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Par l'exploitation de nos capacités visuelles, la visualisation scienti que entend proposer aux ingénieurs et aux chercheurs un outil visant à les assister dans l'acquisition de connaissance à partir de phénomènes complexes. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette lignée, à ceci près qu'il s'intéresse plutôt à l'utilisation des technologies de la Réalité Virtuelle dans le but d'amener un utilisateur expert au coeur du processus d'exploration et d'analyse des données, ce que nous appelons Exploration de données scienti fiques. Dans le but d'arriver à des processus d'exploration efficaces, notre recherche s'est portée sur la mise en place de techniques d'interactions intuitives, susceptibles d'exploiter au mieux les capacités sensorimotrices de l'être humain. Pour atteindre cet objectif, deux conditions nous paraissent être essentielles. D'une part, il faut que les informations transmises via différents canaux sensorimoteurs aient une certaine cohérence à être délivrées ensemble : il est primordial que l'exploitation d'un canal pour véhiculer une information ne soit pas en concurrence avec ce qui est fait sur un autre canal. D'autre part, il est souhaitable que le potentiel de chaque canal soit utilisé au meilleur de sa capacité. Dans ce contexte, ce travail a débuté par une analyse de l'utilisation de l'haptique dans l'Exploration de données scientifi ques. Pour ce type d'usage, il a été identifié quatre tâches fondamentales (Sélectionner, Localiser, Relier et Arranger) pour lesquelles l'haptique semble présenter un réel avantage par rapport aux autres canaux sensoriels. Pour chacune de ces tâches, nous avons montré, au travers d'une large étude bibliographique, comment l'interaction haptique pouvait être exploitée afi n d'off rir des méthodes d'exploration efficaces. Sur la base de cette analyse organisée autour de ces quatre catégories, nous avons ensuite mis en évidence les problématiques liées aux tâches identifiées. Ainsi, nous avons souligné, d'une part que l'haptique pouvait faciliter la sélection de données scienti fiques dans des contextes où celles-ci sont massives, et d'autre part nous avons montré le besoin de mettre en place de nouvelles méthodes de suivi de structures d'intérêts (iso-surfaces, lignes de courant etc.). Notre problématique ayant ainsi été posée, nous avons d'une part étudié l'utilisation de retour multimodaux non visuels pour la recherche et la sélection de cibles dans un environnent virtuel 3d. Les situations impliquant une ou plusieurs cibles furent analysées, et plusieurs paradigmes d'interaction ont été proposés. Dans cet ordre d'idées, nous sommes arrivés à défi nir et valider un principe directeur pour l'usage de retours haptico-sonores pour la recherche et la sélection d'une cible donn ée située dans une scène 3d pouvant en contenir plusieurs autres. Nous avons en eff et montré que, pour une telle tâche, il était préférable d'exploiter la spatialisation sonore a n de localiser la cible désirée dans l'espace, tandis que le retour haptique permettait une sélection précise de la cible. D'autre part, nous nous sommes attaqués aux problèmes liés au rendu haptique d'ensembles de données pouvant présenter de fortes variations. A cet eff et, suite à un rappel de l'apport de l'haptique pour le rendu de surfaces dans le domaine médical, nous avons analysé certains besoins pouvant être comblés par l'ajout de ce canal sensorimoteur dans l'analyse d'iso-surfaces issues de simulation de Mécanique des Fluides Numérique (MFN). Par la suite nous avons proposé et évalué, par l'intermédiaire d'expériences de perception et de mesures de performance, de nouvelles méthodes de rendu haptique d'iso-surfaces dont l'une des originalités est de pouvoir se passer d'une représentation polygonale intermédiaire. En fin, nous avons appliquécette nouvelle approche d'exploration de données scientifi ques à l'analyse des résultats d'une simulation d'un écoulement dans une cavité ouverte. Ainsi, nous avons proposé deux méthodes d'analyse multi-sensorielle, dédiées à l'exploration d'un ensemble de données issu d'une simulation de MFN, en exploitant les approches génériques développées précédemment. La première méthode concerne une analyse interactive de la géométrie de l'écoulement, alors que la seconde se rapporte à une analyse multi-sensorielle de la topologie de l'écoulement. Les premières évaluations menées ont indiqué que les méthodes proposées tendaient à favoriser une meilleure compréhension du phénomène analysé et qu'elles pouvaient diminuer la charge cognitive habituellement requise par une telle tâche. A titre de conclusion, soulignons que cette thèse de doctorat ouvre la voie à un certain nombre de perspectives de recherches. A court terme, il s'agit de compléter les travaux relatifs à l'analyse de l'aspect dynamique de la simulation d'un écoulement dans une cavité ouverte. Ces travaux consisteront à proposer et valider différentes interactions multimodales visant à examiner les échanges/recirculations pouvant exister entre/dans les parties de la dite cavité. Mais au-delà des travaux relatifs à la MFN, l'expérience acquise à travers ces travaux pluridisciplinaires (informatique, mécanique des fluides, ergonomie cognitive) me permettra à moyen terme d'élargir mes travaux de recherche à l'exploration de données médicales, météorologiques, ou géologiques.

Le modèle multi-fluide permet de décrire par une approche Eulérienne les sprays polydispersés et apparaît donc comme une méthode indiquée pour les applications de combustion diphasique. Sa pertinence pour la simulation à l'échelle d'applications industrielles est évaluée dans ce travail, par sa mise en oeuvre dans des configurations bi-dimensionnelle et tri-dimensionnelle plus représentatives de ce type de simulations. Cette évaluation couple une étude de faisabilité en terme de coût de calcul avec une analyse de la précision obtenue, par des comparaisons avec les résultats de méthodes de références pour la description des sprays. Afin de définir une telle référence, une hiérarchisation des modèles de spray est proposée dans ce travail, soulignant les niveaux de modélisation associée aux diverses méthodes. Une première configuration d'écoulements tourbillonnaires est utilisée pour caractériser la méthode multi-fluide. L'étude de la structure mathématique du système de lois de conservation permet d'analyser la formation de singularités et de fournir les outils permettant d'évaluer leur impact sur la modélisation. Cette étude permet également de dériver un schéma numérique robuste et efficace pour des configurations bi- et tri-dimensionnelle. La description des dynamiques de gouttes conditionnées par la taille est évaluée dans ces configurations tourbillonnaires au moyen de comparaisons quantitatives, sur des champs instantanés, où le multi-fluide est confronté à une méthode Lagrangienne, ainsi qu'à des résultats expérimentaux. Afin d'évaluer le comportement de la méthode multi-fluide dans des configurations plus représentatives des problématiques industrielles, le solveur MUSES3D est développé, permettant, entre autres, une évaluation fine des méthodes de résolution des sprays. Une implémentation originale de la méthode multi-fluide, conciliant généricité et efficacité pour le calcul parallèle, est réalisée. Le couplage de ce solveur avec le code ASPHODELE, développé au CORIA, permet d'effectuer une évaluation opérationnelle des approches Euler/Lagrange et Euler/Euler pour la description des écoulements diphasiques à inclusions dispersées. Finalement, le comportement de la méthode multi-fluide dans des jets bi-dimensionnels et dans une turbulence homogène isotrope tri-dimensionnelle permet de montrer sa précision pour la description de la dynamique de sprays évaporant dans des configurations plus complexes. La résolution de la polydispersion du spray permet de décrire précisément la fraction massique de combustible en phase vapeur, un élément clé pour les applications de combustion. De plus, l'efficacité du calcul parallèle par décomposition de domaine avec la méthode multi-fluide permet d'envisager son utilisation à l'échelle d'applications industrielles.

FERREIRA, Davi Morais. Integração de bibliotecas científicas de propósito especial em uma plataforma de componentes paralelos. 2010. 145 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-16T17:50:44Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_dmf.pdf: 1977126 bytes, checksum: 8f6276f7e40d8f3dbdca5deb5a0a8447 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-16T17:51:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_dmf.pdf: 1977126 bytes, checksum: 8f6276f7e40d8f3dbdca5deb5a0a8447 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-16T17:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_dmf.pdf: 1977126 bytes, checksum: 8f6276f7e40d8f3dbdca5deb5a0a8447 (MD5) Previous issue date: 2010 / The contribution of traditional scienti c libraries shows to be consolidated in the construction of high-performance applications. However, such an artifact of development possesses some limitations in integration, productivity in large-scale applications, and exibility for changes in the context of the problem. On the other hand, the development technology based on components recently proposed a viable alternative for the architecture of High-Performance Computing (HPC) applications, which has provided a means to overcome these challenges. Thus we see that the scienti c libraries and programming orientated at components are complementary techniques in the improvement of the development process of modern HPC applications. Accordingly, this work aims to propose a systematic method for the integration of scienti c libraries on a platform of parallel components, HPE (Hash Programming Environment), to o er additional advantageous aspects for the use of components and scienti c libraries to developers of parallel programs that implement high-performance applications. The purpose of this work goes beyond the construction of a simple encapsulation of the library in a component; it aims to provide the bene ts in integration, productivity in large-scale applications, and the exibility for changes in the context of a problem in the use of scienti c libraries. As a way to illustrate and validate the method, we have incorporated the libraries of linear systems solvers to HPE, electing three signi cant representatives: PETSc, Hypre, e SuperLU. / A contribuição das tradicionais bibliotecas cientí cas mostra-se consolidada na construção de aplicações de alto desempenho. No entanto, tal artefato de desenvolvimento possui algumas limitações de integração, de produtividade em aplicações de larga escala e de exibilidade para mudanças no contexto do problema. Por outro lado, a tecnologia de desenvolvimento baseada em componentes, recentemente proposta como alternativa viável para a arquitetura de aplicações de Computação de Alto Desempenho (CAD), tem fornecido meios para superar esses desa os. Vemos assim, que as bibliotecas cientí cas e a programação orientada a componentes são técnicas complementares na melhoria do processo de desenvolvimento de aplicações modernas de CAD. Dessa forma, este trabalho tem por objetivo propor um método sistemático para integração de bibliotecas cientí cas sobre a plataforma de componentes paralelos HPE (Hash Programming Environment ), buscando oferecer os aspectos vantajosos complementares do uso de componentes e de bibliotecas cientí cas aos desenvolvedores de programas paralelos que implementam aplicações de alto desempenho. A proposta deste trabalho vai além da construção de um simples encapsulamento da biblioteca em um componente, visa proporcionar ao uso das bibliotecas cientí cas os benefícios de integração, de produtividade em aplicações de larga escala e da exibilidade para mudanças no contexto do problema. Como forma de exempli car e validar o método, temos incorporado bibliotecas de resolução de sistemas lineares ao HPE, elegendo três representantes significativos: PETSc, Hypre e SuperLU.

Este trabalho tem como objetivo analisar o projeto de criação de uma aristocracia do trabalho a partir do ensino industrial, através do estudo de caso da Escola Técnica de Curitiba, posteriormente Escola Técnica Federal do Paraná, entre os anos de 1942 a 1963. Num primeiro momento, faz-se um breve apanhado da citada instituição quando era Escola de Aprendizes Artífices do Paraná, considerando que a concepção de ensino então desenvolvida era destinada aos desfavorecidos da fortuna, portanto direcionada principalmente para a disciplinarização das chamadas classes perigosas. Mas ao longo da década de 1920 e de 1930, tal concepção foi sendo modificada, até que em 1942, com a Lei Orgânica do Ensino Industrial, consolidou-se a idéia de formação de uma aristocracia do trabalho pela via do ensino industrial. Essa elite ocuparia postos no setor fabril que exigissem uma maior qualificação, acompanhando o processo de desenvolvimento industrial do Brasil, não bastando, porém, um melhor adestramento técnico, mas que fosse bem disciplinada, através de um processo educacional marcado pela presença intensiva de conteúdos de moral e civismo, notadamente durante o Estado Novo (1937-1945), servindo assim de exemplo para a classe trabalhadora como um todo. O pós-guerra foi marcado pela Guerra Fria e pela influência cada vez maior do american way of life na vida brasileira. A presença da Comissão Brasileiro-Americana de Educação Industrial (CBAI), programa de cooperação firmado entre os governos do Brasil e dos Estados Unidos em 1946, veio caracterizar esse momento no ensino industrial do país, através da adoção de métodos sistemáticos na formação de docentes para esse ramo do ensino, baseados na Racionalização Científica. A fim de dinamizar o treinamento dos professores, a CBAI criou, em 1957, o Centro de Pesquisas e Treinamento de Professores (CPTP), na Escola Técnica de Curitiba, cuja função era preparar docentes para atuarem nas escolas industriais e técnicas de todo o Brasil, de forma a capacitá-los para a tarefa de formação da aristocracia do trabalho. Em 1963 o acordo entre a CBAI e o governo brasileiro não foi renovado, e o Centro encerrou suas atividades no ano seguinte. A Lei nº 3.552/59 estabeleceu uma reforma no ensino industrial, fixando um curso único de 1º Ciclo com finalidade propedêutica para os cursos técnicos de 2º Ciclo. A Lei de Diretrizes e Bases de 1961 promoveu a equivalência entre o ensino técnico e o ensino secundário. Tais modificações, ligadas à nova etapa vivida pela industrialização, inclusive em relação às demandas do mercado de trabalho, aliadas à possibilidade de chegar ao ensino superior ao mesmo tempo em que se obtém uma formação de nível médio em escolas de elevada qualidade de ensino, promoveram alterações no perfil dos alunos que procuravam o ensino industrial, que gradativamente foi sendo ocupado por estudantes originários da classe média, deixando de ter validade a concepção de formação de uma aristocracia do trabalho exclusivamente a partir da classe trabalhadora. / This thesis have the objective of analyze the project of creation of the labour aristocracy based in the industrial teaching, by case study of the Escola Técnica de Curitiba, posteriorly Escola Técnica Federal do Paraná, between 1942 and 1963. On a first moment, making a succinct summary of the named institution when denominated Escola de Aprendizes Artífices do Paraná, seeing that the educational intention developed was destined to luckless, therefore reserved to the discipline the dangerous classes. But during the 1920 and 1930 decades, this intention was going modify, and in 1942 the idea of conformation of the labour aristocracy based in the industrial education was consolidated, with the Organizer Law of the Industrial Teaching. This elite must occupy functions in the manufacturing sector what demanding a superior qualification, accompanying the industrial development of Brazil, however dont being enough a better technical training, but was very much disciplined, in through of the educational process marked for intensive carriage of moral and civic contents, notedly during the Estado Novo (1937-1945), what a example for all the working class. The period after the Second World War was marked for the Cold War and to the growing influence of American way of life in Brazil. The presence of the Comissão Brasileiro-Americana de Educação Industrial (CBAI), a cooperation program signed between Brazilian and American governments in 1946, marked this moment in the industrial teaching of Brazil, through the adoption of systematical methods to the formation of instructors for this kind of teaching, based on Scientific Management. With the aim of to pep the instructors training, in 1957 CBAI created Centro de Pesquisas e Treinamento de Professores (CPTP), on the Escola Técnica de Curitiba, and your function was to prepare instructors to work on the Industrial and Technical Schools in Brazil, capacitating them to the assignment of to educate the labour aristocracy. In 1963 the accord between CBAI and the Brazilian government is not renovated, and the CPTP was closed your activities in 1964. The 3.552/59 Act determined a reform at the Industrial Teaching, fixing a unique course of First Level with propaedeutics finality to the technical courses of Second Level. The Guidelines and Basis Act of 1961 furthered the equivalency between Technical and Secondary Teaching. These modifications, linked with the new stage of industrialization and connected with the work markets demands, allied to the possible incoming of students go to College while graduate in high quality schools of Second Level, make changes in the profiles of students that searched the Industrial Teaching, which was occupied for students of midclass, invalidating the conception of conformation of the labour aristocracy originating exclusive of working class.

Este trabalho tem como objetivo analisar o projeto de criação de uma aristocracia do trabalho a partir do ensino industrial, através do estudo de caso da Escola Técnica de Curitiba, posteriormente Escola Técnica Federal do Paraná, entre os anos de 1942 a 1963. Num primeiro momento, faz-se um breve apanhado da citada instituição quando era Escola de Aprendizes Artífices do Paraná, considerando que a concepção de ensino então desenvolvida era destinada aos desfavorecidos da fortuna, portanto direcionada principalmente para a disciplinarização das chamadas classes perigosas. Mas ao longo da década de 1920 e de 1930, tal concepção foi sendo modificada, até que em 1942, com a Lei Orgânica do Ensino Industrial, consolidou-se a idéia de formação de uma aristocracia do trabalho pela via do ensino industrial. Essa elite ocuparia postos no setor fabril que exigissem uma maior qualificação, acompanhando o processo de desenvolvimento industrial do Brasil, não bastando, porém, um melhor adestramento técnico, mas que fosse bem disciplinada, através de um processo educacional marcado pela presença intensiva de conteúdos de moral e civismo, notadamente durante o Estado Novo (1937-1945), servindo assim de exemplo para a classe trabalhadora como um todo. O pós-guerra foi marcado pela Guerra Fria e pela influência cada vez maior do american way of life na vida brasileira. A presença da Comissão Brasileiro-Americana de Educação Industrial (CBAI), programa de cooperação firmado entre os governos do Brasil e dos Estados Unidos em 1946, veio caracterizar esse momento no ensino industrial do país, através da adoção de métodos sistemáticos na formação de docentes para esse ramo do ensino, baseados na Racionalização Científica. A fim de dinamizar o treinamento dos professores, a CBAI criou, em 1957, o Centro de Pesquisas e Treinamento de Professores (CPTP), na Escola Técnica de Curitiba, cuja função era preparar docentes para atuarem nas escolas industriais e técnicas de todo o Brasil, de forma a capacitá-los para a tarefa de formação da aristocracia do trabalho. Em 1963 o acordo entre a CBAI e o governo brasileiro não foi renovado, e o Centro encerrou suas atividades no ano seguinte. A Lei nº 3.552/59 estabeleceu uma reforma no ensino industrial, fixando um curso único de 1º Ciclo com finalidade propedêutica para os cursos técnicos de 2º Ciclo. A Lei de Diretrizes e Bases de 1961 promoveu a equivalência entre o ensino técnico e o ensino secundário. Tais modificações, ligadas à nova etapa vivida pela industrialização, inclusive em relação às demandas do mercado de trabalho, aliadas à possibilidade de chegar ao ensino superior ao mesmo tempo em que se obtém uma formação de nível médio em escolas de elevada qualidade de ensino, promoveram alterações no perfil dos alunos que procuravam o ensino industrial, que gradativamente foi sendo ocupado por estudantes originários da classe média, deixando de ter validade a concepção de formação de uma aristocracia do trabalho exclusivamente a partir da classe trabalhadora. / This thesis have the objective of analyze the project of creation of the labour aristocracy based in the industrial teaching, by case study of the Escola Técnica de Curitiba, posteriorly Escola Técnica Federal do Paraná, between 1942 and 1963. On a first moment, making a succinct summary of the named institution when denominated Escola de Aprendizes Artífices do Paraná, seeing that the educational intention developed was destined to luckless, therefore reserved to the discipline the dangerous classes. But during the 1920 and 1930 decades, this intention was going modify, and in 1942 the idea of conformation of the labour aristocracy based in the industrial education was consolidated, with the Organizer Law of the Industrial Teaching. This elite must occupy functions in the manufacturing sector what demanding a superior qualification, accompanying the industrial development of Brazil, however dont being enough a better technical training, but was very much disciplined, in through of the educational process marked for intensive carriage of moral and civic contents, notedly during the Estado Novo (1937-1945), what a example for all the working class. The period after the Second World War was marked for the Cold War and to the growing influence of American way of life in Brazil. The presence of the Comissão Brasileiro-Americana de Educação Industrial (CBAI), a cooperation program signed between Brazilian and American governments in 1946, marked this moment in the industrial teaching of Brazil, through the adoption of systematical methods to the formation of instructors for this kind of teaching, based on Scientific Management. With the aim of to pep the instructors training, in 1957 CBAI created Centro de Pesquisas e Treinamento de Professores (CPTP), on the Escola Técnica de Curitiba, and your function was to prepare instructors to work on the Industrial and Technical Schools in Brazil, capacitating them to the assignment of to educate the labour aristocracy. In 1963 the accord between CBAI and the Brazilian government is not renovated, and the CPTP was closed your activities in 1964. The 3.552/59 Act determined a reform at the Industrial Teaching, fixing a unique course of First Level with propaedeutics finality to the technical courses of Second Level. The Guidelines and Basis Act of 1961 furthered the equivalency between Technical and Secondary Teaching. These modifications, linked with the new stage of industrialization and connected with the work markets demands, allied to the possible incoming of students go to College while graduate in high quality schools of Second Level, make changes in the profiles of students that searched the Industrial Teaching, which was occupied for students of midclass, invalidating the conception of conformation of the labour aristocracy originating exclusive of working class.