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Dinâmica não linear de m Pêndula eletromecânico com excitação verticalElias, Leandro José [UNESP] 27 April 2009 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2009-04-27Bitstream added on 2014-06-13T19:55:23Z : No. of bitstreams: 1
elias_lj_me_sjrp.pdf: 456982 bytes, checksum: 012c9b4ab5b1b167819de6d4b46a698b (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo de um pêndulo eletromecânico com excitação vertical utilizando a teoria de perturbações. O objetivo é fazer um estudo analítico para verificar os efeitos de ressonância no estado estacionário do sistema, efeitos esses provocados por alguns valores de freqüência do sistema dinˆamico. As equações do sistema dinâmico estudado apresentam características que impedem a obtenção de soluções analíticas devido à presença de termos não lineares, e ainda exibem interações ressonantes entre bloco, motor e pêndulo. A análise feita considerou o sistema com ressonância entre o bloco e o motor, mas foi descartada a interação ressonante com o pêndulo. Como a excitação no suporte é vertical, em primeira aproximação a equação do pêndulo é a equação de Mathieu. Devido à presença de um termo não linear nesta equação, foi feito também um estudo com a teoria de perturbações para obter uma solução analítica aproximada, tomando como exemplo a equação de Mathieu analisada no estudo desenvolvido por Nayfeh. As equações para o estado estacionário do sistema foram obtidas através da aplicação de um método de perturbação. O estudo dessas equações foi baseado no trabalho desenvolvido por Kononenko, e os resultados obtidos são análogos, pois o sistema dinâmico deste estudo e o sistema dinâmico considerado por Kononenko guardam certa semelhança. / In this work a study of an electromechanical pendulum with a vertical excitation is done using the Perturbation theory. The main objective is to make an approximate analytic study to verify the effects of resonance at the stationary state of the system, effects that are caused by some values of frequencies of the dynamic system. The equations of the system show characteristics that don’t permit the analytic solutions because of presence of nonlinear terms and there are resonant interactions between the block, the eccentric mass and the pendulum. In this analysis the resonance between the block and the eccentric mass was considered, but the resonance with the pendulum was ignored. As the excitation of the support is vertical, the first approximation of the equation of the pendulum is a Mathieu equation. Due to the presence of one nonlinear term in this equation, a study with the perturbation theory was performed to get a solution at first approximation, following the study made by Nayfeh. The equations for the stationary state were taken through the application of one perturbation method. The study of these equations was based on the work developed by Kononenko and the results obtained are similar, because the dynamic system of this work and the system considered by Kononenko keep certain similarities.
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Observações sobre controle hierárquico em domínio não cilíndrico. / Observations on hierarchical control in non-cylindrical domain.SILVA, Luciano Cipriano da. 06 August 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-06T15:24:59Z
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LUCIANO CIPRIANO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2013..pdf: 1125916 bytes, checksum: d2b1ef64aa3ef95093acedfd0f7a711c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1
LUCIANO CIPRIANO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2013..pdf: 1125916 bytes, checksum: d2b1ef64aa3ef95093acedfd0f7a711c (MD5)
Previous issue date: 2013-02 / Capes / Neste trabalho estudamos o controle hierárquico, para um sistema parabólico,
em um domínio não cilíndrico. O controle hierárquico é um problema que consiste em
aproximar, em um tempo fixado, as soluções das equações de estado que temos, (essas
soluções dependem de funções chamadas controles), de um estado considerado ideal,
através de um sistema de líder, que é o controle independente, e seguidores, que são
os controles que dependem da ação do líder. Começamos fazendo uma transformação
do problema original para um equivalente em domínio cilíndrico, então estudamos o
controle hierárquico deste sistema. Usaremos a estratégia de Stackelberg-Nash, processo
no qual, para cada escolha do líder, procuramos por seguidores que satisfaçam um
certo problema de minimização, as soluções deste problema formam o que chamamos
de Equilíbrio de Nash, resolvido esse problema, trabalhamos para provar que o sistema
é aproximadamente controlável usando o líder. Resolvemos ainda um sistema sistema
de otimalidade para os seguidores. / We present hierarchic control to a parabolic system in a noncylindrical domain.
The hierarchic control is a problem that is how to bring in a fixed time, the solutions
of the equations of state we have, (these solutions depend on a functions called controls),
a state considered ideal, througha system of leading, independent control, and
followers, the leader controls dependents. We start by making a transformation of the
original problem to an equivalent cylindrical domain, then do the hierarchic control of
this problem. We use the strategy Stackelberg-Nash, a process in which each leader’s
choice, look for followers to satisfy a minimization problem, the solution of this problem
form what we call the Nash equilibrium, solved this problem, work to prove that
the approximately system is controllable using the leader. We further resolve to a of
optimality for followers.
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Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces / Stochastic decomposition of matrices applied to face recognitionMauro de Amorim 22 March 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão
de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes
estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de
uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas
aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos
de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares
(SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento
de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre
um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas.
Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de
uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a
face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa
de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os
pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um
método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces
que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação
verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares
à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces
obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos
diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens. / Stochastic methods offer a powerful tool for performing data compression and decomposition
of matrices. These methods use random sampling to identify a subspace that captures the
range of a matrix in an approximate way, preserving a part of its essential information. These
approaches compress the information enabling the resolution of practical problems efficiently.
This work computes a singular value decomposition (SVD) of a matrix using stochastic techniques.
This random SVD is employed in the task of face recognition. The face recognition is
based on the projection of images of faces on a feature space that best describes the variation of
known image faces. These features are known as eigenfaces because they are the eigenvectors
of a matrix constructed from a set of faces. This projection characterizes an individual face by a
weighted sum of eigenfaces. The task of recognizing a new face is to compare the weights of its
projection with the projection of the weights of known individuals. The principal components
analysis (PCA) is a widely used method for determining the eigenfaces. This provides the greatest
variability eigenfaces representing information from a set of faces. In this dissertation we
discuss the quality of eigenfaces obtained by a random SVD (which are the left singular vectors
of a matrix containing the images) by comparing the similarity with eigenfaces obtained
by PCA. We use two databases of images, with different sizes and various random sampling
applied on the matrix containing the images.
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[en] ADAPTIVE RELAXED SYNCHRONIZATION THROUGH THE USE OF SUPERVISED LEARNING METHODS / [pt] RELAXAMENTO ADAPTATIVO DA SINCRONIZAÇÃO ATRAVÉS DO USO DE MÉTODOS DE APRENDIZAGEM SUPERVISIONADAANDRE LUIS CAVALCANTI BUENO 31 July 2018 (has links)
[pt] Sistemas de computação paralelos vêm se tornando pervasivos, sendo usados para interagir com o mundo físico e processar uma grande quantidade de dados de várias fontes. É essencial, portanto, a melhora contínua do desempenho computacional para acompanhar o ritmo crescente da quantidade de informações que precisam ser processadas. Algumas dessas aplicações admitem uma menor qualidade no resultado final em troca do aumento do desempenho de execução. Este trabalho tem por objetivo avaliar a viabilidade de usar métodos de aprendizagem supervisionada para garantir que a técnica de Sincronização Relaxada, utilizada para o aumento do desempenho de execução, forneça resultados dentro de limites aceitáveis de erro. Para isso, criamos uma metodologia que utiliza alguns dados de entrada para montar casos de testes que, ao serem executados, irão fornecer valores representativos de entrada para o treinamento de métodos de aprendizagem supervisionada. Dessa forma, quando o usuário utilizar a sua aplicação (no mesmo ambiente de treinamento) com uma nova entrada, o algoritmo de classificação treinado irá sugerir o fator de relaxamento de sincronização mais adequado à tripla aplicação/entrada/ambiente de execução. Utilizamos essa metodologia em algumas aplicações paralelas bem conhecidas e mostramos que, aliando a Sincronização Relaxada a métodos de aprendizagem supervisionada, foi possível manter a taxa de erro máximo acordada. Além disso, avaliamos o ganho de desempenho obtido com essa técnica para alguns cenários em cada aplicação. / [en] Parallel computing systems have become pervasive, being used to interact with the physical world and process a large amount of data from various sources. It is essential, therefore, the continuous improvement of computational performance to keep up with the increasing rate of the amount of information that needs to be processed. Some of these applications admit lower quality in the final result in exchange for increased execution performance. This work aims to evaluate the feasibility of using supervised learning methods to ensure that the Relaxed Synchronization technique, used to increase execution performance, provides results within acceptable limits of error. To do so, we have created a methodology that uses some input data to assemble test cases that, when executed, will provide input values for the training of supervised learning methods. This way, when the user uses his/her application (in the same training environment) with a new input, the trained classification algorithm will suggest the relax synchronization factor that is best suited to the triple application/input/execution environment. We used this methodology insome well-known parallel applications and showed that, by combining Relaxed Synchronization with supervised learning methods, it was possible to maintain the maximum established error rate. In addition, we evaluated the performance gain obtained with this technique for a number of scenarios in each application.
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Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces / Stochastic decomposition of matrices applied to face recognitionMauro de Amorim 22 March 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão
de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes
estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de
uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas
aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos
de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares
(SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento
de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre
um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas.
Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de
uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a
face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa
de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os
pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um
método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces
que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação
verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares
à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces
obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos
diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens. / Stochastic methods offer a powerful tool for performing data compression and decomposition
of matrices. These methods use random sampling to identify a subspace that captures the
range of a matrix in an approximate way, preserving a part of its essential information. These
approaches compress the information enabling the resolution of practical problems efficiently.
This work computes a singular value decomposition (SVD) of a matrix using stochastic techniques.
This random SVD is employed in the task of face recognition. The face recognition is
based on the projection of images of faces on a feature space that best describes the variation of
known image faces. These features are known as eigenfaces because they are the eigenvectors
of a matrix constructed from a set of faces. This projection characterizes an individual face by a
weighted sum of eigenfaces. The task of recognizing a new face is to compare the weights of its
projection with the projection of the weights of known individuals. The principal components
analysis (PCA) is a widely used method for determining the eigenfaces. This provides the greatest
variability eigenfaces representing information from a set of faces. In this dissertation we
discuss the quality of eigenfaces obtained by a random SVD (which are the left singular vectors
of a matrix containing the images) by comparing the similarity with eigenfaces obtained
by PCA. We use two databases of images, with different sizes and various random sampling
applied on the matrix containing the images.
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Aproximações para DCT via pruning com aplicações em codificação de imagem e vídeoCOUTINHO, Vítor de Andrade 23 February 2015 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-21T15:14:55Z
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Vitor_de_Andrade_Coutinho-dissertacao_ppgee.pdf: 3622975 bytes, checksum: 01a22e0302dfc1890d745c6b1bffe327 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T15:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2
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Vitor_de_Andrade_Coutinho-dissertacao_ppgee.pdf: 3622975 bytes, checksum: 01a22e0302dfc1890d745c6b1bffe327 (MD5)
Previous issue date: 2015-02-23 / CNPq / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de aproximações para a transformada dis-
reta do
osseno (DCT) utilizando a abordagem pruning. Devido à propriedade da
ompa
ta-
ção de energia, a DCT é empregada em diversas apli
ações de
ompressão de dados. Embora
algoritmos rápidos permitam
omputar a DCT e
ientemente, operações de multipli
ação são
inevitáveis. Devido a
res
ente demanda por métodos de baixo
onsumo energéti
o, novos
algoritmos de
usto
omputa
ional reduzido são ne
essários. Neste
ontexto, aproximações
para a DCT foram propostas nos últimos anos. Tais aproximações permitem algoritmos livres
de multipli
ação, sem a ne
essidade de operações de ponto utuante, mantendo o desempe-
nho de
ompressão
omparável ao forne
ido por métodos baseados na DCT. Uma abordagem
adi
ional para reduzir o
usto
omputa
ional da DCT é a utilização de pruning. Tal té
ni
a
onsiste em não
onsiderar
oe
ientes dos vetores de entrada e/ou saída que apresentam
menor relevân
ia em termos de energia
on
entrada. No
aso da DCT, esses
oe
ientes são
os termos de mais alta frequên
ia do vetor transformado. A apli
ação de pruning a aproxima-
ções para a DCT é uma área pou
o explorada. O objetivo deste trabalho é apli
ar a té
ni
a a
diferentes métodos aproximados para a DCT. As transformações resultantes foram apli
adas
no
ontexto de
ompressão de imagem e vídeo e os resultados mostraram desempenho
ompa-
rável ao de métodos exatos a um
usto
omputa
ional bastante reduzido. Uma generalização
do
on
eito é apresentada, assim
omo uma análise da
omplexidade aritméti
a. / This work introdu
es approximate dis
rete
osine transforms (DCT) based on the pruning
approa
h. Due to the energy
ompa
tion property, the DCT is employed in several data
ompression appli
ations. Although fast algorithms allow an e
ient DCT
omputation,
multipli
ation operations are inevitable. Due to the in
reasing demand for energy e
ient
methods, new algorithms with redu
ed
omputational
ost are required. In this
ontext,
DCT approximations have been proposed re
ently. Su
h approximations allow multipli
ation
free algorithms whi
h
an avoid oating point operations, while maintaining a
ompetitive
performan
e. A further approa
h to redu
e the
omputational
ost of the DCT is pruning. The
te
hnique
onsists of dis
arding input and/or output ve
tors
oe
ients whi
h are regarded
as less signi
ant. In the
ase of the DCT, su
h
oe
ients are output
oe
ients asso
iated
to higher frequen
y terms. Pruned DCT approximations is a relatively unexplored eld of
resear
h. The obje
tive of this work is the
ombination of approximations and pruning to
derive extremely low-
omplexity DCT approximations. The resulting methods were applied in
the image and vídeo
ompression s
enario and results showed
omparative performan
e with
exa
t methods at a mu
h lower
omputational
omplexity. A qualitative and quantitative
omparison with a
omprehensive list of existing methods is presented. A generalization of
the pruning
on
ept is presented.
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PROGRAMAÇÃO DINÂMICA HEURÍSTICA DUAL E REDES DE FUNÇÕES DE BASE RADIAL PARA SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO DE HAMILTON-JACOBI-BELLMAN EM PROBLEMAS DE CONTROLE ÓTIMO / DUAL HEURISTIC DYNAMIC PROGRAMMING AND RADIAL BASIS FUNCTIONS NETWORKS FOR SOLUTION OF THE EQUATION OF HAMILTON-JACOBI-BELLMAN IN PROBLEMS OPTIMAL CONTROLAndrade, Gustavo Araújo de 28 April 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertacao Gustavo Araujo.pdf: 2606649 bytes, checksum: efb1a5ded768b058f25d23ee8967bd38 (MD5)
Previous issue date: 2014-04-28 / In this work the main objective is to present the development of learning algorithms for online application for the solution of algebraic Hamilton-Jacobi-Bellman equation. The concepts covered are focused on developing the methodology for control systems, through techniques that aims to design online adaptive controllers to reject noise sensors, parametric variations and modeling errors. Concepts of neurodynamic programming and reinforcement
learning are are discussed to design algorithms where the context of a given operating point causes the control system to adapt and thus present the performance according to specifications
design. Are designed methods for online estimation of adaptive critic focusing efforts on techniques for gradient estimating of the environment value function. / Neste trabalho o principal objetivo é apresentar o desenvolvimento de algoritmos de aprendizagem para execução online para a solução da equação algébrica de Hamilton-Jacobi-Bellman. Os conceitos abordados se concentram no desenvolvimento da metodologia para sistemas de controle, por meio de técnicas que tem como objetivo o projeto online de controladores adaptativos são projetados para rejeitar ruídos de sensores, variações paramétricas e erros de modelagem. Conceitos de programação neurodinâmica e aprendizagem por reforço são abordados
para desenvolver algoritmos onde a contextualização de determinado ponto de operação faz com que o sistema de controle se adapte e, dessa forma, apresente o desempenho de acordo
com as especificações de projeto. Desenvolve-se métodos para a estimação online do crítico adaptativo concentrando os esforços em técnicas de estimação do gradiente da função valor do
ambiente.
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Filtros para a busca e extração de padrões aproximados em cadeias biológicas / Filter Algorithms for Approximate Patterns Matching and Extraction from Biological StringsDomingos Soares Neto 10 September 2008 (has links)
Esta dissertação de mestrado aborda formulações computacionais e algoritmos para a busca e extração de padrões em cadeias biológicas. Em particular, o presente texto concentra-se nos dois problemas a seguir, considerando-os sob as distâncias de Hamming e Levenshtein: a) como determinar os locais nos quais um dado padrão ocorre de modo aproximado em uma cadeia fornecida; b) como extrair padrões que ocorram de modo aproximado em um número significativo de cadeias de um conjunto fornecido. O primeiro problema, para o qual já existem diversos algoritmos polinomiais, tem recebido muita atenção desde a década de 60, e ganhou novos ares com o advento da biologia computacional, nos idos dos anos 80, e com a popularização da Internet e seus mecanismos de busca: ambos os fenômenos trouxeram novos obstáculos a serem superados, em razão do grande volume de dados e das bastante justas restrições de tempo inerentes a essas aplicações. O segundo problema, de surgimento um pouco mais recente, é intrinsicamente desafiador, em razão de sua complexidade computacional, do tamanho das entradas tratadas nas aplicações mais comuns e de sua dificuldade de aproximação. Também é de chamar a atenção o seu grande potencial de aplicação. Neste trabalho são apresentadas formulações adequadas dos problemas abordados, assim como algoritmos e estruturas de dados essenciais ao seu estudo. Em especial, estudamos a extremamente versátil árvore dos sufixos, assim como uma de suas generalizações e sua estrutura irmã: o vetor dos sufixos. Grande parte do texto é dedicada aos filtros baseados em q-gramas para a busca aproximada de padrões e algumas de suas mais recentes variações. Estão cobertos os algoritmos bit-paralelos de Myers e Baeza-Yates-Gonnet para a busca de padrões; os algoritmos de Sagot para a extração de padrões; os algoritmos de filtragem de Ukkonen, Jokinen-Ukkonen, Burkhardt-Kärkkäinen, entre outros. / This thesis deals with computational formulations and algorithms for the extraction and search of patterns from biological strings. In particular, the present text focuses on the following problems, both considered under Hamming and Levenshtein distances: 1. How to find the positions where a given pattern approximatelly occurs in a given string; 2. How to extract patterns which approximatelly occurs in a certain number of strings from a given set. The first problem, for which there are many polinomial time algorithms, has been receiving a lot of attention since the 60s and entered a new era of discoveries with the advent of computational biology, in the 80s, and the widespread of the Internet and its search engines: both events brought new challenges to be faced by virtue of the large volume of data usually held by such applications and its time constraints. The second problem, much younger, is very challenging due to its computational complexity, approximation hardness and the size of the input data usually held by the most common applications. This problem is also very interesting due to its potential of application. In this work we show computational formulations, algorithms and data structures for those problems. We cover the bit-parallel algorithms of Myers, Baeza-Yates-Gonnet and the Sagots algorithms for patterns extraction. We also cover here the oustanding versatile suffix tree, its generalised version, and a similar data structure: the suffix array. A significant part of the present work focuses on q-gram based filters designed to solve the approximate pattern search problem. More precisely, we cover the filter algorithms of Ukkonen, Jokinen-Ukkonen and Burkhardt-Kärkkäinen, among others.
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Soluções aproximadas para algoritmos escaláveis de mineração de dados em domínios de dados complexos usando GPGPU / On approximate solutions to scalable data mining algorithms for complex data problems using GPGPUAlexander Victor Ocsa Mamani 22 September 2011 (has links)
A crescente disponibilidade de dados em diferentes domínios tem motivado o desenvolvimento de técnicas para descoberta de conhecimento em grandes volumes de dados complexos. Trabalhos recentes mostram que a busca em dados complexos é um campo de pesquisa importante, já que muitas tarefas de mineração de dados, como classificação, detecção de agrupamentos e descoberta de motifs, dependem de algoritmos de busca ao vizinho mais próximo. Para resolver o problema da busca dos vizinhos mais próximos em domínios complexos muitas abordagens determinísticas têm sido propostas com o objetivo de reduzir os efeitos da maldição da alta dimensionalidade. Por outro lado, algoritmos probabilísticos têm sido pouco explorados. Técnicas recentes relaxam a precisão dos resultados a fim de reduzir o custo computacional da busca. Além disso, em problemas de grande escala, uma solução aproximada com uma análise teórica sólida mostra-se mais adequada que uma solução exata com um modelo teórico fraco. Por outro lado, apesar de muitas soluções exatas e aproximadas de busca e mineração terem sido propostas, o modelo de programação em CPU impõe restrições de desempenho para esses tipos de solução. Uma abordagem para melhorar o tempo de execução de técnicas de recuperação e mineração de dados em várias ordens de magnitude é empregar arquiteturas emergentes de programação paralela, como a arquitetura CUDA. Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta para buscas kNN de alto desempenho baseada numa técnica de hashing e implementações paralelas em CUDA. A técnica proposta é baseada no esquema LSH, ou seja, usa-se projeções em subespac¸os. O LSH é uma solução aproximada e tem a vantagem de permitir consultas de custo sublinear para dados em altas dimensões. Usando implementações massivamente paralelas melhora-se tarefas de mineração de dados. Especificamente, foram desenvolvidos soluções de alto desempenho para algoritmos de descoberta de motifs baseados em implementações paralelas de consultas kNN. As implementações massivamente paralelas em CUDA permitem executar estudos experimentais sobre grandes conjuntos de dados reais e sintéticos. A avaliação de desempenho realizada neste trabalho usando GeForce GTX470 GPU resultou em um aumento de desempenho de até 7 vezes, em média sobre o estado da arte em buscas por similaridade e descoberta de motifs / The increasing availability of data in diverse domains has created a necessity to develop techniques and methods to discover knowledge from huge volumes of complex data, motivating many research works in databases, data mining and information retrieval communities. Recent studies have suggested that searching in complex data is an interesting research field because many data mining tasks such as classification, clustering and motif discovery depend on nearest neighbor search algorithms. Thus, many deterministic approaches have been proposed to solve the nearest neighbor search problem in complex domains, aiming to reduce the effects of the well-known curse of dimensionality. On the other hand, probabilistic algorithms have been slightly explored. Recently, new techniques aim to reduce the computational cost relaxing the quality of the query results. Moreover, in large-scale problems, an approximate solution with a solid theoretical analysis seems to be more appropriate than an exact solution with a weak theoretical model. On the other hand, even though several exact and approximate solutions have been proposed, single CPU architectures impose limits on performance to deliver these kinds of solution. An approach to improve the runtime of data mining and information retrieval techniques by an order-of-magnitude is to employ emerging many-core architectures such as CUDA-enabled GPUs. In this work we present a massively parallel kNN query algorithm based on hashing and CUDA implementation. Our method, based on the LSH scheme, is an approximate method which queries high-dimensional datasets with sub-linear computational time. By using the massively parallel implementation we improve data mining tasks, specifically we create solutions for (soft) realtime time series motif discovery. Experimental studies on large real and synthetic datasets were carried out thanks to the highly CUDA parallel implementation. Our performance evaluation on GeForce GTX 470 GPU resulted in average runtime speedups of up to 7x on the state-of-art of similarity search and motif discovery solutions
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Um estudo da dinâmica fracamente não-linear de um sistema nanomecânicoSantos, Josimeire Maximiano dos [UNESP] 16 February 2009 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2009-02-16Bitstream added on 2014-06-13T19:34:53Z : No. of bitstreams: 1
santos_jm_me_sjrp.pdf: 407078 bytes, checksum: 96bda75a3b280db0c6b8bdd488530e5a (MD5) / Osciladores eletromecânicos podem ser modelados matematicamente através da equação de Duffing ou equação de Van der Pol, mesmo que sejam sistemas de escala nanomética. Nesta dissertação analisamos um oscilador forçado sujeito a um amortecimento não-linear, que é representado pela equação de Duffing - Van der Pol. Em geral, não é fácil obter solução analítica exata para esta equação, então a análise é feita utilizando a teoria de perturbações para obter uma solução analítica aproximada. Para isso consideramos certos parâmetros do problema como sendo pequenos parâmetros, e obtemos a solução na forma de expansão direta. Devido o fato da frequência natural do sistema dinâmico depender do pequeno parâmetro, essa expansão é não uniforme, ou seja, apresenta termos seculares mistos (termos de Poisson), e além disso possui pequenos divisores. Essas inconveniências são eliminadas aplicando o método das múltiplas escalas e o método da média. Inicialmente os pequenos parâmetros são escolhidos de modo que o problema não perturbado se reduz a um oscilador harmônico forçado, e na escolha posterior o problema não perturbado é um oscilador linear amortecido e forçado. / Electromechanical oscillators can be mathematically modeled by a Du±ng equation or a Van der Pol equation, even if they are nanometric systems. In this work we studied a forced oscillator having nonlinear damping, that is represented by a Du±ng - Van der Pol equation. In general, it is not easy to get the exact analytical solution for this equation, then the analysis is done using the perturbation theory to get an approximate analytical solution. For this reason we considered that certain parameters of the problem are small parameters and we obtain the solution in the form of straightforward expansion. Due to the fact that natural frequency of the dynamic system depends on the small parameter, this expansion is not uniform, i.e. presents secular terms (Poisson terms) and also small-divisors. These inconveniences are eliminated using the method of multiple scales and the aver- aging method. Initially the small parameters are chosen so that the unperturbed problem is reduced to a forced harmonic oscillator, and in the subsequent choice the unperturbed is a forced oscillator having linear damping.
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