nÃo hà / The Min-Degree Constrained Minimum Spannig Tree - MD-MST is to find a minimum spanning tree of a graph where each vertex is a leaf of the tree or satisfies a constraint of minimum degree. The leaf vertices are called terminals and the others are the central vertices. We define and study a variation of this problem, which we denote MDF-MST, where the terminal and central vertices are fixed. We show that the problem is NP-Hard and is in FPT, parameterized by the number of central vertices. We also identify cases where the problem becomes polynomial. We propose several integer programming formulations for the problem and compare the quality of lower bound generated by their linear relaxations. We propose and teste a Lagrangian Relaxation for the problem, which we also use to define Lagrangian heuristics. We define greedy heuristics, a VND Local search and a VNS heuristic. We present a Bendersâs Decomposition. We propose a new general heuristic that combines ingredients from the Bendersâs decomposition with subgradient method, which we call subgradient heuristic. We apply this heuristic to the MDF-MST. All these algorithms have been implemented, tested and compared among them and with the CPLEX solver. The computational efficiency of the proposed algorithms, especially the Lagrangian heuristics, is comparable with that of CPLEX, and even better in several cases. Some of these algorithms were adapted for the MD-MST and DC-MST (inthelatter,thedegreeconstraintisofmaximumdegree). Whencomparingthecomputational results with the literature, we conclude that the algorithms are competitive. / O Problema de Ãrvore Geradora MÃnima com RestriÃÃo de Grau MÃnimo (Min-Degree Constrained Minimum Spannig Tree - MD-MST) consiste em encontrar uma Ãrvore geradora mÃnima de um grafo onde cada vÃrtice ou à folha da Ãrvore ou satisfaz uma restriÃÃo de grau mÃnimo. Os vÃrtices folhas sÃo chamados terminais e os demais sÃo os centrais. Definimos e estudamos uma variaÃÃo desse problema, que denotamos MDF-MST, onde os terminais e centrais sÃo definidos a priori. Mostramos que o problema à NP-DifÃcil e està na Classe FPT, parametrizado pelo nÃmero de centrais. Identificamos tambÃm casos onde o problema torna-se polinomial. Propomos vÃrias formulaÃÃes de programaÃÃo inteira para o problema e comparamos teÃrica e computacionalmente a qualidade do limite inferior gerado por suas relaxaÃÃes lineares. Propomos e testamos uma relaxaÃÃo lagrangeana para o problema, que usamos tambÃm para definir heurÃsticas lagrangenas. Definimos heurÃsticas gulosas, uma busca VND e uma heurÃstica VNS. Apresentamos uma decomposiÃÃo de Benders. Propomos uma nova heurÃstica geral que combina ingredientes da decomposiÃÃo de Benders com mÃtodo de subgradientes, a qual denominamos HeurÃstica de Subgradientes. Aplicamos tal heurÃstica ao MDF-MST. Todos esses algoritmos foram implementados, testados, comparados entre si e com o solver CPLEX. A eficiÃncia computacional dos algoritmos propostos, especialmente a relaxaÃÃo lagrangeana, à competitiva com a do CPLEX, e superior em vÃrios casos. Alguns desses algoritmos foram adaptados para o problema MD-MST e seu correlato DC-MST (este Ãltimo onde a restriÃÃo sobre os centrais à de grau mÃximo). Quando comparamos os resultados computacionais com a literatura

O problema de programaÃÃo de caminhÃes à um tema de grande relevÃncia na gestÃo de frota das empresas. Estas enfrentam dificuldades em gerenciar seus veÃculos devido Ãs diversas variÃveis inerentes ao processo, tais como o tamanho ideal da frota, os diversos tipos de caminhÃes disponÃveis, a capacidade de carga do caminhÃo, as informaÃÃes tÃcnicas do cliente e o agendamento das viagens. No que se refere ao transporte de derivados de petrÃleo, existem diversas caracterÃsticas operacionais que dificultam a programaÃÃo de caminhÃes. Embora a literatura sobre a programaÃÃo de veÃculos seja vasta, as abordagens para a programaÃÃo de caminhÃes para este tipo de transporte ainda à limitada. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo de programaÃÃo inteira para a otimizaÃÃo da programaÃÃo de veÃculos de mÃltiplos tipos para o transporte de derivados de petrÃleo para obras de construÃÃo de rodovias. Dados reais sobre uma empresa de transporte desse setor foram coletados. Foi desenvolvido um modelo que buscasse a minimizaÃÃo da frota de caminhÃes disponÃveis. Como conclusÃes, pode-se ressaltar que a metodologia empregada serviu para minimizar a frota necessÃria no perÃodo analisado. O desenvolvimento de indicadores de desempenho permitiu avaliar a qualidade das soluÃÃes geradas. / The truck scheduling problem is an important topic in the companiesâ fleet management. Many companies face difficulties to manage their vehicles due to several variables inherent to the management process, such as the optimal fleet size, multiple types of trucks available, trucks capacity, the technical information from the clientâs construction site and trips scheduling. In terms of the transportation of oil products, there are many operational characteristics that make the truck scheduling difficult. Despite the extensive literature about vehicle scheduling, truck scheduling for this type of transport is limited. The purpose of this research study was to develop an Integer Programming model to optimize the multi-type truck scheduling for the transportation of oil products for road construction sites. Data from a real company were gathered. A model that aimed to minimize the truck fleet available was developed. The method used has minimized the available fleet in the period under review. The development of key performance indicators allows to evaluate the quality of the solutions created.

nÃo hà / Long running applications are very common in High Performance Computing (HPC) domains. During the execution of this kind of application, some improvements or corrections can be identified and applied without making invalid the data that has been processed. In these cases, the ability to make changes in a parallel program during execution is considered useful. Dynamic reconfiguration is the term used to describe this technique, which can be implemented using different alternatives, like architecture description languages (ADL). An ADL allows a the specification of a software based on exogenous conectors to combine and define data types and protocols for orchestrating the interaction between components. This research has the goal of designing an ADL and implementing a configuration interpretation environment for the HPE component-based parallel computing platform. The main purpose of this language is to provide the ability to specify exogenous connectors and support dynamic reconfiguration. Case studies evaluate the performance of the component interpretation developed by the ADL, as well as validate the actions of dynamic reconfiguration. The results are an evidence that the overhead in the interpretation process for realistic problem instances is acceptable, in such a way that, when used wisely, the connectors can be used even in production scenarios. In some cases, the interpretation weight can be disregarded. The reconfiguration experiments are also deemed satisfactory, making the simplicity of the mechanism the major draw of the solution. / Nos domÃnios da ComputaÃÃo de Alto Desempenho (CAD), sÃo comuns aplicaÃÃes com tempo de execuÃÃo de longa duraÃÃo. Durante a execuÃÃo de uma aplicaÃÃo dessa natureza, podem ser identificadas melhorias ou correÃÃes nos algoritmos em execuÃÃo que nÃo invalidam o processamento previamente realizado. Neste cenÃrio, a capacidade de realizar modificaÃÃes em tempo de execuÃÃo se mostra de grande utilidade. A esta tÃcnica chamamos reconfiguraÃÃo dinÃmica, a qual, dentre outros meios discutidos ao longo do trabalho, pode ser implementada a partir do uso de linguagens de propÃsito especÃfico como as linguagens de descriÃÃo de arquitetura (ADL). Uma ADL permite a especificaÃÃo de um sistema de software a partir da construÃÃo de conectores exÃgenos com a funÃÃo de combinar e definir os formatos de dados e protocolos nas interaÃÃes de componentes. Este trabalho de pesquisa tem como objeto o projeto de uma ADL e a implementaÃÃo de um ambiente de interpretaÃÃo de configuraÃÃo para a plataforma de componentes paralelos HPE (Hash Programming Environment). Essa linguagem tem como principal propÃsito oferecer a capacidade de especificar conectores exÃgenos e suporte à reconfiguraÃÃo dinÃmica. Estudos de caso avaliam o desempenho da interpretaÃÃo dos componentes desenvolvidos pela ADL, como tambÃm validam as operaÃÃes de reconfiguraÃÃo dinÃmica. Os resultados mostram sobrecarga considerada aceitÃvel no processo de interpretaÃÃo, para instÃncias realÃsticas de problemas, de forma que, quando utilizado com prudÃncia, os conectores podem ser utilizados atà mesmo em cenÃrios de produÃÃo. Em alguns casos, o peso da interpretaÃÃo chega a ser desprezÃvel. Os ensaios de reconfiguraÃÃo tambÃm se mostram satisfatÃrios para os requisitos apresentados, sendo um dos principais diferencias da soluÃÃo, a simplicidade de uso do mecanismo.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Sistemas de equaÃÃes lineares à um tema abordado no ensino mÃdio de forma limitada principalmente por conta do excesso de cÃlculos a serem feitos para encontrar seu conjunto soluÃÃo. A presente dissertaÃÃo tem como objetivo criar e disponibilizar uma ferramenta aos professores que tÃm interesse em ensinar a encontrar a soluÃÃo de sistemas lineares diversos aos seus alunos da educaÃÃo bÃsica utilizando a lÃgica computacional jà que este trabalho contÃm ferramentas para a introduÃÃo do estudo de lÃgica computacional aliada a uma linguagem de programaÃÃo simples e acessÃvel aos estudantes tanto para o ensino mÃdio regular como para a educaÃÃo tecnolÃgica. AlÃm disso, apresentamos uma interessante aplicaÃÃo em um dos problemas tradicionais da quÃmica, o balanceamento de reaÃÃes. Nesta dissertaÃÃo, tambÃm faremos uma abordagem de algumas definiÃÃes necessÃrias envolvendo matrizes e suas operaÃÃes. AlÃm disso, veremos como utilizar uma linguagem de programaÃÃo simples que à usada como ferramenta de aprendizagem inicial na maioria dos cursos bÃsicos de linguagem de programaÃÃo, o PortuguÃs Estruturado. Pontuaremos alguns elementos da sintaxe do VisualG 2.5, compilador gratuito e autoexecutÃvel que irà nos ajudar a atingir nosso objetivo. Veremos como encontrar a soluÃÃo de um sistema de equaÃÃes lineares com um nÃmero finito de variÃveis usando o mÃtodo do escalonamento de sistemas, a substituiÃÃo retroativa e seguindo um algoritmo computacional para chegar a tal soluÃÃo / Systems of linear equations are a topic covered in high school so limited mainly due to the excess calculations to be made to find a whole solution. This dissertation aims to create and provide a tool for teachers who are interested in teaching find the solution of several linear systems to their basic education students using computational logic as this work contains tools for introducing the study of computational logic ally a simple programming language, accessible to students both as a regular high school for technology education. Furthermore, we present an interesting application in one of the traditional problems of chemistry, balancin reactions. In this thesis we will also address some necessary definitions and operations involving matrices. Moreover, we will see how to use a simple programming language that is used as a tool for initial learning in most courses basic programming language, the Structured Portuguese. We will point some elements of syntax VisuAlg 2.5, free compiler and auto executable that will help us achieve our goal. We will see how to find the solution of a system of linear equations with a finite number of variables using the method of scheduling systems, the backward substitution and following an algorithm for finding such a solution.

Using concepts of the socio-technical systems theory, this dissertation defines mathematically the problems of cooperative teams formation considering social and technical constraints separately, and then presents their computational complexity. Mainly, it is defined and studied the central problem in this work, which jointly considers social and technical requirements for creating teams of cooperative work, to be called FEST (Socio-Technical Teams Formation Problem). Two mathematical formulations and a meta-heuristic are proposed for FEST. One formulation uses a cubic number of variables and constraints, whereas the second one has a quadratic number of variables but an exponential number of constraints. The proposed heuristic is based on the Non-monotonic Simulated Annealing meta-heuristic with local search using swap-like operators. The correctness of both formulations is proved. A polynomial algorithm to separate the constraints of the second formulation is presented. It is proved that the two formulations provide the same linear programming bound, and valid inequalities to strengthen it are proposed. For the compact formulation, some classes of valid inequalities are shown to be facet-inducing under suitable hypotheses. Finally, it is statistically analyzed the performance of the presented formulations and meta-heuristic. Real and random generated instances are used in the computational experiments. / Utilizando conceitos da Teoria dos Sistemas SociotÃcnicos, este trabalho define matematicamente os problemas de formaÃÃo de equipes cooperativas considerando separadamente restriÃÃes sociais e tÃcnicas e apresenta a complexidade computacional dos mesmos. Sobretudo, à definido e estudado o problema central deste trabalho, que considera conjuntamente requisitos sociais e tÃcnicos para criaÃÃo de equipes de trabalho cooperativo, denominado FEST (Problema de FormaÃÃo de Equipes SociotÃcnicas). Duas formulaÃÃes matemÃticas e uma meta-heurÃstica para o FEST sÃo propostas. Uma formulaÃÃo utiliza um nÃmero cÃbico de variÃveis e restriÃÃes, enquanto a segunda formulaÃÃo possui um nÃmero quadrÃtico de variÃveis, mas um nÃmero exponencial de restriÃÃes. A meta-heurÃstica proposta à baseada no Simulated Annealing NÃo-MonotÃnico com busca local que usa operadores tipo swap. A corretude de ambas as formulaÃÃes à provada. Um algoritmo polinomial para separar as restriÃÃes da segunda formulaÃÃo à apresentado. Mostra-se que as duas formulaÃÃes fornecem o mesmo limite de programaÃÃo linear, e desigualdades vÃlidas para fortalecÃ-lo sÃo propostas. Para a formulaÃÃo compacta, algumas classes de desigualdades vÃlidas sÃo demonstradas indutoras de facetas sob hipÃteses apropriadas. Por fim, foi analisado estatisticamente o desempenho das formulaÃÃes e da meta-heurÃstica apresentadas. InstÃncias reais e geradas aleatoriamente sÃo usadas nos experimentos computacionais.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Introduzimos o problema de Ãrvore Geradora com DependÃncias MÃnima, AGDM(G,D,w), definido sobre um grafo G(V,E) e um digrafo D(E,A), cujos vÃrtices sÃo as arestas de G e cujos arcos definem dependÃncias entre tais arestas. O problema consiste em encontrar, dentre as Ãrvores geradoras do grafo G(V,E) que satisfaÃam as restriÃÃes de dependÃncia impostas pelo digrafo de entrada D(E,A), uma que tenha custo mÃnimo, segundo a ponderaÃÃo w das arestas de G. As restriÃÃes de dependÃncia exigem que uma aresta e de G sà pode fazer parte de uma soluÃÃo se for uma fonte em D ou se fizer parte da soluÃÃo alguma outra aresta à tal que o arco (e′, e) esteja em D. Provamos que decidir se hà soluÃÃo viÃvel para AGDM(G,D,w) à um problema NP-completo, mesmo quando G à um cacto cordal e D à a uniÃo de arborescÃncias de altura no mÃximo 2. Sua NP-completude tambÃm à mostrada ainda que G seja bipartido, as restriÃÃes de dependÃncia ocorram apenas entre arestas adjacentes de G e formem arborescÃncias de altura no mÃximo 2. Resultados idÃnticos sÃo obtidos para as variantes do problema onde, nas restriÃÃes de dependÃncia, substitui-se o requisito âalgumaâ por âexatamente umaâ ou âtodaâ. Para resolver o problema, apresentamos algumas formulaÃÃes de programaÃÃo inteira e desigualdades vÃlidas. Propomos uma estratÃgia para reduzir a dimensÃo do problema, excluindo arestas de G com base na estrutura de D. Avaliamos os modelos e algoritmos propostos usando instÃncias geradas aleatoriamente. Resultados computacionais sÃo reportados. / We introduce the Dependency Constrained Minimum Spanning Tree Problem, DCMST(G,D,w), defined over a graph G(V,E) and a digraph D(E,A), whose vertices are the edges of G and whose arcs describe dependency relations between these edges. Such problem consists of finding, among the spanning trees of G(V,E) satisfying the dependency constraints imposed by D(E,A), that one whose cost is minimum, according to a edgeweight function w. The dependency constraints impose that an edge e of G can be part of a solution either if it is a source in D or if some other edge e′, such that the arc (e′, e) is in D, is part of it as well. We prove that deciding whether there is a feasible solution to DCMST(G,D,w) is an NP-complete problem, even if G is a chordal cactus and D is a union of arborescences of height at most 2. NP-completeness also applies if G is bipartite, the dependency constraints occur only between adjacent edges of G and their related arcs describe arborescences whose height is at most 2. The same results are obtained for the problem variants which demand that, instead of âsomeâ, âexactly oneâor âallâdependencies be part of a solution. To solve the problem, we introduce some integer programming formulations and some valid inequalities. We propose a strategy to reduce the problem dimension by excluding some edges of G according to the structure of D. We evaluate the introduced models and algorithms using randomly generated instances. Computational results are reported.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A SociossemiÃtica, proposta por Eric Landowski, aborda a questÃo do sentido no nÃvel dasprÃticas e das interaÃÃes vividas (LANDOWSKI, 2001b, 2002, 2004, 2014a), considerando anoÃÃo de contÃgio de sensibilidades, de relaÃÃes corporais e estÃsicas, ou seja, alargando os modelos narrativos para explicar uma grande quantidade de fenÃmenos de significaÃÃo tambÃm ligados ao sensÃvel. Considerada um desdobramento da SemiÃtica Francesa, ela propÃe quatro regimes â programaÃÃo, manipulaÃÃo, ajustamento e acidente â capazes de explicar a produÃÃo do sentido nas interaÃÃes. O objetivo principal desta tese à analisar como esses regimes de sentido, que se estabelecem na interaÃÃo entre enunciador e enunciatÃrio em uma determinada situaÃÃo de comunicaÃÃo, determinam diferentes estratÃgias de persuasÃo,fundadas ora na dimensÃo inteligÃvel ora na dimensÃo sensÃvel do discurso. Se na teoria narrativa clÃssica a persuasÃo à concebida como um fazer persuasivo do enunciador que corresponde a um fazer interpretativo do enunciatÃrio ligado à instÃncia da enunciaÃÃo, no quadro teÃrico da SociossemiÃtica, por sua vez, a persuasÃo passa a ser vista nÃo somente como um fazer o outro fazer, mas tambÃm como um fazer o outro sentir. Passa-se, assim, de uma lÃgica da junÃÃo para uma lÃgica da uniÃo, que procura dar conta dos processos de emergÃncia do sentido, de sua natureza sensÃvel e da presenÃa do risco nas interaÃÃes. Embora haja alguns trabalhos que tratem da persuasÃo no sincretismo de linguagens (TORRES, 2013;CIACO, 2014 etc), vimos que ainda à possÃvel explorar a relaÃÃo entre os regimes de sentido e os diferentes modos de presenÃa do sensÃvel como um fator que contribui com o fazer persuasivo em textos sincrÃticos, visto que a persuasÃo pode se realizar por estratÃgias pertinentes a mais de um regime proposto por Landowski. Desse modo, à nosso objetivo central aprofundar o estudo da persuasÃo no texto sincrÃtico nÃo sà como um fazer fazer, mas tambÃm como um fazer sentir, resultante de um efeito de enunciaÃÃo sincrÃtica global. Para cumprirmos nosso objetivo, selecionamos cinco peÃas de catÃlogos da indÃstria da beleza â veiculadas nos ciclos 02, 04 e 10 do ano de 2014 das marcas Avon e Natura â que divulgam perfumes, hidratantes e maquiagens. AlÃm da SociossemiÃtica, sÃo utilizadas a SemiÃtica clÃssica e a SemiÃtica PlÃstica para um estudo mais integrado da persuasÃo no sincretismo de linguagens. Ao final, como contribuiÃÃo teÃrica, conclui-se que a enunciaÃÃo global, responsÃvel pelos efeitos de sentido resultantes da articulaÃÃo de linguagens nos anÃncios, instaura estrategicamente para o enunciatÃrio determinados regimes de sentido que o coloca diante de efeitos de sentido tanto de ordem intelectiva quanto de ordem sensorial, fazendo que sua adesÃo a um determinado ponto de vista, a uma crenÃa ou a um argumento seja o resultado de uma resposta nÃo apenas racional, mas tambÃm sensÃvel. Outra contribuiÃÃo desta tese reside na percepÃÃo de que a estratÃgia persuasiva dos catÃlogos à complexa, visto que nÃo depende somente da relaÃÃo entre as linguagens verbal e nÃo verbal, mas tambÃm da lÃgica de compra e venda entre marca (consultor) e consumidor. / The Sociosemiotics, proposed by Eric Landowski, addresses the issue of meaning in the level of practices and interactions experienced (LANDOWSKI, 2001b, 2002, 2004, 2014a),considering the notion of contagion of sensitivities, of corporal and aesthesic relationships, this is, widening the narrative models to explain a great amount of phenomena of signification also connected to what is sensitive. Considered an unfolding of French Semiotics, it proposes four regimes - programming, manipulation, adjustment, and accident - capable of explaining the production of meaning in interactions. The main objective of this thesis is to analyze how these regimes of meaning, established in the interaction between enunciator and enunciatee in a given situation of communication, determine different strategies of persuasion, based both on the intelligible dimension and on the sensitive dimension of the discourse. If, in classical narrative theory, persuasion is conceived as a persuasive making of the enunciator that corresponds to an interpretative making of the enunciatee connected to the instance of enunciation, in the theoretical framework of the Sociosemiotics, in turn, persuasion is seen not only as a making the other make, but also as a making the other feel. This way one goes from a logic of junction to a logic of union, which seeks to account for the processes of emergence of meaning, its sensitive nature and the presence of risk in interactions. Although there are some works that deal with persuasion in the syncretism of languages (TORRES, 2013,CIACO, 2014 etc.), we have seen that it is still possible to explore the relation between the regimes of meaning and the different modes of presence of sensitive as a contributing factor with persuasive making in syncretic texts, since persuasion can be carried out by strategies pertinent to more than one regime proposed by Landowski. In this way, it is our central objective to deepen the study of persuasion in the syncretic text, not only as a making make, but also as a making feel, resulting from a syncretic global enunciation effect. To fulfill our objective, we selected five pieces of catalogs from the beauty industry â published in the cycles 2, 4 and 10 of the year 2014 of the trademarks Avon and Natura â that divulge perfumes, moisturizers and makeups. In addition to Sociosemiotics, classical Semiotics and Plastic Semiotics are used for a more integrated study of persuasion in the syncretism of languages. At the end, as a theoretical contribution, it concludes that the global enunciation,responsible for the effects of meaning resulting from the articulation of languages in the ads, strategically establishes for the enunciatee certain regimes of meaning that puts him before effects of meaning both of an intellectual and sensory order, making his adherence to a certain point of view, to a belief or to an argument, be the result of a response not only rational, but also sensitive. Another contribution of this thesis lies in the perception that the persuasive strategy of catalogs is complex, since it depends not only on the relationship between verbal and non-verbal languages, but also on the logic of buying and selling between trademark (consultant) and consumer.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A aplicaÃÃo de nuvens computacionais para oferecer serviÃos de ComputaÃÃo de Alto Desempenho (CAD) à um assunto bastante discutido no meio acadÃmico e industrial. Esta dissertaÃÃo està inserida no contexto do projeto de uma nuvem computacional para o desenvolvimento e execuÃÃo de aplicaÃÃes de CAD baseadas em componentes paralelos, doravante denominada nuvem de componentes. Um dos principais desafios na sua utilizaÃÃo consiste no suporte à programaÃÃo paralela, tarefa bastante suscetÃvel à erros, pois tais erros podem levar, ao longo do desenvolvimento, a problemas de sincronizaÃÃo de processos, que podem causar abortamento da execuÃÃo e a produÃÃo de dados incorretos, bem como a problemas relacionados ao uso ineficiente dos recursos computacionais. à importante que tais problemas sejam tratados no caso de aplicaÃÃes de longa duraÃÃo cujo respeito a um cronograma para obtenÃÃo de resultados à crÃtico, aplicaÃÃes estas bastante comuns no contexto de CAD. Uma possÃvel soluÃÃo para tais problemas consiste na verificaÃÃo do comportamento e das propriedades dos componentes na nuvem, antes que seja feita a sua execuÃÃo, tornando possÃvel que os usuÃrios dos componentes da nuvem saibam se um componente pode ser utilizado com seguranÃa em sua aplicaÃÃo. Nesse cenÃrio, o uso de mÃtodos formais surge como uma alternativa atraente. A contribuiÃÃo desta dissertaÃÃo consiste em um processo de derivaÃÃo e verificaÃÃo de propriedades de componentes na nuvem. Tal processo envolve a especificaÃÃo formal do comportamento dos componentes por meio de contratos descritos pela linguagem Circus. EntÃo, atravÃs de um processo de refinamento e traduÃÃo tendo como ponto de partida o contrato, chega-se à implementaÃÃo de um componente para execuÃÃo sobre uma plataforma de computaÃÃo paralela. AtravÃs desse processo, torna-se possÃvel oferecer garantias aos desenvolvedores em relaÃÃo ao comportamento dos componentes no contexto de suas aplicaÃÃes. Para a prova de conceito, o processo à aplicado sobre a especificaÃÃo "papel-e-caneta" de dois benchmarks do NAS Parallel Benchmarks, IS e CG, bastante difundidos na Ãrea de CAD. / The use of cloud computing to offer High Performance Computing (HPC) services has been widely discussed in the academia and industry. In this respect, this dissertation is included in the context of designing a cloud computing platform for the development of component-based parallel computing applications, referred as cloud of components. Many important challenges about using the cloud of components relate to parallel programming, an error-prone task due to synchronization issues, which may lead to abortion and production of incorrect data during execution of applications, and the inefficient use of computational resources. These problems may be very relevant in the case of long running applications with tight timelines to obtain critical results, quite common in the context of HPC. One possible solution to these problems is the formal analysis of the behavior of the components of an application through the cloud services, before their execution. Thus, the users of the components may know if a component can be safely used in their application. In this scenario, formal methods becomes useful. In this dissertation, it is proposed a process for specification and derivation of parallel components implementation for the cloud of components. This process involves the formal specification of the components behavior through contracts described using the Circus formal specification language. Then, through a refinement and translation process, which takes the contract as a start point, one may produce an implementation of a component that may execute on a parallel computing platform. Through this process, it becomes possible to offer guarantees to developers about the components behavior in their applications. To validate the proposed idea, the process is applied to contracts that have been described based on two benchmarks belonging to the NAS Parallel Benchmarks, widely adopted in HPC for evaluate the performance of parallel programming and computing platforms.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work aims to characterize the current stage of Irrigated Perimeters Federal government with a view to self-management process and present alternative of allocating water distribution in secondary irrigation canals. The research was divided into two themes. The first addressed the development of a methodology for evaluating the performance of Irrigated Perimeters from the creation of a statistical model Multivariate discriminant and an Artificial Neural Network using the performance indicators of irrigated public areas of the National Department of Works Against Drought (Dnocs) and Development Company of the SÃo Francisco and ParnaÃba (Codevasf) as a way to evaluate the prospect of self-management of the same. The second dealt with the optimization of water use, a case study at the Experimental Farm Curu Valley, belonging to the Federal University of CearÃ, in the area adjacent to the irrigated Curu Pentecost were accomplished. Based on information provided by the National Department of Works Against Drought (Dnocs) and Development Company of the SÃo Francisco and ParnaÃba (Codevasf), the key performance indicators relating to Self-Management of Irrigated Perimeters were evaluated. The Multivariate and discriminant analysis (AMD) technique Artificial Neural Networks (ANN) were used to separate the standards relating to the performance of Irrigated Perimeters linear character or not. RNA yielded the automatic identification of the pattern that belongs to each perimeter over time. Based on the results obtained in the multivariate discriminant analysis, we observed the Generation Revenue per Hectare (HRM) as the most important indicator in discriminatory process between Irrigated Perimeters regarding self-management. The perimeters with the best performance in relation to self-management were: Nilo Coelho, CuraÃà I Pirapora and ManiÃoba. Regarding the operationalization of water use, we used a mathematical model of linear programming to determine the most rational way to release water for irrigated areas. The allocation defined by mathematical modeling proved adequate for the needs of established cultures, showing the most rational use of water. / Este trabalho tem como objetivo caracterizar o estÃgio atual dos PerÃmetros Irrigados PÃblicos Federais com vistas ao processo de autogestÃo e apresentar alternativa de alocar a distribuiÃÃo de Ãgua em canais secundÃrios de irrigaÃÃo. A pesquisa foi dividida em dois temas. O primeiro abordou o desenvolvimento de uma metodologia de avaliaÃÃo de desempenho de PerÃmetros Irrigados a partir da criaÃÃo de um modelo estatÃstico Discriminante Multivariado e de uma Rede Neural Artificial utilizando os indicadores de desempenho dos perÃmetros pÃblicos irrigados do Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (Dnocs) e da Companhia de Desenvolvimento do Vale do SÃo Francisco e ParnaÃba (Codevasf), como forma de avaliar a perspectiva da autogestÃo dos mesmos. O segundo tratou da otimizaÃÃo do uso da Ãgua, tendo sido realizado um estudo de caso na Fazenda Experimental Vale do Curu, pertencente à Universidade Federal do CearÃ, em Ãrea contÃgua ao PerÃmetro Irrigado Curu Pentecoste. Com base nas informaÃÃes disponibilizadas pelo Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (Dnocs) e a Companhia de Desenvolvimento do Vale do SÃo Francisco e ParnaÃba (Codevasf), foram avaliados os principais indicadores de desempenho relativos à AutogestÃo dos PerÃmetros Irrigados. A AnÃlise Multivariada Discriminante (AMD) e a tÃcnica de Redes Neurais Artificiais (RNA) foram utilizadas para separar os padrÃes referentes ao desempenho dos PerÃmetros Irrigados de carÃter linear ou nÃo. A RNA proporcionou a identificaÃÃo automÃtica do padrÃo a que pertence cada perÃmetro no decorrer do tempo. Com base nos resultados obtidos na AnÃlise Multivariada Discriminante, observou-se o indicador GeraÃÃo de Receita por Hectare (GRH) como mais importante no processo discriminatÃrio entre os PerÃmetros Irrigados quanto à AutogestÃo. Os PerÃmetros com os melhores desempenhos em relaÃÃo à AutogestÃo foram: Nilo Coelho, CuraÃà I, Pirapora e ManiÃoba. Com relaÃÃo à operacionalizaÃÃo do uso da Ãgua, utilizou-se um modelo matemÃtico de programaÃÃo linear para determinar a forma mais racional de liberar Ãgua para as Ãreas irrigadas. A alocaÃÃo definida pela modelagem matemÃtica mostrou-se adequada para as necessidades das culturas estabelecidas, mostrando a utilizaÃÃo mais racional da Ãgua.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Planejar as atividades de distribuiÃÃo de materiais em obras de terraplenagem pode representar um ganho na obra como um todo. Alguns estudos afirmam que, para obter uma economia geral na construÃÃo, os planejadores devem desenvolver uma estratÃgia de forma a otimizar a utilizaÃÃo dos recursos. Uma das formas de fazer isso à minimizar a distÃncia total percorrida pelos veÃculos na movimentaÃÃo de terra entre as zonas de corte e aterro. Hà muitos estudos e trabalhos que focam a otimizaÃÃo da distribuiÃÃo de materiais entre zonas de corte e aterro, porÃm poucos aplicaram em projetos reais com a consideraÃÃo de mÃltiplos equipamentos, alÃm de nÃo terem feito uma anÃlise baseada na distÃncia entre estacas. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo de ProgramaÃÃo MatemÃtica que minimize a distÃncia percorrida pelos caminhÃes basculantes em atividades de distribuiÃÃo de materiais na terraplenagem. O modelo elaborado com princÃpios da ProgramaÃÃo Linear Inteira foi baseado no problema de roteamento, cujo objetivo à minimizar o caminho percorrido. O modelo foi aplicado em um estudo de caso utilizando o projeto da obra rodoviÃria PE099, onde se obteve a alocaÃÃo de corte e aterro Ãtima, de forma a minimizar a distÃncia percorrida pelos caminhÃes. Ao comparar o resultado obtido pelo modelo e o resultado fornecido pelo diagrama de massas obtÃm-se uma economia de 40% no momento de transporte e, por conseguinte, na distÃncia mÃdia de transporte percorrida. O modelo proposto considerou algumas lacunas da literatura, entre elas o fato de considerar o problema de roteamento com mÃltiplos veÃculos, aplicado em um projeto real. Utilizando esse modelo, engenheiros, planejadores e analistas tem uma importante ferramenta computacional que facilitarà a tomada de decisÃo.