Multi-core architectures are the future for high-performance computing and are omnipresent these days; what was a vision some twenty years back is now a reality with most personal computers/laptops now running on multi-cores making them ubiquitous in today's world. However, as the number of cores continue scaling with time, there will be serious throughput and performance issues with relation to the network topologies used in connecting the cores. Among possible network topologies under consideration in modern multi-core systems, the `Mesh' topology is widely used. In terms of performance, the `Point to Point topology' would outperform all other topologies such as Crossbar, Mesh and Torus. The `Point to Point' topology does include additional expenses with respect to more links needed to connect each core to every other core in the network. Its expensive implementation cost is the reason it is not preferred in the industry for general use systems. But, for research purposes it serves as the best network topology alternative to the `Mesh' for higher speed in computer systems. However, the characteristics of the tasks executing on the cores will also have a significant impact on topology performance. So, with the scaling of multi-cores from 10 to 1000 cores per chip and more, selection of the right network topology is of importance. Another interesting factor to consider is the effect of the cache on these multi-core systems with respect to each of these topologies. Cache coherency is and will be a major cause for throughput decrease as cores scale. In our work, we are using the Modified-Exclusive-Shared-Invalid (MESI) Cache Coherency protocol for all the above mentioned network topologies considered. In this thesis, we investigate the effect of varying cache parameters such as the sizes of L1 Instruction cache, L1 Data cache and L2 cache and their respective associativities on each network topology. Various combinations of all these four parameters were considered as we ran experiments. We use the gem5 Computer Architecture Simulator for running our experiments with 4 core models. For benchmark purposes, we use the SPLASH-2 set of {\it `High Performance Computing'} benchmarks. A benchmark is assigned to each core. We also observe the effects of running benchmarks with similar characteristics on all cores versus comparing them with a set of different benchmarks while keeping all other parameters constant. Through our results, we attempt to give researchers and the industry at large a better view of the advantages and disadvantages along with the relationship between multi-cores, the cache and network topologies for multi-core systems.

The bus industry is plagued by high accident costs and risks of passenger injuries. A bus simulator may offer a method of reducing accident rates by delivering targeted training to bus drivers who are most at risk. The first part of this thesis describes the design of the UK's first bus simulator, the fidelity of which was based on a thorough analysis of bus crashes. The second part describes the first studies in a multi-staged method to evaluate the training effectiveness of the simulator: face validity, effects of bus driver experience and stress on simulated performance and simulator sickness. This approach ensured that the ABS has a reasonable level of fidelity, is capable of eliciting behaviourally valid responses from bus drivers and is the first step is achieving training transfer effectiveness. The final study investigated the occurrence of self-bias in bus drivers. The conclusions drove the design of simulated scenarios to be used for bus driver training. Keywords: Bus, Simulator, Fidelity, Validity, Accidents, Driving, Stress, Training

O presente trabalho consiste na apresentação da implementação de um software projetado para auxiliar o ensino de redes de Petri de alto nível. A partir da fundamentação sobre o assunto desenvolvida em cursos introdut6rios de modelagem de sistemas com redes de Petri foi especificado um sistema para ser usado em sala de aula. O sistema desenvolvido permite a demonstração das características gráficas e da semântica de alguns modelos tradicionais de redes de Petri, tais como redes condicao/evento, redes predicado-transição e redes coloridas. Redes de baixo nivel tambem podem ser demonstradas. O software foi elaborado de forma a permitir a utilização de redes já definidas em disquete. O usuário pode também definir novas redes utilizando o editor gráfico/compilador ou se valer de uma linguagem textual de baixo nível para descrever as redes. Após a obtenção da rede desejada, é possível a realização de demonstrações, simulando o funcionamento da mesma. O software permite ainda a execução de passos, o funcionamento "para trás" da rede e identifica, a cada estado alcançado, quais alterações estão habilitadas e quais estão em conflito. Um comando permite obter o caminho entre duas marcações da rede. O usuário pode selecionar regiões de interesse sobre a rede, que sera° mostradas com mais detalhe na tela. Usando o editor gráfico/compilador o usuário pode modificar redes durante o decorrer da apresentação. A interface com o usuário, voltada para o use em sala de aula, necessita como hardware um projetor de vídeo apropriado e um computador pessoal equipado com mouse. A utilização do compilador em sala de aula exige, no entanto, mais recursos computacionais que o simulador. Alguns modelos de redes de Petri não são suportados pelo compilador, mas podem ser implementados utilizando a linguagem de baixo nível do sistema. 0 usuário, professor ou aluno, encontrará neste trabalho instruções para o emprego pratico do sistema como instrumento para a realização de demonstrações didáticas. / This work describes the implementation of a software designed as a teaching aid for instructors of high-level Petri nets. A system for class-room use is described that is based on material developed during introductory courses of systems modelling with Petri nets. The class-room system permits the demonstration of the graphic properties and the semantics of some traditional nets, such as condition/event nets, predicate-transition nets and coloured nets, as well as low level nets. The software was designed to permit the use of nets already defined in diskettes. The user can define new nets using either the graphic editor/compiler or a low level textual language. Some models of Petri nets are not supported by the compiler, but can be implemented using the low level language. After obtaining the desired net, it is possible to perform demonstrations, simulating its operation.The software also allows step by step execution of nets, including backwards execution, and identifies, for every state, which alterations may happen and which are in conflict. A command permits the user to obtain the path between two markings of the net. The user may select regions of interest over the net, that will be shown with more detail in the screen. Using the graphic editor/compiler the user may modify the nets during the presentation. The hardware needs are a video projector and a personal computer equiped with a mouse.

O sistema de colheita de cana-de-açúcar representa a conexão entre o campo e a indústria no complexo sucroenergético, exigindo uma sinergia operacional entre os agentes envolvidos. Sob a ótica econômica, é um dos principais, senão o principal, dispêndio da cadeia agroindustrial de produção de açúcar e etanol. Considerando o número de variáveis envolvidas, as diferentes naturezas das mesmas e as relações interdependentes observadas, seu gerenciamento é complexo, exigindo uma análise sistêmica. Nesse sentido, os modelos computacionais podem ser aplicados como ferramenta de gestão, permitindo o conhecimento prévio do desempenho dos sistemas e a possibilidade de desenvolver cenários para testar situações de interesse. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um modelo em Excel® para o dimensionamento operacional e econômico de um sistema mecanizado de colheita de cana-de-açúcar, contemplando os subsistemas de corte, transbordo, transporte e apoio e suas interrelações. Para a validação e a verificação do modelo utilizou-se de dados obtidos juntos a um condominio agrícola, além de comparações com indicadores publicados na bibliografia. Com base nos resultados, afirma-se que o modelo pode ser utilizado como uma ferramenta de apoio em tomadas de decisão relacionadas ao sistema mecanizado de colheita. / The sugarcane harvesting system represents the connection between the field and the industry in the sugar-energy industry, demanding operational synergy between the involved agents. Under the economic point of view, it is one of the main, or indeed the main, expenditure of agroindustrial production chain of sugarcane and ethanol. Considering the number of variables involved, the different natures and the interdependent relationships observed, its management is complex, requiring a systemic analysis. In this matter, the computational models can be applied as a management tool, allowing prior knowledge of the systems performances and the possibility of developing scenarios in order to test situations of interest. Therefore, the aim of this study was de development of an Excel® model for the operational and economic design of a mechanical sugarcane harvesting system, contemplating the cutting subsystems, carry, transport and support and their interrelationships. For validation and verification of the model, data from real sources were used, obtained along with an agricultural condominium, besides comparisons with indicators published in the bibliography. Based on the results, the model can be used as a tool for decision-making related to mechanical sugarcane harvesting system.

O presente trabalho consiste na apresentação da implementação de um software projetado para auxiliar o ensino de redes de Petri de alto nível. A partir da fundamentação sobre o assunto desenvolvida em cursos introdut6rios de modelagem de sistemas com redes de Petri foi especificado um sistema para ser usado em sala de aula. O sistema desenvolvido permite a demonstração das características gráficas e da semântica de alguns modelos tradicionais de redes de Petri, tais como redes condicao/evento, redes predicado-transição e redes coloridas. Redes de baixo nivel tambem podem ser demonstradas. O software foi elaborado de forma a permitir a utilização de redes já definidas em disquete. O usuário pode também definir novas redes utilizando o editor gráfico/compilador ou se valer de uma linguagem textual de baixo nível para descrever as redes. Após a obtenção da rede desejada, é possível a realização de demonstrações, simulando o funcionamento da mesma. O software permite ainda a execução de passos, o funcionamento "para trás" da rede e identifica, a cada estado alcançado, quais alterações estão habilitadas e quais estão em conflito. Um comando permite obter o caminho entre duas marcações da rede. O usuário pode selecionar regiões de interesse sobre a rede, que sera° mostradas com mais detalhe na tela. Usando o editor gráfico/compilador o usuário pode modificar redes durante o decorrer da apresentação. A interface com o usuário, voltada para o use em sala de aula, necessita como hardware um projetor de vídeo apropriado e um computador pessoal equipado com mouse. A utilização do compilador em sala de aula exige, no entanto, mais recursos computacionais que o simulador. Alguns modelos de redes de Petri não são suportados pelo compilador, mas podem ser implementados utilizando a linguagem de baixo nível do sistema. 0 usuário, professor ou aluno, encontrará neste trabalho instruções para o emprego pratico do sistema como instrumento para a realização de demonstrações didáticas. / This work describes the implementation of a software designed as a teaching aid for instructors of high-level Petri nets. A system for class-room use is described that is based on material developed during introductory courses of systems modelling with Petri nets. The class-room system permits the demonstration of the graphic properties and the semantics of some traditional nets, such as condition/event nets, predicate-transition nets and coloured nets, as well as low level nets. The software was designed to permit the use of nets already defined in diskettes. The user can define new nets using either the graphic editor/compiler or a low level textual language. Some models of Petri nets are not supported by the compiler, but can be implemented using the low level language. After obtaining the desired net, it is possible to perform demonstrations, simulating its operation.The software also allows step by step execution of nets, including backwards execution, and identifies, for every state, which alterations may happen and which are in conflict. A command permits the user to obtain the path between two markings of the net. The user may select regions of interest over the net, that will be shown with more detail in the screen. Using the graphic editor/compiler the user may modify the nets during the presentation. The hardware needs are a video projector and a personal computer equiped with a mouse.

Orientador: Orival Andries Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Física / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zuben_Alexeivon_M.pdf: 1770771 bytes, checksum: 218de2258f02f1e35469e010ceb005ca (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente estudo teve como objetivo comparar a performance de triatletas em três ciclos-simuladores disponíveis comercialmente e também em um teste de campo realizado em velódromo. Para tal, foram utilizados 08 atletas triatletas que realizaram uma performance máxima (contra relógio) de 5km, em dias distintos nos seguintes ciclos-simuladores: CompuTrainer Pro® (resistência eletro-magnética), Cycleops Fluid® (resistência de fluido) e Tranz-X JD-111L® (resistência magnética). Para o teste de campo os atletas realizaram da mesma forma uma performance de 5km em um velódromo de 333,3 metros de extensão. Todos os testes foram realizados com a bicicleta dos atletas. A freqüência cardíaca (FC) foi registrada durante todos os testes. Ao final de cada teste, foram coletadas amostras de sangue (25?l) da ponta do dedo para determinação da concentração sanguínea do lactato. A percepção de esforço também foi avaliada após cada performance. Para comparações da performance de 5km, assim como da freqüência cardíaca, concentração de lactato sanguíneo e percepção de esforço entre os ergômetros e o velódromo, foi utilizado o teste ANOVA para medidas repetidas. Para realizar testes de correlação entre as variáveis, foi utilizado o teste de correlação de Pearson. A significância para as comparações estatísticas foi estabelecida como p< 0,05. A v5km entre Velódromo, Computrainer e Tranz-x não apresentaram diferença significativa (36,8±1,7 km.h-1; 36,1±2,0 km.h-1; 37,2±1,7 km.h-1 respectivamente), enquanto que a v5km do Cycleops (33,7±1 km.h-1) subestimou a performance do velódromo. Não foi encontrada correlação significativa entre as 4 condições analisadas. A [LAC], FC, PSE não apresentaram diferenças estatísticas. A partir dos dados desse estudo, conclui-se que os ciclo-simuladores possuem limitações quando utilizá-los para predição de performance de 5km em relação ao velódromo, mas essas limitações não descartam a viabilidade de serem utilizados como ferramentas de treinamento e monitoramento de treinamento / Abstract: This study aimed to compare the performance of triathletes in three cycles-simulators available commercially and also in a field test conducted in velodrome. To this end, were used 08 triathletes who underwent a procedure maximum performance (time trail) of 5km, on different days in the following cycles-simulators: CompuTrainer Pro® (electro-magnetic resistance), Cycleops Fluid® (fluid resistance) and TranzJD-111L-X® (magnetic resistance). To field test the athletes performed a performance of 5km in a Velodrome of 333.3 meters in length. All tests were performed with athlete's own bicycles. The heart rate (HR) was recorded during all tests. After each test, were collected blood samples (25?l) to measure the concentration of blood lactate. The subjective worker ratings were evaluated after each performance. To compare the performance of 5km, as well as heart rate, blood lactate concentration and subjective worker ratings (SWR) between the cycles-simulators and the Velodrome, ANOVA were used. To perform tests of correlation between variables, were used the Pearson's correlation. Results were considered significant at p< 0,05. The v5km between Velodrome, Computrainer and Tranz-x have no significant difference (36.8 ± 1.7 km.h-1, 36.1 ± 2.0 km.h-1, 37.2 ± 1.7 km.h-1 respectively) while the v5km Cycleops (33.2± 1.7 km.h-1) underestimates the performance of the Velodrome. No correlation was found between the four studied conditions. [LAC], HR, SWR did not differ. With the data of this study, is possible to conclude that the cycle simulator have some limitations when using them to predict a 5km performance over the velodrome, however these limitations do not prevent them to be used as training tools and training monitoring / Mestrado / Ciencia do Desporto / Mestre em Educação Física

Esta pesquisa apresenta a pesquisa e desenvolvimento da interface gráfica Objetos Virtuais 3D, do Simulador de Bloqueio do Nervo Alveolar Inferior, destinado ao ensino na graduação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver os modelos tridimensionais reais - 3DR, por meio de modelagem das camadas de tecidos da cabeça, equivalente a apresentada pelo público infantil na faixa etária dos 07 aos 12 anos, considerando as características físicas e reais inerentes de cada tecido (tecidos moles, músculos, nervos e ossos), para demonstrar de forma realística a anatomia da face e da boca, com a visualização das camadas de tecidos presentes nessa região, a fim de proporcionar ao aluno um ambiente virtual 3D rico para imersão, envolvimento e interação. O projeto previu o desenvolvimento dos objetos virtuais 3D, integrando as etapas de pesquisa teórica, modelagem tridimensional das camadas de tecidos da cabeça e modelagem das texturas realísticas para construção do ambiente virtual realístico. Em virtude de envolver conhecimento de múltiplas áreas Design, Odontologia e Sistemas Digitais, esta pesquisa teve caráter multidisciplinar. A revisão sistemática foi realizada a fim de verificar a relevância da tecnologia de realidade aumentada (RA) no ensino da odontologia. Seus resultados mostraram que há uma evolução rápida e importante quanto ao uso de tecnologias de RA e RV no ensino na área da saúde de forma geral, e em particular na odontologia, principalmente para simulação de procedimentos cirúrgicos. O processo de trabalho se dividiu em etapas de modelagem dos objetos na ordem: crânio, tecidos moles, músculos, veias e nervos. O crânio foi desenvolvido tendo como base referencial um arquivo de ressonância magnética de uma criança de idade aproximada de 10 anos. Para a modelagem dos dentes foram utilizados modelos tridimensionais em resina, além do conhecimento publicado na literatura, orientações de professores da Faculdade de Odontologia - FOB/USP, e de técnicos do laboratório de anatomia. A literatura e as orientações dos professores e técnicos foram as referências para as modelagens dos tecidos moles, músculos, veias e nervos. A modelagem das texturas de sobreposição das estruturas modeladas, teve como objetivo atribuir o máximo de realismo às mesmas. Desta forma, foram utilizados como referências, além da literatura, imagens que mostram a cavidade bucal em situações variadas, para observar os aspectos realísticos de cada estrutura. Foram realizados testes de estereoscopia, por meio da geração de imagens estereoscópicas, para observar o desempenho do modelo 3DR, quanto ao seu realismo na visualização em 3D. Os resultados finais apresentados mostraram um alto grau de complexidade e realismo dos modelos 3DR. / This research presents the research and development of graphical user interface - 3D virtual objects, from the inferior alveolar block anesthesia simulator, for teaching undergraduate students. The objective of this study was to develop virtual models 3DR through modeling the layers of head tissue, similar to the children between the ages of 07 to 12 years, considering the physical and real inherent characteristics of each tissue (soft tissues, muscles, nerves and bones), to realistically demonstrate the anatomy of the face and mouth, with the visualization of tissue layers in the region cited, in order to provide the student with a rich 3D virtual environment immersion, engagement and interaction. The project included the development of 3D virtual objects by integrating the steps of theoretical research, three-dimensional modeling of the tissue layers of the head, and the modeling of realistic textures for the construction of realistic virtual environment. Since it comprises knowledge from multiple areas - Design, Dentistry and Digital Systems, this research was multidisciplinary. A systematic review was performed to check the relevance of augmented reality (AR) technology in the teaching of dentistry. The results showed a rapid and important development regarding the use of AR and VR (virtual reality), technologies in education in the health field in general, and in particular in dentistry, especially for simulation of surgical procedures. The work process is divided into stages modeling of objects in order: skull, soft tissue, muscles, veins and nerves. The skull was developed using as reference based on a file MRI (Magnetic Resonance Image) of a child aged approximately 10 years. For modeling three-dimensional models of the teeth were used in resin, besides the knowledge published in the literature, anesthesia guidelines from Pediatric Dentist of Bauru School of Dentistry University of Sao Paulo, and the anatomy lab technicians. The literature and guidelines teachers and technicians were references to the modeling of soft tissues, muscles, veins and nerves. Modeling textures overlay of patterned structures, aimed to allocate the maximum realism to them. Thus images were used as references, besides the literature, showing the oral cavity in various situations, to observe the realistic aspects of each structure. Stereoscopy tests were conducted by generating stereoscopic images to observe the performance of the model 3DR, as to its realism in the 3D view. The final results showed a high degree of complexity and realism of the model 3DR.

[pt] Foi construído um magnetocardiógrafo supercondutor utilizando-se um SQUID (Superconductor Quantum Interference Device), capaz de medir campos magnéticos da ordem de 10 -8 gauss. Este aparelho foi utilizado para se testar a validade de um modelo cardíaco de múltiplos dipolos para magnetocardiografia. O modelo foi implementado através de um simulador elétrico e os resultados são comparados com sinais magnetocardiográficos de indivíduos normais. / [en] A superconducting magnetocardiographer using a SQUID (Superconductor Quantum Interference Device) which is capable of measuring magnetic fields down to 10 -8 gauss was built. This instrument was used in the test of a multiple dipole cardiac model in magnetocardiography. The model was accomplished through an electric simulator and the results are compared with magnetocardiographic signals of normal subjects.

The P3RMA (Programmable, Parallel, and Predictable Random Memory Access) processor, currently being developed at Linköping University Sweden, is an attempt to solve the problems of parallel computing by utilizing a parallel memory subsystem and splitting the complexity of address computations with the complexity of data computations. It is targeted at embedded low power low cost computing for mobile phones, handsets and basestations among many others. By studying the radix-2 FFT using the P3RMA concept we have shown that even algorithms with a complex addressing pattern can be adapted to fully utilize a parallel datapath while only requiring additional simple addressing hardware. By supporting this algorithm with a SIMT instruction almost 100% utilization of the datapath can be achieved. A simulator framework for this processor has been proposed and implemented. This simulator has a very flexible structure featuring modular addition of new instructions and configurable hardware parameters. The simulator might be used by hardware developers and firmware developers in the future.

The purpose of this work is to providing a general set of base classes for building simulators, for example a robot system. Instead of every time building a new simulator from the beginning, you get the already completed components from a library. The library should in that way act as a springboard for development. To do this work, there’s a lot of knowledge required in how a general robot system could look like. Therefore it was necessary to gather some information about robotics. On the basis of what the information gave, two different user cases were built. From these user cases, the components were fetched, which was supposed to be included in the library. The result of this work leads to a number of classes, which describes the components. A simple test program is also done, which handles the components. To get the classes more useful, the com-ponents must be broken down in much smaller parts. The operations on the classes should also be more realistic than what has been achieved in this work.