Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:29:08Z No. of bitstreams: 1 EduardoJorgeBritoRodrigues_TESE.pdf: 43872870 bytes, checksum: 17c0e713bafaa6d4d624d7f72b31cee4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T18:46:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EduardoJorgeBritoRodrigues_TESE.pdf: 43872870 bytes, checksum: 17c0e713bafaa6d4d624d7f72b31cee4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:46:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoJorgeBritoRodrigues_TESE.pdf: 43872870 bytes, checksum: 17c0e713bafaa6d4d624d7f72b31cee4 (MD5) Previous issue date: 2016-06-06 / A efici?ncia no uso das radiofrequ?ncias (RF) ? um fator determinante na capacidade de qualquer sistema de comunica??es m?veis. O aprimoramento da utiliza??o desses recursos tornou-se interessante desde os prim?rdios desses sistemas. As tecnologias e servi?os digitais tem demandado maior aloca??o RF para suprir requisitos de largura de banda (BW). O desenvolvimento de tecnologias emergentes baseadas em aloca??o din?mica de RF tem sido apontado como uma solu??o para essa crescente necessidade de BW e motiva??o para a realiza??o de recentes pesquisas sobre os sistemas de r?dios cognitivos (CRS). Neste trabalho, s?o propostas antenas de banda ultra larga (UWB) para sensoriamento espectral, assim como antenas reconfigur?veis em frequ?ncia para aplica??es em CRS, os quais realizam de forma din?mica a transmiss?o e recep??o de sinais em banda estreita (NB). Dentre os prot?tipos propostos, s?o trazidos modelos capazes de cobrir todo o espectro de 3,1 GHz a 10,6 GHz, assim como, de forma reconfigur?vel, cobrir essa faixa de RF em v?rias NB, com destaque para a frequ?ncia de 5,8 GHz. Ademais, as antenas propostas passaram por processos de otimiza??o e s?ntese baseados em ferramentas de intelig?ncia computacional quais sejam: algoritmo gen?tico (GA), o algoritmo de otimiza??o de enxames de part?culas (PSO), assim como o algoritmo de otimiza??o de col?nia de abelhas artificial (ABC). Como resultados, melhorias na BW e no coeficiente de reflex?o das antenas foram encontradas. As simula??es e parametriza??es computacionais, assim como as an?lises num?ricas com GA, foram realizadas com aux?lio do software HFSS. J? as an?lises num?ricas com algoritmos PSO e ABC foram implementadas em Java. Para fins de valida??o, os resultados dessas simula??es foram comparados com resultados experimentais, tendo sido observada boa concord?ncia para os diversos prot?tipos de antenas planares propostos e desenvolvidas neste trabalho. / The effective usage of radio frequencies (RF) is a determining factor in the capacity of any mobile communications system. Improving the use of these resources has become very popular since the early days of these systems. The technologies and digital services have demanded higher RF allocation to meet bandwidth (BW) requirements. The development of emerging technologies based on dynamic RF allocation has been considered as a solution to this growing need for BW and motivation to carry out recent research on cognitive radio systems (CRS). In this work, UWB antennas are proposed for spectral sensing, as well as frequency reconfigurable antennas for CRS applications, which dynamically perform transmitting and receiving signals in narrowband (NB). Among the proposed prototypes, the presented models are able to cover the entire UWB spectrum from 3.1 GHz to 10.6 GHz. When working as reconfigurable antennas, the prototypes can cover the RF range in various NB, like 5.8 GHz. Moreover, the proposed antenna passed through optimization and synthesis processes based on computational intelligence tools. Genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO) algorithm, and artificial bee colony (ABC) algorithm are the used algorithms. As results, improved BW and the better antenna reflection coefficient were found. The computational simulations and the numerical analysis based on GA were performed using the HFSS software. In addition, numerical analyses with PSO and ABC algorithms were implemented in Java. For validation purposes, simulation results were compared with experimental results showing good agreement for all the proposed planar antennas prototypes developed in this work.

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-12-06T12:35:11Z No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-12-06T12:36:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-06T12:36:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / A an?lise ac?stica do sinal de voz, devido ? sua natureza n?o invasiva e ao baixo custo, tem se mostrado uma eficiente ferramenta para aux?lio ao diagn?stico das desordens vocais provocadas por patologias na laringe. Os gr?ficos apresentam padr?es de larga e pequena escala, cujas varia??es em sua textura representam o comportamento do sinal de voz, proporcionando informa??es acerca do estado de normalidade ou de altera??o na qualidade vocal. Os padr?es de pequena escala podem ser vistos como caracter?sticas de textura e servem como base para uma an?lise quantitativa dos gr?ficos de recorr?ncia. T?cnicas de Processamento Digital de Imagens s?o empregadas para a an?lise da textura contida nos gr?ficos de recorr?ncia, baseada na transformada wavelet bidimensional. A fim de discriminar sinais saud?veis de sinais patol?gicos, s?o extra?dos diversos descritores de texturas dos coeficientes de cada sub-banda obtida pela decomposi??o wavelet bidimensional. Nesta pesquisa, duas abordagens foram aplicadas, as quais se diferenciam pela forma de extra??o dos padr?es representativos dos sinais: extra??o dos descritores de textura diretamente das sub-bandas da transformada wavelet; e extra??o dos descritores de Haralick, a partir da matriz de co-ocorr?ncia. Os sinais de voz foram classificados como saud?veis ou patol?gicos, como tamb?m foi realizada a discrimina??o entre patologias. Paralisia, edema de Reinke e n?dulos nas pregas vocais foram as patologias lar?ngeas consideradas na pesquisa. Os melhores resultados foram obtidos com os descritores de Haralick, empregando redes neurais MLP (Multilayer Perceptron) na classifica??o, em conjunto com o algoritmo de otimiza??o por enxame de part?culas PSO (Particle Swarm Optimization) empregado na sele??o das caracter?sticas mais representativas. O sistema proposto melhorou significativamente a acur?cia na discrimina??o entre patologias, com resultados superiores aos encontrados na literatura, que empregam a an?lise de recorr?ncia.

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:31:42Z No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) Previous issue date: 2017-05-06 / CAPES / O acidente vascular cerebral (AVC) ? uma das maiores causas de morte e de incapacidades neurol?gicas do mundo, sendo a doen?a neurol?gica mais comum e potencialmente mais devastadora, e por essa raz?o ? respons?vel por um grande n?mero de pesquisas e inova??es na ?rea de imagens m?dicas. No Brasil h? uma distribui??o extremamente desigual de recursos m?dicos de boa qualidade em decorr?ncia de sua grande extens?o territorial. Dessa forma, existem in?meros locais e servi?os de sa?de em que n?o h? a presen?a de um especialista em radiologia para observar as imagens de tomografia computadorizada (TC). Por essa raz?o h? uma motiva??o para o desenvolvimento de sistemas computadorizados para o aux?lio ao diagn?stico de doen?as utilizando t?cnicas de processamento de imagens. T?cnicas de processamento digital de imagens podem ser utilizadas para auxiliar o diagn?stico m?dico dessa patologia, possibilitando um diagn?stico mais r?pido, bem como um acompanhamento da ?rea de extens?o das les?es isqu?micas e hemorr?gicas causadas pelo AVCi (isqu?mico) ou AVCh (hemorr?gico). Ent?o, os algoritmos desenvolvidos para detec??o de AVC poderiam ser utilizados para auxiliar cl?nicos, ou outros profissionais de sa?de, para que esses possam ou encaminhar para algum centro especializado pr?ximo ou iniciar o tratamento adequado o mais r?pido poss?vel melhorando o progn?stico dos pacientes acometidos pela patologia. Neste trabalho foram desenvolvidos e implementados cinco algoritmos para detectar e real?ar as ?reas de AVCi e AVCh em imagens de TC de cr?nio, dos quais tr?s foram utilizados para detec??o de AVCi agudo/subagudo (nos est?gios iniciais) e dois para detec??o de AVCh. Inicialmente, foram implementados os algoritmos para a detec??o dessas duas patologias baseados em limiariza??o, e em seguida foi implementado o algoritmo de segmenta??o de imagens baseado em ACO (Ant Colony Optimization) e k-means. Baseado nessa segmenta??o com ACO foi desenvolvido um algoritmo de detec??o de AVCh, um algoritmo de detec??o dos ventr?culos cerebrais e posterior detec??o do AVCi utilizando a limiariza??o e um algoritmo de detec??o de AVCi agudo/subagudo. Em seguida, foram calculados e analisados os resultados estat?sticos para cada um dos algoritmos implementados, analisando a detec??o por paciente, por cortes e por pixels. Assim, sendo realizada uma avalia??o da detec??o dos dois tipos de AVC em rela??o a cada um dos algoritmos desenvolvidos. Os melhores resultados obtidos para a detec??o do AVCh foram com o algoritmo de segmenta??o baseado no ACO que apresenta uma sensibilidade, uma especificidade e uma acur?cia na detec??o por paciente de 100%, por corte apresenta uma sensibilidade de 51%, uma especificidade de 100% e uma acur?cia de 99%, e por pixel possui uma sensibilidade de 34%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. O processamento do conjunto das 22 imagens de cada paciente foi realizado em 1 minuto e 15 segundos por esse algoritmo. De forma semelhante, os melhores resultados para a detec??o do AVCi foram obtidos com o algoritmo ACO para a detec??o da ?rea de isquemia, que apresenta uma sensibilidade de 72%, uma especificidade de 88% e uma acur?cia na detec??o por paciente de 88%, por corte apresenta uma sensibilidade de 27%, uma especificidade de 98% e uma acur?cia de 98%, e por pixel possui uma sensibilidade de 12%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. Esse algoritmo possui um tempo de processamento para o conjunto de 20 imagens de um paciente de 1 minuto e 5 segundos.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-29T11:51:00Z No. of bitstreams: 1 DIS_HENRY_EMANUEL_LEAL_CAGNINI_COMPLETO.pdf: 3650909 bytes, checksum: 55d52061a10460875dba677a9812fe9c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T11:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_HENRY_EMANUEL_LEAL_CAGNINI_COMPLETO.pdf: 3650909 bytes, checksum: 55d52061a10460875dba677a9812fe9c (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / Extrair informa??es relevantes a partir de dados n?o ? uma tarefa f?cil. Tais dados podem vir a partir de lotes ou em fluxos cont?nuos, podem ser completos ou possuir partes faltantes, podem ser duplicados, e tamb?m podem ser ruidosos. Ademais, existem diversos algoritmos que realizam tarefas de minera??o de dados e, segundo o teorema do "Almo?o Gr?tis", n?o existe apenas um algoritmo que venha a solucionar satisfatoriamente todos os poss?veis problemas. Como um obst?culo final, algoritmos geralmente necessitam que hiper-par?metros sejam definidos, o que n?o surpreendentemente demanda um m?nimo de conhecimento sobre o dom?nio da aplica??o para que tais par?metros sejam corretamente definidos. J? que v?rios algoritmos tradicionais empregam estrat?gias de busca local gulosas, realizar um ajuste fino sobre estes hiper-par?metros se torna uma etapa crucial a fim de obter modelos preditivos de qualidade superior. Por outro lado, Algoritmos de Estimativa de Distribui??o realizam uma busca global, geralmente mais eficiente que realizar uma buscam exaustiva sobre todas as poss?veis solu??es para um determinado problema. Valendo-se de uma fun??o de aptid?o, algoritmos de estimativa de distribui??o ir?o iterativamente procurar por melhores solu??es durante seu processo evolutivo. Baseado nos benef?cios que o emprego de algoritmos de estimativa de distribui??o podem oferecer para as tarefas de agrupamento e indu??o de ?rvores de decis?o, duas tarefas de minera??o de dados consideradas NP-dif?cil e NP-dif?cil/completo respectivamente, este trabalho visa desenvolver novos algoritmos de estimativa de distribui??o a fim de obter melhores resultados em rela??o a m?todos tradicionais que empregam estrat?gias de busca local gulosas, e tamb?m sobre outros algoritmos evolutivos. / Extracting meaningful information from data is not an easy task. Data can come in batches or through a continuous stream, and can be incomplete or complete, duplicated, or noisy. Moreover, there are several algorithms to perform data mining tasks, and the no-free lunch theorem states that there is not a single best algorithm for all problems. As a final obstacle, algorithms usually require hyperparameters to be set in order to operate, which not surprisingly often demand a minimum knowledge of the application domain to be fine-tuned. Since many traditional data mining algorithms employ a greedy local search strategy, fine-tuning is a crucial step towards achieving better predictive models. On the other hand, Estimation of Distribution Algorithms perform a global search, which often is more efficient than performing a wide search through the set of possible parameters. By using a quality function, estimation of distribution algorithms will iteratively seek better solutions throughout its evolutionary process. Based on the benefits that estimation of distribution algorithms may offer to clustering and decision tree-induction, two data mining tasks considered to be NP-hard and NPhard/ complete, respectively, this works aims at developing novel algorithms in order to obtain better results than traditional, greedy algorithms and baseline evolutionary approaches.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-05-22T12:22:46Z No. of bitstreams: 1 ANDR?_LU?S_DEL_MESTRE_MARTINS_TES.pdf: 10284806 bytes, checksum: 089cdc5e5c91b6ab23816b94fdbe3d1d (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-04T11:21:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ANDR?_LU?S_DEL_MESTRE_MARTINS_TES.pdf: 10284806 bytes, checksum: 089cdc5e5c91b6ab23816b94fdbe3d1d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T11:37:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANDR?_LU?S_DEL_MESTRE_MARTINS_TES.pdf: 10284806 bytes, checksum: 089cdc5e5c91b6ab23816b94fdbe3d1d (MD5) Previous issue date: 2018-03-19 / Sistemas many-core integram m?ltiplos cores em um chip, fornecendo alto desempenho para v?rios segmentos de mercado. Novas tecnologias introduzem restri??es de pot?ncia conhecidos como utilization-wall ou dark-silicon, onde a dissipa??o de pot?ncia no chip impede que todos os PEs sejam utilizados simultaneamente em m?ximo desempenho. A carga de trabalho (workload) em sistemas many-core inclui aplica??es tempo real (RT), com restri??es de vaz?o e temporiza??o. Al?m disso, workloads t?picos geram vales e picos de utiliza??o de recursos ao longo do tempo. Este cen?rio, sistemas complexos de alto desempenho sujeitos a restri??es de pot?ncia e utiliza??o, exigem um gerenciamento de recursos (RM) multi-objetivos capaz de adaptar dinamicamente os objetivos do sistema, respeitando as restri??es impostas. Os trabalhos relacionados que tratam aplica??es RT aplicam uma an?lise em tempo de projeto com o workload esperado, para atender ?s restri??es de vaz?o e temporiza??o. Para abordar esta limita??o do estado-da-arte, ecis?es em tempo de projeto, esta Tese prop?e um gerenciamento hier?rquico de energia (REM), sendo o primeiro trabalho que considera a execu??o de aplica??es RT e ger?ncia de recursos sujeitos a restri??es de pot?ncia, sem uma an?lise pr?via do conjunto de aplica??es. REM emprega diferentes heur?sticas de mapeamento e de DVFS para reduzir o consumo de energia. Al?m de n?o incluir as aplica??es RT, os trabalhos relacionados n?o consideram um workload din?mico, propondo RMs com um ?nico objetivo a otimizar. Para tratar esta segunda limita??o do estado-da-arte, RMs com objetivo ?nico a otimizar, esta Tese apresenta um gerenciamento de recursos multi-objetivos adaptativo e hier?rquico (MORM) para sistemas many-core com restri??es de pot?ncia, considerando workloads din?micos com picos e vales de utiliza??o. MORM pode mudar dinamicamente os objetivos, priorizando energia ou desempenho, de acordo com o comportamento do workload. Ambos RMs (REM e MORM) s?o abordagens multi-objetivos. Esta Tese emprega o paradigma Observar-Decidir-Atuar (ODA) como m?todo de projeto para implementar REM e MORM. A Observa??o consiste em caracterizar os cores e integrar monitores de hardware para fornecer informa??es precisas e r?pidas relacionadas ? energia. A Atua??o configura os atuadores do sistema em tempo de execu??o para permitir que os RMs atendam ?s decis?es multi-objetivos. A Decis?o corresponde ? implementa??o do REM e do MORM, os quais compartilham os m?todos de Observa??o e Atua??o. REM e MORM destacam-se dos trabalhos relacionados devido ?s suas caracter?sticas de escalabilidade, abrang?ncia e estimativa de pot?ncia e energia precisas. As avalia??es utilizando REM em manycores com at? 144 cores reduzem o consumo de energia entre 15% e 28%, mantendo as viola??es de temporiza??o abaixo de 2,5%. Resultados mostram que MORM pode atender dinamicamente a objetivos distintos. Comparado MORM com um RM estado-da-arte, MORM otimiza o desempenho em vales de workload em 11,56% e em picos workload em at? 49%. / Many-core systems integrate several cores in a single die to provide high-performance computing in multiple market segments. The newest technology nodes introduce restricted power caps so that results in the utilization-wall (also known as dark silicon), i.e., the on-chip power dissipation prevents the use of all resources at full performance simultaneously. The workload of many-core systems includes real-time (RT) applications, which bring the application throughput as another constraint to meet. Also, dynamic workloads generate valleys and peaks of resources utilization over the time. This scenario, complex high-performance systems subject to power and performance constraints, creates the need for multi-objective resource management (RM) able to dynamically adapt the system goals while respecting the constraints. Concerning RT applications, related works apply a design-time analysis of the expected workload to ensure throughput constraints. To cover this limitation, design-time decisions, this Thesis proposes a hierarchical Runtime Energy Management (REM) for RT applications as the first work to link the execution of RT applications and RM under a power cap without design-time analysis of the application set. REM employs different mapping and DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) heuristics for RT and non-RT tasks to save energy. Besides not considering RT applications, related works do not consider the workload variation and propose single-objective RMs. To tackle this second limitation, single-objective RMs, this Thesis presents a hierarchical adaptive multi-objective resource management (MORM) for many-core systems under a power cap. MORM addresses dynamic workloads with peaks and valleys of resources utilization. MORM can dynamically shift the goals to prioritize energy or performance according to the workload behavior. Both RMs (REM and MORM), are multi-objective approaches. This Thesis employs the Observe-Decide-Act (ODA) paradigm as the design methodology to implement REM and MORM. The Observing consists on characterizing the cores and on integrating hardware monitors to provide accurate and fast power-related information for an efficient RM. The Actuation configures the system actuators at runtime to enable the RMs to follow the multi-objective decisions. The Decision corresponds to REM and MORM, which share the Observing and Actuation infrastructure. REM and MORM stand out from related works regarding scalability, comprehensiveness, and accurate power and energy estimation. Concerning REM, evaluations on many-core systems up to 144 cores show energy savings from 15% to 28% while keeping timing violations below 2.5%. Regarding MORM, results show it can drive applications to dynamically follow distinct objectives. Compared to a stateof- the-art RM targeting performance, MORM speeds up the workload valley by 11.56% and the workload peak by up to 49%.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato de Melo Faria.pdf: 4613150 bytes, checksum: 69b6e3b76d003f29092583ba8cd22c48 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / In broad terms, this work suggests a new premise for the planning of channels of digital TV that focuses on optimizing spectrum. It made a contextualization on the decrees, laws and regulations concerning the Digital TV in Brazil. It presents the most relevant technical aspects of the Brazilian System of Digital Terrestrial Television (SBTVD-T), particularly those ones that can in any way affect the use of the spectrum. It will be presented with the Basic Plan of Distribution Channels for Digital Television (PBTVD) and the assumptions that have guided its construction. A new proposal is focused considering that each broadcaster uses only one channel in some specific region and holds a case study of this proposal in the micro of Campinas, State of S?o Paulo. This work concludes with an analysis of the results of case studies and presents opportunities for future work. / De forma ampla, este trabalho prop?e uma nova premissa para o planejamento de canais de TV Digital que privilegia a otimiza??o de espectro. ? feita uma contextualiza??o sobre os decretos, leis e regulamentos que tratam da TV Digital no Brasil. Apresenta os aspectos t?cnicos mais relevantes do Sistema Brasileiro de Televis?o Digital Terrestre (SBTVD-T), principalmente aqueles que podem de alguma forma afetar uso do espectro. Ser? apresentado o Plano B?sico de Distribui??o de Canais de Televis?o Digital (PBTVD) e as premissas que nortearam a sua constru??o. Uma nova proposta ? enfocada considerando que cada geradora utilize apenas um canal por microrregi?o no pa?s e realiza um estudo de caso desta proposta na microrregi?o de Campinas, Estado de S?o Paulo. Este trabalho conclui com uma an?lise dos resultados do estudo de caso e apresenta as possibilidades de trabalhos futuros.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GivanaldoRS_TESE.pdf: 2106802 bytes, checksum: 88486cf095bfcefea309b73b76e7de67 (MD5) Previous issue date: 2013-10-25 / This thesis proposes an architecture of a new multiagent system framework for hybridization of metaheuristics inspired on the general Particle Swarm Optimization framework (PSO). The main contribution is to propose an effective approach to solve hard combinatory optimization problems. The choice of PSO as inspiration was given because it is inherently multiagent, allowing explore the features of multiagent systems, such as learning and cooperation techniques. In the proposed architecture, particles are autonomous agents with memory and methods for learning and making decisions, using search strategies to move in the solution space. The concepts of position and velocity originally defined in PSO are redefined for this approach. The proposed architecture was applied to the Traveling Salesman Problem and to the Quadratic Assignment Problem, and computational experiments were performed for testing its effectiveness. The experimental results were promising, with satisfactory performance, whereas the potential of the proposed architecture has not been fully explored. For further researches, the proposed approach will be also applied to multiobjective combinatorial optimization problems, which are closer to real-world problems. In the context of applied research, we intend to work with both students at the undergraduate level and a technical level in the implementation of the proposed architecture in real-world problems / A presente tese prop?e uma arquitetura multiagente para hibridiza??o de metaheur?sticas, inspirada na t?cnica de Otimiza??o por Nuvem de Part?culas, e tem como principal contribui??o a proposta de uma abordagem efetiva para resolu??o de problemas de otimiza??o combinat?ria. A escolha da Otimiza??o por Nuvem de Part?culas como inspira??o deu-se pelo fato desta t?cnica ser inerentemente multiagente, permitindo explorar os recursos dos sistemas multiagente, tais como as t?cnicas de aprendizado e coopera??o. Na arquitetura proposta, as part?culas s?o agentes aut?nomos com mem?ria e m?todos de decis?o e de aprendizagem, utilizando estrat?gias de busca para se moverem no espa?o de solu??es. Os conceitos de posi??o e velocidade, originalmente definidos na Otimiza??o por Nuvem de Part?culas, s?o redefinidos para esta abordagem. A arquitetura proposta foi aplicada ao Problema do Caixeiro Viajante e ao Problema Quadr?tico de Aloca??o, realizando experimentos computacionais que comprovaram sua efetividade. Os resultados dos experimentos foram bastante promissores, apresentando desempenho satisfat?rio, considerando que o potencial da arquitetura proposta ainda n?o foi totalmente explorado. Em pesquisas futuras, a abordagem proposta ser? aplicada a problemas de otimiza??o combinat?ria multiobjetivo, os quais s?o mais pr?ximos aos problemas do mundo real. No ?mbito da pesquisa aplicada, pretende-se trabalhar tanto com alunos em n?vel de gradua??o como em n?vel t?cnico a aplica??o da arquitetura proposta em problemas pr?ticos do mundo real

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaroNP.pdf: 769620 bytes, checksum: a6a391c5417e2fcb7b544cc7f3b2140f (MD5) Previous issue date: 2006-07-27 / Due to great difficulty of accurate solution of Combinatorial Optimization Problems, some heuristic methods have been developed and during many years, the analysis of performance of these approaches was not carried through in a systematic way. The proposal of this work is to make a statistical analysis of heuristic approaches to the Traveling Salesman Problem (TSP). The focus of the analysis is to evaluate the performance of each approach in relation to the necessary computational time until the attainment of the optimal solution for one determined instance of the TSP. Survival Analysis, assisted by methods for the hypothesis test of the equality between survival functions was used. The evaluated approaches were divided in three classes: Lin-Kernighan Algorithms, Evolutionary Algorithms and Particle Swarm Optimization. Beyond those approaches, it was enclosed in the analysis, a memetic algorithm (for symmetric and asymmetric TSP instances) that utilizes the Lin-Kernighan heuristics as its local search procedure / Devido ? grande dificuldade de solu??o exata dos Problemas de Otimiza??o Combinat?ria, v?rios m?todos heur?sticos t?m sido desenvolvidos e durante muitos anos, a an?lise de desempenho dessas abordagens n?o foi realizada de maneira sistem?tica. A proposta deste trabalho ? fazer uma an?lise estat?stica de abordagens heur?sticas aplicadas ao Problema do Caixeiro Viajante. O foco da an?lise ? avaliar o desempenho de cada abordagem em rela??o ao tempo computacional necess?rio at? a obten??o da solu??o ?tima para uma determinada inst?ncia do PCV. Para essa an?lise, foi utilizada uma metodologia estat?stica chamada An?lise de Sobreviv?ncia, auxiliada por m?todos para o teste da hip?tese de igualdade entre fun??es. Para uma melhor compreens?o, as abordagens avaliadas foram divididas em tr?s classes: Algoritmos Lin-Kernighan, Algoritmos Evolucion?rios e Algoritmos de Otimiza??o por Nuvem de Part?culas. Al?m das abordagens j? existentes, foi inclu?do na an?lise, um algoritmo mem?tico (para inst?ncias sim?tricas e assim?tricas do PCV) que utiliza o algoritmo de Lin e Kernighan como procedimento de busca local

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdmilsonFMOJ_DISSERT.pdf: 4310075 bytes, checksum: c753f90b3f1afd654108edecd6a3fc70 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work seeks to propose and evaluate a change to the Ant Colony Optimization based on the results of experiments performed on the problem of Selective Ride Robot (PRS, a new problem, also proposed in this paper. Four metaheuristics are implemented, GRASP, VNS and two versions of Ant Colony Optimization, and their results are analyzed by running the algorithms over 32 instances created during this work. The metaheuristics also have their results compared to an exact approach. The results show that the algorithm implemented using the GRASP metaheuristic show good results. The version of the multicolony ant colony algorithm, proposed and evaluated in this work, shows the best results / Este trabalho tem o objetivo de propor e avaliar uma variante para o algoritmo de col?nia de formigas baseando-se no resultado de experimentos executados sobre o problema do Passeio do Rob? Seletivo (PRS, um novo problema, tamb?m proposto neste trabalho. S?o implementadas quatro metaheur?sticas, GRASP, VNS, e duas vers?es do Otimiza??o por Col?nia de Formigas, e analisados seus resultados executando-os sobre 32 inst?ncias criadas no trabalho. As metaheur?sticas tamb?m tem seu resultado comparado com o de um algoritmo exato. Os resultados mostram que o algoritmo implementado utilizando a metaheur?stica GRASP apresenta bons resultados. A vers?o multi-col?nias do algoritmo de col?nia de formigas, proposta e avaliada no trabalho, apresenta os melhores resultados

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-01T23:34:00Z No. of bitstreams: 1 DanielHolandaNoronha_DISSERT.pdf: 2617561 bytes, checksum: 88cfc246d074eabfd971d5b81edbf109 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-05T21:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielHolandaNoronha_DISSERT.pdf: 2617561 bytes, checksum: 88cfc246d074eabfd971d5b81edbf109 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T21:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielHolandaNoronha_DISSERT.pdf: 2617561 bytes, checksum: 88cfc246d074eabfd971d5b81edbf109 (MD5) Previous issue date: 2017-11-20 / A import?ncia do uso de FPGAs como aceleradores vem crescendo fortemente nos ?ltimos anos. Companhias como Amazon e Microsoft est?o incorporando FPGAs em seus data centers, objetivando especialmente acelerar algoritmos em suas ferramentas de busca. No centro dessas aplica??es est?o algoritmos de aprendizado de m?quina, como ? o caso da M?quina de Vetor de Suporte (SVM). Entretanto, para que essas aplica??es obtenham a acelera??o desejada, o uso eficiente dos recursos das FPGAs ? necess?rio. O projeto possui como objetivo a implementa??o paralela em hardware tanto da fase feed-forward de uma M?quina de Vetores de Suporte (SVM) quanto de sua fase de treinamento. A fase feed-forward (infer?ncia) ? implementada utilizando o kernel polinomial e de maneira totalmente paralela, visando obter a m?xima acelera??o poss?vel ao custo de uma maior utiliza??o da ?rea dispon?vel. Al?m disso, a implementa??o proposta para a infer?ncia ? capaz de computar tanto a classifica??o quanto a regress?o utilizando o mesmo hardware. J? o treinamento ? feito utilizando Otimiza??o Sequencial M?nima (SMO), possibilitando a resolu??o da complexa otimiza??o da SVM atrav?s de passos simples. A implementa??o da SMO tamb?m ? feita de modo extremamente paralelo, fazendo uso de t?cnicas para acelera??o como a cache do erro. Ademais, o Kernel Amig?vel ao Hardware (HFK) ? utilizado para diminuir a ?rea utilizada pelo kernel, permitindo que um n?mero maior de kernels seja implementado em um chip de mesmo tamanho, acelerando o treinamento. Ap?s a implementa??o paralela em hardware, a SVM ? validada por simula??o e s?o feitas an?lises associadas ao desempenho temporal da estrutura proposta, assim como an?lises associadas ao uso de ?rea da FPGA. / The importance of Field-Programmable Gate Arrays as compute accelerators has dramatically increased during the last couple of yers. Many companies such as Amazon, IBM and Microsoft included FPGAs in their data centers aiming to accelerate their search engines. In the center of those applications are many machine learning algorithms, such as Support Vector Machines (SVMs). For FPGAs to thrive in this new role, the effective usage of FPGA resources is required. The project?s main goal is the parallel FPGA implementation of both the feed-forward phase of a Support Vector Machine as well as its training phase. The feed-forward phase (inference) is implemented using the polynomial kernel in a highly parallel way in order to obtain maximum throughput at the cost of some extra area. Moreover, the inference implementation is capable of computing both classification and regression using a single hardware. The training phase of the SVM is implemented using Sequential Minimal Optimization (SMO), which enables the resolution of a complex convex optimization problem using simple steps. The SMO implementation is also highly parallel and uses some acceleration techniques, such as the error cache. Moreover, the Hardware Friendly Kernel (HFK) is used in order to reduce the kernel?s area, enabling the increase in the number of kernels per area. After the parallel implementation in hardware, the SVM is validated by simulation. Finally, analysis associated with the temporal performance of the proposed structure, as well as analysis associated with FPGA?s area usage are performed.