CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Unidades de aceleraÃÃo grÃca, ou GPU (Graphical Processing Units ), tem se consolidado nos Ãltimos anos para computaÃÃo de propÃsito geral, para aceleraÃÃo de trechos crÃticos de programas que apresentam requisitos severos de desempenho quanto ao tempo de execuÃÃo. GPUs constituem um dentre vÃrios tipos de aceleradores computacionais de propÃsito geral que tem sido incorporados em vÃrias plataformas de computaÃÃo de alto desempenho, com destaque tambÃm para as MIC (Many Integrated Cores ) e FPGA (Field Programmable Gateway Arrays ). A despeito da Ãnfase nas pesquisas de novos algoritmos paralelos capazes de explorar o paralelismo massivo oferecido por dispositivos GPGPU, ainda sÃo incipientes as iniciativas sobre novas abstraÃÃes de programaÃÃo que tornem mais simples a descriÃÃo desses algoritmos sobre GPGPUs, sem detrimento à efciÃncia. Ainda à necessÃrio que o programador possua conhecimento especÃfico sobre as peculiaridades da arquitetura desses dispositivos, assim como tÃcnicas de programaÃÃo que nÃo sÃo do domÃnio mesmo de programadores paralelos experientes na atualidade. Nos Ãltimos anos, a NVIDIA, indÃstria que tem dominado a evoluÃÃo arquitetural dos dispositivos GPGPU, lanÃou a arquitetura Kepler, incluindo o suporte Ãs extensÃes Hyper-Q e Dynamic Parallelism (DP), as quais oferecem novas oportunidades de expressÃo de padrÃes de programaÃÃo paralela sobre esses dispositivos. Esta dissertaÃÃo tem por objetivo a proposta de novas abstraÃÃes de programaÃÃo paralela sobre uma linguagem orientada a objetos baseada em Java, a m de expressar computaÃÃes paralelas heterogÃneas do tipo multicore/manycore, onde o dispositivo GPU à compartilhado por um conjunto de threads paralelas que executam no processador hospedeiro, em um nÃvel de abstraÃÃo mais elevado comparado Ãs alternativas existentes, porÃm ainda oferecendo ao programador total controle sobre o uso dos recursos do dispositivo. O projeto das abstraÃÃes dessa linguagem proposta, doravante chamada Fusion, parte da expressividade oferecida pela arquitetura Kepler. / Acceleration units free, or GPU (Graphical Processing Units), have been consolidated in recent years for general purpose computing for accelerating critical sections of programs that exhibit high standards of performance and the execution time. GPUs are one of several types of general-purpose computational accelerators that have been built on various platforms for high performance computing, especially also for the MIC (Many Integrated Cores) and FPGA (Field Programmable Gateway Arrays). Despite the emphasis on the research of new parallel algorithms capable of exploiting the massive parallelism offered by GPGPU devices are still incipient initiatives on new programming abstractions that make the simplest description of these algorithms on GPGPUs, without detriment to the effciency. It is still necessary that the programmer has specific knowledge of the peculiarities of the architecture of these devices, as well as programming techniques that are not domain even experienced parallel programmers today. In recent years, NVIDIA, an industry that has dominated the evolution of architectural GPGPU devices, launched the Kepler architecture, including extensions to support Hyper-Q and Dynamic Parallelism (DP), which offer new opportunities for expression patterns of parallel programming on such devices. This paper aims at proposing new programming abstractions over a parallel object-oriented language based on Java, am expressing parallel computations heterogeneous type multicore / manycore, where the GPU device is shared by a set of parallel threads running in host processor, on a higher level of abstraction compared to existing alternatives, but still offering the programmer full control over the use of device capabilities. The design of this proposed language abstractions, hereinafter called Fusion, part of the expressiveness offered by Kepler architecture.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In recent years, mesoporous silica has attracted considerable scientifical and industrial interest. This material possess physical and chemical properties, which makes it to be used in a variety of applications. These properties include thermal stability, mechanical strength and low solubility, which makes it an ideal matrix support for catalysts. The heterogeneous catalysis has the advantage of separating catalyst from the reaction medium, which justifies the interest in heterogeneous catalysts. Coordination compounds are widely used in homogeneous catalytic processes, based on this there is a growing interest in producing catalytic systems onto heterogeneous silica matrices making very interesting materials. In this work, ruthenium complexes, [RuIICl2(dppb)(PPh3)] and [RuIIICl3(dppb)(OH2)] were synthesized and immobilized onto mesoporous silica matrices modified with aminopropyl and bipyridine groups forming the systems known as Si-apts-bipy-RuIICl2dppb and Si-apts-[bipy-RuIIICl2dppb]Cl-. These systems were characterized by spectroscopic techniques (FTIR, NMR and electronic absorption), electrochemical (cyclic and square wave voltammetry), thermogravimetry (TG), isotherms of adsorption / desorption of N2 and elemental analysis (CHN). The N2 adsorption isotherms using BJH (Barret, Joyner and Halenda) method for matrices shows the synthesized material has characteristics of micro and mesoporous with predominantly mesopore size. Si-apts-bipy-RuIICl2dppb system was the only one that showed catalytic activity in the reaction of hydrogenation of acetophenone with a yield of 53%. The development of catalysts in solid matrices is an area of great interest, which has justified this work. / A sÃlica mesoporosa à um material bastante versÃtil, com porosidade fÃcil de ser moldada tanto em forma quanto em tamanho, alÃm de possuir propriedades fÃsicas e quÃmicas que lhe possibilitam diversas aplicaÃÃes. Dessas propriedades destacamos a sua estabilidade tÃrmica, sua resistÃncia mecÃnica e sua pouca solubilidade as quais a tornam um suporte ideal para catalisadores. Nesse sentido, o uso de compostos de coordenaÃÃo ancorados em matrizes sÃlidas torna-se um interessante sistema a ser estudado, tendo em vista as propriedades, jà bem conhecidas, de alguns complexos metÃlicos de atuarem em catÃlise homogÃnea. De acordo com dados na literatura hà um contÃnuo interesse na sÃntese e caracterizaÃÃo de materiais mesoestruturados aplicados a heterogeinizaÃÃo de catalisadores, como por exemplo, o uso de compostos de coordenaÃÃo. Neste trabalho os complexos de rutÃnio, [RuIICl2(dppb)(PPh3)] e [RuIIICl3(dppb)(OH2)] foram sintetizados e imobilizados em matrizes de sÃlica mesoporosa modificada com grupos aminopropil e bipiridinÃcos, formando os sistemas denominados como Si-apts-bipy-RuIICl2dppb e Si-apts-[bipy-RuIIICl2dppb]Cl. Estes sistemas foram caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas (FTIR, UV-Vis e RMN de 13C, 29Si e 31P), eletroquÃmicas (voltametria CÃclica e Voltametria de onda quadrada), termogravimÃtricas (TG), isotermas de adsorÃÃo/desorÃÃo de N2 e anÃlise elementar (CHN). As isotermas de N2 para adsorÃÃo pelo mÃtodo BJH (Barret, Joyner e Halenda) para as matrizes indicam que o material sintetizado neste trabalho apresenta caraterÃsticas micro e mesoporosas com predominÃncia de mesoporos. Dos materiais sintetizados apenas o sistema Si-apts-bipy-RuIICl2dppb apresentou atividade catalÃtica na reaÃÃo de hidrogenaÃÃo da acetofenona com um rendimento de 53%. O desenvolvimento de catalisadores em matrizes sÃlidas à uma Ãrea ampla e de grande interesse o que justifica o desenvolvimento deste trabalho.

Com o intuito de promover a reaÃÃo de desidrataÃÃo/desidrogenaÃÃo do glicerol em meio heterogÃneo, foram sintetizados diferentes catalisadores compostos de Ãxido de cobre disperso em diferentes suportes: Ãxido de alumÃnio, Ãxido de alumÃnio contendo Ãxido de ferro, Ãxido de alumÃnio contendo Ãxido de niÃbio, e Ãxido de silÃcio contendo Ãxido de ferro. A rota de sÃntese utilizada foi a dos precursores polimÃricos. O principal produto reacional obtido foi o acetol, porÃm foram observados outros produtos em baixo teor, como: metanol, etanol, acroleÃna, acetona, Ãlcool amÃlico, 1-propanol, 1,2-propanodiol e 1,3-propanodiol. Foi observada alta seletividade para acroleÃna empregando-se o catalisador composto pelos Ãxidos de cobre, ferro e alumÃnio. O efeito da temperatura de calcinaÃÃo sobre o desempenho catalÃtico foi verificado com o catalisador composto pelos Ãxidos de cobre, ferro e silÃcio, e melhores resultados foram obtidos atravÃs da calcinaÃÃo em 600ÂC. As anÃlises por difraÃÃo de raios-X destacam a formaÃÃo preferencial da fase CuO, nÃo sendo observadas as fases de Ãxido de ferro e Ãxido de alumÃnio, mesmo apÃs calcinaÃÃo a 600ÂC. As anÃlises de reduÃÃo em temperatura programada (TPR) apontam formaÃÃo de amostras com significativa interaÃÃo entre os Ãxidos, sugerindo elevada dispersÃo do Ãxido de ferro. Seu teste de reuso (duas vezes) mostrou estabilidade na capacidade de conversÃo e na seletividade. As anÃlises realizadas por termogravimetria e a espectroscopia na regiÃo do infravermelho, realizadas apÃs o teste catalÃtico, apontam para a formaÃÃo/retenÃÃo de alcÃxidos na superfÃcie do catalisador. / In order to promote the dehydration/dehydrogenation of reaction of glycerol in a heterogeneous environment, different catalysts were synthesized comprising copper oxide dispersed on different supports: aluminum oxide, aluminum oxide containing iron oxide, aluminum oxide containing niobium oxide and, silicon oxide containing iron oxide. The synthesis route applied was the polymeric precursor method. Acetol was the main reaction production, but other products were observed in low content, such as methanol, ethanol, acrolein, acetone, amyl alcohol, 1-propanol , 1,2- propanediol and 1,3-propanediol. High selectivity for acrolein was observed using the catalyst comprising of copper, iron and aluminum oxides. The effect of calcination temperature on catalyst performance was observed with the catalyst comprising of copper, iron and silicon oxides, and the best results were obtained by calcination at 600 ÂC. The analysis by X-ray diffraction highlight the preferential formation of CuO phase, iron oxide and aluminum oxide phases were observed even after calcination at 600 ÂC. The analysis of temperature programmed reduction (TPR) indicate the formation of samples with significant interaction between the oxides, suggesting high dispersion of iron oxide. The reuse test (twice) showed stability in conversion capacity and selectivity. The analyzes carried out by thermogravimetry and infrared spectroscopy, performed after the catalytic test, point to the formation/retention alkoxides on the catalyst surface.

A concern of logistics management is the correct and efficient use of the available fleet. The central focus of fleet management is determining the routes that will be used in customer service and the efficient allocation of available resources (vehicles). The correct fleet management can generate a competitive advantage. There is a problem in the Operations Research dedicated to working this type of situation, the Vehicle Routing Problem (VRP). The VRP tries to generate the most economical route to efficient use of the available fleet. The case study discussed in this work was a particular situation VRP where there is a heterogeneous fleet and where the collections and deliveries of passengers are carried at separate times. To solve this problem we designed a Genetic Algorithm. Additionally, three different crossover operators were tested in the search for better results. At the end of the study, the Genetic Algorithm was capable of solving the problem in a short time and finding the most economical way to generate routes, using efficiently the fleet and fulfilling all requests. / Uma das preocupaÃÃes da gestÃo logÃstica à a correta e eficiente utilizaÃÃo da frota disponÃvel. O foco central da gestÃo da frota està em determinar as rotas que serÃo utilizadas no atendimento aos clientes e a alocaÃÃo eficiente dos recursos (veÃculos) disponÃveis. A gestÃo correta da frota pode gerar um diferencial competitivo. Existe na Pesquisa Operacional um problema dedicado a trabalhar este tipo de situaÃÃo, denominado Problema de Roteamento de VeÃculos (PRV). O PRV procura gerar a rota mais econÃmica com utilizaÃÃo eficiente da frota disponÃvel. No estudo de caso, realizado neste trabalho, foi abordada uma situaÃÃo particular do PRV onde hà uma frota heterogÃnea e as coletas e entregas de passageiros sÃo realizadas em momentos separados. Para a resoluÃÃo deste problema foi desenvolvido e implementado um Algoritmo GenÃtico (AG). Adicionalmente, trÃs operadores de cruzamento diferentes foram testados na busca dos melhores resultados encontrados pelo AG. Ao final, o Algoritmo GenÃtico conseguiu se mostrar capaz de resolver o problema em tempo hÃbil e de maneira a gerar rotas mais econÃmicas, utilizando eficientemente a frota e atendendo todas as solicitaÃÃes.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Biodiesel à industrialmente produzido atravÃs de reaÃÃo homogÃnea de transesterificaÃÃo de Ãleos vegetais na presenÃa de espÃcies bÃsicas como catalisadores. Entretanto, neste processo hà a necessidade de purificaÃÃo da fase Ãster e remoÃÃo da base apÃs a reaÃÃo. Neste trabalho, diferentes catalisadores bÃsicos heterogÃneos, tais como Ãxido de cÃlcio (4-20%) suportado sobre a sÃlica mesoporosa SBA-15 e catalisadores de Ãxidos MgAl e MgCa com diferentes relaÃÃes molares (3-24) Mg/Ca e Mg/Al, foram sintetizados e avaliados em reaÃÃes de transesterificaÃÃo. As propriedades texturais e a caracterizaÃÃo estrutural dos catalisadores foram determinadas pelas tÃcnicas de DRX, XPS, FT-IR, MEV e adsorÃÃo- dessorÃÃo de N2 a -196ÂC. A basicidade foi estudada mediante tÃcnicas de TPD-CO2 e decomposiÃÃo de isopropanol. A atividade catalÃtica foi avaliada em reaÃÃes de transesterificaÃÃo do butirato de etila com metanol, algumas variÃveis da reaÃÃo foram otimizadas e o catalisador mais ativo foi testado na produÃÃo de biodiesel a partir dos Ãleos de mamona e girassol. Para a sÃrie de catalisadores mesoporosos, a amostra com 14% de CaO em SBA-15 foi o catalisador mais ativo na transesterificaÃÃo do butirato de etila com metanol a 60ÂC e pressÃo atmosfÃrica. A maior atividade na produÃÃo de biodiesel foi observada para o catalisador SBA15-14CaO apresentando valores de conversÃo de 65,7% e 95% para os Ãleos de mamona e girassol apÃs 1 e 5h de tempo de reaÃÃo, respectivamente. Para os catalisadores de Ãxidos MgAl e MgCa, os catalisadores de MgCa mostraram-se mais ativos que os MgAl para a transesterificaÃÃo do butirato de etila. Em reaÃÃo com Ãleo de girassol, foi observado para o catalisador MgCa3 uma conversÃo de 92% a uma relaÃÃo molar metanol:Ãleo de 12, temperatura de reaÃÃo de 60ÂC e 2,5% em peso de catalisador no meio reacional. / Biodiesel is industrially produced by homogeneous transesterification of vegetable oils in the presence of basic species. However, removal of the base after reaction is a major problem, since purification of the ester phase is needed. In this study, different heterogeneous catalysts, based on calcium oxide (4-20%) supported on mesoporous SBA- 15 silica, and MgAl and MgCa oxides with different Mg/Ca and Mg/Al molar ratios (3- 24), have been synthesized, characterized and evaluated in transesterification reactions. Their textural and structural characterizations were carried out using XRD, XPS, FT-IR, SEM and N2 sorption at -196ÂC. Their basicities were studied by CO2-TPD and isopropanol catalytic decomposition. Their catalytic activities was evaluated for the transesterification reaction of ethyl butyrate with methanol, and several reaction parameters were optimized. The most active catalysts were tested in biodiesel production from castor and sunflower oils. The sample with a 14 wt% of CaO in SBA-15 was the most active catalysts in the transesterification of ethyl butyrate with methanol at 60ÂC and atmospheric pressure. For the MgAl and MgCa oxide catalysts, MgCa mixed oxides were more active than MgAl in the same system. The highest activity in biodiesel production was found for SBA15-14CaO as 65,7% and 95% for castor and sunflower oils after reacting for 1 and 5h, respectively. In the case of MgAl and MgCa oxides catalysts, sunflower oil conversion of 92% was achieved with methanol:oil molar ratio of 12, reaction temperature of 333 K and 2.5 wt% of MgCa3 catalyst. ______________________________________________________________________