O objetivo deste trabalho é propor um conjunto de indicadores para a identificação e avaliação de resultados de projetos de pesquisa científica e tecnológica apoiados por Fundações de Amparo à Pesquisa, em especial a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul – FAPERGS. O trabalho de pesquisa foi realizado valendo-se do estudo de projetos já finalizados, financiados pela FAPERGS via Edital de Estímulo à Interação Universidade – Empresa, utilizados para testar os indicadores que seriam propostos. Os indicadores propostos são relativos a: produtos diretos, inovações tecnológicas, impactos na empresa e impactos sociais. Foram também incluídos ind icadores de insumos do projeto, que demonstram os valores investidos. O quadro de indicadores, definidos operacionalmente, foi testado por meio da identificação dos resultados de sete projetos. Finalizando, os indicadores foram avaliados conforme critérios de validade, confiabilidade, relevância, viabilidade, abrangência e mensurabilidade. De forma geral, os indicadores foram avaliados positivamente, não sendo recomendada a exclusão de nenhum. Concluiu-se que o conjunto proposto abrange os aspectos mais importantes a serem considerados em projetos desta natureza, sendo possível a identificação de resultados não apenas de projetos do tipo estudado, mas também de outros projetos apoiados pela Fundação.

Análise exploratória visual e simulação interativa visual são duas áreas afins, porém tratadas separadamente até o momento. 0 trabalho relatado neste texto objetivou a abordagem unificada destas duas classes de problemas, a partir da identificação de ambas com as questões de linguagens visuais, visualização de dados e de programas. A partir de estudos de casos considerados representativos destas duas classes (análise de dados multivariados populacionais, análise de dados multivariados espaciais, análise de dados univariados, estudo de campos eletromagnéticos a partir de resultados da análise de elementos finitos, simulação interativa visual de objetos animados dinamicamente e simulação interativa de sistemas discretos) é estabelecida uma classificação de entidades e atributos. Entidades são consideradas como pertencendo a três grandes classes: sistemas compostos por múltiplas entidades, objetos manufaturáveis e entidades ou fenômenos naturais, e são caracterizadas por atributos que podem ser analisados de acordo com sua natureza, o tipo dos valores que podem assumir, a natureza e dimensão do domínio no qual estão definidos. A seguir, são identificados os objetivos e tarefas no tratamento das entidades e atributos. Como objetivos considera-se observação de objetos num contexto, analise da estrutura dos objetos, analise das suas propriedades estáticas ou dinâmicas, analise comparativa de vários objetos e comunicação de informações. Tarefas básicas que servem a realização dos diversos objetivos são navegação, seleção, consulta, preparação e controle de processamento, anotação de textos e armazenamento de resultados. Esta classificação de tarefas permite a determinação das ferramentas básicas necessárias a realização tanto de analise exploratória como de simulação interativa, ambas visuais. E estabelecido um conjunto coordenado de ferramentas que permitem a realização das tarefas mencionadas com as diferentes classes de entidades. Essencial a estas classes de problemas é a representação visual a ser adotada como forma de transmissão de uma informação a respeito de uma entidade. Este aspecto é enfatizado neste trabalho; é estabelecida uma taxonomia para representações visuais, a saber, Ícones, gráficos e tabelas, diagramas e redes, modelos geométricos, mapas e seqüencias. de acordo com a informação fornecida e com o atendimento dos objetivos identificados anteriormente. Na seqüência, é proposta uma metodologia para a escolha de representações visuais baseada na classe das entidades sob estudo e nos objetivos do estudo (ou de uma face do estudo), numa primeira etapa, e na natureza dos atributos e dimensão de seu domínio, numa segunda etapa. A tese apresenta a abordagem baseada em ferramentas como paradigma básico de linguagem visual para analise exploratória e simulação interativa visual e estende o use da abordagem declarativa de visualização de programas a questão de visualização de dados. As classes de entidades reconhecidas ao longo do estudo são modeladas de acordo com a abordagem orientada a objetos: da mesma forma, o conjunto de ferramentas é organizado numa plataforma orientada a objetos. Esta plataforma é comparada, do ponto de vista funcional e considerando diferentes classes de usuários, com sistemas existentes. A estrutura proposta é, ainda, discutida como um modelo de referência para analise exploratória e simulação interativa visual. / Two related areas, visual exploratory analysis and visual interactive simulation, have been handled separately until now. This thesis gives an integrated approach to these two classes of problems, based on their relationships to visual languages, data visualization and program visualization. Case studies representing both areas like multivariate analysis of populational data, multivariate analysis of spatial data, analysis of univariate data, study of electromagnetic fields based on finite element analysis, dynamic graphical simulation and interactive visual discrete-event simulation, allow the construction of a taxonomy for entities and attributes. Entities are considered to belong to three classes: multiple-entity systems, manufacturable objects, and natural entities or phenomena. They are characterized by their attributes, which in turn are classified by nature, value types and nature and dimension of their definition domain. The goals and tasks in the study of entities and attributes are identified. Goals are observing an object in a context, analyzing an object structure, analyzing their static and dynamic properties, comparing objects or different states of objects and communicating information. Tasks are elementary procedures employed to achieve certain goals: navigation, selection, query, modification, processing control, text annotation and data storage. This classification of tasks determine the basic tools that a scientific user needs to visually explore data or conduct visual interactive simulation studies. These tools are organized as a set of interactive procedures that can be applied to visual representations of entities or their attributes. Visual representations are, of course, essential to visual exploratory analysis and visual interactive simulation, in order to precisely and adequately represent information about entities. This question is emphasized in this work. Based on the information conveyed by the several existing graphical representations as well as the goals established earlier, six classes of visual representations are considered: icons, graphs and tables, diagrams and networks, geometric models, maps, and sequences of these representations. A methodology for selecting the appropriate visual representation is then proposed, based firstly on the goals of the study and the classes of entities and attributes, and secondly on the nature and dimension of the attributes domain. This thesis presents a tool-centered approach as the paradigm for both visual exploratory analysis and visual interactive simulation. The thesis also extends the concept of declarative visualization employed for program visualization to scientific data visualization. The classes of entities identified in the case studies are modeled using the object-oriented approach; the set of tools defined here is also organized in an objectoriented framework. Our proposal is discussed as a reference model for visual exploratory analysis and visual interactive simulation.

A pesquisa científica pode ser bem-sucedida no Brasil? Que aspectos específicos marcam uma boa administração de um grupo de pesquisa? Entendendo a Administração como atividade comum a todas as organizações, escolheu-se para basear este estudo as teorias de tomada de decisão e processos de formação de estratégias. As idéias normativas do "Institution Building" também foram usadas, pois a implementação das atividades científicas é muito recente no Brasil. A partir do estudo de 'caso de um grupo de pesquisa em Física numa universidade brasileira, são deduzidas razões porque este grupo alcançou posição de destaque no cenário acadêmico e cientifico. Do estudo de vários aspectos da história deste centro de pesquisa depreenderam-se alguns motivos do bom desempenho: 1) integração do grupo em configuração de Burocracia Profissional Missionária; 2) transições bem conduzidas do grupo para organização e depois para instituição; 3) processo de tomada de decisão conduzido com habilidade estratégica, por lideres carismáticos, levando a um crescimento equilibrado; 4) alto nível de inserção do grupo em seu ambiente, aproveitando os projetos nacionais de desenvolvimento existentes na época em que o grupo foi criado e cresceu; 5) atitude estratégica dos pesquisadores que entenderam que a administração também é parte de seu trabalho, no contexto brasileiro, pois isto significa estar em posições de poder. Sendo as condições internas e externas dinâmicas, mudanças acontecem o tempo todo e novos desafios são apresentados constantemente ao grupo estudado. / Can scientific research be successful in Brazil? Which specific aspects should be observed to manage successfuly a regearch group? Then were thé main questions that guided this study. Management being understood as an activity common to all kinds of organizations, decision making theories and strategy formation processes were chosen to base the analysis. As the implementation of scientific activities is very recent in Brazil, the "Institution Building" ideas about social innovation have been used. Starting from the case study of a research group on Physics in a Brazilian university, the reasons why it has reached an outstanding position at the academic and scientific setting are described. Several aspects of the history of this research center were analised and, among them, were appointed those conducting to high performance: 1) high integration of the group in a missionary configuration; 2) well-conducted transitions from the group into an organization and then into an institution; 3) decision making process conducted with strategic ability, by charismatic leaders, leading to well-balanced growth; 4) high level of insertion of the group into its environment, getting advantage from the coincident national development projects going on at the same time when this group was being created and growing up; 5) strategic attitude of the researchers who-understood management as a part of their job, in the braailian context, because this means to be in powerful positions.. It is finally stressed that the dynamics of changing internal and external conditions brings new challenges to the fore, threatening the success the group has already reached.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-06-28T17:10:13Z No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 1733487 bytes, checksum: a09587a73852b5fa73190426992f3b9b (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-07-03T19:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 1733487 bytes, checksum: a09587a73852b5fa73190426992f3b9b (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-07-03T19:56:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 1733487 bytes, checksum: a09587a73852b5fa73190426992f3b9b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T20:03:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 1733487 bytes, checksum: a09587a73852b5fa73190426992f3b9b (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Não recebi financiamento / The evaluation of scientific productivity is a reality of the Institutions of Higher Education and has been made from data extracted from worldwide consolidated databases especially the Web of Science. In Brazil, the Curriculum Lattes is a platform that brings together a broad set of data regarding the scientific career of Brazilian teachers. The present study evaluates the use of data extracted from Curriculum Lattes for the generation of bibliometric indicators, focusing on the evaluation of the scientific productivity of a Higher Education and Research Institution, Federal University of São Carlos (UFSCar). For this, comparative bibliometric analyzes were performed, based on the data collection of UFSCar in the Web of Science and data from the Curriculum Lattes. For the extraction of the data through Curriculum Lattes was used the tool SyncLattes developed by the research group NIT/Materials, the data processing was done through Vantage Point software. As results, a set of comparative indicators on the scientific production of UFSCar was elaborated and analyzed from the data stored in the two databases. Based on the theoretical discussion and at analysis of results the conclusion is there was a huge total of data found in Curriculum Lattes and not at the Web of Science index, and they are completed and qualified enough to create bibliometric indicators, making Curriculum Lattes a valid database to evaluate Higher Education and Research Institutions. Thus, for studies focused on the elaboration of bibliometric indicators of an institution, it is recommended to use the Curriculum Lattes, combined with SyncLattes tool to extraction, in conjunction with the use of the Web of Science, to elaborate bibliometric studies of institutions Brazilian teaching and research. / A avaliação da produtividade científica é uma realidade das Instituições de Ensino Superior, e tem sido feita a partir de dados extraídos de bases de dados consolidadas mundialmente, especialmente da Web of Science. No Brasil, o Currículo Lattes é uma plataforma que reúne um amplo conjunto de dados a respeito da atuação dos pesquisadores brasileiros. O presente estudo avaliou o uso dos dados extraídos do Currículo Lattes para a geração de indicadores bibliométricos, com foco na avaliação da produtividade científica de uma Instituição de Ensino Superior e Pesquisa. O método de pesquisa foi o estudo caso exploratório e a unidade caso a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Foram realizadas análises bibliométricas comparativas, a partir do levantamento de dados da UFSCar indexados na Web of Science e dos dados dos currículos de docentes da instituição no Currículo Lattes. Para a extração dos dados via Currículo Lattes foi utilizada a ferramenta SyncLattes desenvolvida pelo grupo de pesquisa NIT/Materiais, o tratamento dos dados foi realizado através do software Vantage Point. Como resultados foram elaborados e analisados um conjunto de indicadores comparativos sobre a produção científica da UFSCar a partir dos dados armazenados nas duas bases. Com base na discussão teórica e na análise dos resultados conclui‐se que há um total substancial de registros de publicações encontradas nos currículos do Lattes que não estão indexados na Web of Science, com metadados suficientemente completos e de qualidade para a geração de indicadores bibliométricos, o que valida o uso do Currículo Lattes como fonte de dados para a avaliação de instituições de ensino e pesquisa. Assim, para estudos focados na elaboração de indicadores bibliométricos de uma instituição, recomenda‐se o uso do Currículo Lattes, via extração de dados com a ferramenta SyncLattes, em conjunto com o uso da Web of Science, para elaboração de estudos bibliométricos de instituições de ensino e pesquisa brasileiros.

Uma das principais preocupações para construir a próxima geração de sistemas PAD é o consumo de energia. Para quebrar a barreira de exascale a comunidade científica precisa investigar alternativas que possam lidar com o problema de consumo de energia. Sistemas PAD atuais não se preocupam com energia e já consomem GigaWatts. Requisitos de consumo de energia restringirão fortemente sistemas futuros. Nesse contexto processadores de alta potência abrem espaço para novas arquiteturas. Duas arquiteturas surgem no contexto de PAD. A primeira arquitetura são as unidades de processamento gráfico (GPU), GPUs possuem vários núcleos de processamento, suportando milhares de threads simultâneas, se adaptando bem a aplicações massivamente paralelas. Hoje alguns dos melhores sistemas PAD possuem GPUs que demonstram um alto desempenho por um baixo consumo de energia para várias aplicações paralelas. A segunda arquitetura são os processadores de baixo consumo, processadores ARM estão melhorando seu desempenho e mantendo o menor consumo de energia possível. Como exemplo desse ganho, projetos como Mont-Blanc apostam no uso de ARM para construir um sistema PAD energeticamente eficiente. Este trabalho visa verificar o potencial dessas arquiteturas emergentes. Avaliamos essas arquiteturas e comparamos com a arquitetura mais comum encontrada nos sistemas PAD atuais. O principal objetivo é analisar o consumo de energia e o desempenho dessas arquiteturas no contexto de sistemas PAD. Portanto, benchmarks heterogêneos foram executados em todas as arquiteturas. Os resultados mostram que a arquitetura de GPU foi a mais rápida e a melhor em termos de consumo de energia. GPU foi pelo menos 5 vezes mais rápida e consumiu 18 vezes menos energia considerando todos os benchmarks testados. Também observamos que processadores de alta potência foram mais rápidos e consumiram menos energia, para tarefas com uma carga de trabalho leve, do que comparado com processadores de baixo consumo. Entretanto, para tarefas com carga de trabalho leve processadores de baixo consumo apresentaram um consumo de energia melhor. Concluímos que sistemas heterogêneos combinando GPUs e processadores de baixo consumo podem ser uma solução interessante para alcançar um eficiência energética superior. Apesar de processadores de baixo consumo apresentarem um pior consumo de energia para cargas de trabalho pesadas. O consumo de energia extremamente baixo durante o processamento é inferior ao consumo ocioso das demais arquiteturas. Portanto, combinando processadores de baixo consumo para gerenciar GPUs pode resultar em uma eficiência energética superior a sistemas que combinam processadores de alta potência com GPUs. / One of the main concerns to build the new generation of High Performance Computing (HPC) systems is energy consumption. To break the exascale barrier, the scientific community needs to investigate alternatives that cope with energy consumption. Current HPC systems are power hungry and are already consuming Megawatts of energy. Future exascale systems will be strongly constrained by their energy consumption requirements. Therefore, general purpose high power processors could be replaced by new architectures in HPC design. Two architectures emerge in the HPC context. The first architecture uses Graphic Processing Units (GPU). GPUs have many processing cores, supporting simultaneous execution of thousands of threads, adapting well to massively parallel applications. Today, top ranked HPC systems feature many GPUs, which present high processing speed at low energy consumption budget with various parallel applications. The second architecture uses Low Power Processors, such as ARM processors. They are improving the performance, while still aiming to keep the power consumption as low as possible. As an example of this performance gain, projects like Mont-Blanc bet on ARM to build energy efficient HPC systems. This work aims to verify the potential of these emerging architectures. We evaluate these architectures and compare them to the current most common HPC architecture, high power processors such as Intel. The main goal is to analyze the energy consumption and performance of these architectures in the HPC context. Therefore, heterogeneous HPC benchmarks were executed in the architectures. The results show that the GPU architecture is the fastest and the best in terms of energy efficiency. GPUs were at least 5 times faster while consuming 18 times less energy for all tested benchmarks. We also observed that high power processors are faster than low power processors and consume less energy for heavy-weight workloads. However, for light-weight workloads, low power processors presented a better energy efficiency. We conclude that heterogeneous systems combining GPUs and low power processors can be an interesting solution to achieve greater energy efficiency, although low power processors presented a worse energy efficiency for HPC workloads. Their extremely low power consumption during the processing of an application is less than the idle power of the other architectures. Therefore, combining low power processors with GPUs could result in an overall energy efficiency greater than high power processors combined with GPUs.

Sensoriamento urbano e cidades inteligentes têm sido tópicos derivados da computação ubíqua em alta nos últimos anos, tanto para a academia como para a indústria, devido ao contínuo avanço tecnológico aliado à maior facilidade de acesso e aceitação pelos usuários. Na literatura pesquisada sobre plataformas que englobam tais tópicos foi constatado que diversas delas possuem algum processo autonômico utilizado para atender alguma necessidade de autoadaptação em tempo de execução. Apesar disso, nenhuma das plataformas pesquisadas focou especificamente em encontrar e propor uma solução para tratar exclusivamente a autoadaptação. Nesse contexto, esta dissertação tem por objetivo propor um mecanismo de autoadaptação para sistemas de sensoriamento urbano, além de avaliar seu comportamento. Como primeiro passo para realizar tal objetivo, foi conduzida uma pesquisa literária tendo em vistas identificar os principais casos de adaptação em sistemas de sensoriamento urbano, além de requisitos específicos da arquitetura de sensoriamento urbano UrboSenti, utilizada para implementação. Como segundo passo, a partir dos requisitos identificados, o modelo MAPE-K da computação autonômica foi escolhido como a base da construção do mecanismo de autoadaptação. A implementação deste modelo utilizou as técnicas de eventos passivos para monitoramento do ambiente, regras Evento-Condição-Ação, para tomada de decisão, planos estáticos para planejamento e adaptações por parâmetros e componentes para execução. Tanto o modelo como as técnicas escolhidas foram implementadas devido atenderem as necessidades dos cenários avaliados. Por fim, as avaliações aplicadas apontam resultados preliminares satisfatórios, dados os casos avaliados e os experimentos de tempo de resposta a eventos internos e interações; no entanto, tais avaliações revelarem diversos pontos que devem ser explorados em trabalhos futuros. / In the last years, urban sensing and smart cities have been popular topics derived from the ubiquitous computing, for both the academia and the industry, due to its continuous technological development combined with greater facilities of access and acceptance by the users. The reviewed literature about platforms that encompass such topics showed that many of them have some kind of autonomic process used to meet any need for self-adaptation at runtime. Despite this, none of the researched platforms focused in proposing a solution to exclusively meet the self-adaptation properties. In this way, this dissertation aims to propose a self-adaptive mechanism to urban sensing systems, as well as evaluating its behavior. As the first step to achieving such goal, a literature review was performed aiming to identify the main adaptation cases in urban sensing systems, as well to identify the specific requirements of the UrboSenti architecture for urban sensing. As the second step, the autonomic computing MAPE-K model was chosen to compose the foundation of the self-adaptive mechanism based on the identified requirements. The implementation of this model used the techniques of passive events for monitoring, rules Event-Condition-Action for decision making, static plans for planning and parameter and component adaptations for execution were used in the proposed implementation to meet the evaluated scenario needs. Lastly, the applied evaluations indicate satisfactory results, given the assessed cases and the experiments of scalability at the response of internal events and interactions. However, they have left many open points that should be explored in future works.

A pesquisa científica pode ser bem-sucedida no Brasil? Que aspectos específicos marcam uma boa administração de um grupo de pesquisa? Entendendo a Administração como atividade comum a todas as organizações, escolheu-se para basear este estudo as teorias de tomada de decisão e processos de formação de estratégias. As idéias normativas do "Institution Building" também foram usadas, pois a implementação das atividades científicas é muito recente no Brasil. A partir do estudo de 'caso de um grupo de pesquisa em Física numa universidade brasileira, são deduzidas razões porque este grupo alcançou posição de destaque no cenário acadêmico e cientifico. Do estudo de vários aspectos da história deste centro de pesquisa depreenderam-se alguns motivos do bom desempenho: 1) integração do grupo em configuração de Burocracia Profissional Missionária; 2) transições bem conduzidas do grupo para organização e depois para instituição; 3) processo de tomada de decisão conduzido com habilidade estratégica, por lideres carismáticos, levando a um crescimento equilibrado; 4) alto nível de inserção do grupo em seu ambiente, aproveitando os projetos nacionais de desenvolvimento existentes na época em que o grupo foi criado e cresceu; 5) atitude estratégica dos pesquisadores que entenderam que a administração também é parte de seu trabalho, no contexto brasileiro, pois isto significa estar em posições de poder. Sendo as condições internas e externas dinâmicas, mudanças acontecem o tempo todo e novos desafios são apresentados constantemente ao grupo estudado. / Can scientific research be successful in Brazil? Which specific aspects should be observed to manage successfuly a regearch group? Then were thé main questions that guided this study. Management being understood as an activity common to all kinds of organizations, decision making theories and strategy formation processes were chosen to base the analysis. As the implementation of scientific activities is very recent in Brazil, the "Institution Building" ideas about social innovation have been used. Starting from the case study of a research group on Physics in a Brazilian university, the reasons why it has reached an outstanding position at the academic and scientific setting are described. Several aspects of the history of this research center were analised and, among them, were appointed those conducting to high performance: 1) high integration of the group in a missionary configuration; 2) well-conducted transitions from the group into an organization and then into an institution; 3) decision making process conducted with strategic ability, by charismatic leaders, leading to well-balanced growth; 4) high level of insertion of the group into its environment, getting advantage from the coincident national development projects going on at the same time when this group was being created and growing up; 5) strategic attitude of the researchers who-understood management as a part of their job, in the braailian context, because this means to be in powerful positions.. It is finally stressed that the dynamics of changing internal and external conditions brings new challenges to the fore, threatening the success the group has already reached.

Análise exploratória visual e simulação interativa visual são duas áreas afins, porém tratadas separadamente até o momento. 0 trabalho relatado neste texto objetivou a abordagem unificada destas duas classes de problemas, a partir da identificação de ambas com as questões de linguagens visuais, visualização de dados e de programas. A partir de estudos de casos considerados representativos destas duas classes (análise de dados multivariados populacionais, análise de dados multivariados espaciais, análise de dados univariados, estudo de campos eletromagnéticos a partir de resultados da análise de elementos finitos, simulação interativa visual de objetos animados dinamicamente e simulação interativa de sistemas discretos) é estabelecida uma classificação de entidades e atributos. Entidades são consideradas como pertencendo a três grandes classes: sistemas compostos por múltiplas entidades, objetos manufaturáveis e entidades ou fenômenos naturais, e são caracterizadas por atributos que podem ser analisados de acordo com sua natureza, o tipo dos valores que podem assumir, a natureza e dimensão do domínio no qual estão definidos. A seguir, são identificados os objetivos e tarefas no tratamento das entidades e atributos. Como objetivos considera-se observação de objetos num contexto, analise da estrutura dos objetos, analise das suas propriedades estáticas ou dinâmicas, analise comparativa de vários objetos e comunicação de informações. Tarefas básicas que servem a realização dos diversos objetivos são navegação, seleção, consulta, preparação e controle de processamento, anotação de textos e armazenamento de resultados. Esta classificação de tarefas permite a determinação das ferramentas básicas necessárias a realização tanto de analise exploratória como de simulação interativa, ambas visuais. E estabelecido um conjunto coordenado de ferramentas que permitem a realização das tarefas mencionadas com as diferentes classes de entidades. Essencial a estas classes de problemas é a representação visual a ser adotada como forma de transmissão de uma informação a respeito de uma entidade. Este aspecto é enfatizado neste trabalho; é estabelecida uma taxonomia para representações visuais, a saber, Ícones, gráficos e tabelas, diagramas e redes, modelos geométricos, mapas e seqüencias. de acordo com a informação fornecida e com o atendimento dos objetivos identificados anteriormente. Na seqüência, é proposta uma metodologia para a escolha de representações visuais baseada na classe das entidades sob estudo e nos objetivos do estudo (ou de uma face do estudo), numa primeira etapa, e na natureza dos atributos e dimensão de seu domínio, numa segunda etapa. A tese apresenta a abordagem baseada em ferramentas como paradigma básico de linguagem visual para analise exploratória e simulação interativa visual e estende o use da abordagem declarativa de visualização de programas a questão de visualização de dados. As classes de entidades reconhecidas ao longo do estudo são modeladas de acordo com a abordagem orientada a objetos: da mesma forma, o conjunto de ferramentas é organizado numa plataforma orientada a objetos. Esta plataforma é comparada, do ponto de vista funcional e considerando diferentes classes de usuários, com sistemas existentes. A estrutura proposta é, ainda, discutida como um modelo de referência para analise exploratória e simulação interativa visual. / Two related areas, visual exploratory analysis and visual interactive simulation, have been handled separately until now. This thesis gives an integrated approach to these two classes of problems, based on their relationships to visual languages, data visualization and program visualization. Case studies representing both areas like multivariate analysis of populational data, multivariate analysis of spatial data, analysis of univariate data, study of electromagnetic fields based on finite element analysis, dynamic graphical simulation and interactive visual discrete-event simulation, allow the construction of a taxonomy for entities and attributes. Entities are considered to belong to three classes: multiple-entity systems, manufacturable objects, and natural entities or phenomena. They are characterized by their attributes, which in turn are classified by nature, value types and nature and dimension of their definition domain. The goals and tasks in the study of entities and attributes are identified. Goals are observing an object in a context, analyzing an object structure, analyzing their static and dynamic properties, comparing objects or different states of objects and communicating information. Tasks are elementary procedures employed to achieve certain goals: navigation, selection, query, modification, processing control, text annotation and data storage. This classification of tasks determine the basic tools that a scientific user needs to visually explore data or conduct visual interactive simulation studies. These tools are organized as a set of interactive procedures that can be applied to visual representations of entities or their attributes. Visual representations are, of course, essential to visual exploratory analysis and visual interactive simulation, in order to precisely and adequately represent information about entities. This question is emphasized in this work. Based on the information conveyed by the several existing graphical representations as well as the goals established earlier, six classes of visual representations are considered: icons, graphs and tables, diagrams and networks, geometric models, maps, and sequences of these representations. A methodology for selecting the appropriate visual representation is then proposed, based firstly on the goals of the study and the classes of entities and attributes, and secondly on the nature and dimension of the attributes domain. This thesis presents a tool-centered approach as the paradigm for both visual exploratory analysis and visual interactive simulation. The thesis also extends the concept of declarative visualization employed for program visualization to scientific data visualization. The classes of entities identified in the case studies are modeled using the object-oriented approach; the set of tools defined here is also organized in an objectoriented framework. Our proposal is discussed as a reference model for visual exploratory analysis and visual interactive simulation.

Uma das principais preocupações para construir a próxima geração de sistemas PAD é o consumo de energia. Para quebrar a barreira de exascale a comunidade científica precisa investigar alternativas que possam lidar com o problema de consumo de energia. Sistemas PAD atuais não se preocupam com energia e já consomem GigaWatts. Requisitos de consumo de energia restringirão fortemente sistemas futuros. Nesse contexto processadores de alta potência abrem espaço para novas arquiteturas. Duas arquiteturas surgem no contexto de PAD. A primeira arquitetura são as unidades de processamento gráfico (GPU), GPUs possuem vários núcleos de processamento, suportando milhares de threads simultâneas, se adaptando bem a aplicações massivamente paralelas. Hoje alguns dos melhores sistemas PAD possuem GPUs que demonstram um alto desempenho por um baixo consumo de energia para várias aplicações paralelas. A segunda arquitetura são os processadores de baixo consumo, processadores ARM estão melhorando seu desempenho e mantendo o menor consumo de energia possível. Como exemplo desse ganho, projetos como Mont-Blanc apostam no uso de ARM para construir um sistema PAD energeticamente eficiente. Este trabalho visa verificar o potencial dessas arquiteturas emergentes. Avaliamos essas arquiteturas e comparamos com a arquitetura mais comum encontrada nos sistemas PAD atuais. O principal objetivo é analisar o consumo de energia e o desempenho dessas arquiteturas no contexto de sistemas PAD. Portanto, benchmarks heterogêneos foram executados em todas as arquiteturas. Os resultados mostram que a arquitetura de GPU foi a mais rápida e a melhor em termos de consumo de energia. GPU foi pelo menos 5 vezes mais rápida e consumiu 18 vezes menos energia considerando todos os benchmarks testados. Também observamos que processadores de alta potência foram mais rápidos e consumiram menos energia, para tarefas com uma carga de trabalho leve, do que comparado com processadores de baixo consumo. Entretanto, para tarefas com carga de trabalho leve processadores de baixo consumo apresentaram um consumo de energia melhor. Concluímos que sistemas heterogêneos combinando GPUs e processadores de baixo consumo podem ser uma solução interessante para alcançar um eficiência energética superior. Apesar de processadores de baixo consumo apresentarem um pior consumo de energia para cargas de trabalho pesadas. O consumo de energia extremamente baixo durante o processamento é inferior ao consumo ocioso das demais arquiteturas. Portanto, combinando processadores de baixo consumo para gerenciar GPUs pode resultar em uma eficiência energética superior a sistemas que combinam processadores de alta potência com GPUs. / One of the main concerns to build the new generation of High Performance Computing (HPC) systems is energy consumption. To break the exascale barrier, the scientific community needs to investigate alternatives that cope with energy consumption. Current HPC systems are power hungry and are already consuming Megawatts of energy. Future exascale systems will be strongly constrained by their energy consumption requirements. Therefore, general purpose high power processors could be replaced by new architectures in HPC design. Two architectures emerge in the HPC context. The first architecture uses Graphic Processing Units (GPU). GPUs have many processing cores, supporting simultaneous execution of thousands of threads, adapting well to massively parallel applications. Today, top ranked HPC systems feature many GPUs, which present high processing speed at low energy consumption budget with various parallel applications. The second architecture uses Low Power Processors, such as ARM processors. They are improving the performance, while still aiming to keep the power consumption as low as possible. As an example of this performance gain, projects like Mont-Blanc bet on ARM to build energy efficient HPC systems. This work aims to verify the potential of these emerging architectures. We evaluate these architectures and compare them to the current most common HPC architecture, high power processors such as Intel. The main goal is to analyze the energy consumption and performance of these architectures in the HPC context. Therefore, heterogeneous HPC benchmarks were executed in the architectures. The results show that the GPU architecture is the fastest and the best in terms of energy efficiency. GPUs were at least 5 times faster while consuming 18 times less energy for all tested benchmarks. We also observed that high power processors are faster than low power processors and consume less energy for heavy-weight workloads. However, for light-weight workloads, low power processors presented a better energy efficiency. We conclude that heterogeneous systems combining GPUs and low power processors can be an interesting solution to achieve greater energy efficiency, although low power processors presented a worse energy efficiency for HPC workloads. Their extremely low power consumption during the processing of an application is less than the idle power of the other architectures. Therefore, combining low power processors with GPUs could result in an overall energy efficiency greater than high power processors combined with GPUs.

Orientador: Silvio Ancisar Sanches Gamboa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_SusanaMesquita_M.pdf: 916967 bytes, checksum: 50bfbbd1c6844f861c722c6f908dae59 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A presente dissertação de mestrado é resultado da pesquisa desenvolvida na linha de pesquisa PAIDÉIA do mestrado de Educação, particularmente na linha de Epistemologia da Educação. O objetivo da pesquisa foi observar com ocorre a formação do pesquisador na graduação, a partir da análise específica de um dos componentes desta, a saber, das principais obras brasileiras de Metodologia do Trabalho Cientifico. Constatou-se que, em muitas obras, são privilegiados os aspectos relativos à metodologia de exposição dos trabalhos científicos em detrimentos dos demais aspectos metodológicos. Por meio da análise dos fundamentos epistemológicos, observou-se que, da forma como o método e os procedimentos metodológicos são apresentados, este material não contribui para a formação do discente enquanto pesquisador, afastando, assim, a ação pedagógica desenvolvida no ambiente universitário da sua característica de praxis transformadora capaz de proporcionar ao discente a autonomia mínima necessária. Para a realização de tal análise, utilizou-se como referencial epistemológico e metodológico a teoria materialista-histórica / Abstract: The present paper is the result of the research developed in the line of the PAIDÉIA research in the Education post graduation. Particularly in the line of Education Epistemology. The objective of the research was to observe the researcher process of formation in the graduation, from the specific analysis of one of the components of this process: the main Brazilian main books of Methodology of the Scientific Work. Was evidenced that, in many main books, the relative aspects of the methodology exposition of the scientific works are privileged in detriments of the other methodological procedures. Thru the analysis of the epistemological beddings, it was observed that the form that methodological procedures and methods are presented does not contribute for the formation of the student while researcher, moving away, thus, the developed pedagogical action in the university environment of its characteristic of transforming praxis, capable to provide the student the necessary minimum autonomy. For the accomplishment of such analysis, it was used as referential epistemological and methodological the materialist-historical theory / Mestrado / Historia, Filosofia e Educação / Mestre em Educação