Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianoSerckumecka.pdf: 825262 bytes, checksum: 9c527c3f506be1e58cf82ac8117dac67 (MD5) Previous issue date: 2012-07-17 / The main objective of this work is the evaluation of distributed systems based on peer-topeer network and parallel computing techniques to reduce response times of climate simulations. A probabilistic model for simulating wind data was used and two computing applications was implemented and evaluated. The first application was developed by using the framework P2PComp, which is directed to building parallel software and its deploy in P2P networks. The second application was developed without the support of this framework and using straightly the communication infrastructure software. Climatic data of the municipality of Lapa, Paraná comprising the period between 1998 and 2007 were used in the experiments. The results demonstrate the feasibility of using parallel computing and P2P networks for executing climate simulations. Best results, measured by the speedup obtained, were observed when using multiple peers (equal to 26) and when executing simulations for a long period of time ( near to 100 years). In such case, the speedup obtained is near to 7. / O objetivo principal deste trabalho é a avaliação de sistemas distribuídos baseados em redespar-a-par (P2P), juntamente com técnicas de computação paralela, para reduzir os tempos deresposta de simulações climáticas. Um modelo probabilístico específico para simulação de dados de vento foi adotado e duas aplicações computacionais foram implementadas e avaliadas.A primeira aplicação foi desenvolvida com o uso do Framework P2PComp, que permite a criação de programas paralelos e sua execução em redes P2P. A segunda aplicação adotou diretamente uma rede P2P, sem o uso desse framework, como infraestrutura de comunicação.Dados climáticos da região do Município de Lapa-PR, compreendendo o períıodo entre 1998 e 2007 foram empregados nos experimentos. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade de utilização de computação paralela em redes P2P, nas simulações climáticas. Os melhores resultados medidos em relação ao fator de aceleração foram observados em situações onde foi utilizado um número maior de pares (igual a 26) e simulações climáticas para um período de tempo igual a 100 anos. Para este caso, o fator de aceleração obtido foi aproximadamente igual a 7.

O presente trabalho de pesquisa tem por objetivo estudar a paralelização de algoritmos voltados à solução de equações diferenciais parciais. Esses algoritmos são utilizados para gerar a solução numérica das equações de Navier-Stokes em um escoamento bidimensional incompressível de um fluido newtoniano. As derivadas espaciais são calculadas através de um método de diferenças finitas compactas com a utilização de aproximações de altas ordens de precisão. Uma vez que o cálculo de derivadas espaciais com alta ordem de precisão da forma compacta adotado no presente estudo requer a solução de sistemas lineares tridiagonais, é importante realizar estudos voltados a resolução desses sistemas, para se obter uma boa performance. Ressalta-se ainda que a solução de sistemas lineares também faz-se presente na solução numérica da equação de Poisson. Os resultados obtidos decorrentes da solução das equações diferenciais parciais são comparados com os resultados onde se conhece a solução analítica, de forma a verificar a precisão dos métodos implementados. Os resultados do código voltado à resolução das equações de Navier-Stokes paralelizado para simulação de escoamentos incompressíveis são comparados com resultados da teoria de estabilidade linear, para validação do código final. Verifica-se a performance e o speedup do código em questão, comparando-se o tempo total gasto em função do número de elementos de processamento utilizados / The objective of the present work is to study the parallelization of partial differential equations. The aim is to achieve an effective parallelization to generate numerical solution of Navier-Stokes equations in a two-dimensional incompressible and isothermal flow of a Newtonian fluid. The spatial derivatives are calculated using compact finite differences approximations of higher order accuracy. Since the calculation of spatial derivatives with high order adopted in the present work requires the solution of tridiagonal systems, it is important to conduct studies to solve these systems and achieve good performance. In addiction, linear systems solution is also present in the numerical solution of a Poisson equation. The results generated by the solution of partial differential equations are compared to analytical solution, in order to verify the accuracy of the implemented methods. The numerical parallel solution of a Navier-Stokes equations is compared with linear stability theory to validate the final code. The performance and the speedup of the code in question is also checked, comparing the execution time in function of the number of processing elements

Existem atualmente diversas propostas para integração de dispositivos móveis em uma grade computacional, porém vários problemas são observados em tais ambientes. Esta dissertação mantém o foco em um problema, a restrição sobre a quantidade de energia despendida na execução das aplicações, ao utilizar esses dispositivos móveis como provedores de recursos em uma grade computacional que fornece processamento para aplicações paralelas. Para tanto, este trabalho propõe um método para estimar o consumo de energia das aplicações considerando que elas utilizam um determinado conjunto de operações as quais estão presentes na grande maioria das aplicações paralelas (operações matemáticas e alocação de memória). Com base no método proposto, dois dispositivos móveis foram estudados e foi criada uma representação do consumo de energia utilizando-se de métodos de regressão. Para validar os modelos, duas aplicações foram analisadas e o consumo de energia real foi comparado ao consumo estimado. O modelo criado apresentou resultados próximos ao medido, mostrando um aumento entre 6% e 14,24% em relação ao resultado medido. / Nowadays, there are different proposals to integrate mobile devices in a computational grid, although several problems are introduces. This dissertation focus on the energy limitation problem when using mobile devices to provide resources, such as processing power to run parallel applications. It also proposes a method to estimate energy consumption for a task that needs to be executed in this environment. To achieve this goal two mobile devices were used as a test case and a representation of its energy consumption was created running benchmarks and using regression techniques. To validate the model created, two applications were executed and had the measured values compared to the estimated ones. The estimation showed a raise between 6 and 14.24 percent.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-01-06T16:59:11Z No. of bitstreams: 2 Tese - Walid Abdala Rfaei Jradi - 2016.pdf: 5339936 bytes, checksum: 0a0a6bdc4791ee31c229b5175ae3af03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-09T09:29:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Walid Abdala Rfaei Jradi - 2016.pdf: 5339936 bytes, checksum: 0a0a6bdc4791ee31c229b5175ae3af03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-09T09:29:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Walid Abdala Rfaei Jradi - 2016.pdf: 5339936 bytes, checksum: 0a0a6bdc4791ee31c229b5175ae3af03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work studies and proposes GPU-based parallel algorithms and implementations for the problem of macroscopic assignment of urban traffic on large-scale networks, promoting an in-depth investigation on each sub-problem that must be efficiently solved during the traffic assignment process. Among the main contributions of this work, there are: 1) the first GPU-based algorithm for the enumeration of chordless cycles; 2) a new parallel GPU-based shortest path algorithm that takes advantage of some common properties of urban traffic networks; a refinement in the parallel reduction implementation proposed by one of the leaders in the GPU market, which resulted in a 2.8x speedup relative to its original version; and finally, 3) a parallel algorithm for the macroscopic traffic assignment problem, 39x faster than the equivalent sequential approach when applied to large scale networks. The main goal of this thesis is to contribute to the extension of the PET-Gyn software, proposing efficient GPU data structures and parallel algorithms for a faster resolution of two well known problems in the literature: The Traffic Assignment Problem (TAP) and the Enumeration of Chordless Cycles. When applied to difficult input sets, the performed experiments showed a clear advantage of the parallel algorithms over their sequential versions. / O presente trabalho estuda e propõe algoritmos e implementações paralelas baseadas em GPU para o problema de alocação macroscópica de tráfego urbano em redes de grande porte, promovendo uma investigação aprofundada de cada sub-problema que deve ser resolvido de forma eficiente durante o processo de atribuição de tráfego. Entre as principais contribuições deste trabalho, estão: 1) o primeiro algoritmo baseado em GPU para a enumeração de ciclos sem corda; 2) um novo algoritmo de caminho mínimo paralelo que tira vantagem de algumas propriedades comuns das redes de tráfego urbano; Um refinamento na implementação de redução paralela proposta por um dos líderes no mercado de GPU, o que resultou em uma aceleração de 2,8x em relação à sua versão original; 3) e, finalmente, um algoritmo paralelo para o problema de alocação macroscópica de tráfego, 39x mais rápido do que a abordagem equivalente sequencial quando aplicado a redes de larga escala. O objetivo principal desta tese é de contribuir para a expansão do software PET-Gyn, propondo estruturas de dados de GPU eficientes e algoritmos paralelos para uma resolução mais rápida de dois problemas bem conhecidos na literatura: O Problema de Alocação de Tráfego e a Enumeração de Ciclos sem Corda. Quando aplicados a conjuntos de entrada difíceis, os experimentos realizados mostraram uma clara vantagem dos algoritmos paralelos sobre suas versões sequenciais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de técnicas com o funcional de Tikhonov em processamento de imagens tem sido amplamente usado nos últimos anos. A ideia básica nesse processo é modificar uma imagem inicial via equação de convolução e encontrar um parâmetro que minimize esse funcional afim de obter uma aproximação da imagem original. Porém, um problema típico neste método consiste na seleção do parâmetro de regularização adequado para o compromisso entre a acurácia e a estabilidade da solução. Um método desenvolvido por pesquisadores do IPRJ e UFRJ, atuantes na área de problemas inversos, consiste em minimizar um funcional de resíduos através do parâmetro de regularização de Tikhonov. Uma estratégia que emprega a busca iterativa deste parâmetro visando obter um valor mínimo para o funcional na iteração seguinte foi adotada recentemente em um algoritmo serial de restauração. Porém, o custo computacional é um fator problema encontrado ao empregar o método iterativo de busca. Com esta abordagem, neste trabalho é feita uma implementação em linguagem C++ que emprega técnicas de computação paralela usando MPI (Message Passing Interface) para a estratégia de minimização do funcional com o método de busca iterativa, reduzindo assim, o tempo de execução requerido pelo algoritmo. Uma versão modificada do método de Jacobi é considerada em duas versões do algoritmo, uma serial e outra em paralelo. Este algoritmo é adequado para implementação paralela por não possuir dependências de dados como de Gauss-Seidel que também é mostrado a convergir. Como indicador de desempenho para avaliação do algoritmo de restauração, além das medidas tradicionais, uma nova métrica que se baseia em critérios subjetivos denominada IWMSE (Information Weighted Mean Square Error) é empregada. Essas métricas foram introduzidas no programa serial de processamento de imagens e permitem fazer a análise da restauração a cada passo de iteração. Os resultados obtidos através das duas versões possibilitou verificar a aceleração e a eficiência da implementação paralela. A método de paralelismo apresentou resultados satisfatórios em um menor tempo de processamento e com desempenho aceitável. / The use of techniques with the functional of Tikhonov in image processing has been widely used in recent years. The basic idea in this process is to modify an initial image using a convolution equation and to find a parameter which minimizes the function in order to obtain an aproximation of the original image. However, a typical problem in this method consists in the choice of the regularization parameter in the appropriate compromise between accuracy and stability of the solution. A method developed by researchers of IPRJ and UFRJ, operating in the area of inverse problems, consists on minimizing a functional of residues through a functional parameter Tikhonovs regularization. A strategy that uses the iterative search of this parameter aiming at to get a minimum value for the functional in the following iteration was adopted recently in a serial algorithm of restoration. However, the computational cost is a factor problem found when using the iterative search. With this approach, an implementation in C++ language was made using techniques of parallel computation using MPI (Message Passing Interface) for the in the choice of the regularization parameter in the appropriate compromise between accuracy and stability of the soluton with the method of iterative search, thus reducing, the time of execution required for the algorithm. A modified version of the Jacobi method is considered to be two versions of the algorithm, one serial and one parallel. This algorithm is adequate for parallel implementation because it has no data dependencies such as the Gauss-Seidel method is also shown to converge. As indicating of performance for evaluation of the restoration algorithm, in addition to the traditional measures, new metric that is based on subjective criteria called IWMSE (InformationWeighted Mean Square Error) is used. These metrics were introduced in the program of image processing and allow to make the analysis of the restoration to each step of iteration. The results obtained using the two possible versions verify the efficiency of acceleration and the parallel implementation. The method of parallelism achieved satisfactory results in a shorter processing time and with acceptable performance.

Modelos computacionais de aqüíferos subterrâneos podem ser construídos para auxiliar a tomada de decisão na gestão de recursos hídricos, simulando situações variadas em condições adversas e visando propor soluções para acidentes ambientais, tais como problemas de contaminação por substâncias tóxicas que afetem a qualidade da água a ser consumida. Os modelos computacionais para aqüíferos consideram o escoamento da água num meio poroso e o transporte do contaminante na água. Modelos de aproximação e discretização no tempo e no espaço como o modelo de diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos são geralmente utilizados com este propósito. Este trabalho apresenta uma metodologia que envolve simulações computacionais pelo método dos elementos finitos e um algoritmo genético paralelizado, para a seleção da solução mais adequada na alocação de poços de remediação, os quais irão retirar a água contaminada do aqüífero. É levado em consideração o custo financeiro como uma restrição ao esquema de despoluição buscado e a função objetivo consiste na minimização do custo e maior redução de poluente, considerando-se restrições no domínio para a alocação dos poços, variação do número de poços e capacidade de bombeamento em cada um deles. / Aquifers underground computational models can be built to help the decision making on water resource management, simulating varied situation in adverse conditions, in order to propose environmental accidents solutions, such as contamination by toxic substances problems that affect the consumed water quality. Computer models for aquifers consider the water disposal in porous medium and contaminants transport in the water. Rapprochement models and time and space discretization, as the finite differences model, finite volume and element are generally used for this purpose. This work presents a methodology involving computer simulations by the finite elements method and parallelized genetic algorithm , in order to select the most appropriate solution in well remediation allocation, which will withdraw the contaminated water from the aquifer. It was taken into account the financial cost as a restriction of the sought depollution and the objective function is to minimize the cost and increase the pollutant reduction, considering area restrictions for wells allocation, variation in the number of wells and ability to pumping in each.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de técnicas com o funcional de Tikhonov em processamento de imagens tem sido amplamente usado nos últimos anos. A ideia básica nesse processo é modificar uma imagem inicial via equação de convolução e encontrar um parâmetro que minimize esse funcional afim de obter uma aproximação da imagem original. Porém, um problema típico neste método consiste na seleção do parâmetro de regularização adequado para o compromisso entre a acurácia e a estabilidade da solução. Um método desenvolvido por pesquisadores do IPRJ e UFRJ, atuantes na área de problemas inversos, consiste em minimizar um funcional de resíduos através do parâmetro de regularização de Tikhonov. Uma estratégia que emprega a busca iterativa deste parâmetro visando obter um valor mínimo para o funcional na iteração seguinte foi adotada recentemente em um algoritmo serial de restauração. Porém, o custo computacional é um fator problema encontrado ao empregar o método iterativo de busca. Com esta abordagem, neste trabalho é feita uma implementação em linguagem C++ que emprega técnicas de computação paralela usando MPI (Message Passing Interface) para a estratégia de minimização do funcional com o método de busca iterativa, reduzindo assim, o tempo de execução requerido pelo algoritmo. Uma versão modificada do método de Jacobi é considerada em duas versões do algoritmo, uma serial e outra em paralelo. Este algoritmo é adequado para implementação paralela por não possuir dependências de dados como de Gauss-Seidel que também é mostrado a convergir. Como indicador de desempenho para avaliação do algoritmo de restauração, além das medidas tradicionais, uma nova métrica que se baseia em critérios subjetivos denominada IWMSE (Information Weighted Mean Square Error) é empregada. Essas métricas foram introduzidas no programa serial de processamento de imagens e permitem fazer a análise da restauração a cada passo de iteração. Os resultados obtidos através das duas versões possibilitou verificar a aceleração e a eficiência da implementação paralela. A método de paralelismo apresentou resultados satisfatórios em um menor tempo de processamento e com desempenho aceitável. / The use of techniques with the functional of Tikhonov in image processing has been widely used in recent years. The basic idea in this process is to modify an initial image using a convolution equation and to find a parameter which minimizes the function in order to obtain an aproximation of the original image. However, a typical problem in this method consists in the choice of the regularization parameter in the appropriate compromise between accuracy and stability of the solution. A method developed by researchers of IPRJ and UFRJ, operating in the area of inverse problems, consists on minimizing a functional of residues through a functional parameter Tikhonovs regularization. A strategy that uses the iterative search of this parameter aiming at to get a minimum value for the functional in the following iteration was adopted recently in a serial algorithm of restoration. However, the computational cost is a factor problem found when using the iterative search. With this approach, an implementation in C++ language was made using techniques of parallel computation using MPI (Message Passing Interface) for the in the choice of the regularization parameter in the appropriate compromise between accuracy and stability of the soluton with the method of iterative search, thus reducing, the time of execution required for the algorithm. A modified version of the Jacobi method is considered to be two versions of the algorithm, one serial and one parallel. This algorithm is adequate for parallel implementation because it has no data dependencies such as the Gauss-Seidel method is also shown to converge. As indicating of performance for evaluation of the restoration algorithm, in addition to the traditional measures, new metric that is based on subjective criteria called IWMSE (InformationWeighted Mean Square Error) is used. These metrics were introduced in the program of image processing and allow to make the analysis of the restoration to each step of iteration. The results obtained using the two possible versions verify the efficiency of acceleration and the parallel implementation. The method of parallelism achieved satisfactory results in a shorter processing time and with acceptable performance.

Nesta tese são abordados, de maneira integrada, aspectos de paralelismo em visão natural e artificial, com discussões críticas das diversas áreas relacionadas. O paralelismo é discutido no sistema visual dos primatas, assim como suas principais contribuições e motivações incentivando a incorporação de paralelismo em sistemas de visão artificial. Um dos objetivos principais é fornecer as bases de paralelismo para o desenvolvimento do projeto Cyvis-1, uma proposta do Grupo de Pesquisa em Visão Cibernética (IFSC-USP) para visão versátil, com forte motivação biológica e baseada no córtex visual dos primatas. Para tanto, foi introduzida e implementada a proposta CVMP (Cybernetic Vision Message Passage), um conjunto de ferramentas para o desenvolvimento de aplicações paralelas em visão, tanto para sistemas distribuídos como para máquinas multiprocessadores. Baseada em programação orientada a objetos, interação homem-máquina, engenharia de software e programação visual, a proposta prima pelo desenvolvimento de forma simples e amigável. O CVMP é testado, avaliado e validado quanto a aspectos de funcionalidade e utilização, através da implementação paralela de diversos algoritmos de visão computacional e de processamento de imagens (operadores locais, transformada de Hough e transformada de Fourier, entre outros) os quais, além de ilustrar a utilização da ferramenta, são discutidos em termos de arquitetura e balanceamento de carga. São apresentadas três aplicações reais de sistemas paralelos de visão computacional, implementadas através do CVMP, demonstrando a eficiência da ferramenta, na implementação paralela, na utilização e cooperação de trabalho. Duas destas aplicações (integração de atributos visuais no projeto Cyvis-1 e um modelo de complexidade com base na percepção humana), foram desenvolvidas em conjunto com outros pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Visão Cibernética. A terceira aplicação apresenta uma proposta do autor para um sistema automático de reconhecimento de plantas arbóreas (Botânica) / This thesis addresses, in an integrated way, the concept and usage of parallelism in natural and artificial vision. It starts by revising the primate visual system, and discussing how its principles and solutions can be extended to computational systems. One of the main objectives is to supply the parallelism backbone for the development of the Cyvis-1 System, which is a proposal of the Cybernetic Vision Research Group (IFSC-USP) for versatile vision, presenting a strong biological motivation, especially regarding the primate visual cortex. In order to achieve these objectives, the CVMP - Cybernetic Vision Message Passage - had to be developed, representing a set of simple and friendly parallel tools for computer vision applications in distributed and parallel (multiprocessor) systems, which is based on object oriented programming, human-machine interaction, software engineering and visual programming. The CVMP is tested, evaluated and validated with respect to functionality and utilization through the parallel implementation of several algorithms in computer vision and image processing (local operators, Hough transform, Fourier transform, etc.) which, in addition to illustrating the tools, are also discussed as far as their architecture and load balancing is concerned. Three applications of parallel computer vision systems to real situations are presented and implemented by using CVMP, corroborating the effectiveness of the tools in the parallel implementation, usage, and researcher integration. Two such applications (visual attributes integration in Cyvis-1 and a human complexity model) have been developed in collaboration with other researchers at the Cybernetic Vision Research Group. The third application presents the author\'s proposal for an automated system for arboreal plants recognition (Botany)

O uso de sistemas multiprocessados para a resolução de problemas que demandam um grande poder computacional tem se tornado cada vez mais comum. Porém a conversão de programas seqüenciais para programas concorrentes ainda não é uma tarefa trivial. Dentre os fatores que tornam esta tarefa difícil, destacamos a inexistência de um paradigma único e consolidado para a construção de sistemas computacionais paralelos e a existência de várias plataformas de programação para o desenvolvimento de programas concorrentes. Nos dias atuais ainda é impossível isentar o programador da especificação de como o problema será particionado entre os vários processadores. Para que o programa paralelo seja eficiente, o programador deve conhecer a fundo aspectos que norteiam a construção do hardware computacional paralelo, aspectos inerentes à arquitetura onde o software será executado e à plataforma de programação concorrente escolhida. Isto ainda não pode ser mudado. O ganho que podemos obter é na implementação do software paralelo. Esta tarefa pode ser trabalhosa e demandar muito tempo para a depuração, pois as plataformas de programação não possibilitam que o programador abstraia dos elementos de hardware. Tem havido um grande esforço na criação de ferramentas que otimizem esta tarefa, permitindo que o programador se expresse mais fácil e sucintamente quanto à para1elização do programa. O presente trabalho se baseia na avaliação dos aspectos ligados à implementação de software concorrente utilizando uma plataforma de portabilidade chamada High Performance Fortran, aplicado a um problema específico da física: o cálculo da estrutura de bandas de heteroestruturas semicondutoras. O resultado da utilização desta plataforma foi positivo. Obtivemos um ganho de performance superior ao esperado e verificamos que o compilador pode ser ainda mais eficiente do que o próprio programador na paralelização de um programa. O custo inicial de desenvolvimento não foi muito alto, e pode ser diluído entre os futuros projetos que venham a utilizar deste conhecimento pois após a fase de aprendizado, a paralelização de programas se torna rápida e prática. A plataforma de paralelização escolhida não permite a paralelização de todos os tipos de problemas, apenas daqueles que seguem o paradigma de paralelismo por dados, que representam uma parcela considerável dos problemas típicos da Física. / The employment of multiprocessor systems to solve problems that demand a great computational power have become more and more usual. Besides, the conversion of sequential programs to concurrent ones isn\'t trivial yet. Among the factors that makes this task difficult, we highlight the nonexistence of a unique and consolidated paradigm for the parallel computer systems building and the existence of various programming platforms for concurrent programs development. Nowadays it is still impossible to exempt the programmer of the specification about how the problem will be partitioned among the various processors. In order to have an efficient parallel program the programmer have to deeply know subjects that heads the parallel hardware systems building, the inherent architecture where the software will run and the chosen concurrent programming platform. This cannot be changed yet. The gain is supposed to be on the parallel software implementation. This task can be very hard and consume so much time on debugging it, because the programming platforms do not allow the programmer to abstract from the hardware elements. It has been a great effort in the development of tools that optimize this task, allowing the programmer to work easily and briefly express himself concerning the software parallelization. The present work is based on the evaluation of aspects linked to the concurrent software implementation using a portability platform called High Performance Fortran, applied to a physics specific problem: the calculus of semiconductor heterostructures? valence band structure. The result of the use of this platform use was positive. We obtained a performance gain superior than we expected and we could assert that the compiler is able to be more effective than the programmer on the paralelization of a program. The initial development cost wasn\'t so high and it can be diluted between the next projects that would use the acquired knowledge, because after the learning phase, the programs parallelization task becomes quick and practical. The chosen parallelization platform does not allow the parallelization of all kinds of problems, but just the ones that follow the data parallelism paradigm that represents a considerable parcel of tipical Physics problems.

Existem atualmente diversas propostas para integração de dispositivos móveis em uma grade computacional, porém vários problemas são observados em tais ambientes. Esta dissertação mantém o foco em um problema, a restrição sobre a quantidade de energia despendida na execução das aplicações, ao utilizar esses dispositivos móveis como provedores de recursos em uma grade computacional que fornece processamento para aplicações paralelas. Para tanto, este trabalho propõe um método para estimar o consumo de energia das aplicações considerando que elas utilizam um determinado conjunto de operações as quais estão presentes na grande maioria das aplicações paralelas (operações matemáticas e alocação de memória). Com base no método proposto, dois dispositivos móveis foram estudados e foi criada uma representação do consumo de energia utilizando-se de métodos de regressão. Para validar os modelos, duas aplicações foram analisadas e o consumo de energia real foi comparado ao consumo estimado. O modelo criado apresentou resultados próximos ao medido, mostrando um aumento entre 6% e 14,24% em relação ao resultado medido. / Nowadays, there are different proposals to integrate mobile devices in a computational grid, although several problems are introduces. This dissertation focus on the energy limitation problem when using mobile devices to provide resources, such as processing power to run parallel applications. It also proposes a method to estimate energy consumption for a task that needs to be executed in this environment. To achieve this goal two mobile devices were used as a test case and a representation of its energy consumption was created running benchmarks and using regression techniques. To validate the model created, two applications were executed and had the measured values compared to the estimated ones. The estimation showed a raise between 6 and 14.24 percent.