O Dilema do Prisioneiro com n jogadores é um problema que ilustra a dificuldade na formação da cooperação em sociedades de indivíduos racionais. Diversos trabalhos foram feitos no sentido de compreender melhor os fatores que influenciam o surgimento e a evolução da cooperação nessas sociedades, sendo que muitos desses mostraram que a simulação deste tipo de problema carece de escalabilidade, o que impede a realização de experimentos que envolvam uma grande quantidade de agentes ou de parâmetros de teste. Este trabalho tem o intuito de aplicar conceitos de computação paralela para tratar este problema. Para tal, foi desenvolvido um sistema denominado PS2 E2 , evolução de um trabalho anterior, cuja utilização em alguns cenários possibilitou a verificação da influência de alguns parâmetros tais como o tamanho da população e a expressividade do modelo de representação de estratégias na utilidade global de um conjunto de agentes que jogam o Dilema do Prisioneiro com n jogadores. / The n-Player Prisoners Dilemma is a problem that illustrates the difficulty of cooperation formation in societies composed of rational individuals. Several studies were made to better understand the factors that influence the emergence and evolution of cooperation in these societies. Many of these showed that the simulation of this type of problem lacks scalability, which hinders the achievement of experiments involving a large number of agents or test parameters. This work intends to apply parallel computing concepts to treat this problem. To this end, it was developed a system called PS2 E2 , an evolution of a previous work, whose utilization in some scenarios allowed the verification of the influence of some parameters such as the population size and the expressiveness of the strategy representation model in the global utility of a society of agents that play the n-Player Prisoner Dilemma.

Submitted by Fernando Souza (fernandoafsou@gmail.com) on 2017-08-21T12:31:22Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1454502 bytes, checksum: a03fd3df4d29b47b79ab2d8b0d3d9625 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T12:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1454502 bytes, checksum: a03fd3df4d29b47b79ab2d8b0d3d9625 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Cooperation in a multi robot system has become a challenge to be overcome and turned into one of the biggest incentives for researchers in this area because communication appears as one of the most important requirements. This study aims to investigate the feasibility of using the distributed simulation environment called HLA (High-level Architecture) in the process of communication between members of a system with three and five computers. It simulates a multi-robot system in order to verify its behavior when one of them is replaced for another with limited processing power. Thus, a new communication approach based on HLA middleware was developed. In this approach, the robots adapt their transmission rate according to the performance of other robots. The accomplished experiments have shown that the real-time requirements of a robot soccer application have been achieved using this approach. It points to a new possibility of real-time communication between robots. On the exposed, in one experiment, a direct comparison was made between RTDB (Real-time database) middleware and the approach presented. It was verified that, in some contexts, the adaptive HLA is about 5 to 12 percent more efficient than RTDB. / A cooperação em um um sistema mutirrobôs tem se tornado um desafio a ser superado e se transformado em um dos maiores incentivos para os pesquisadores desta área, pois a comunicação se apresenta como um dos mais importantes requisitos. O objetivo deste trabalho foi de investigar a viabilidade do uso do ambiente de simulação distribuída chamado de HLA, no processo de comunicação entre membros de um sistema com três e cinco computadores, simulando um sistema multirrobôs, de modo a verificar seu comportamento, quando um deles é substituído por outro com poder de processamento reduzido. Assim, uma nova abordagem de comunicação com base no middleware HLA foi desenvolvida. Nessa nova abordagem, os robôs adaptam sua taxa de transmissão com base no desempenho de outros robôs. Experimentos demonstraram que os requisitos de tempo real de uma aplicação de futebol de robôs foram alcançados usando-se essa abordagem, o que aponta para uma nova possibilidade de comunicação em tempo real entre robôs. Diante do exposto, em um dos experimentos, foi feita uma comparação direta entre o middleware RTDB e a abordagem apresentada. Constatou-se que o HLA adaptativo, em alguns cenários, é mais eficiente entre 5% e 12% do que o RTDB.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3740448 bytes, checksum: df44ddc74f1029976a1e1beb1c698bf6 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, embedded systems have a huge amount of computational power and consequently, high complexity. It is quite usual to find different applications being executed in embedded systems. Embedded system design demands for method and tools that allow the simulation and verification in an efficient and practical way. This paper proposes the development and evaluation of a solution for embedded modeling and simulation of heterogeneous Models of Computation in a distributed way by the integration of Ptolemy II and the High Level Architecture (HLA), a middleware for distributed discrete event simulation, in order to create an environment with high-performance execution of large-scale heterogeneous models. Experimental results demonstrated that the use of a non distributed simulation for some situations as well as the use of distributed simulation with few machines, like one, two or three computers can be infeasible. It was also demonstrated the feasibility of the integration of both technologies and so the advantages in its usage in many different scenarios. This conclusion was possible because the experiments captured some data during the simulation: execution time, exchanged data and CPU usage. One of the experiments demonstrated that a speedup of factor 4 was acquired when a model with 4,000 thousands actors were distributed in 8 different machines inside an experiment that used up to 16 machines. Furthermore, experiments have also shown that the use of HLA presents great advantages in fact, although with certain limitations. / Atualmente, sistemas embarcados têm apresentado grande poder computacional e consequentemente, alta complexidade. É comum encontrar diferentes aplicações sendo executadas em sistemas embarcados. O projeto de sistemas embarcados demanda métodos e ferramentas que possibilitem a simulação e a verificação de um modo eficiente e prático. Este trabalho propõe o desenvolvimento e a avaliação de uma solução para a modelagem e simulação de sistemas embarcados heterogêneos de forma distribuída, através da integração do Ptolemy II com o High Level Architecture (HLA), em que o último é um middleware para simulação de eventos discretos distribuídos. O intuito dessa solução é criar um ambiente com alto desempenho que possibilite a execução em larga escala de modelos heterogêneos. Os resultados dos experimentos demonstraram que o uso da simulação não distribuída para algumas situações assim como o uso da simulação distribuída utilizando poucas máquinas, como, uma, duas ou três podem ser inviável. Demonstrou-se também a viabilidade da integração das duas tecnologias, além de vantagens no seu uso em diversos cenários de simulação, através da realização de diversos experimentos que capturavam dados como: tempo de execução, dados trocados na rede e uso da CPU. Em um dos experimentos realizados consegue-se obter o speedup de fator quatro quando o modelo com quatro mil atores foi distribuído em oito diferentes computadores, em um experimento que utilizava até 16 máquinas distintas. Além disso, os experimentos também demonstraram que o uso do HLA apresenta grandes vantagens, de fato, porém com certas limitações.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-04T22:06:03Z No. of bitstreams: 1 HELDER FERNANDO DE ARAÚJO OLIVEIRA - TESE PPGCC 2015..pdf: 1535968 bytes, checksum: ea0ac08d16d7773542f5d7193c85c162 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T22:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HELDER FERNANDO DE ARAÚJO OLIVEIRA - TESE PPGCC 2015..pdf: 1535968 bytes, checksum: ea0ac08d16d7773542f5d7193c85c162 (MD5) Previous issue date: 2015-11-10 / Capes / Consumo de energia é um grande desafio durante o projeto de um SoC (System-on-a-Chip). Dependendo do projeto, para garantir maior precisão na estimação do consumo de energia, pode ser necessário estimar o consumo de energia do sistema ou parte dele utilizando diferentes elementos: diferentes abordagens de estimação, ferramentas ou, até mesmo, modelos descritos em variadas linguagens e/ou níveis de abstração. Porém, consiste em um desafio incorporar tais elementos para criação de um ambiente de simulação distribuído e heterogêneo, o qual permita que estes se comuniquem e troquem informações de modo sincronizado. Diante do exposto, a presente pesquisa tem como objetivo desenvolver uma abordagem, utilizando-se High Level Architecture (HLA), a fim de permitir a criação de um ambiente de simulação distribuído e heterogêneo, composto por diferentes ferramentas e modelos. Estes modelos podem ser descritos em diversas linguagens e/ou níveis de abstração, como também podem utilizar diferentes abordagens a estimação do consumo de energia. O uso da HLA permite que os elementos que compõem este ambiente heterogêneo possam ser simulados de maneira sincronizada e distribuída. A abordagem deve proporcionar a coleta e o agrupamento de dados de estimação de consumo de energia de modo centralizado. Para realização dos estudos de caso, foi utilizado um benchmark composto por um conjunto escalável de MPSoC (MultiProcessor System-on-Chip) descrito em C++/SystemC e o arcabouço Ptolemy. Um projeto em SystemVerilog/Verilog também foi utilizado para validar a coleta de dados de estimação de consumo de energia de modelos descritos nessas linguagens, por meio da abordagem proposta. Resultados experimentais demonstraram a flexibilidade da abordagem e sua aplicabilidade para a criação de um ambiente de simulação síncrono e heterogêneo, o qual promove uma visão integrada dos dados de energia estimados. / Energy consumption is a big challenge in SoC (System-on-a-Chip) design. Depending on the project requirements, to guarantee a better accuracy in power estimation, it might be necessary to estimate the power consumption of a system or part of it using different elements: different power estimation approaches, tools or, even, models described in different languages and/or abstraction levels. However, it is a challenge to incorporate these elements to create a simulation environment distributed and heterogeneous, which allows these elements to communicate and exchange information synchronously. In view of what has been exposed, the present research aims to develop an approach using HLA (High Level Architecture), enabling the creation of an environment distributed and heterogeneous, composed by different tools and models. These models can be described in different languages and/or abstraction levels, as well as use different power estimation approaches. The use of HLA enables the synchronized and distributed simulation of the elements that compose the simulation environment. The approach must allow the collecting and grouping of power estimation data in a centralized manner. As a case study, it has been used a benchmark composed of a scalable set of MPSoCs (MultiProcessor Systemon-Chip) which is described in C++/SystemC and the Ptolemy framework. A project in SystemVerilog/Verilog was also used to validate the power estimation data collected from models described in these languages, through the proposed approach. The experimental results show the approach flexibility and its applicability on creation of a distributed and synchronous simulation environment, which promotes an integrated view of power estimation data.

Este trabalho de mestrado apresenta um estudo de Grades Computacionais e Simulações Distribuídas sobre a técnica MRIP. A partir deste estudo foi possível propor e implementar o protótipo de uma ferramenta para Gerenciamento de Experimento em Ambiente de Grade, denominada Grid Experiments Manager - GEM, organizada de forma modular podendo ser usada como um programa ou integrada com outro software, podendo ser expansível para vários middlewares de Grades Computacionais. Com a implementação também foi possível avaliar o desempenho de simulações sequenciais com aquelas executadas em cluster e em uma Grade Computacional de teste, sendo construído um benchmark que possibilitou repetir a mesma carga de trabalho para os sistemas sobre avaliação. Com os testes foi possível verificar um ganho alto no tempo de execução, quando comparadas as execuções sequenciais e em cluster, obteve-se eficiência em torno de 197% para simulações com tempo de execução baixo e 239% para aquelas com tempo de execução maior; na comparação das execuções em cluster e em grade, obteve-se os valores para eficiência de 98% e 105%, para simulações pequenas e grandes, respectivamente / This master\'s thesis presents a study of Grid Computing and Distributed Simulations using the MRIP approach. From this study was possible to design and implement the prototype of a tool for Management of Experiments in Grid Environment, called Grid Experiments Manager - GEM, which is organized in a modular way and can be used as a program or be integrated with another piece of software, being expansible to varius middlewares of Computational Grids. With its implementation was also possible to evaluate the performance of sequencial simulations executed in clusters and a Computational testbed Grid, also being implemented a benchmark which allowed repeat the same workload at the systems in evaluation. A high gain turnaround of the executions was infered with those results. When compared Sequential and Cluster executions, the eficiency was about of 197% for thin time of execution and 239% for those bigger in execution; when compared Cluster and Grid executions, the eficiency was about of 98% and 105% for thin and bigger simulations, repectivelly