Este trabalho avalia de maneira detalhada diferentes parâmetros para a definição de níveis de homogeneidade e heterogeneidade em sistemas computacionais distribuídos. O objetivo é analisar a eficiência da métrica GH - Grau de Heterogeneidade - em relação a diferentes perspectivas. Métricas encontradas na literatura e benchmarks de código aberto (reconhecidos pela comunidade científica) são utilizados para quantificar a heterogeneidade do sistema computacional. A métrica GH também é empregada no AMIGO, um ambiente de escalonamento real, para analisar a sua utilização em algoritmos de escalonamento de processos. Os principais resultados obtidos neste trabalho são: a comprovação da estabilidade da métrica GH para determinar o grau de heterogeneidade de plataformas computacionais distribuídas, o uso da métrica GH com sucesso em um ambiente de escalonamento real e o desenvolvimento de um algoritmo de escalonamento adaptativo. Sub-produtos deste trabalho são: um levantamento dos principais benchmarks com código aberto e livre disponíveis na literatura, os quais podem ser utilizados em trabalhos futuros no grupo de pesquisa e a continuidade do desenvolvimento do ambiente de escalonamento AMIGO / This work evaluates several parameters in a detailed way for the definition of homogeneity and heterogeneity levels in distributed computing systems. The objective is to analise the GH metric efficiency (heterogeneity degree) according to different perspectives. Metrics found in the literature and open source benchmarks (recognized by the scientific community) are both used to quantify the heterogeneity of the computational system. The GH metric is also employed in the AMIGO, a real scheduling environment, in order to evaluate its use in process scheduling algorithms. The main results obtained in this work are: the verification of the GH metric stability for determining the heterogeneity degree of distributed computing platforms; the use of the GH metric with success in a real scheduling environment and the development of an adaptive scheduling algorithm. By-products of this work are: the highlighting of the main benchmarks with open source available in the literature, which can be used in future works by the research group and the continuity of the development of the AMIGO

A crescente disponibilizaÃÃo de serviÃos atravÃs da Internet vem impondo uma demanda cada vez maior por recursos de processamento no lado servidor favorecendo a utilizaÃÃo dos Clusters de Computadores e das Grades Computacionais. Em paralelo, a engenharia de software traz novos paradigmas, como a OrientaÃÃo a ServiÃos, que impÃem novos desafios a serem tratados pelos fornecedores de serviÃos. A convergÃncia destes fatores deu origem as Arquiteturas de Grades Computacionais Orientadas a ServiÃos. Neste trabalho à apresentada uma proposta de arquitetura em grades computacionais orientada a serviÃos, denominada GDSAC (Grid â DiffServ Admission Control), que trata de aspectos ligados à QoS (Quality of Service) e a diferenciaÃÃo de serviÃos. A arquitetura G-DSAC à uma extensÃo da arquitetura WS-DSAC (Web Servers â DiffServ AdmissionControl). Està extensÃo compreende a concepÃÃo de uma soluÃÃo voltada para grades computacionais que à capaz de garantir os SLAs (Service Level Agreements) estabelecidos com os consumidores de serviÃos utilizando de forma otimizada os recursos de processamento disponibilizados na grade. A soluÃÃo permite ainda a diferenciaÃÃo de serviÃos no que diz respeito aos tempos de resposta oferecidos aos clientes, usuÃrios finais e serviÃos consumidores. A nova arquitetura introduz um bloco de funcionalidades em uma plataforma de grade computacional orientada a serviÃos formada por multclusters. Esse bloco permite a publicaÃÃo e localizaÃÃo de serviÃos, autenticaÃÃo e classificaÃÃo de requisiÃÃes e o escalonamento das mesmas dentro da grade de acordo com a classe de serviÃo a qual pertencem. Foi tambÃm implementado um protÃtipo que permitiu a realizaÃÃo de experimentos em uma plataforma real de testes visando avaliar a capacidade da soluÃÃo em atingir os objetivos por ela proposto

Neste trabalho desenvolvemos um algoritmo para a geração de malhas quadtree com o objetivo de utilizá-las na simulação de escoamento de fluidos, onde muitas vezes faz-se necessário o uso de malhas finas. A idéia central da geração das malhas quadtree está baseada na estrutura de árvore quaternária em que cada nodo possui quatro filhos. Assim uma estrutura de árvore está associada a uma malha que pode ter espaçamento uniforme ou refinamento em regiões específicas. Para evitar problemas de discretização, uma malha quadtree deve satisfazer um critério chamado de balanceamento e este é tratado de forma detalhada no desenvolvimento do trabalho. Podemos destacar também outro ponto importantíssimo na implementação de malhas quadtree, que é a busca de vizinhos dos nodos. Além disso apresentamos a discretização dos operadores em diferenças finitas, que é feita a partir do conhecimento dos vizinhos dos quadrantes da malha e de técnicas de interpolação. A ordem do método é verificada a partir de testes com a equação do calor, tanto para malhas uniformes quanto para malhas com níveis de refinamento diferenciados e concluímos, assim, que o método desenvolvido e apresentado é satisfatório. / In this work we developed an algorithm to generate meshes quadtree in order to use them to simulate uid ow, which often makes it necessary to use ne meshes. The central idea of the generation of quadtree meshes is based on the quaternary structure of the tree, where each node has four children, and thus a tree structure is associated with a mesh that can be evenly or locally re ned. To avoid problems of discretization, a quadtree mesh must satisfy a criterion called the balancing and this is addressed in detail in the development of this work. We also highlight another important point in the implementation of quadtree meshes, which is the search for neighboring nodes. Additionally, we present the nite di erences discretization of operators, which uses the knowledge of the mesh quadrant neighboors and interpolation techniques. The order of the method is checked by tests with the heat equation for both uniform meshes and for meshes with di erent levels of re nement and we conclude that method here presented is satisfactory.

Tese de mestrado. Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Tese de mestr.. Métodos Computacionais em Ciência e Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2000

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia, na Faculdade de Engenharia e Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Manuel António Salgueiro da Silva

Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Institut National Polytechnique de Toulouse

O surgimento de novas substâncias psicoativas (NPS-New Psychoactive Substances) levantou muitas questões no contexto da aplicação da lei e políticas públicas de drogas. De acordo com o Escritório das Nações Unidas sobre Drogas e Crime (UNODC- United Nations Office on Drugs and Crime) como uma alternativa às drogas proibidas. Esses novos compostos foram projetados e formulados para escapar à legislação de controle de drogas, criando um fenômeno que se tornou um problema internacional. No Brasil, essas substâncias são controladas e penalmente puníveis, no pela Lei 11.343/2006, também conhecida como Lei de Drogas. Este trabalho traz estudos relativos às catinonas sintéticas com metodologia in silico para investigar mecanismos de detecção e tendência de atuação no organismo humano. No estudo relacionado à detecção utilizamos a reação dessas drogas com o isotiocianato de fluoresceína (FITC Fluorescein isothiocyanate). Para essa proposta foram feitos estudos de viabilidade de métodos de cálculo, análise conformacional do FITC, avaliação energética da reação com as catinonas e os espectros de emissão. Em relação à viabilidade dos métodos de cálculo temos que a otimização prévia dos compostos envolvidos com o semi-empírico PM6 e posterior refinamento com o método B3LYP/6-31G** foram adequados para os cálculos. A avaliação energética mostrou que a reação é favorável para anfetaminas, aminoácidos e catinonas, e os menores valores foram encontrados no último caso. Nos estudos de emissão obtivemos resultados semelhantes ao perfil energético; no entanto, observamos que os espectros são únicos, representando uma baixa probabilidade de falsos positivos. Avaliações de docking mostraram que as catinonas têm mais afinidade com o receptor dopaminérgico do que suas anfetaminas homólogas, confirmando dados experimentais relatados na literatura. Por fim, os estudos realizados neste trabalho demonstraram a importância e a capacidade dos métodos in silico que apresentam grau potencial na área e que podem ser amplamente utilizados em investigações com diferentes propósitos no campo forense. / The emergence of new psychoactive substances (NPSs) has raised many issues in the context of law enforcement and public drug policies. According to the United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC), NPS were created as an alternative to forbidden drugs. These new compounds were designed and formulated to escape the drug control legislation, creating a phenomenon that has become an international problem. In Brazil, these substances are controlled and punishable by Law 11,343 / 2006, also known as the Drug Law. This work presents studies on synthetic cathinones with in silico methodology to investigate mechanisms of detection and tendency of action in the human organism. In the detection-related study, we used the reaction of these drugs with fluorescein isothiocyanate (FITC). For this proposal were made studies regarding to the viability of the calculation methods, FITC conformational analysis, energetic evaluation of the reaction with the cathinones and the emission spectra. In relation to the viability of the calculation methods we have that the previous optimization of the compounds involved with the semi-empirical PM6 and subsequent refinement with the B3LYP / 6-31G ** method were adequate for the calculations. The energetic evaluation showed that the reaction is favorable for amphetamines, amino acids and cathinones, and the lowest values were found in the last case. In the emission studies we obtained similar results to the energy profile; however, we observed that the spectra are unique representing a low probability of false positive. Docking evaluations have shown that cathinones have more affinity to the dopaminergic receptor than their homologous amphetamines, confirming experimental data reported in the literature. Finally, the studies carried out in this work demonstrated the importance and the capacity of the in silico methods that present with potential grade in the area and that can be widely used in investigations with different purposes in the forensic field.

Neste trabalho desenvolvemos um algoritmo para a geração de malhas quadtree com o objetivo de utilizá-las na simulação de escoamento de fluidos, onde muitas vezes faz-se necessário o uso de malhas finas. A idéia central da geração das malhas quadtree está baseada na estrutura de árvore quaternária em que cada nodo possui quatro filhos. Assim uma estrutura de árvore está associada a uma malha que pode ter espaçamento uniforme ou refinamento em regiões específicas. Para evitar problemas de discretização, uma malha quadtree deve satisfazer um critério chamado de balanceamento e este é tratado de forma detalhada no desenvolvimento do trabalho. Podemos destacar também outro ponto importantíssimo na implementação de malhas quadtree, que é a busca de vizinhos dos nodos. Além disso apresentamos a discretização dos operadores em diferenças finitas, que é feita a partir do conhecimento dos vizinhos dos quadrantes da malha e de técnicas de interpolação. A ordem do método é verificada a partir de testes com a equação do calor, tanto para malhas uniformes quanto para malhas com níveis de refinamento diferenciados e concluímos, assim, que o método desenvolvido e apresentado é satisfatório. / In this work we developed an algorithm to generate meshes quadtree in order to use them to simulate uid ow, which often makes it necessary to use ne meshes. The central idea of the generation of quadtree meshes is based on the quaternary structure of the tree, where each node has four children, and thus a tree structure is associated with a mesh that can be evenly or locally re ned. To avoid problems of discretization, a quadtree mesh must satisfy a criterion called the balancing and this is addressed in detail in the development of this work. We also highlight another important point in the implementation of quadtree meshes, which is the search for neighboring nodes. Additionally, we present the nite di erences discretization of operators, which uses the knowledge of the mesh quadrant neighboors and interpolation techniques. The order of the method is checked by tests with the heat equation for both uniform meshes and for meshes with di erent levels of re nement and we conclude that method here presented is satisfactory.

Neste trabalho elaboramos cinco atividades experimentais que envolvem o uso do microcomputador como instrumento de medida no laboratório didático de Física. As atividades são do tipo aberto, de modo que os alunos tenham a oportunidade de explorar, testar e discutir soluções para todo o processo de medida, desde o uso de sensores nos sistemas de detecção, à conversão analógica/digital, passando pelos softwares. Somente depois de medidas manuais, o aluno passa à aquisição automática. Há guias impressos para alunos, com questões, desafios e sugestões de tarefas a serem executadas, e um texto de apoio para professores, contendo embasamento teórico e técnico indispensáveis para a compreensão do processo de aquisição automática. Os tópicos tratados são: sensores, medidas de tempo, e ondas mecânicas transversais (em cordas) e longitudinais (sonoras). O embasamento teórico para o desenvolvimento da proposta está apoiado na teoria sócio-interacionista de Vigotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo não pode ser entendido sem referência ao contexto social, seus signos e instrumentos. Todas atividades foram testadas em condições de sala de aula em turmas de ensino médio e tecnológico da Unidade de Ensino do CEFET/RS, em 2003, e no curso de extensão Física para o Ensino Médio II, do Instituto de Física da UFRGS, em 2004. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio para professores do ensino médio sobre o uso do microcomputador como um instrumento de medida, guias para alunos das cinco atividades experimentais envolvendo aquisição automática de dados e um hipertexto, disponível na web, baseado em animações do tipo Java Applet (Physlet).