Apresenta-se um modelo matemático que avalia numericamente a estabilidade do estado estacionário para escoamentos água-ar em sistemas pipeline-riser de geometria variável. Uma análise a partir da teoria de estabilidade linear é aplicada a um modelo matemático adequado ao escoamento água-ar no sistema pipeline-riser. O modelo considera equações de continuidade para a fase líquida e para a fase gasosa, admite-se escoamento unidimensional e em condição isotérmica. O líquido é considerado incompressível enquanto que a fase gasosa é considerada um gás ideal. Admite-se uma equação de momento simplificada para mistura onde despreza-se a inércia (NPW - Modelo No Pressure Wave) e o padrão de escoamento local é definido com base nas condições do escoamento e na inclinação local. Assim, a intermitência severa é controlada principalmente pela gravidade no riser e pela compressibilidade do gás no pipeline. Tanto a correlação de fluxo de deriva quanto o cálculo da queda de pressão por atrito, adotados como lei de fechamento do modelo, são determinados em função do padrão de escoamento. Injeção de gás e válvula de choke são consideradas, respectivamente, na base e no topo do riser. O modelo é aplicado à sistemas pipeline-riser com escoamento água-ar citados na literatura. Os resultados da análise de estabilidade linear numérica são comparados aos resultados experimentais e numéricos apresentando uma excelente concordância. / A mathematical model that numerically evaluates the stability of the stationary state for hilly terrain air-water flows systems is presented. Numerical linear stability analysis is performed to a suitable mathematical model for the two-phase flows in a pipeline-riser system. The mathematical model considers the continuity equations for the liquid and gas phases, one-dimensional flow and isothermal conditions. The liquid is assumed incompressible while the gas phase is considered as an ideal gas. A simplified momentum equation for the mixture, neglecting inertia (NPW - No pressure wave model) is considered and the local flow pattern is defined based on the flow conditions and the local inclination. In this way, severe slugging is controlled mainly by gravity in the riser and compressibility in the pipeline. The void fraction and friction pressure drop, utilized as closure laws, are determined based on the local flow pattern. Gas injection at the bottom of the riser and a choke valve at the top are considered. The model is applied to air-water pipeline-riser systems reported in the literature. Numerical linear stability analysis results are compared with experimental and numerical results reported in the literature with excellent agreement.

Vazamentos decorrentes de acidentes envolvendo dutos constituem uma fonte potencial de contaminação das águas subsuperficiais, superficiais e dos componentes dos meios físico e biológico, em geral. Neste trabalho são analisados os problemas ambientais decorrentes de possíveis vazamentos dos produtos transportados no poliduto OSBRA, no trecho situado entre Porto Ferreira e Ribeirão Preto (SP). Este trecho está localizado em uma área de intensa ocupação agrícola, atravessando extensa área de recarga da Formação Botucatu e de basaltos fraturados pertencentes à Formação Serra Geral, além de vários canais de drenagem. Todas estas áreas estão, portanto, sujeitas à contaminação em caso de acidentes envolvendo o duto. Neste trabalho são apontados os principais agentes deflagadores de possíveis acidentes no trecho e analisados os diferentes contextos de contaminação de acordo com as características do meio físico e do produto liberado. / Leakage from pipeline constitute a potential source of groundwater and surface water contamination as well as to geological and biological environment components. In this research the environmental problems due to leaking of petroleum products transported by OSBRA pipeline, which runs between Porto Ferreira and Ribeirão Preto (SP), are analyzed. It is located in an area of intense agricultural management, crossing large and recharge area of Botucatu Formation and fractured basaltic rocks from Serra Geral Formation. All these areas are, therefore, subject to the contamination in case of accidents involving the pipeline. The aim of this research is to analyze the agents responsible by the accidents and to determine the different types of contamination according to the main characteristic of the environment and spill material.

O dimensionamento de sistemas de transporte hidráulico de polpas minerais exige especial atenção à medida que partículas grossas apresentam um comportamento de sedimentação no interior dos tubos. Dentro desta situação, a velocidade de transporte da polpa mineral deve ter magnitude suficiente para suspender e transportar os sólidos, evitando que os mesmos se depositem na base da tubulação. O bombeamento de polpas minerais em tubos horizontais contendo partículas grossas constituiu o objeto desta tese. Um levantamento sobre a literatura corrente foi realizado e, através de procedimentos experimentais, obteve-se um banco de dados para o modelamento da velocidade crítica (VC), isto é, a velocidade mínima em que ocorre a formação de um leito móvel na base do tubo, apresentando magnitude ligeiramente superior à velocidade de deposição VD, caracterizada pelo início da deposição das partículas na base dos dutos. Para a realização dos ensaios, foram construídas duas unidades experimentais de bombeamento de polpa mineral, onde foram estudadas as seguintes variáveis: i) gradiente de pressão por metro de tubo horizontal (\'delta\'P/L), ii) velocidade média do fluxo (V), iii) perfil de concentração de sólidos ao longo da seção transversal, iv) fator de forma através da função de esfericidade das partículas (\'psi\'), v) densidade do sólido e do líquido, vi) concentração volumétrica dapolpa mineral, vii) granulometria dos sólidos e viii) diâmetro da tubulação. A primeira unidade experimental foi montada com tubulação em PVC transparente de diâmetro interno de 25,4mm e a segunda unidade foi construída em PVC branco com um trecho de 2m em acrílico transparente, apresentando diâmetro interno de 50,8mm. A velocidade critica (VC) para cada condição estudada foi determinada visualmente, através das seções transparentes da tubulação. As amostras utilizadas neste trabalho foram: concentrados de apatita e hematita e o mineral quartzo. As frações granulométricas estudadas foram inseridas em duas classes de tamanho, sendo a primeira classe passante em 297µm e retida em 249µm e a segunda classe passante em 149µm e retida em 105µm. Os resultados permitiram determinar um novo modelo semiempírico para VC, alcançando desvios menores que 10% para as velocidades preditas em relação aos valores de velocidades observadas experimentalmente. / The design of hydraulic systems of slurry transport demands a special attention due to coarse particles present a settling behavior inside the pipes. In this situation, the transport velocity should have order of magnitude sufficient to promote the suspension and the transport of particles, avoiding the solids deposition at the bottom of pipe. The transport of mineral slurries containing coarse particles was the primary goal of the thesis. A survey of the available literature was done and through the experimental tests could be possible to raise a data bank in order to develop a new best fit correlation for the critical velocity (VC) which included the particle shape effect, through the sphericity function. VC could be defined as the minimum velocity where a moving bed of particles takes place at the bottom of the horizontal pipe and it is slightly above the deposition velocity VD, which could be characterized by a bed of stationary particles at the bottom of pipe. The research was conducted using two recirculating pipe test rigs with transparent PVC pipe of 25.4mm and 50.8mm internal diameter with slurry concentrations from 8% up to 27% by volume. The material used was apatite and hematite concentrates and quartz mineral, clustered in two classes of size range (-0.297+0.210mm; -0.149+0.105mm), where the variables were: i) Head losses per meter of horizontal pipe (\'delta\'P/L), ii) Mean transport velocity (V), iii) solids distribution profile, iv) particle shape effect, through the sphericity function (\'psi\'), v) density of particles and liquid, vi) Volumetric concentration of slurries, vii) particles size and viii) pipe diameter. The critical velocity (VC), for each studied condition, was visually determined through the transparent sections of the pipes. The results have yielded a new semi empirical model to predict the critical velocity, yielding a deviation of less than 10% from the observed values of experimental data for VC.

Les systèmes de communication modernes exigent des débits de plus en plus élevés afin de traiter des volumes d'informations en augmentation constante. Ils doivent être flexibles pour pouvoir gérer des environnements multinormes, et évolutifs pour s'adapter aux normes futures. Pour ces systèmes, la qualité du service (QoS) doit être garantie malgré l'évolution des technologies microélectroniques qui augmente la sensibilité des circuits intégrés aux perturbations externes (impact de particules, perte de l'intégrité du signal, etc.). La tolérance aux fautes devient un critère important pour améliorer la fiabilité et par conséquence la qualité de service. Cette thèse s'inscrit dans la continuité des travaux menés au sein du laboratoire LICM concernant la conception architecturale d'une chaîne de transmission à haut débit, faible coût, et sûre de fonctionnement. Elle porte sur deux axes de recherche principaux : le premier axe porte sur les aspects rapidité et flexibilité, et en particulier sur l'étude et l'implantation d'architectures parallèles-pipelines dédiées aux codeurs convolutifs récursifs. Le principe repose sur l'optimisation des blocs calculant le reste de la division polynomiale qui constitue l'opération critique du codage. Cette approche est généralisée aux filtres récursifs RII. Les caractéristiques architecturales principales recherchées sont une grande flexibilité et une extensibilité aisée, tout en préservant la fonctionnalité ainsi qu'un bon équilibre entre quantité de ressources utilisées (et donc surface consommée) et performances obtenues (vitesse de fonctionnement) ; le deuxième axe de recherche porte sur le développement d'une méthodologie de conception de codeurs sûrs en présence de fautes, améliorant ainsi la tolérance de circuits intégrés numériques. L’approche proposée consiste à ajouter aux codeurs des blocs supplémentaires permettant la détection matérielle en ligne de l'erreur afin d'obtenir des architectures sûrs en présence des fautes. Les solutions proposées permettent d'obtenir un bon compromis entre complexité et fréquence de fonctionnement. Afin d'améliorer encore le débit du fonctionnement, nous proposons également des versions parallèles-pipelines des codeurs sûrs. Différents campagnes d'injection de fautes simples, doubles, et aléatoires ont été réalisées sur les codeurs afin d'évaluer les taux de détection d’erreurs. L'étude architectures sûrs de fonctionnement a ensuite été étendue aux décodeurs parallèles-pipeline pour les codes cycliques en blocs. L'approche choisie repose sur une légère modification des architectures parallèles-pipeline développées / Nowadays, modern communication systems require higher and higher data throughputs to transmit increasing volumes of data. They must be flexible to handle multi-norms environments, and progressive to accommodate future norms. For these systems, quality of service (QoS) must be guaranteed despite the evolution of microelectronics technologies that increase the sensitivity of integrated circuits to external perturbations (impact of particles, loss of signal integrity, etc). Fault-tolerance techniques are becoming more and more an important criteria to improve the dependability and the quality of service. This thesis’work continues previous research undertaken at the LICM laboratory on the architectural design of high-speed, low-cost, and dependable transmission systems. It focuses on two principal areas of research : The first research area concerns the speed and flexibility aspects, particularly on the study and implementation of parallel-pipelined architectures dedicated to recursive convolutional encoders. The principle is based on the optimization of blocks that calculate the remainder of the polynomial division which constitute the critical operation of the encoding. This approach is generalized to recursive IIR filters. The main architectural characteristics being aimed are high flexibility and scalability, yet preserving a good trade-off between the amount of resources used (and hence, area consumption) and the obtained performance (operation speed). The second topic concerns the developing of a methodology for designing FS (fault-secure) encoders, improving the tolerance of digital integrated circuits. The proposed approach consists in adding an extra blocks to the encoders, allowing online error detection. The proposed solutions offer a good compromise between complexity and frequency operation. For even higher throughput, parallel-pipelined implementations of FS encoders were considered. Different fault injection campaigns of single, double, and random errors were applied to the encoders in order to evaluate error detection rates. The study of dependable architecture was extended to pipeline-parallel decoders for cyclic block codes. This approach is based on a slight modification of the parallel-pipeline architectures developed at LICM laboratory, introducing some redundancy in order to make it dependable

A morfologia matemática fornece ferramentas poderosas para a realização de análise de imagens em baixo nível e tem encontrado aplicações em diversas áreas, tais como: visão robótica, inspeção visual, medicina, análise de textura, entre outras. Muitas dessas aplicações requerem processamento em tempo real e para sua execução de forma eficiente freqüentemente é utilizado hardware dedicado. Também, a tarefa de projetar operadores morfológicos manualmente para uma dada aplicação não é trivial na prática. A programação genética, que é um ramo relativamente novo em computação evolucionária, está se consolidando como um método promissor em aplicações envolvendo processamento de imagens digitais. Seu objetivo primordial é descobrir como os computadores podem aprender a resolver problemas sem, no entanto, serem programados para essa tarefa. Essa área ainda não foi muito explorada no contexto de construção automática de operadores morfológicos. Assim, neste trabalho, desenvolve-se e implementa-se uma arquitetura original, de baixo custo, reconfigurável por meio de instruções morfológicas e lógicas geradas automaticamente através de uma aproximação linear baseada em programação genética, visando-se o processamento morfológico de imagens em tempo real utilizando FPGAs de alta complexidade, com objetivos de filtragem, reconhecimento de padrões e emulação de filtros desconhecidos de softwares comerciais, para citar somente algumas aplicações. Exemplos de aplicações práticas envolvendo imagens binárias, em níveis de cinza e coloridas são fornecidos e seus resultados são comparados com outras formas de implementação. / Mathematical morphology supplies powerful tools for low level image analysis, with applications in robotic vision, visual inspection, medicine, texture analysis and many other areas. Many of the mentioned applications require dedicated hardware for real time execution. The task of designing manually morphological operators for a given application isnot always a trivial one. Genetic programming is a relatively new branch of evolutionary computing and it is consolidating as a promising method for applications of digital image processing. The main objective of genetic programming is to discover how computers can learn to solve problems without being programmed for that. In the literature little has been found about the automatic morphological operators construction using genetic programming. In this work, the development of an original reconfigurable architecture using logical and morphological instructions generated automatically by a linear approach based on genetic programming is presented. The developed architecture is based on Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) and has among the possible applications, image filtering, pattern recognition and filter emulation. Binary, gray level and color image practical applications using the developed architecture are presented and the results are compared with other implementation techniques.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2017-10-09T22:34:41Z No. of bitstreams: 1 MATHUES BRITO DE OLIVEIRA Disserta??ov.pdf: 5287293 bytes, checksum: 8d3e3b854b5799f16c0b61b6a5d33f1c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T22:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MATHUES BRITO DE OLIVEIRA Disserta??ov.pdf: 5287293 bytes, checksum: 8d3e3b854b5799f16c0b61b6a5d33f1c (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 / The assembly of bacterial genomes consists of a process of reordering fragments so that the original genome can be represented. However, to maximize the results of genome assembly, some steps are required, for instance, read quality analysis and preprocessing, repetition identification and quality check. The process of assembly of genomes is a complex step that involves the type of sequencing that was used, there are several types of sequencers which imply different characteristics for each one for example: fragments size, throughput, among others. Analyzing these characteristics requires the use of several computational tools, to assist in all the processes mentioned above, and since the range of software available is quite broad and distinct, it is necessary for the user to learn to work with this computational diversity, dominating often knowledge that is not of the biological area, implying in less time for a deepening in biological questions. Based on this context, we developed a pipeline to perform an automated fragment analysis, read preprocessing, genome assembly and orientation of contigs, having as the assembly the main objective of the pipeline and that it will be managed by a Web application called GATOOL (Genome Assembly Tool). Aiming to evaluate the performance of the application, tests were carried out with two samples of prokaryotic organisms, which are: Bacillus amyloliquefaciens and Serratia marcescens. Also perform a test with seven SRA samples. Both organisms are sequenced on the Ion PGMTM platform. The tools used to perform the assembly were SPAdes and Velvet, both assemblers use de Bruijn graph algorithm as a paradigm for the assembly of the genome, after this stage the resulting set of contigs was ordered through the CONTIGuator, which is a reference ordering. We observed that the interface GATOOL allowed a quick and easy execution of several steps and processes in the field of genome assembly, including the assembly of two prokaryotic species in an automated way, thus facilitating the use and accomplishment of such processes by any user. / A montagem de genomas bacterianos ? um processo de reordena??o de fragmentos, de forma que se possa representar o genoma original. Entretanto, para que a montagem de um genoma seja realizada visando maximizar os resultados, ? preciso que algumas etapas sejam cumpridas, por exemplo: a an?lise dos fragmentos, o pr?-processamento destes fragmentos e novamente uma repeti??o do processo de an?lise, para verificar a efic?cia do pr?-processamento realizado. O processo de montagem de genomas ? uma etapa complexa, que envolve o tipo de sequenciamento que foi utilizado. Existem diversos tipos de sequenciadores, o que implica caracter?sticas distintas em cada um, como por exemplo: tamanho dos fragmentos, quantidade de fragmentos gerados por corrida, dentre outros. Analisando essas caracter?sticas, faz-se necess?ria a utiliza??o de diversas ferramentas computacionais para auxiliar a todos os processos citados anteriormente e, como a gama de softwares dispon?veis ? bem ampla e distinta, ? importante que o usu?rio domine essa diversidade computacional, contendo muitas vezes conhecimentos que n?o s?o da ?rea biol?gica, implicando menos tempo para um aprofundamento das quest?es biol?gicas. Com base neste contexto, prop?em-se um pipeline para a realiza??o da an?lise de fragmentos, pr?-processamento dos fragmentos, montagem de genomas e orienta??o de contigs, tendo como a montagem o objetivo principal do pipeline e este ser? gerenciado por uma aplica??o web chamada GATOOL (Genome Assembly Tool). Visando avaliar o desempenho da aplica??o, foram feitos testes com duas amostras de organismos procariontes, que s?o: Bacillus amyloliquefaciens e Serratia marcescens. Tamb?m foram realizados testes com sete amostras SRA. Ambos os organismos est?o sequenciados na plataforma Ion PGMTM. Os montadores usados foram o SPAdes e o Velvet, ambos montadores, utilizam o algor?tmo grafo de Bruijn como paradigma para a montagem do genoma; ap?s esta etapa, o conjunto de contigs resultante foi ordenado atrav?s do CONTIGuator, que ? uma ordena??o por refer?ncia. Observamos que a interface GATOOL permitiu uma execu??o r?pida e f?cil de diversas etapas e processos no campo da montagem de genomas, inclusive realizando a montagem de duas esp?cies procariontes de maneira automatizada, facilitando assim a utiliza??o e realiza??o de tais processos por qualquer usu?rio.

O Licenciamento Ambiental é instrumento que se mostra com estreita ligação com processos de avaliação de impacto ambiental, e somente deve ser concedido após a certeza da conciliação entre a atividade e a qualidade ambiental. No Estado de São Paulo é usado o Relatório Ambiental Preliminar (RAP) como forma de se analisar a viabilidade ambiental de empreendimentos. Concluiu-se que o mesmo não serve como elemento no processo de licenciamento de gasodutos, pois não exige a necessidade de estudo de alternativas locacionais, e em sendo assim, seu uso não garante que a atividade analisada demonstre viabilidade ambiental, função fundamental de qualquer Estudo de Impacto Ambiental. O estudo de viabilidade ambiental necessita instrumentos que atribuam confiabilidade ao processo decisório e a Avaliação de Risco Ambiental (ARA) é uma ferramenta importantíssima, pois complementa a avaliação sobre a viabilidade ambiental do empreendimento, e se mostra útil para o Licenciamento Ambiental de atividades. Dessa forma, o principal motivo de escolha desta ferramenta decorre do fato de seu uso servir como instrumento para tomadas de decisões mais racionais e efetivas onde exista possibilidade de danos, o que a torna de suma importância na verificação da viabilidade ambiental de um empreendimento. A ARA foi aplicada ao transporte de gás natural por gasodutos, porque este combustível tem ganhado maior espaço na matriz energética do Brasil, com crescente tendência de expansão. Concluiu-se que a ARA deve ser usada desde o início do processo de licenciamento, já para a obtenção da primeira das licenças que é a LP. Com isso, os riscos são avaliados e usados como critério fundamental para o estudo de localização do traçado do gasoduto. Dessa maneira, os riscos de fatalidades associados a acidentes com gasodutos são reduzidos, garantindo mínimos riscos à população / Environmental Licensing is a tool showing great connection with the environmental impact assessment process, and should only be granted after the conciliation between activity and environmental quality is verified. The State of Sao Paulo has implemented the Preliminary Environmental Report (PER), which is used to evaluate the environmental suitability of activities. As it does not require consideration of all location (siting) and technology alternatives, the use of PER for licensing purposes does not assure under any circumstance that the analyzed activity presents environmental suitability, which is a fundamental role of any environmental impact study. Environmental suitability evaluation needs instruments to increase reliability to decision making, and Risk Assessment (RA) is a very important tool because it complements the analysis about the activity's environmental suitability, making it essential for the Environmental Licensing process. RA was applied to the conveying of natural gas through pipes because the Brazilian natural gas network has been expanding for the last few years. It was concluded that RA should be used from the beginning of the environmental licensing process, adopting associated risks as fundamental criteria for location study of the gas pipe route, which is an essential condition to define the environmental suitability of the proposed activity. This way, fatality risks posed by the gas lines are reduced, assuring minimal risks to the population/environment

O gás natural é uma fonte alternativa ao petróleo. É uma fonte de energia considerada mais limpa e segura dentre as fontes de energias não renováveis e, por isso, vem aumentando sua participação na matriz energética. Deste modo, impulsionou a criação e ampliação de diversas malhas de gasodutos. O objetivo do presente trabalho é simular redes de gasodutos utilizando ferramentas computacionais disponíveis no mercado. O HYSYS® foi adequado para simular longos gasodutos lineares. Portanto, a estratégia sequencial modular foi adequada para estas configurações. Contudo, não apresentaram bons resultados para redes. O software gratuito iiSE apresenta bons resultados para redes complexas, comprovando que os softwares orientados a equações são mais apropriados para sistemas com paralelismo. / Natural gas is an alternative source for oil. It is an energy source considered more clean and safe among the non-renewable energy sources and, therefore, its participation is increasing in the energy matrix. In this way, spurred the creation and expansion of several meshes of pipelines. The objective of this study is to simulate gas pipeline networks using computational tools available on the market. The HYSYS ® was suitable to simulate long linear gas pipelines. Therefore, the sequential modular strategy was appropriate for these settings. However, did not provide good results for networks. The free software iiSE presents good results for complex networks, proving that the software orixented to equations are more suitable for systems with parallelism.

O etanol, produto proveniente da indústria sucroalcooleira, um dos setores mais importantes da economia brasileira, atrai a atenção dos países desenvolvidos. O aumento de sua demanda em todo o mundo, motivado por razões econômicas e ambientais, impulsiona sua exportação. O volume exportado passou de 750 milhões de litros em 2003 para 3,5 bilhões de litros em 2006 e os produtores estimam que em cinco anos este volume alcance 6,5 bilhões de litros. Diante da perspectiva de acréscimo nas exportações, e do fato de quase 90% da produção brasileira concentra-se no Centro-Sul, esta dissertação tem por objetivo analisar as alternativas de transporte de etanol para exportação no médio prazo, baseado no plano de investimentos proposto pelo projeto do corredor de exportação de etanol da Transpetro, um dos investimentos propostos para melhorar a eficiência logística do transporte de etanol. Tais investimentos pretendem atender a demanda instalada pelo mercado internacional de forma satisfatória, garantindo o suprimento do combustível e prevenindo o surgimento de gargalos logísticos motivados por falta de infra-estrutura suficiente para o escoamento da produção. Foram avaliadas três alternativas de transporte que representam a movimentação de etanol das unidades produtoras aos portos: alternativa rodoviária, alternativa rodo-dutoviária, e alternativa rodo-hidro-dutoviária. Definidas as alternativas, foram identificadas as trinta principais zonas produtoras de etanol e analisadas as alternativas específicas para cada uma. Assim, foi possível identificar as principais vantagens competitivas das alternativas de transporte por região produtora e verificar os ganhos derivados do transporte por dutos e pela hidrovia no escoamento da produção de etanol até os principais portos. / Ethanol, a product originated from the sugarcane and ethanol industry, one of the most important sectors in the brazilian economy is attracting the interest of the developed countries. The exportation of ethanol is stimulated by the increasing worldwide demand driven by economic and environmental reasons. The exported volume increased from more than 750 million liters in 2003 to 3.5 billion liters in 2006 and, in the next five years, the brazilian producers expect that this volume will reach 6.5 billion liters. Because of this expectation in increasing exportations of ethanol, and being aware that the center-south region of Brazil produces almost 90% of the brazilian ethanol, the objective of this dissertation is to analyze the alternatives of transportation of ethanol for exportation in the medium term. This study is based in the Transpetro´s corridor of ethanol exportation investment plan, which is one of the proposed investments to increase the logistic efficiency of the transportation of ethanol. These investments intend to satisfactorily fulfill the demand of the international market, guaranteeing the supply of ethanol and preventing the appearance of logistic gaps due to lacks of infra-structure for transporting the product. Three alternatives of transportation were evaluated, representing the transportation of ethanol from the manufacturing units to the ports: roadway alternative, road-pipeline alternative and road-waterway-pipeline alternative. After the definition of these alternatives, the thirty major manufacturing zones of ethanol were defined and each zone had these alternatives analyzed. As a result, the major competitive advantages of the transportation alternatives by zone were identified. Also, the potential gains of transporting ethanol to the major seaports by pipelines and waterways were evaluated.

The rapidly increasing number of cores available in multicore processors does not necessarily lead directly to a commensurate increase in performance: programs written in conventional languages, such as C, need careful restructuring, preferably automatically, before the benefits can be observed in improved run-times. Even then, much depends upon the intrinsic capacity of the original program for concurrent execution. Using software techniques to parallelize the sequential application can raise the level of gain from multicore systems. Parallel programming is not an easy job for the user, who has to deal with many issues such as dependencies, synchronization, load balancing, and race conditions. For this reason the role of automatically parallelizing compilers and techniques for the extraction of several threads from single-threaded programs, without programmer intervention, is becoming more important and may help to deliver better utilization of modern hardware. One parallelizing technique that has been shown to be an effective for the parallelization of applications that have irregular control flow and complex memory access patterns is Decoupled Software Pipeline (DSWP). This transformation partitions the loop body into a set of stages, ensuring that critical path dependencies are kept local to a stage. Each stage becomes a thread and data is passed between threads using inter-core communication. The success of DSWP depends on being able to extract the relatively fine-grain parallelism that is present in many applications. Another technique which offers potential gains in parallelizing general purpose applications is slicing. Program slicing transforms large programs into several smaller ones that execute independently, each consisting of only statements relevant to the computation of certain, socalled, (program) points. This dissertation explores the possibility of performance benefits arising from a secondary transformation of DSWP stages by slicing. To that end a new combination method called DSWP/Slice is presented. Our observation is that individual DSWP stages can be parallelized by slicing, leading to an improvement in performance of the longest duration DSWP stages. In particular, this approach can be applicable in cases where DOALL is not. In consequence better load balancing can be achieved between the DSWP stages. Moreover, we introduce an automatic implementation of the combination method using Low Level Virtual Machine (LLVM) compiler framework. This combination is particularly effective when the whole long stage comprises a function body. More than one slice extracted from a function body can speed up its execution time and also increases the scalability of DSWP. An evaluation of this technique on six programs with a range of dependence patterns leads to considerable performance gains on a core-i7 870 machine with 4-cores/8-threads. The results are obtained from an automatic implementation that shows the proposed method can give a factor of up to 1.8 speed up compared with the original sequential code.