Orientador: Aleardo Manacero Junior / Banca: Alexandro José Baldassin / Banca: Paulo Sérgio Lopes de Souza / Resumo: A indústria de tecnologia da informação tem permitido uma explosão de dados coletados nos últimos anos. Isso ocorreu, entre outros fatores, pela expansão do acesso à rede por meio de uma infinidade de equipamentos. Uma análise detalhada dos dados armazenados pode, por exemplo, extrair informações valiosas sobre o comportamento dos indivíduos, permitindo uma relação personalizada de acordo com os interesses dos usuários. Essa tarefa pode ser feita usando algoritmos de agrupamento de dados. Porém, esse é um processo que requer grande esforço computacional tanto pela ordem de complexidade dos algoritmos existentes como pelos crescentes volumes processados. Nesse contexto, execuções sequenciais não são viáveis e sua paralelização é o caminho natural. Isso exige remodelar algoritmos para explorar o potencial de plataformas massivamente paralelas, de acordo com as particularidades da arquitetura alvo. Neste trabalho se propõe uma implementação paralela do algoritmo Fuzzy Minimals para GPU, como uma solução de alto desempenho e baixo custo para contornar dificuldades frequentes no agrupamento de dados. Com o objetivo de avaliar o desempenho de nossa solução, também desenvolvemos versões paralelas em MPI e OpenMP. Nossos experimentos mostram que a solução para GPU alcança resultados expressivos com um baixo custo, mantendo uma precisão significativa / Abstract: IT industry has witnessed an explosion of data collected for the past few years. This took place, among other factors, due to the expansion of network access through several devices. For example, a detailed analysis of the stored data can extract some valuable information about human behaviors, allowing a customized experience that matches the interests of users . This task can be performed by clustering algorithms. However, this is a time-consuming process due to the asymptotic complexity of existing algorithms and the increasing volumes of data processed. In this context, sequential executions are not feasible and their parallelization is the natural path. This requires redesigning algorithms to take advantage of massively parallel platforms according to the particularities of targeted architectures. In this paper, it is proposed a novel parallel implementation of the Fuzzy Minimals algorithm on GPU, as a high-performance lowcost solution for common clustering issues. In order to evaluate the performance of our implementation, we have also designed parallel versions using MPI and OpenMP. Our experiments show that our parallel solution on GPU can achieve a high performance at a low cost, preserving a significant accuracy / Mestre

Esta Dissertação de Mestrado propõe dois novos algoritmos para tornar mais eficiente o escalonamento on-line de tarefas com dependências estritas em agregados de computadores que usam como middleware para troca de mensagens alguma implementação da MPI (até a versão 2.1). Esses algoritmos foram projetados tendo-se em vista programas construídos no modelo de programação fork/join, onde a operação de fork é usada sobre uma chamada recursiva da função. São eles: 1. O algoritmo RatMD, implementado através de uma biblioteca de primitivas do tipo map-reduce, que funciona para qualquer implementação MPI, com qualquer versão da norma. Utilizado para minimizar o tempo de execução de uma computação paralela; e 2. O algoritmo RtMPD, implementado através de um sistema distribuído sobre daemons gerenciadores de processos criados dinamicamente com a implementação MPICH2 (que implementa a MPI-2). Utilizado para permitir execuções de instâncias maiores de programas paralelos dinâmicos. Ambos se baseiam em roubo de tarefas, que é a estratégia de balanceamento de carga mais difundida na literatura. Para ambos os algoritmos apresenta-se modelagem téorica de custos. Resultados experimentais obtidos ficam dentro dos limites teóricos calculados. RatMD provê uma redução no tempo de execução de até 80% em relação ao algoritmo usual (baseado em round-robin), com manutenção do speedup próximo ao linear e complexidade espacial idêntica à popular implementação com round-robin. RtMPD mantém, no mínimo, o mesmo desempenho que a implementação canônica do escalonamento em MPICH2, dobrando-se o limite físico de processos executados simultaneamente por cada nó. / This Master’s Dissertation proposes two new algorithms for improvement on on-line scheduling of dynamic-created tasks with strict dependencies on clusters of computers using MPI (up to version 2.1) as its middleware for message-passing communication. These algorithms were built targeting programs written on the fork-join model, where the fork operation is always called over an recursive function call. They are: 1. RatMD, implemented as a map-reduce library working for any MPI implementation, on whatever norm’s version. Used for performance gain; and 2. RtMPD, implemented as a distributed system over dynamic-generated processes manager daemons with MPICH2 implentation of MPI. Used for executing larger instances of dynamic parallel programs. Both algorithms are based on the (literature consolidated) work stealing technique and have formal guarantees on its execution time and load balancing. Experimental results are within theoretical bounds. RatMD shows an improvement on the performance up to 80% when paired with more usual algorithms (based on round-robin strategy). It also provides near-linear speedup and just about the same space-complexity on similar implementations. RtMPD keeps, at minimum, the very same performance of the canonical MPICH2 implementation, near doubling the physical limit of simultaneous program execution per cluster node.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185327.pdf: 705583 bytes, checksum: c3e2994e2d7e11a9cfdecf6b3de06b28 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é propor um mecanismo de comunicação entre processos baseado no modelo de comunicação em grupo para o ambiente paralelo/distribuído CRUX. Um programa paralelo/distribuído no ambiente CRUX é composto por vários processos que se comunicam através de mensagens (comunicação um-para-um). Os processos são criados dinamicamente, podendo ser mapeados em qualquer um dos componentes (nós) do ambiente paralelo/distribuído CRUX. A partir do mecanismo proposto será possível: a) comunicar (envio de mensagens) um processo com n outros processos pertencentes ao mesmo grupo (comunicação um-para-n); b) uma melhor estruturação das aplicações que têm comunicação em grupo como requisito e c) um melhor desempenho na comunicação entre os grupos de processos. O mecanismo proposto tem como metas principais: suportar o gerenciamento dos grupos e o envio/recepção de mensagens de/para os grupos. Para tanto, utiliza uma abordagem onde um servidor de grupos centralizado mantém uma tabela com informações sobre os grupos do sistema. As mensagens podem ser enviadas ponto-a-ponto para um membro de um grupo ou então difundidas para todos os membros do grupo. Em qualquer um dos casos a comunicação é síncrona.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-11T19:44:07Z No. of bitstreams: 1 DEMETRIO GOMES MESTRE – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 15362740 bytes, checksum: eb531a72836b3c7f2f4e0171c7f563dc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T19:44:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DEMETRIO GOMES MESTRE – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 15362740 bytes, checksum: eb531a72836b3c7f2f4e0171c7f563dc (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Entity Matching (EM), ou seja, a tarefa de identificar entidades que se referem a um mesmo objeto do mundo real, é uma tarefa importante e difícil para a integração e limpeza de fontes de dados. Uma das maiores dificuldades para a realização desta tarefa, na era de Big Data, é o tempo de execução elevado gerado pela natureza quadrática da execução da tarefa. Para minimizar a carga de trabalho preservando a qualidade na detecção de entidades similares, tanto para uma ou mais fontes de dados, foram propostos os chamados métodos de indexação ou blocagem. Estes métodos particionam o conjunto de dados em subconjuntos (blocos) de entidades potencialmente similares, rotulando-as com chaves de bloco, e restringem a execução da tarefa de EM entre entidades pertencentes ao mesmo bloco. Apesar de promover uma diminuição considerável no número de comparações realizadas, os métodos de indexação ainda podem gerar grandes quantidades de comparações, dependendo do tamanho dos conjuntos de dados envolvidos e/ou do número de entidades por índice (ou bloco). Assim, para reduzir ainda mais o tempo de execução, a tarefa de EM pode ser realizada em paralelo com o uso de modelos de programação tais como MapReduce e Spark. Contudo, a eficácia e a escalabilidade de abordagens baseadas nestes modelos depende fortemente da designação de dados feita da fase de map para a fase de reduce, para o caso de MapReduce, e da designação de dados entre as operações de transformação, para o caso de Spark. A robustez da estratégia de designação de dados é crucial para se alcançar alta eficiência, ou seja, otimização na manipulação de dados enviesados (conjuntos de dados grandes que podem causar gargalos de memória) e no balanceamento da distribuição da carga de trabalho entre os nós da infraestrutura distribuída. Assim, considerando que a investigação de abordagens que promovam a execução eficiente, em modo batch ou tempo real, de métodos de indexação adaptativa de EM no contexto da computação distribuída ainda não foi contemplada na literatura, este trabalho consiste em propor um conjunto de abordagens capaz de executar a indexação adaptativas de EM de forma eficiente, em modo batch ou tempo real, utilizando os modelos programáticos MapReduce e Spark. O desempenho das abordagens propostas é analisado em relação ao estado da arte utilizando infraestruturas de cluster e fontes de dados reais. Os resultados mostram que as abordagens propostas neste trabalho apresentam padrões que evidenciam o aumento significativo de desempenho da tarefa de EM distribuída promovendo, assim, uma redução no tempo de execução total e a preservação da qualidade da detecção de pares de entidades similares. / Entity Matching (EM), i.e., the task of identifying all entities referring to the same realworld object, is an important and difficult task for data sources integration and cleansing. A major difficulty for this task performance, in the Big Data era, is the quadratic nature of the task execution. To minimize the workload and still maintain high levels of matching quality, for both single or multiple data sources, the indexing (blocking) methods were proposed. Such methods work by partitioning the input data into blocks of similar entities, according to an entity attribute, or a combination of them, commonly called “blocking key”, and restricting the EM process to entities that share the same blocking key (i.e., belong to the same block). In spite to promote a considerable decrease in the number of comparisons executed, indexing methods can still generate large amounts of comparisons, depending on the size of the data sources involved and/or the number of entities per index (or block). Thus, to further minimize the execution time, the EM task can be performed in parallel using programming models such as MapReduce and Spark. However, the effectiveness and scalability of MapReduce and Spark-based implementations for data-intensive tasks depend on the data assignment made from map to reduce tasks, in the case of MapReduce, and the data assignment between the transformation operations, in the case of Spark. The robustness of this assignment strategy is crucial to achieve skewed data handling (large sets of data can cause memory bottlenecks) and balanced workload distribution among all nodes of the distributed infrastructure. Thus, considering that studies about approaches that perform the efficient execution of adaptive indexing EM methods, in batch or real-time modes, in the context of parallel computing are an open gap according to the literature, this work proposes a set of parallel approaches capable of performing efficient adaptive indexing EM approaches using MapReduce and Spark in batch or real-time modes. The proposed approaches are compared to state-of-the-art ones in terms of performance using real cluster infrastructures and data sources. The results carried so far show evidences that the performance of the proposed approaches is significantly increased, enabling a decrease in the overall runtime while preserving the quality of similar entities detection.

[pt] Esse tese apresenta diversas técnicas sobre tecnologia paralela em jogos eletrônicos. A tese inicia apresentando diversas arquiteturas possíveis para um motor de jogos. Uma nova arquitetura é proposta, mais flexível e adequada para processadores do futuro que terão um grau maior de paralelismo. Em seguida, uma nova técnica para processar uma octree, uma estrutura de dados clássica da computação gráfica, é apresentada. As últimas técnicas apresentadas são relacionadas a detecção de colisão. Novas ténicas para processamento de grids hieráquicos e balanceamento de detecção colisãom um conjunto de objetos são apresentadas. / [en] This thesis presents several techniques about parallel technology on electronic games. The thesis begins presenting several possible architectures for a game engine. A new architecture is presented, more flexible and adequate for the processors of the future that will have a higher level of parallelism. Following, a new technique for processing an octree, a classic data structure for computer graphics, is presented. The last techniques presented are related to collision detection. New techniques for processing hierarquical grids and balancing collision detection on a set of objets are presented.

Submitted by Marcos Samuel (msamjunior@gmail.com) on 2017-03-17T15:13:25Z No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado após alterações banca Copy.pdf: 2165404 bytes, checksum: 143e78d2a8df23ce0aa098625991160f (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-03-17T15:19:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado após alterações banca Copy.pdf: 2165404 bytes, checksum: 143e78d2a8df23ce0aa098625991160f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T15:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado após alterações banca Copy.pdf: 2165404 bytes, checksum: 143e78d2a8df23ce0aa098625991160f (MD5) / O projeto de software na abordagem iterativa e incremental lida com novos requisitos ao longo do desenvolvimento, que implicam em constantes mudanças no projeto, e mecanismos que dêem suporte para o desenvolvimento na presença de informação parcial e incompleta são importantes para reduzir o impacto dessas mudanças. Expressar incertezas a respeito do comportamento pretendido do software ou componente pode evitar a tomada de decisões precipitadas, que poderiam acarretar em erros de projeto. Neste contexto, diversos trabalhos utilizam sistemas de transições modais para especificar um software e/ou seus componentes com informação parcial e utilizam relações e operações sobre estes modelos para dar suporte ao processo de desenvolvimento. Os sistemas de transições modais permitem expressar incerteza deforma explícita através de modalidades em suas transições. Sobre estes modelos, uma relação de refinamento pode ser definida para garantir que modelos criados, nas iterações e incrementos, respeitem as propriedades anteriormente definidas em outros modelos, garantindo a correção dos mesmos ao longo do processo de desenvolvimento. Além disto, operações para unificar diversos modelos de um mesmo componente em um único modelo e operações para representar execução em paralelo de diversos componentes em um nível de sistema, são propostas. Sistema de Transição Modal de Kripke (KMTS) é um tipo de sistema de transições modais que além de expressar modalidades em transições, também permite expressar indefinições em nível de proposições nos estados. A indeterminação nos estados é interessante, pois permite que vários estados sejam representados em um mesmo estado, evitando uma definição prévia de todos os estados do sistema nas fases iniciais do desenvolvimento. Todavia, existem poucos trabalhos que utilizam KMTS como modelos para especificação parcial aplicados no desenvolvimento de software. O presente trabalho estuda o uso de modelos KMTS para explicitar informações parciais durante o desenvolvimento de software, trazendo contribuições na criação, na análise e no reparo destes modelos. Em relação à criação de modelos propomos um algoritmo de síntese de modelos KMST a partir de diagramas de sequências anotados com Object Constraint Language (OCL) que é uma adaptação de um algoritmo proposto na literatura para modelos de transições modais (MTS). Em relação à análise de modelos, definimos as operações de conjunção e de composição paralela bem como a relação de refinamento modal forte para modelos KMTS. O conceito de refinamento para KMTS é também caracterizado nessa dissertação como um jogo e um algoritmo para o jogo do refinamento é proposto, discutido e validado. A contribuição no reparo de modelos se dá através do estudo do problema de reparo do refinamento para KMTS, isto é, como alterar um modelo KMTS para que ele seja um refinamento de outro modelo KMTS. Para este problema, algoritmos são também propostos, discutidos e validados. Entendemos que esta solução poderá trazer contribuições para o reparo automático de modelos e pode ser aplicada em outras áreas, como por exemplo, análise de impacto de mudanças para determinar qual a mudança menos custosa a se fazer em um determinado modelo para que ele possua determinadas propriedades. A partir das contribuições na construção, análise e reparo de modelos KMTS, o presente trabalho define a base para um framework formal que pode ser utilizado na construção e evolução de software.

REZENDE, Cenez Araújo de. Avaliação de Desempenho de uma Plataforma de Componentes Paralelos. 2011. 149 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-14T17:45:49Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-14T17:46:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T17:46:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) Previous issue date: 2011 / In order to deal with programming-in-the-large requirements in emerging applications of High Performance Computing (HPC), it is still necessary the development of new software development tools for reconciling high level of abstraction, expressiveness and high performance. The technologies behind CBHPC (Component-Based High Performance Computing) target these requirements, looking for reuse of software parts, interoperability across execution platforms, high development productivity and easy maintenance. However, to reconcile high level of abstraction, high performance and high expressiveness for parallel programming models and patterns when building HPC applications is not trivial. For this reason, most of the current technologies fail in this context, since they adopt the traditional process-oriented perspective in the architecture of parallel programs. The HPE platform (Hash Programming Environment) sits on top of the Hash component model to support general forms of parallelism, by combining high expressiveness with high level of abstraction. The Hash component model proposes a concern-oriented perspective to parallel programming, in alternative to the traditional process-oriented approach. In this context, this dissertation is about the efficacy and efficiency of HPE for HPC applications, also validating some of its parallel programming techniques based on components. For that, a set of programs from NPB (NAS Parallel Benchmarks), a widely disseminated collection of benchmarks for evaluating the performance of parallel computing platforms, written in Fortran, C and Java, have been refactored into components aimed at the HPE platform. In such refactoring, the original structure of the benchmarks has been preserved, with minimal changes in the code that declare and initialize data structures, as well as those that describe computations and communication patterns. Using the component-based versions of the benchmarks, a systematic performance evaluation has been performed for quantifying the overheads caused strictly by the component-based structure. / Reduzir a complexidade do software e permitir o desenvolvimento em larga escala de aplicações voltados à Computação de Alto Desempenho (CAD) tem exigido o desenvolvimento de ferramentas com potencial capacidade de abstração na construção de sistemas. As tecnologias que envolvem o desenvolvimento de componentes procuram alcançar esses requisitos, buscando oferecer suporte a reuso, interoperabilidade, produtividade e maior flexibilidade de manutenção e desenvolvimento de aplicações de alto desempenho. No entanto, conciliar alto poder de abstração com alto poder de expressividade na construção de componentes de aplicações não é algo trivial, o que as atuais tecnologias não têm conseguido solucionar, uma vez que adotam as tradicionais formas de paralelismo por processos. Diante disso, a plataforma HPE (Hash Programming Environment), baseada no modelo de componentes Hash, tem buscado suportar formas mais gerais de paralelismo, conciliando expressividade com alto poder de abstração, uma vez que o modelo Hash é baseado em interesses de software e não em processo, como é feito tradicionalmente. Nesse contexto, esta dissertação busca explorar os recursos do HPE, certificando-se de sua viabilidade no contexto de aplicações de alto desempenho e validando suas técnicas de programação paralela baseadas em componentes. Isso tem resultado em um processo de construção de aplicações científicas sob a abordagem de componentes, tendo como base o conjunto de aplicativos NPB (Nas Parallel Benchmarks), o qual passa por um processo rigoroso de conversão para ser suportado pelo HPE. No processo de conversão e refatoração em componentes, busca-se conservar as estruturas originais do NPB, sem alterações significativas nos códigos que declaram e inicializam as estruturas de dados, bem como os que descrevem computações, topologia de processos e comunicação entre os processos. Para validação da plataforma, uma avaliação sistemática de desempenho é feita, tendo como princípio isolar e mensurar o peso ou o efeito da refatoração do NPB em componentes do modelo Hash.

REZENDE, Cenez Araújo de. Avaliação de desempenho de uma plataforma de componentes paralelos. 2011. 156 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T12:23:28Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-14T15:51:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T15:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_carezende.pdf: 2377491 bytes, checksum: b262a08dab641ffaa0637237fb5c2a0f (MD5) Previous issue date: 2011 / In order to deal with programming-in-the-large requirements in emerging applications of High Performance Computing (HPC), it is still necessary the development of new software development tools for reconciling high level of abstraction, expressiveness and high performance. The technologies behind CBHPC (Component-Based High Performance Computing) target these requirements, looking for reuse of software parts, interoperability across execution platforms, high development productivity and easy maintenance. However, to reconcile high level of abstraction, high performance and high expressiveness for parallel programming models and patterns when building HPC applications is not trivial. For this reason, most of the current technologies fail in this context, since they adopt the traditional process-oriented perspective in the architecture of parallel programs. The HPE platform (Hash Programming Environment) sits on top of the Hash component model to support general forms of parallelism, by combining high expressiveness with high level of abstraction. The Hash component model proposes a concern-oriented perspective to parallel programming, in alternative to the traditional process-oriented approach. In this context, this dissertation is about the efficacy and efficiency of HPE for HPC applications, also validating some of its parallel programming techniques based on components. For that, a set of programs from NPB (NAS Parallel Benchmarks), a widely disseminated collection of benchmarks for evaluating the performance of parallel computing platforms, written in Fortran, C and Java, have been refactored into components aimed at the HPE platform. In such refactoring, the original structure of the benchmarks has been preserved, with minimal changes in the code that declare and initialize data structures, as well as those that describe computations and communication patterns. Using the component-based versions of the benchmarks, a systematic performance evaluation has been performed for quantifying the overheads caused strictly by the component-based structure. / Reduzir a complexidade do software e permitir o desenvolvimento em larga escala de aplicações voltados à Computação de Alto Desempenho (CAD) tem exigido o desenvolvimento de ferramentas com potencial capacidade de abstração na construção de sistemas. As tecnologias que envolvem o desenvolvimento de componentes procuram alcançar esses requisitos, buscando oferecer suporte a reuso, interoperabilidade, produtividade e maior flexibilidade de manutenção e desenvolvimento de aplicações de alto desempenho. No entanto, conciliar alto poder de abstração com alto poder de expressividade na construção de componentes de aplicações não é algo trivial, o que as atuais tecnologias não têm conseguido solucionar, uma vez que adotam as tradicionais formas de paralelismo por processos. Diante disso, a plataforma HPE (Hash Programming Environment), baseada no modelo de componentes Hash, tem buscado suportar formas mais gerais de paralelismo, conciliando expressividade com alto poder de abstração, uma vez que o modelo Hash é baseado em interesses de software e não em processo, como é feito tradicionalmente. Nesse contexto, esta dissertação busca explorar os recursos do HPE, certificando-se de sua viabilidade no contexto de aplicações de alto desempenho e validando suas técnicas de programação paralela baseadas em componentes. Isso tem resultado em um processo de construção de aplicações científicas sob a abordagem de componentes, tendo como base o conjunto de aplicativos NPB (Nas Parallel Benchmarks), o qual passa por um processo rigoroso de conversão para ser suportado pelo HPE. No processo de conversão e refatoração em componentes, busca-se conservar as estruturas originais do NPB, sem alterações significativas nos códigos que declaram e inicializam as estruturas de dados, bem como os que descrevem computações, topologia de processos e comunicação entre os processos. Para validação da plataforma, uma avaliação sistemática de desempenho é feita, tendo como princípio isolar e mensurar o peso ou o efeito da refatoração do NPB em componentes do modelo Hash.

PINHO, Eduardo Gurgel. Uma linguagem de programação paralela orientada a objetos para arquiteturas distribuídas. 2012. 77 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T13:44:25Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_egpinho.pdf: 1247267 bytes, checksum: b2db45af231441771b82531797f8c819 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-15T13:34:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_egpinho.pdf: 1247267 bytes, checksum: b2db45af231441771b82531797f8c819 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T13:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_egpinho.pdf: 1247267 bytes, checksum: b2db45af231441771b82531797f8c819 (MD5) Previous issue date: 2012 / In object-oriented programming (OOP) languages, the ability to encapsulate software concerns of the dominant decomposition in objects is the key to reaching high modularity and loss of complexity in large scale designs. However, distributed-memory parallelism tends to break modularity, encapsulation, and functional independence of objects, since parallel computations cannot be encapsulated in individual objects, which reside in a single address space. For reconciling object-orientation and distributed-memory parallelism, this work introduces OOPP (Object-Oriented Parallel Programming), a style of OOP where objects are distributed by default. As an extension of C++, a widespread language in HPC, the PObC++ language has been designed and protoyped, incorporating the ideas of OOPP. / Em programação orientadas a objetos (POO) , a habilidade de encapsular interesses de software da dominante decomposição em objetos é a chave para alcançar alto nível de modularidade e diminuição de complexidade em projetos de larga escala. Entretanto, o paralelismo de memória distribuída tende a quebrar modularidade, encapsulamento e a independência de objetos, uma vez que as computações paralelas não podem ser encapsuladas em objetos individuais, os quais residem em um espaço de endereçamento único. Para reconciliar orientação a objetos e paralelismo em memória distribuída, esse trabalho introduz a PPOO (Programação Paralela Orientada a Objetos), um estilo de POO onde objetos são distribuídos por padrão. Como uma estensão do C++, uma linguagem consolidada em CAD, a linguagem PObC++ foi projetada e prototipada, incorporando as ideias da PPOO.

SALES, Juliano Efson Norberto. Coordenação e reconfiguração dinâmica de componentes em uma plataforma de computação paralela. 2012. 144 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T17:31:37Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jensales.pdf: 3112116 bytes, checksum: e6dad36307eb52f19a718046ca764535 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-18T15:42:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jensales.pdf: 3112116 bytes, checksum: e6dad36307eb52f19a718046ca764535 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T15:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jensales.pdf: 3112116 bytes, checksum: e6dad36307eb52f19a718046ca764535 (MD5) Previous issue date: 2012 / Long running applications are very common in High Performance Computing (HPC) domains. During the execution of this kind of application, some improvements or corrections can be identified and applied without making invalid the data that has been processed. In these cases, the ability to make changes in a parallel program during execution is considered useful. Dynamic reconfiguration is the term used to describe this technique, which can be implemented using different alternatives, like architecture description languages (ADL). An ADL allows a the specification of a software based on exogenous conectors to combine and define data types and protocols for orchestrating the interaction between components. This research has the goal of designing an ADL and implementing a configuration interpretation environment for the HPE component-based parallel computing platform. The main purpose of this language is to provide the ability to specify exogenous connectors and support dynamic reconfiguration. Case studies evaluate the performance of the component interpretation developed by the ADL, as well as validate the actions of dynamic reconfiguration. The results are an evidence that the overhead in the interpretation process for realistic problem instances is acceptable, in such a way that, when used wisely, the connectors can be used even in production scenarios. In some cases, the interpretation weight can be disregarded. The reconfiguration experiments are also deemed satisfactory, making the simplicity of the mechanism the major draw of the solution. / Nos domínios da Computação de Alto Desempenho (CAD), são comuns aplicações com tempo de execução de longa duração. Durante a execução de uma aplicação dessa natureza, podem ser identificadas melhorias ou correções nos algoritmos em execução que não invalidam o processamento previamente realizado. Neste cenário, a capacidade de realizar modificações em tempo de execução se mostra de grande utilidade. A esta técnica chamamos reconfiguração dinâmica, a qual, dentre outros meios discutidos ao longo do trabalho, pode ser implementada a partir do uso de linguagens de propósito específico como as linguagens de descrição de arquitetura (ADL). Uma ADL permite a especificação de um sistema de software a partir da construção de conectores exógenos com a função de combinar e definir os formatos de dados e protocolos nas interações de componentes. Este trabalho de pesquisa tem como objeto o projeto de uma ADL e a implementação de um ambiente de interpretação de configuração para a plataforma de componentes paralelos HPE (Hash Programming Environment). Essa linguagem tem como principal propósito oferecer a capacidade de especificar conectores exógenos e suporte à reconfiguração dinâmica. Estudos de caso avaliam o desempenho da interpretação dos componentes desenvolvidos pela ADL, como também validam as operações de reconfiguração dinâmica. Os resultados mostram sobrecarga considerada aceitável no processo de interpretação, para instâncias realísticas de problemas, de forma que, quando utilizado com prudência, os conectores podem ser utilizados até mesmo em cenários de produção. Em alguns casos, o peso da interpretação chega a ser desprezível. Os ensaios de reconfiguração também se mostram satisfatórios para os requisitos apresentados, sendo um dos principais diferencias da solução, a simplicidade de uso do mecanismo.