique and the Maximum Stable Set Problem (MSSP). We also provide some experimental results. / Este trabalho foi motivado pela necessidade da exploração do potencial do paralelismo distribuído em aplicações em Otimização Combinatória. Para tanto, propomos uma interface de programação distribuída, na qual prezamos dois requisitos principais: eficiência e reuso. O primeiro advém da necessidade de aplicações de CAD exigirem máximo desempenho possível. Assim sendo, especificamos esta interface como uma extensão da biblioteca MPI, a qual é assumida como eficiente para aplicações distribuídas. O requisito reuso deve tornar compatíveis duas características importantes: assincronismo e operações coletivas. O assincronismo deve estar presente na interface, uma vez que as aplicações em Otimização Combinatória, em sua maioria, possuem uma natureza assíncrona. Operações coletivas são funcionalidades que devem estar disponíveis na interface, de modo que possam ser utilizadas por aplicações em suas execuções. Tendo em vista atender o requisito reuso, baseamos esta interface nos Modelos de Computação Distribuída Dirigidos por Eventos e por Pulsos, pois os mesmos são assíncronos e permitem a incorporação de operações coletivas. Implementamos parcialmente a inteface definida neste trabalho. Tendo em vista validar uso desta inteface por aplicações em Otimização Combinatória, selecionamos duas aplicações e as implementamos utilizando a interface. São elas a técnica Branch-and-Bound e o Problema do Conjunto Independente Máximo (CIM). Fornecemos também alguns resultados experimentais.

[pt] A evolução do campo de programação tradicionalmente troca desempenho por abstrações mais poderosas capazes de simplificar o trabalho do programador. É possível observar os efeitos dessa evolução na área de programação paralela. Tipicamente, a programação paralela se concentra em alto desempenho baseado no paradigma procedural para atingir o mais alto rendimento possível, porém determinar o ponto em que deve-se trocar desempenho por abstrações mais poderosas continua um problema em aberto. Com o advento de novas ferramentas e bibliotecas de sistema que fornecem melhor desempenho sem a intervenção do programador, a crença de que o programador da aplicação deve otimizar o código de comunicação começa a ser questionada. De acordo com a crescente demanda por soluções paralelas de larga escala tornando-se evidentes, problemas como complexidade de código, poder de modelagem e projeto, manutenibilidade, desenvolvimento rápido, maior segurança e reuso, deverão ser considerados quando for necessário decidir que abordagem usar. Nesse trabalho, investigamos o custo do uso de camadas de abstração de mais alto-nível e que podem prover muitos benefícios para desenvolvedores de aplicações paralelas. Além disso argumentamos que o uso de linguagens interpretadas pode ajudar na abstração da arquitetura de processador surgindo a oportunidade para otimizar as máquinas virtuais sem que isso afete o código da aplicação do usuário. / [en] The evolution of the field of programming traditionally trades performance for more powerful abstractions that are able to simplify the programmer’s work. It is possible to observe the effects of this evolution on the parallel programming area. Typically parallel programming focuses on high performance based on the procedural paradigm to achieve the highest possible throughput, but determining the point in which one should trade performance for more powerful abstractions remains an open problem. With the advent of new system level tools and libraries that deliver greater performance without programmer’s intervention, the belief that the application programmer should optimize communication code starts to be challenged. As the growing demand for large scale parallel solutions becomes noticeable, problems like code complexity, design and modeling power, maintainability, faster development, greater reliability and reuse, are expected to take part on the decision of which approach to use. In the present work, we investigate the use of higher-level abstraction layers that could provide many benefits for the parallel application developer. We argue that the use of interpreted languages may aid the abstraction of the processor architecture providing an opportunity to optimize the virtual machines without affecting the user’s application code.

[pt] Nos últimos anos, a tendência por aumentar o desempenho de um microprocessador, como uma solução alternativa para a crescente demanda por recursos computacionais de aplicações e sistemas, diminuiu significativamente. Isto levou a um aumento do interesse em utilizar ambientes multi-processados. Embora muitos modelos e bibliotecas tenham sido desenvolvidos para oferecer suporte à programação concorrente, garantir que vários fluxos de execução acessem recursos compartilhados de forma controlada continua a ser uma tarefa complexa. A biblioteca Luaproc, que oferece suporte para a concorrência em Lua, mostrou alguma promessa em termos de desempenho e casos de uso. Nesta tese, nós estudamos a biblioteca Luaproc e incorporamos-lhe novas funcionalidades a fim de torná-la mais amigável e estender o seu uso a novos cenários. Primeiro, nós apresentamos as motivações para nossas extensões a Luaproc, discutindo formas alternativas de lidar com as limitações existentes. Em seguida, nós apresentamos requisitos, características da implementação e limitações associadas a cada um dos mecanismos desenvolvidos como soluções alternativas a essas limitações. Finalmente, nós utilizamos as funcionalidades incorporadas na implementação de algumas aplicações concorrentes, a fim de avaliar o desempenho e testar o funcionamento adequado de tais mecanismos. / [en] In recent years, the tendency to increase the performance of a microprocessor, as an alternative solution to the increasing demand for computational resources of both applications and systems, has decreased significantly. This has led to an increase of the interest in employing multiprocessing environments. Although many models and libraries have been developed to offer support for concurrent programming, ensuring that several execution ows access shared resources in a controlled way remains a complex task. The Luaproc library, which provides support for concurrency in Lua, has shown some promise in terms of performance and cases of use. In this thesis, we study the Luaproc library and incorporate to it new functionalities in order to make it more user friendly and extend its use to new scenarios. First, we introduce the motivations to our extensions to Luaproc, discussing alternative ways of dealing with the existing limitations. Then, we present requirements, characteristics of the implementation, and limitations associated to each of the mechanisms implemented as alternative solutions to these limitations. Finally, we employ the incorporated functionalities in implementing some concurrent applications, in order to evaluate the performance and test the proper functioning of such mechanisms.

O recente crescimento da utilização de Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) em aplicações científicas, que são voltadas ao desempenho, gerou a necessidade de otimizar os programas que nelas rodam. Uma ferramenta adequada para essa tarefa é o modelo de desempenho que, por sua vez, se beneficia da existência de uma ferramenta de extração de informações de desempenho para GPUs. Este trabalho cobre a criação de um gerador de microbenchmark para instruções PTX que também obtém informações sobre as características do hardware da GPU. Os resultados obtidos com o microbenchmark foram validados através de um modelo simplificado que obteve erros entre 6,11% e 16,32% em cinco kernels de teste. Também foram levantados os fatores de imprecisão nos resultados do microbenchmark. Utilizamos a ferramenta para analisar o perfil de desempenho das instruções e identificar grupos de comportamentos semelhantes. Também testamos a dependência do desempenho do pipeline da GPU em função da sequência de instruções executada e verificamos a otimização do compilador para esse caso. Ao fim deste trabalho concluímos que a utilização de microbenchmarks com instruções PTX é factível e se mostrou eficaz para a construção de modelos e análise detalhada do comportamento das instruções. / The recent growth in the use of tailored for performance Graphics Processing Units (GPUs) in scientific applications, generated the need to optimize GPU targeted programs. Performance models are the suitable tools for this task and they benefits from existing GPUs performance information extraction tools. This work covers the creation of a microbenchmark generator using PTX instructions and it also retrieves information about the GPU hardware characteristics. The microbenchmark results were validated using a simplified model with errors rates between 6.11% and 16.32% under five diferent GPU kernels. We also explain the imprecision factors present in the microbenchmark results. This tool was used to analyze the instructions performance profile, identifying groups with similar behavior. We also evaluated the corelation of the GPU pipeline performance and instructions execution sequence. Compiler optimization capabilities for this case were also verified. We concluded that the use of microbenchmarks with PTX instructions is a feasible approach and an efective way to build performance models and to generate detailed analysis of the instructions\' behavior.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5312.pdf: 1746409 bytes, checksum: f1bdfc6eec1ef747466c9ed99d5d8835 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / Multicore processors allow applications to explore thread-level parallelism in order to enable improvements on the elapsed time. The sharing of the memory subsystem and the discrepancy between the speeds of processors and memory access operations, however, may entail limitations to the scalability caused by thread competition for the resources. The automatic determination of the appropriate number of threads for an application that ensure efficient executions, although widely desired, is a non-trivial problem. This work aimed to evaluate the factors limiting the scalability of OpenMP parallel applications related to the contention for shared resources in multicore processors, with the goal of identifying the characteristics of applications that limit their scalability. It was found that memory accesses are a major limitation to the performance gains with parallelism. The granularity, indicating the ratio of memory accesses to processing, has been verified as being an important performance factor of parallel executions. Estimates of granularity can be obtained from the applications' source code. Different data access modes, however, point to the need to estimate the combination of granularity with information about the data access locality to properly determine the scalability of applications. / Processadores multicore permitem que aplicações explorem paralelismo no nível de threads para habilitar melhorias no tempo de conclusão da execução. O compartilhamento do subsistema de memória e a disparidade entre as velocidades dos processadores e das operações de acesso à memória, contudo, podem implicar em limitações na escalabilidade causadas pela competição das threads pelos recursos. A determinação da quantidade apropriada de threads que garanta execuções eficientes para uma aplicação é um problema não trivial cuja obtenção automatizada é amplamente desejada. Neste trabalho, buscou-se avaliar os fatores limitantes para a escalabilidade de aplicações paralelas com OpenMP relacionados à contenção pelos recursos compartilhados em processadores multicore, com o objetivo de identificar características das aplicações que limitem sua escalabilidade. Constatou-se que os acessos à memória são a principal limitação aos ganhos de desempenho com o paralelismo. A granularidade, que indica a proporção de acessos à memória em relação ao processamento, foi verificada como sendo um indicativo importante do desempenho das execuções paralelas. Estimativas de granularidade podem ser obtidas a partir do código-fonte das aplicações. Diferentes modos de acessos aos dados apontam, todavia, para a necessidade de combinação da estimativa de granularidade com informações sobre a localidade dos acessos aos dados para determinar corretamente a escalabilidade das aplicações.

O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade do fechamento dos diastemas interincisivos superiores, verificando sua correlacao com a largura inicial desses espacos, a sobressaliencia, a sobremordida e o paralelismo de raizes. A amostra foi composta por 30 pacientes com pelo menos um diastema, com largura minima de 0,77mm e media do somatorio dos tres diastemas interincisivos de 2,64mm (DP = 1,46; minimo= 0,77; maximo= 8,04). Todos os pacientes apresentavam os caninos superiores permanentes com, no minimo, a metade da coroa intrabucal. As mensuracoes foram realizadas em modelos de estudo (largura dos diastemas, sobressaliencia e sobremordida) e radiografias panorâmicas (paralelismo de raizes), obtidos nos estagios pre-tratamento, final de tratamento e, pelo menos, 2,4 anos pos-tratamento. Os resultados da analise de variancia para medidas repetidas demonstraram que a recidiva do diastema mediano foi significante (media= 0,45mm, DP= 0,66), mas foi estatisticamente menor do que sua largura inicial, e os diastemas entre os incisivos centrais e laterais permaneceram fechados, na maioria dos casos. Ocorreu recidiva do diastema mediano em 18 pacientes (60% da amostra) e 19 pacientes apresentaram reabertura de pelo menos um dos diastemas interincisivos. De acordo com a analise de regressao multipla, os unicos fatores associados a recidiva do diastema mediano foram a largura pretratamento deste espaco (p=0,000) e a alteracao da sobressaliencia durante o periodo pos-tratamento (p=0,046). Nao foi encontrada associacao entre o paralelismo de raizes e a recidiva dos diastemas interincisivos. / This study evaluated the stability of maxillary anterior diastemas closure and its association with relapse and dental casts variables (interincisor width, overjet and overbite) and also with root parallelism. Sample comprised 30 patients with at least one pretreatment anterior diastema of 0.77mm or greater after eruption of maxillary permanent canines. Data were obtained from dental casts and panoramic radiographs taken pretreatment, posttreatment and at least 2 years postretention. The sum of initial mean width of the diastemas was 2.64mm (SD=1.46, minimum=0.77). Repeated measures analysis of variance demonstrated significant relapse of median diastema (mean=0.45mm, SD=0.66) but this value was statistically slighter than its initial width, and closure of diastemas located between central incisors and lateral incisors showed great stability. Relapse of median diastema occurred in 18 cases, and 19 patients showed at least one space recurrence. Only initial diastema severity width and relapse of overjet showed association with the relapse of median diastema. There was no association between interincisor diastemas relapse and root parallelism.