Orientador: Philippe R. B. Devloo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:41:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantanaMandujano_MisaelLuis_M.pdf: 4470927 bytes, checksum: a58a9b3da400c530213aebce5412c437 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Na engenharia muitos fenômenos fisicos são modelados usando equações diferenciais. O método dos elementos finitos é bastante eficiente para resolver numericamente estas equações. Muitas aplicações levam a sistemas com grande quantidade de equações e incógnitas (problemas de grande escala), que para serem resolvidos necessitam de técnicas especializadas. A ferramenta mais atual para resolver problemas de grande escala é o processamento em paralelo. Essa ferramenta é usada emconjunto com a técnica da subestruturação, que consiste em dividir o domínio do problema, gerando uma malha que é chamada de malha grossa. Usando a malha grossa monta-se um sistema de equações que é chamado de sistema reduzido. Este sistema é resolvido usando o método do gradiente conjugado pré-condicionado. Este trabalho tem duas partes: a primeira é implementar a técnica de subestruturação usando o paradigma da programação orientada a objetos. A segunda parte propõe a construção de um précondicionador resultante da mudança de bases dos contornos das subestruturas para bases hierárquicas / Abstract: In Engineering many physical phenomena are modeled using differential equations. The finite element method is very efficient to solve these equations numerically. Many applications lead to very large problems, whose solution requires specialized methods. The most recent tool for solving large scale problems is the parallel processing. This tool is used together with the substructuring technique, which consists in splitting the domain of the problem, generating a coarse mesh. The coarse mesh is assembled into a system of equations named the reduced system. This system is solved by using the pre-conditionedconjugate gradient. This work includes two parts: the first one is the implementation of substructuring using the object oriented programming paradigm. The second part is devoted to the construction of a pre-conditioner resulting ftom the modification of the shape functions on the contours of the substructures into hierarchical basis functions / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VargasCuervo_CarlosHerman_M.pdf: 997903 bytes, checksum: f57f08714783491a870a9ec5929a807f (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: Philippe R. B. Devloo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EricoCorreiada_M.pdf: 5032711 bytes, checksum: 4fe1436b0c7050e49f330ffc7bcc6e54 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Com o advento dos grandes computadores para processamento paralelo, veio a possibilidade de um aumento na dimensão dos problemas viáveis e diminuição do tempo de resposta para simulações por elementos finitos. Este trabalho trata da paralelização de um ambiente orientado a objetos, próprio para o desenvolvimento de aplicações de elementos finitos. Com este ambiente, baseado em arquiteturas de memória distribuída, todo o processamento é dividido em mais de um processador desde a leitura dos dados e montagem das malhas parciais, até a solução e geração dos arquivos de saída. A solução do sistema global de equações, gerado pelo problema de elementos finitos, deve utilizar neste trabalho, um algoritmo de gradiente conjugado pré condicionado paralelo, também desenvolvido como parte deste trabalho. Uma aplicação implementada com base no ambiente paralelizado de elementos finitos, poderá ser executada tanto nos grandes computadores paralelos, como em redes locais de estações de trabalho, o que viabilizará o estudo de problemas que antes não podiam ser analisados, seja por falta de memória ou pelo excessivo tempo de processamento... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: After the advent of big computers for paralIel processing, came the possibility of increasing the dimension of the viable problems and decreasing the time for answer with finite element simulations. This work deals the paralIelization of an object oriented environment for developing finite element applications. With this environment, based on distributed memory architectures, alI computations are divided into more than one processor, since the data reading and building partial meshes, until the system solving and writing output files. For solving the global system of equations, generated by the finite element problem, will be used a parallel pre-conditioned conjugate gradient algorithm, developed also as a part of this work. An application developed based on the paralIel finite element environment, can be executed as in big paralIel computers as well in local net of workstations, making possible the study of problems that couldn't be analysed before, because of a lack of memory or excessive processing time... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Alcir Jose Monticelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T21:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_AntonioCesarBaleeiro_D.pdf: 17259473 bytes, checksum: 0027ce4831c35a7fc9825ed7df928494 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho focaliza o problema de análise de contingências e as técnicas de cálculo do fluxo de potência ótimo com restrições de segurança. A abordagem do fluxo de potência ótimo está essencialmente voltada para o alívio de violações de limites de fluxos de potência ativa em ramos (sobrecargas) através de ações sobre os controles ativos. O enfoque fundamenta-se na linearização do modelo do sistema elétrico, utiliza a técnica de programação linear e algoritmos de análise de contingências. As restrições de segurança são geradas a partir de uma classificação prévia das contingências para identificar os casos críticos; são incorporadas capacidades corretivas pós-contingências e a construção das restrições baseia-se nas metodologias de Stott e Benders. Quanto à análise de contingências, foram investigadas duas classes de métodos, os diretos e os iterativos. Melhoramentos foram introduzidos nos métodos iterativos do gradiente conjugado pré-condicionado (como a ordenação minimum spanning tree e um pré-condicionador adequado ao problema de análise de contingências) para tomá-Ios competitivos com os métodos diretos; contingências simples e múltiplas são analisadas. Por meio do sistema PVM, as implementações desenvolvidas nesta tese foram transportadas para um ambiente de processamento distribuído, ou seja, estações de trabalho interligadas em rede local, formando uma máquina paralela virtual. Foi também pesquisada a elaboração de programas tolerantes a falha. Foram realizados vários testes e simulações com implementações seqüenciais e distribuídas para validar os algoritmos elaborados, inclusive com dados do Sistema Interligado Brasileiro / Abstract: This work is focused on the contingency analysis problem and the techniques involved with the security constrained optimal power flow calculation. The optimal power flow approach ia essentially directed to alleviate the violations of the active power flows in branches (overloads) through adions over the active controIs. This approach ia based in the linearization of the electric system model, using linear progr"-mming techniques and contingency anaJysis algorithms. The security constraints are generated from a previous contingencies classmcation in order to identify the critica1 situations; post-contingency corrective capabilities are incorporated and the Stott and Benders methodologies are used to build up such restrictions. Two contingency anaJysis classes of methods were investigated: the iterative and the direct methods. Improvements were introduced into pre-conditioned conjugate gradient iterative method (the minimum sp"-nning tree ordering and a pre-conditioner adequated to the contingency analysis for example) in order to make them as well efficient as the direct methods are; simple and multiple contingency are analyzed. The implementations developed in this thesis were ported to a distributed processing environment through the PVM system, creating a virtual parallel machine with severaJ workstations connected through a local network. The fault- tolerant approach ia also investigated. Severa! simulations and tests were performed, using sequentiaJ and distributed programs, to validate the proposed aJgorithms, including the Brazilian Interconnected Power System data / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Alcir Jose Monticelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_ClaudioRenatoThomas_M.pdf: 8090049 bytes, checksum: 0e06f75d3dd6da2465bbb98db4246318 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova abordagem do inicializador para o planejamento da expansão de sistemas de transmissão de energia elétrica, utilizando-se o modelo de Times Assíncronos ( Times-A). Nenhum dos algoritmos para otimização com satisfação de restrições funciona sem fragilidade. Esses algoritmos tendem a ser lentos, e as heurísticas pouco confiáveis. É por isso que, ao invés de se procurar algoritmos novos e melhores, tem-se experimentado meios de usar os já existentes em conjunto, de tal forma que eles consigam fazer o que separadamente não conseguem. Essa é a idéia do que se denomina Time Assíncrono , que normalmente combina implementações de vários métodos heurísticos, na busca das melhores soluções possíveis para problemas complexos. Uma parte importante do processo de planejamento é a determinação de famílias de soluções iniciais contendo características atrativas. Essas soluções em geral contém linhas e conjuntos de linhas (blocos construtivos) que aparecerão mais tarde nas soluções ótimas obtidas via métodos como os Algoritmos Genéticos, Simulated Annealing e Busca Tabu. Acredita-se que uma paralelização destes métodos via Times Assíncronos poderá ser altamente eficaz. Assim, neste trabalho buscou-se caminhar nessa direção. Como um primeiro passo, foi implementada uma versão de Times-A para resolver o problema de inicialização do problema de planejamento estático, utilizando-se os métodos heurísticos aproximados de Garver, Mínimo Esforço e Mínimo Corte de Carga. Testes foram realizados em uma rede heterogênea de estações para sistemas de pequeno, médio e grande porte. O processamento paralelo do sistema foi implementado através do software PVM (Parallel Virtual Machine), e as primitivas correspondentes utilizadas na programação são apresentadas nos apêndices / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarceloAdorni_D.pdf: 7371964 bytes, checksum: 18ebac90b6df32c8e5e60228982ed91e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho tem como principal objetivo o estudo de técnicas de inteligência artificial aplicadas ao problema da reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica. O estudo da teoria de conjuntos nebulosos permitiu a inserção do conhecimento dos operadores e o tratamento de dados imprecisos. O custo de operação de chaves, quantificado e qualificado por uma função de pertinência, é proposto para simular as decisões dos operadores através de um algo ritmo heurístico que busca a restauração da rede, com poucas operações de chaveamento. A definição de operadores algébricos com números nebulosos possibilitou o desenvolvimento de um estimado r de estado que obtém o estado da rede através de números complexos nebulosos. Uma análise teórica sobre os principais mecanismos que atuam e controlam um algoritmo genético e um estudo das práticas de operação de redes de distribuição permitiram: definir uma codificação para o problema; propor alternativas para gerar as soluções iniciais; inserir o conhecimento dos operadores para atender às restrições de rede radial e conexa; propor funções adequadas para classificar as soluções; realizar combinações e alterações nas soluções; compondo um algoritmo genético que, aplicado ao problema da reconfiguração de redes, sempre encontra uma solução ótima. A inserção do custo nebuloso de operação de chaves, a utilização de um fluxo de carga específico e a aplicação de processamento paralelo, permitiram o desenvolvimento de um programa computacional para a reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica em tempo real / Abstract: This work has as the main objective an analysis about artificial intelligence techniques applied to the electrical distribution system reconfiguration problem. The study of fuzzy theory allowed the operators knowledge insertion and the imprecision dates treatment. A fuzzy switch cost operation is proposed to simulate the operators' decision through a heuristic algorithm that searches the network restoration with minimum switch operations. The definition of algebraic operators with fuzzy numbers allowed the development of a state estimator that obtains the network state by fuzzy complex numbers. A theoretical study about the main mechanisms that act and control the genetic algorithms and an investigation about the network distribution operation practices allowed: to define a codification to the problem; to propose alternatives to generate the initial solutions; to insert the operators knowledge to attend the radial and connection network constraints; to propose an appropriate function to classify the solutions; and to apply combinations and alteration in the solutions; composing a genetic algorithm that, when applied to the network reconfiguration problem, always reaches an optimal solution. The fuzzy switch cost insertion, a specific load flow utilization, and the parallel processing implementation, allowed the development of software to electrical distribution network reconfiguration in real time / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Léo Pini Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T13:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakashima_NatashaSayuriDias_M.pdf: 3103281 bytes, checksum: 8241ca52a460ba9e5002a04b4660e03f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O BioCrowds é um modelo para simulação de multidões virtuais, proposto por Alessandro Bicho (2009), baseado no algoritmo de colonização do espaço, o qual foi originalmente concebido para geração de padrões de nervuras em folhas vegetais e de ramificações em árvores. Em sua implementação sequencial, o BioCrowds apresenta uma diminuição na taxa de quadros por segundo em simulações com grande número de indivíduos. O presente trabalho implementa uma proposta para a simulação de multidões virtuais utilizando o BioCrowds através de técnicas de computação paralela para unidade de processamento gráfico (GPU). Aborda-se também a inclusão no modelo do efeito de pressão (pushing), o qual está relacionado a cenários onde há grande densidade de indivíduos. Para a paralelização do algoritmo utilizou-se a plataforma OpenCL juntamente com a plataforma CUDA, presente nas placas NVIDIA. Nas simulações realizadas com o algoritmo BioCrowds paralelo, obteve-se um aumento na taxa de quadros por segundo mantendo a qualidade da simulação dos comportamentos emergentes em multidões reais / Abstract: BioCrowds is a method for crowd simulation proposed by Alessandro Bicho (2009) based on the biologically-motivated space colonization algorithm. This algorithm was originally introduced to model leaf venation patterns and the branching architecture of trees. However, the increase on the number of individuals corresponds to a decrease on the framerate of the simulation. This work implements a solution to simulate virtual crowds using the BioCrowds and parallel computing. Additionally it approaches an extension of BioCrowds to treat simulation scenarios where there is a narrowing in the route. This effect is named pushing. The proposed parallel algorithm was implemented using the OpenCL and NVIDIA CUDA framework. The simulations with this algorithm resulted in a increase on the framerate, maintaining the reproduction of emergent behaviors on real crowds / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Marco Aurelio Amaral Henriques / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T22:49:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HidalgoCosta_JuanCarlos_M.pdf: 13769528 bytes, checksum: 1d199df760b41c0662ce500698f0b90d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os computadores conectados pela Internet oferecem em conjunto um grande poder de cômputo, o qual deve continuar crescendo nos próximos anos. Eles podem ser vistos como um Computador Maciçamente Paralelo Virtual com memória distribuída que pode ser usado na resolução de problemas de grande porte. Existem várias propostas que visam tirar proveito da Internet como um computador virtual, utilizando Java como linguagem independente de plataforma. Entretanto, a maior parte destes projetos não trata, ou trata de forma superficial, a necessidade de se ter um sistema de arquivos que garanta a viabilidade e eficiência do processamento paralelo. Este trabalho propõe um sistema de arquivos distribuído baseado em grupos de servidores e voltado a plataformas para o processamento maciçamente paralelo na Internet. São propostos mecanismos para atender os requisitos fundamentais de sistemas deste tipo, eliminando as principais deficiências dos sistemas de arquivos convencionais. São apresentados e discutidos os resultados obtidos nos testes de uma implementação de referência do sistema de arquivos sobre JOIN, uma plataforma de processamento maciçamente paralelo virtual baseada na Internet. Esta implementação se mostrou confiável, robusta e aumentou a versatilidade da plataforma JOIN / Abstract: The total computing power offered by all computers connected to Internet is huge and increasing. Since the birth of the World Wide Web, new proposals have been made on how to take advantage of the enormous computing power represented by these computers. The proposals are based on the availability of WWW browsers to access resources distributed in the network and on the proliferation of Java as a platform independent language. The computers are grouped in a kind of massively parallel virtual computer, aimed at solving large problems. File systems are a necessary - and often forgotten - feature of these virtual machines. File systems for worldwide virtual machines should be efficient, highly available and fault tolerant. The virtual machines proposed so far either have no File System or provide very simple and inefficient solutions. This work proposes a distributed file system based on Groups of Servers, which was implemented and tested on top of JOIN, a platform for massively parallel processing on Internet. The test results showed that the file system is reliable, robust and makes the parallel platform more versatile / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ruben Augusto Romero Lazaro, Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_SergioAzevedode_D.pdf: 11876459 bytes, checksum: 5fe45b6ab623e895fe15f36e44d5bd24 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas diversas metaheuristicas combinatorias para a resolução do problema do planejamento da expansão da transmissão dos sistemas de energia eletrica analisado do ponto de vista estatico e a longo prazo, dentre as quais uma versão paralela da metodologia ¿simulated annealing¿ e diversas versões paralelas de algoritmos geneticos; alem de um time assincrono cujos agentes são variantes destas metaheuristicas. Todas estas versões são inicializadas por um time assincrono de algoritmos heuristicos construtivos e executadas em um ambiente de processamento distribuido composto por uma rede heterogenea de estações SUN, sistema operacional SunOS, com biblioteca para processamento paralelo PVM. Foram feitos diversos testes para os sistemas: Garver (6 barras/15 ramos), Sul brasileiro (46 barras/79 ramos), Norte-Nordeste brasileiro (87 barras/179 ramos) e sistema colombiano (93 barras/155 ramos), e os resultados comprovam a eficacia das metodologias propostas quando comparados com os resultados das versões seriais de cada metaheuristica isoladamente, bem como mostram uma redução significativa nos tempos de processamento / Abstract: In this work, several combinatorial metaheuristics are developed for solving the transmission expansion planning problem of electric power systems that is analysed considering the static and long-term approach, e.g. a parallel version of the simulated annealing methodology and several parallel versions of a genetic algorithms, besides an asynchronous team which agents are variants of these metaheuristics. All of these versions are initialized by an asynchronous team of constructive heuristic algorithms, executed in a distributed processing environment, composed of a heterogeneous network of SUN workstations, SunOS, with PVM parallel processing library. Several tests are effectuated for the systems: Garver (6 busses/15 branches); brazilian South (46 busses/79 branches), brazilian North/Northeast (87 busses/179 branches) and the colombian system (93 busses/155 branches). The results show the efficiency of the proposed methodologies when compared to the serial versions of each metaheuristic isolatedely, as well as a significative reduction on the processing times / Doutorado / Engenharia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ricardo de Oliveira Anido / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conceicao_DarioVieira_M.pdf: 2160223 bytes, checksum: ebf18e2f4e144875c36dd8c5da967522 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A rápida expansão da tecnologia de comunicação sem fio e dos serviços de satélite proporcionaram o aparecimento de um novo paradigma no campo da ciência da computação, chamado computação móvel Nos sistemas móveis as soluções para o problema de distribuição diferem das existentes em computação distribuída convencional, devido a características intrínsecas do ambiente móvel, tais como: desconexão, mobilidade, estreita banda passante, alta latência, baixa capacidade de armazenamento e consumo de energia. Assim, embora as soluções básicas de problemas distribuídos sejam bem entendidas, uma análise de algumas destas em relação ao ambiente de computação móvel pode ser de vital importância na busca de novas soluções, adequadas a este ambiente. Esta dissertação analisa aspectos de um problema específico em sistemas distribuídos - consistência de dados - no contexto de computação móvel. São apresentados um novo modelo de execução de transação e um novo protocolo de gravação e recuperação de estados globais consistentes, ambos formando um arcabouço de consistência de dados adequado ao ambiente de computação móvel. / Abstract: The fast advance in wireless communication technologies and satellites service have enabled the appearance of a new paradigm in computer science, called mobile computing. Solutions to problems in mobile computing are different from those to traditional distributed systems, due to a set of inherent characteristics of mobile environment, like: mobility, frequent disconnection, low bandwidth, high latency, reduced storage capacity-limited battery life and small screen sizes. Therefore, although the basic issues in the traditional distributed environment are well understood, a review of some of these issues with respect to the mobile environment are useful to comprehend those characteristics. In this dissertation it is proposed a new transaction model and a new checkpoint protocol for the mobile environment. The transaction model and checkpoint protocol form an adequate framework for data consistency to mobile computing environment. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação