Orientador: Renata Spolon Lobato / Banca: Marcos Antonio Cavenaghi / Banca: Ronaldo Augusto Lara Gonçalves / Resumo: Este trabalho apresenta a plataforma de simulação computacional de eventos Darfia, arquitetada através do emprego de memória distribuída e compartilhada (DSM) utilizando o framework Terracotta DSO, com o objetivo de facilitar a construção, manutenção e análise dessa abordagem de espaço de endereçamento local e distribuído. A plataforma de simulação foi desenvolvida utilizando-se de conceitos de tempo virtual e relógios lógicos propostos por Lamport, e foi implementada na linguagem de programação comercial, de quarta geração, Java, sendo configurável através de documentos portáveis. Este trabalho também apresenta uma introdução de estudos para simulações baseadas na web, oferecendo uma interface web para a plataforma de simulação, construída com tecnologias oferecidas pelo HTML5, proporcionando a utilização da plataforma de simulação também pela web / Abstract: This document presents the work related to a simulation platform event driven, Darfia, engineered through the use of distributed and shared memory (DSM) using the framework Terracotta DSO, in order to facilitate the construction, maintenance and analysis of this kind of approach to the local and distributed address space. The simulation platform was developed using the concepts of virtual time and logical clocks proposed by Lamport, and was implemented in the programming business, fourth generation, Java, and is configurable via portable documents. This work also provides an introduction to simulation studies of web-based, offering a web interface for the simulation platform, built with technologies offered by HTML5, providing the use of simulation platform also for the web / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-01Bitstream added on 2014-06-13T20:48:23Z : No. of bitstreams: 1 simioni_b_me_sjrp.pdf: 1373183 bytes, checksum: 323d29627a0cf869ab10a743c7c473c9 (MD5) / Este trabalho apresenta a plataforma de simulação computacional de eventos Darfia, arquitetada através do emprego de memória distribuída e compartilhada (DSM) utilizando o framework Terracotta DSO, com o objetivo de facilitar a construção, manutenção e análise dessa abordagem de espaço de endereçamento local e distribuído. A plataforma de simulação foi desenvolvida utilizando-se de conceitos de tempo virtual e relógios lógicos propostos por Lamport, e foi implementada na linguagem de programação comercial, de quarta geração, Java, sendo configurável através de documentos portáveis. Este trabalho também apresenta uma introdução de estudos para simulações baseadas na web, oferecendo uma interface web para a plataforma de simulação, construída com tecnologias oferecidas pelo HTML5, proporcionando a utilização da plataforma de simulação também pela web / This document presents the work related to a simulation platform event driven, Darfia, engineered through the use of distributed and shared memory (DSM) using the framework Terracotta DSO, in order to facilitate the construction, maintenance and analysis of this kind of approach to the local and distributed address space. The simulation platform was developed using the concepts of virtual time and logical clocks proposed by Lamport, and was implemented in the programming business, fourth generation, Java, and is configurable via portable documents. This work also provides an introduction to simulation studies of web-based, offering a web interface for the simulation platform, built with technologies offered by HTML5, providing the use of simulation platform also for the web

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2006. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-11-13T16:17:42Z No. of bitstreams: 1 2006_Rodolfo Bezerra Batista.pdf: 6981460 bytes, checksum: 79be4013795ebfc7b4d57c71316c4757 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-16T14:30:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Rodolfo Bezerra Batista.pdf: 6981460 bytes, checksum: 79be4013795ebfc7b4d57c71316c4757 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-16T14:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Rodolfo Bezerra Batista.pdf: 6981460 bytes, checksum: 79be4013795ebfc7b4d57c71316c4757 (MD5) Previous issue date: 2006-03-20 / O alinhamento de seqüências biológicas é um método muito importante usado pela biologia computacional para relacionar organismos e compreender os processos evolutivos envolvidos entre eles. O algoritmo de Smith-Waterman, método exato para obtenção de alinhamentos locais ótimos entre seqüências de DNA (ácido desoxirribonucleico), possui complexidade O(n2) tanto de espaço quanto de tempo. Esta complexidade é um obstáculo à comparação de seqüências muito longas. O BLAST é uma ferramenta capaz de produzir alinhamentos locais em curto espaço de tempo e baixo custo de memória. No entanto, a sensibilidade dos resultados produzidos é baixa em comparação aos métodos exatos, devido às heurísticas utilizadas no BLAST. A programação paralela é utilizada para lidar com problemas computacionais que demandam muito tempo de processamento. Clusters de computadores provêm alto poder computacional a baixo custo. Entretanto, para se ter benefícios com o uso de clusters, os problemas precisam ser adaptados antes de serem resolvidos sobre tal plataforma computacional. A presente dissertação propõe uma estratégia paralela exata para a comparação de seqüências longas de DNA em um espaço limitado de memória. A estratégia proposta foi implementada em um cluster de estações de trabalho, atingindo speedups muito bons para seqüências maiores que 50Kbp e sendo capaz de produzir alinhamentos locais ótimos para seqüências de mais de 3 milhões de pares de bases. ____________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biological sequence alignment is a very important method used by computational biology to relate organisms and understand the evolutionary processes involved between them. The Smith-Waterman algorithm, an exact method used to obtain optimal local alignments between DNA (deoxyribonucleic acid) sequences, has O(n2) space and time complexity. This complexity is an obstacle to the comparison of very long sequences. BLAST is a tool capable of producing local alignments in short time at a low memory cost. However, the results produced have a low sensibility when compared to exact methods, due to the heuristics used in BLAST. Parallel programming is used to deal with high processing time demanding computational problems. Clusters of computers provide high computational power at low cost. However, in order to have benefits with the use of clusters, the problems must be adapted before being solved on such computational platform. The present dissertation proposes an exact parallel strategy to the comparison of long DNA sequences in limited memory space. The proposed strategy was implemented in a cluster of workstations, reaching very good speedups for sequences longer than 50Kbp and being able to produce optimal local alignments for sequences with over 3 million base pairs.

Esse trabalho de dissertação está incluído no contexto das pesquisas realizadas no Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da UFRGS. Ele aborda as áreas da computação de alto desempenho, interfaces simples de programação e de sistemas de interconexão de redes velozes. A máquina paralela formada por agregados (clusters) tem se destacado por apresentar os recursos computacionais necessários às aplicações intensivas que necessitam de alto desempenho. Referente a interfaces de programação, Java tem se mostrado uma boa opção para a escrita de aplicações paralelas por oferecer os sistemas de RMI e de soquetes que realizam comunicação entre dois computadores, além de todas as facilidades da orientação a objetos. Na área a respeito de interconexão de rede velozes está emergindo como uma tentativa de padronização a nova tecnologia Infiniband. Ela proporciona uma baixa latência de comunicação e uma alta vazão de dados, além de uma série de vantagens implementadas diretamente no hardware. É neste contexto que se desenvolve o presente trabalho de dissertação de mestrado. O seu tema principal é o sistema Aldeia que reimplementa a interface bastante conhecida de soquetes Java para realizar comunicação assíncrona em agregados formados por redes de sistema. Em especial, o seu foco é redes configuradas com equipamentos Infiniband. O Aldeia objetiva assim preencher a lacuna de desempenho do sistema padrão de soquetes Java, que além de usar TCP/IP possui um caráter síncrono. Além de Infiniband, o Aldeia também procura usufruir dos avanços já realizados na biblioteca DECK, desenvolvida no GPPD da UFRGS. Com a sua adoção, é possível realizar comunicação com uma interface Java sobre redes Myrinet, SCI, além de TCP/IP. Somada a essa vantagem, a utilização do DECK também proporciona a propriedade de geração de rastros para a depuração de programas paralelos escritos com o Aldeia. Uma das grandes vantagens do Aldeia está na sua capacidade de transmitir dados assincronamente. Usando essa técnica, cálculos da aplicação podem ser realizados concorrentemente com as operações pela rede. Por fim, os canais de dados do Aldeia substituem perfeitamente aqueles utilizados para a serialização de objetos. Nesse mesmo caminho, o Aldeia pode ser integrado à sistemas que utilizem a implementação de soquetes Java, agora para operar sobre redes de alta velocidade. Palavras-chave: Arquitetura Infiniband, agregado de computadores, linguagem de programação Java, alto desempenho, interface de programação.

O trabalho apresenta o projeto e o desenvolvimento de uma ferramenta para visualização lógica da execução de programas paralelos, a TFPS de Trace File Preprocessor System, cujo objetivo é a analise de desempenho de tais programas. 0 projeto é baseado no pré-processamento de arquivos de traces de execução dos programas. A idéia básica consiste em aproveitar as informações fornecidas pela monitoração. Estas informações, que em geral são utilizadas apenas para dirigir animação post-mortem destes programas, neste caso são utilizadas também na montagem das janelas de visualização. Assim, são descritos o pré-processador e a montagem das janelas de visualização. O primeiro, e responsável principalmente pela leitura e analise das informações contidas no arquivo de trace e pela geração de um arquivo de saída com todas as informações necessárias a montagem das janelas. Estas foram concebidas levando em consideração o tipo de informação que pode ser obtido de um arquivo de trace. Desta forma, foi possível aproximar o conteúdo das janelas de visualização o máximo possível do programa paralelo em analise. Com o objetivo de demonstrar esta aproximação foi construído um protótipo tanto para o pré-processador quanto para a ferramenta de visualização. Ambos os protótipos são descritos neste trabalho. / This study presents the project and development of a logical visualization tool for parallel programs. the TFPS of Trace File Preprocessor System, whose goal is the performance analysis of such programs. The project is based on the preprocessing of trace files of programs' execution. The basic idea consists in making use of the information given by the monitoring process. This information, whose general application is only to drive the post-mortem animation of these programs, is in this case also used to create the visualization displays. Thus, the preprocessor and the creation of visualization displays are described. The first is mainly responsible for reading and analyzing the information present in the trace file and for generating an output file with all information necessary for creating the views. The latter was conceived by taking into consideration the type of information that can be obtained from a trace file. Therefore it was possible to make the content of the visualization displays close to the parallel program that is being analyzed. A prototype of the preprocessor as well as of the visualization tool was built up in order to demonstrate the described approach. Both prototypes are described in this study.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4840_1.pdf: 2733371 bytes, checksum: e244212f7a4deffc77acea2d00797916 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mudanças paradigmáticas tem sido observadas no contexto da computação de alto desempenho a partir da última década. A consolidação das arquiteturas distribuídas, bem como o avanço no estado-da-arte das tecnologias de processadores e interconexão em redes, culminou no aparecimento dos clusters, redes de convencionais de computadores capazes de rivalizar com supercomputadores em seu nicho de aplicações a um custo inferior em ordens de magnitude. Recentemente, com o avanço no estado-da-arte das tecnologias de interconexão de redes de longa distância, vislumbrou-se o uso da infra-estrutura destas para construção de supercomputadores de escala virtualmente infinita, conceito que ficou conhecido como grid computing. Pesquisas em todo o mundo visam viabilizar o uso destas arquiteturas para supercomputação, com resultados promissores. Clusters e Grids são hoje consideradas as tecnologias que ditarão o futuro da computação de alto desempenho. Sua maior implicação reside na miríade de novas aplicações para supercomputação, extrapolando os limites da computação meramente científica. Entretanto, estas tem se caracterizado por um maior nível de complexidade estrutural e escala, exigindo ferramentas de mais alto nível para o seu desenvolvimento. O paradigma de programação paralela designa os alicerces à implementação eficiente de aplicações sobre clusters e grids. Entretanto, a dificuldade inerente à construção de programas paralelos e a inexistência de ferramentas de alto nível que auxiliem a esta tarefa, principalmente voltadas a programas de larga escala, levaram a comunidade científica ao consenso da necessidade em investirem-se esforços no desenvolvimento de modelos avançados de programação paralela, ermitindo que programas serem formalmente validados e adaptados às modernas técnicas de engenharia modular de programas. O modelo # de programação paralela, produto desta tese de doutorado, surge como uma alternativa aos mecanismos eficientes convencionais de desenvolvimento de programas paralelos sobre arquiteturas distribuídas, tendo sido desenvolvido segundo um conjunto de premissas induzidas pelo contexto que se criou com o surgimento e disseminação das tecnologias associadas a cluster e grid computing. O modelo surge com s\'olidas fundações em modelos formais baseados em redes de Petri, permitindo a análise de propriedades e avaliação de desempenho de programas usando ferramentas pré-existentes adaptadas a esse disseminado formalismo. Implementa-se a linguagem Haskell#, a qual adere ao modelo #, usando Haskell para descrever computações. O uso de Haskell permite a ortogonalização transparente entre os meios de coordenação e computação de um programa #. Complementa ainda o arcabouço de análise formal de programas #, extendo-o no nível de computação, devido a existência de ferramental adequado ao tratamento formal de linguagens funcionais puras e não-estritas

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SalazarAraque_VictorManuel_M.pdf: 423306 bytes, checksum: b3c22f2d864d65cc027136606126633d (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AugustoAndreVieira_M.pdf: 811707 bytes, checksum: 252a64a33a0c97a5481d777c70f9fbe2 (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: Ivan Luiz Marques Ricarte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantas_AnnaCatharinadaCosta_M.pdf: 9497760 bytes, checksum: 097a379f20e9653f453d5fe6e9bcd664 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A classificação ou ordenação de dados tem assumido grandes proporções no âmbito do processamento de informações, tanto devido a sua importância na análise de desempenho quanto pelo fato de ser utilizado como processo intermediário em diversas aplicações. Os primeiros estudos sobre ordenação se deram a partir dos algoritmos seqüenciais. Entretanto, o tamanho crescente das aplicações tratadas vem impondo maior demanda de tempo de execução e memória, provocando uma necessidade de evolução. Para tentar minimizar os efeitos de complexidade dos algoritmos seqüenciais de ordenação, diversos algoritmos paralelos vêm sendo propostos. A combinação entre a tecnologia disponibilizada pelo processamento paralelo e a eficiência dos algoritmos de ordenação produz algoritmos paralelos de ordenação com alto poder de computação. Esse trabalho avalia alguns dos algoritmos paralelos de ordenação interna disponíveis na literatura, aplicáveis ou adaptados a multicomputadores MIMD de memória distribuída, interconectados por redes locais. Alguns benchmarks com diferentes características de distribuição de probabilidade foram implementados para validar os resultados apresentados, obtidos a partir da execução paralela suportada por bibliotecas de comunicação por troca de mensagens / Abstract: Data sorting has assumed large proportions in the field of information processing, even because of its importance in performance analysis and also because of its use as an intermediate process for several applications. The first researches about sorting have been undertaken trough serial algorithms. However, the increasing size of treated applications has imposed demand on execution time and memory, leading to evolution necessities. In order to minimize complexity effects of serial sorting algorithms, many parallel algorithms have been proposed. The combination between technology made available by parallel processing and efficiency of sorting algorithms produces parallel sorting algorithms with high computation power. This work evaluates some parallel internal sorting algorithms available in actual literature, applicable to or adapted for distributed memory MIMD multicomputers, interconnected by local works. Some benchmarks with different features of probability distribution have been complemented to validate presented results. Such results have been obtained from parallel execution supported by libraries that provide communication by message-passing / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

A computação paralela tem se estabelecido como uma ferramenta indispensável para conseguir o desempenho esperado em aplicações de muitas áreas científicas. É importante avaliar os fatores que limitam o desempenho de uma aplicação paralela. Este trabalho vem apresentar o desenvolvimento e a implementação de uma ferramenta chamada Hierarchical Analyses que permite o levantamento de dados para análise de fatores de desempenho em programas paralelos de forma hierárquica, ou seja, permite coletar as informações acompanhando o nível de abstração usado pelo programador. Essa ferramenta é composta pelos módulos de coleta e transformação dos dados. O módulo de coleta chamado HieraCollector é responsável por coletar e armazenar os dados em arquivos no formato XML, sendo que o usuário não precisa alterar o código fonte de sua aplicação. O módulo de transformação chamado HieraTransform é reponsável por transformar os dados coletados extraindo medidas que permitam a realização da análise do programa paralelo. Para validação dos módulos de coleta e transformação foi utilizada a biblioteca MPI e o framework OOPS que utiliza orientação a objetos. Outra contribuição deste trabalho, foi o desenvolvimento da ferramenta visual chamada HieraOLAP que auxilia o usuário na análise de desempenho de programas paralelos. / Parallel computing has become an essential tool to achieve the performance needed by many scientific applications. The evaluation of performance factors of parallel applications is of utmost significant. This work presents the developement and implementation of a tool called Hierarchical Analyses which facilitates data collection for performance analysis of parallel programs with hierarchical information, i.e. the information is collected in the various abstraction levels used in the application program. The tool consists of a collection and a transformation modules. The collection module (HieraCollector) collects the data and stores it in XML format. The transformation module (HieraTransform) processes the collected data computing measurements to be used in the analysis of parallel code. To validate the tool, implementations adapted to MPI and the OOPS framework have been developed. Another contribution of this work is the development of a visual tool called HieraOLAP to help the user in the analysis of parallel program performance.