O MPS é um método lagrangeano sem malha para simulação de fluidos, que teve origem para estudos de fluxo incompressíveis com superfície livre. Ele possui diversas vantagens se comparado a métodos convencionais baseados no uso de malha, podendo-se citar como principais a facilidade de representação de interfaces e geometrias complexas, assim como a ausência do termo de convecção nas equações algébricas. Este trabalho foca na aplicação de métodos de computação paralela para simulações de escoamento utilizando a variante explícita do método MPS, denominado E-MPS. O objetivo é a diminuição do tempo de processamento das simulações, e o aumento da quantidade de partículas, que possibilita a simulação de casos cada vez mais complexos, e o real emprego do método para solução de problemas de engenharia. O método proposto consiste de dois níveis de paralelismo: um através de uma decomposição de domínio espacial sobre uma arquitetura de memória distribuída, e outra pelo uso de processamento paralelo em uma arquitetura com memória compartilhada, podendo ser pelo uso de dispositivos Graphics Processing Unit (GPU), ou pelo uso de processadores multicore. Os métodos de decomposição de domínio espacial tratados neste trabalho são o estático, ou não adaptativo, o Orthogonal Recursive Bisection (ORB), o ortogonal e uma nova proposta chamada cell transfer. Dentre os métodos já existentes, o ortogonal se mostrou mais atrativo devido à sua simplicidade, conseguindo manter um melhor nível de balanceamento do que o estático no caso estudado. O novo método cell transfer tenta superar as limitações geométricas dos outros métodos citados, ao levar em consideração a natureza do fluxo. Uma das grandes contribuições deste trabalho é um novo método genérico de comunicação entre subdomínios, que evita a reordenação das partículas, e serve para todos os métodos de decomposição investigadas neste trabalho. / MPS is a meshless lagrangian method for computational fluid dynamics that was created to study incompressible free surface flows and has many advantages compared to traditional mesh based methods, such as the ability to represent complex geometries, interface problems, and the absence of the advection term in the algebraic equations. This work focus on the use of parallel computing methods for fluid dynamic simulation, and more specifically, on the explicit variant of the MPS method, namely E-MPS, to decrease the amount of processing needed to perform a simulation and increase the number of particles, which enables the simulation of real and complex engineering problems. The proposed method is composed of two levels of parallelism: a distributed memory parallelism based on spatial domain decomposition, and a shared memory parallelism, using either GPU or multicore CPUs, for fast computation of each subdomain. Static non-adaptive, ORB, orthogonal, and cell transfer spatial decomposition methods are subject of investigations in this work, the latter being originally proposed by this work to overcome the drawbacks found in most of the methods found in the literature. Among the already proposed methods the more attractive was the orthogonal, due to its simplicity, and capability of maintaining a good load balance in the test case. The new cell transfer method was proposed to overcome the geometrical limitations found in all the above methods, by considering the flux while balancing the load among subdomains. One of the main contributions of this work is a new method for the communication of subdomains, which avoids additional sorting steps, and proved to be generic for all the decomposition methods investigated.

O MPS é um método lagrangeano sem malha para simulação de fluidos, que teve origem para estudos de fluxo incompressíveis com superfície livre. Ele possui diversas vantagens se comparado a métodos convencionais baseados no uso de malha, podendo-se citar como principais a facilidade de representação de interfaces e geometrias complexas, assim como a ausência do termo de convecção nas equações algébricas. Este trabalho foca na aplicação de métodos de computação paralela para simulações de escoamento utilizando a variante explícita do método MPS, denominado E-MPS. O objetivo é a diminuição do tempo de processamento das simulações, e o aumento da quantidade de partículas, que possibilita a simulação de casos cada vez mais complexos, e o real emprego do método para solução de problemas de engenharia. O método proposto consiste de dois níveis de paralelismo: um através de uma decomposição de domínio espacial sobre uma arquitetura de memória distribuída, e outra pelo uso de processamento paralelo em uma arquitetura com memória compartilhada, podendo ser pelo uso de dispositivos Graphics Processing Unit (GPU), ou pelo uso de processadores multicore. Os métodos de decomposição de domínio espacial tratados neste trabalho são o estático, ou não adaptativo, o Orthogonal Recursive Bisection (ORB), o ortogonal e uma nova proposta chamada cell transfer. Dentre os métodos já existentes, o ortogonal se mostrou mais atrativo devido à sua simplicidade, conseguindo manter um melhor nível de balanceamento do que o estático no caso estudado. O novo método cell transfer tenta superar as limitações geométricas dos outros métodos citados, ao levar em consideração a natureza do fluxo. Uma das grandes contribuições deste trabalho é um novo método genérico de comunicação entre subdomínios, que evita a reordenação das partículas, e serve para todos os métodos de decomposição investigadas neste trabalho. / MPS is a meshless lagrangian method for computational fluid dynamics that was created to study incompressible free surface flows and has many advantages compared to traditional mesh based methods, such as the ability to represent complex geometries, interface problems, and the absence of the advection term in the algebraic equations. This work focus on the use of parallel computing methods for fluid dynamic simulation, and more specifically, on the explicit variant of the MPS method, namely E-MPS, to decrease the amount of processing needed to perform a simulation and increase the number of particles, which enables the simulation of real and complex engineering problems. The proposed method is composed of two levels of parallelism: a distributed memory parallelism based on spatial domain decomposition, and a shared memory parallelism, using either GPU or multicore CPUs, for fast computation of each subdomain. Static non-adaptive, ORB, orthogonal, and cell transfer spatial decomposition methods are subject of investigations in this work, the latter being originally proposed by this work to overcome the drawbacks found in most of the methods found in the literature. Among the already proposed methods the more attractive was the orthogonal, due to its simplicity, and capability of maintaining a good load balance in the test case. The new cell transfer method was proposed to overcome the geometrical limitations found in all the above methods, by considering the flux while balancing the load among subdomains. One of the main contributions of this work is a new method for the communication of subdomains, which avoids additional sorting steps, and proved to be generic for all the decomposition methods investigated.

Backgounding beef cattle is an inherently risky venture. Producers faceproduction risks as well as marketing risks. If a backgrounding operation is to be viable,these risks should be addressed and effectively managed. While some effective riskmanagement tools are currently available to livestock producers, some other potentiallyuseful risk management tools, for various reasons, have been previously unavailable.Two such tools which could help livestock producers achieve the overall goal ofmanaging net income risk are a program for managing feed ingredient nutrient and pricevariability in the selection of minimum cost feed rations and government subsidizedlivestock price insurance.Due to lack of data and limited computational power of solvers, risk has seldombeen introduced into the feed ration selection process. Presently, both feed ingredientnutritional data and appropriate solvers are available, allowing for risk to be fullyconsidered in this decision-making process. Only recently has there been policy effortsto establish subsidized price or revenue insurance for livestock producers. Theintroduction of such insurance to livestock producers offers potential risk managementbenefit but also has the potential to introduce improper incentives to livestock producers.This study will evaluate both of the aforementioned livestock risk managementtools. In addition to evaluating their effectiveness, the policy concerns of subsidizedlivestock insurance will also be addressed. Results will be relevant to a broad range ofentities. In addition to livestock producers wishing to manage the risks associated withtheir operations, agribusinesses that provide service to these producers such as feed salesor financial lending will benefit from knowing how these risk management strategiesperform. Furthermore, policy makers who will structure livestock insurance products canhopefully do so more efficiently based on the results of the livestock insurance analysis.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-06-25T22:57:04Z No. of bitstreams: 1 37.pdf: 3114902 bytes, checksum: 4bb3e86045ed3d7de9871884757e4501 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-25T22:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 37.pdf: 3114902 bytes, checksum: 4bb3e86045ed3d7de9871884757e4501 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nenhuma / Contemporaneamente, com as cidades se tornando cada vez mais verticais, é difícil projetar espaços urbanos em que a iluminação e o calor do sol consigam atingir o solo e os andares inferiores dos prédios urbanos de maneira a não prejudicar a saúde da população. Diante das limitações físicas para a análise do grau de iluminação natural de um grande conjunto de prédios torna-se necessária a simulação através de modelos computacionais. Parâmetros como a localização geográfica, altura, número e distância entre os prédios são usados para a identificação dos níveis de radiação solar e os consequentes desafios ambientais e tecnológicos a serem superados visando a sustentabilidade. O objetivo deste trabalho é analisar o grau de iluminação natural externa em áreas urbanas para que se possa buscar uma solução técnica a fim de propiciar ao homem as condições prediais adequadas de iluminação e temperatura. Para tanto, é apresentado um modelo de iluminação de prédios que contempla simulações que permitem tanto a análise do grau de iluminação por prédio quanto a análise do grau de iluminação global em um grande conjunto de prédios em função do parâmetro através da técnica de PCA. / Contemporaneously, cities are becoming more vertical, it is difficult to design urban spaces in which light and heat from the sun would attain the ground and lower floors of urban buildings in a way that does not harm the health of the population. Given the physical limitations to the analysis of the degree of natural lighting of a large number of buildings, it is necessary to simulate it by computer modeling. Parameters such as geographical location, height, number and distance between buildings are used to identify levels of solar radiation and the resulting environmental and technological challenges to be overcome for the sustainability. The objective of this work is to analyze the degree of outside natural lighting in urban areas to seek a technical solution in order to provide the suitable human conditions of lighting and temperature. For this, a model lighting of buildings that includes simulations that allow both the analysis of the degree of illumination building as the analysis of the degree of global illumination on a large set of buildings is presented. The result is presented using the technique of PCA.