Nos últimos 70 anos têm sido apresentadas várias propostas para caracteriza ção da noção intuitiva de computabilidade. O modelo de Computação mais conhecido para expressar a noção intuitiva de algoritmo é a Máquina de Turing. Esse trabalho apresenta máquinas abstratas que representam diferentes formas de comportamento computacional, sendo possível abordar a diversidade entre a Teoria da Computação Clássica (Máquina de Turing) e a Teoria da Computa- ção Interativa (Máquina de Turing Persistente). Com a evolução dos sistemas de computação, surgiu a necessidade de estender a de nição de Máquina de Turing para tratar uma diversidade de novas situações, esses problemas conduziram a uma mudança de paradigma. Neste contexto foi desenvolvido a Máquina de Turing Persistente, que é capaz de fundamentar a Teoria da Computação Interativa. Máquinas de Turing Persistentes (PeTM) são modelos que expressam comportamento interativo, esse modelo é uma extensão da Máquina de Turing. O presente trabalho tem como objetivo explorar paralelismo na Máquina de Turing Persistente, através da formalização de uma extensão paralela da PeTM e o estudo dos efeitos sobre essa extensão, variando o número de tas de trabalho. Contribui- ções desse trabalho incluem a de nição de uma máquina de Turing Persistente Paralela para modelar computação interativa e uma exposição de conceitos fundamentais e necessários para o entendimento desse novo paradigma. Os métodos e conceitos apresentados para formalização da computação na Máquina de Turing Persistente Paralela desenvolvidos nessa dissertação, podem servir como base para uma melhor compreensão da Teoria da Computação Interativa e da forma como o paralelismo pode ser especi cado em modelos teóricos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4840_1.pdf: 2733371 bytes, checksum: e244212f7a4deffc77acea2d00797916 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mudanças paradigmáticas tem sido observadas no contexto da computação de alto desempenho a partir da última década. A consolidação das arquiteturas distribuídas, bem como o avanço no estado-da-arte das tecnologias de processadores e interconexão em redes, culminou no aparecimento dos clusters, redes de convencionais de computadores capazes de rivalizar com supercomputadores em seu nicho de aplicações a um custo inferior em ordens de magnitude. Recentemente, com o avanço no estado-da-arte das tecnologias de interconexão de redes de longa distância, vislumbrou-se o uso da infra-estrutura destas para construção de supercomputadores de escala virtualmente infinita, conceito que ficou conhecido como grid computing. Pesquisas em todo o mundo visam viabilizar o uso destas arquiteturas para supercomputação, com resultados promissores. Clusters e Grids são hoje consideradas as tecnologias que ditarão o futuro da computação de alto desempenho. Sua maior implicação reside na miríade de novas aplicações para supercomputação, extrapolando os limites da computação meramente científica. Entretanto, estas tem se caracterizado por um maior nível de complexidade estrutural e escala, exigindo ferramentas de mais alto nível para o seu desenvolvimento. O paradigma de programação paralela designa os alicerces à implementação eficiente de aplicações sobre clusters e grids. Entretanto, a dificuldade inerente à construção de programas paralelos e a inexistência de ferramentas de alto nível que auxiliem a esta tarefa, principalmente voltadas a programas de larga escala, levaram a comunidade científica ao consenso da necessidade em investirem-se esforços no desenvolvimento de modelos avançados de programação paralela, ermitindo que programas serem formalmente validados e adaptados às modernas técnicas de engenharia modular de programas. O modelo # de programação paralela, produto desta tese de doutorado, surge como uma alternativa aos mecanismos eficientes convencionais de desenvolvimento de programas paralelos sobre arquiteturas distribuídas, tendo sido desenvolvido segundo um conjunto de premissas induzidas pelo contexto que se criou com o surgimento e disseminação das tecnologias associadas a cluster e grid computing. O modelo surge com s\'olidas fundações em modelos formais baseados em redes de Petri, permitindo a análise de propriedades e avaliação de desempenho de programas usando ferramentas pré-existentes adaptadas a esse disseminado formalismo. Implementa-se a linguagem Haskell#, a qual adere ao modelo #, usando Haskell para descrever computações. O uso de Haskell permite a ortogonalização transparente entre os meios de coordenação e computação de um programa #. Complementa ainda o arcabouço de análise formal de programas #, extendo-o no nível de computação, devido a existência de ferramental adequado ao tratamento formal de linguagens funcionais puras e não-estritas

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2955_1.pdf: 3111597 bytes, checksum: 1a429acd96d2734eec9d3245ce25cf3a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Modelos de simulação física baseados em pontos vêm se tornando ao longo dos anos uma alternativa à utilização de malhas, visto que além de possiblitarem a simulação de características físicas mais realistas, possibilitam esta realização de forma mais eficiente do que nos modelos baseados em malhas. Esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento de uma solução para a simulação baseada em pontos de objetos deformáveis em tempo real, através da implementação de uma técnica livre de malha (meshless), conhecida por Point-Based Animation. Esta técnica utiliza apenas pontos como unidades de simulação, consequentemente reduzindo a necessidade de manter a informação de conectividade entre eles através de arestas. Essa abordagem possibilita a simulação mais eficiente de certos comportamentos, como mudança de topologia, por exemplo. Dessa forma, este modelo de simulação é adequado para a paralelização, podendo ser otimizado para execução em tempo real. Uma versão paralela do algoritmo foi implementada nesta dissertação, a fim de tornar os resultados interativos da versão sequencial do algoritmo em resultados de tempo real. Uma análise comparativa entre uma implementação em um processador de propósito geral (CPU) e uma em uma placa gráfica (GPU), através da abordagem massivamente paralela provida pela NVIDIA Compute Unified Device Architecture (CUDA), mostra um significativo ganho de desempenho. Foi observada a capacidade de simular em GPU dez objetos simultâneos a uma taxa de quadros por segundo (FPS) maior do que a execução de apenas um objeto em CPU, apesar da existência de alguns problemas relativos à precisão e estabilidade, em parte devido a algumas limitações impostas pela utilização da arquitetura de CUDA

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SalazarAraque_VictorManuel_M.pdf: 423306 bytes, checksum: b3c22f2d864d65cc027136606126633d (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AugustoAndreVieira_M.pdf: 811707 bytes, checksum: 252a64a33a0c97a5481d777c70f9fbe2 (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: Ivan Luiz Marques Ricarte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantas_AnnaCatharinadaCosta_M.pdf: 9497760 bytes, checksum: 097a379f20e9653f453d5fe6e9bcd664 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A classificação ou ordenação de dados tem assumido grandes proporções no âmbito do processamento de informações, tanto devido a sua importância na análise de desempenho quanto pelo fato de ser utilizado como processo intermediário em diversas aplicações. Os primeiros estudos sobre ordenação se deram a partir dos algoritmos seqüenciais. Entretanto, o tamanho crescente das aplicações tratadas vem impondo maior demanda de tempo de execução e memória, provocando uma necessidade de evolução. Para tentar minimizar os efeitos de complexidade dos algoritmos seqüenciais de ordenação, diversos algoritmos paralelos vêm sendo propostos. A combinação entre a tecnologia disponibilizada pelo processamento paralelo e a eficiência dos algoritmos de ordenação produz algoritmos paralelos de ordenação com alto poder de computação. Esse trabalho avalia alguns dos algoritmos paralelos de ordenação interna disponíveis na literatura, aplicáveis ou adaptados a multicomputadores MIMD de memória distribuída, interconectados por redes locais. Alguns benchmarks com diferentes características de distribuição de probabilidade foram implementados para validar os resultados apresentados, obtidos a partir da execução paralela suportada por bibliotecas de comunicação por troca de mensagens / Abstract: Data sorting has assumed large proportions in the field of information processing, even because of its importance in performance analysis and also because of its use as an intermediate process for several applications. The first researches about sorting have been undertaken trough serial algorithms. However, the increasing size of treated applications has imposed demand on execution time and memory, leading to evolution necessities. In order to minimize complexity effects of serial sorting algorithms, many parallel algorithms have been proposed. The combination between technology made available by parallel processing and efficiency of sorting algorithms produces parallel sorting algorithms with high computation power. This work evaluates some parallel internal sorting algorithms available in actual literature, applicable to or adapted for distributed memory MIMD multicomputers, interconnected by local works. Some benchmarks with different features of probability distribution have been complemented to validate presented results. Such results have been obtained from parallel execution supported by libraries that provide communication by message-passing / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

A computação paralela tem se estabelecido como uma ferramenta indispensável para conseguir o desempenho esperado em aplicações de muitas áreas científicas. É importante avaliar os fatores que limitam o desempenho de uma aplicação paralela. Este trabalho vem apresentar o desenvolvimento e a implementação de uma ferramenta chamada Hierarchical Analyses que permite o levantamento de dados para análise de fatores de desempenho em programas paralelos de forma hierárquica, ou seja, permite coletar as informações acompanhando o nível de abstração usado pelo programador. Essa ferramenta é composta pelos módulos de coleta e transformação dos dados. O módulo de coleta chamado HieraCollector é responsável por coletar e armazenar os dados em arquivos no formato XML, sendo que o usuário não precisa alterar o código fonte de sua aplicação. O módulo de transformação chamado HieraTransform é reponsável por transformar os dados coletados extraindo medidas que permitam a realização da análise do programa paralelo. Para validação dos módulos de coleta e transformação foi utilizada a biblioteca MPI e o framework OOPS que utiliza orientação a objetos. Outra contribuição deste trabalho, foi o desenvolvimento da ferramenta visual chamada HieraOLAP que auxilia o usuário na análise de desempenho de programas paralelos. / Parallel computing has become an essential tool to achieve the performance needed by many scientific applications. The evaluation of performance factors of parallel applications is of utmost significant. This work presents the developement and implementation of a tool called Hierarchical Analyses which facilitates data collection for performance analysis of parallel programs with hierarchical information, i.e. the information is collected in the various abstraction levels used in the application program. The tool consists of a collection and a transformation modules. The collection module (HieraCollector) collects the data and stores it in XML format. The transformation module (HieraTransform) processes the collected data computing measurements to be used in the analysis of parallel code. To validate the tool, implementations adapted to MPI and the OOPS framework have been developed. Another contribution of this work is the development of a visual tool called HieraOLAP to help the user in the analysis of parallel program performance.

Orientador : Paulo Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T22:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_ViniciusJacques_M.pdf: 1139020 bytes, checksum: 17565f60e3c310bc25176ac8734a07b6 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientadores: Akebo Yamakami, Marcius Fabius Henriques de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:18:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahashi_MarciaTomie_M.pdf: 4855054 bytes, checksum: 254a9111230a0122347cac87871a420e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Em um problema de planejamento da produção, dado um ambiente de manufatura multiestágio, multiperíodo, multiproduto com demanda determinística, é importante a determinação de um conjunto de decisões que, num horizonte de planejamento e explorando a capacidade do sistema, evite atrasos e não atendimento aos pedidos dos clientes. O objetivo deste trabalho é o estudo do método de decomposição de Dantzig- Wolfe para a resolução deste problema trabalhando com a estrutura especial bloco-angular nas restrições. Aproveitando o paralelismo natural do problema, um estudo é realizado em um ambiente paralelizado com arquitetura do tipo MIMD, visando analisar o comportamento do método. Os programas visam a estrutura do método e são do tipo mestre-trabalhador com comunicação por troca de mensagens. A seguir, é feita uma comparação com outros métodos: Penalização Linear-Quadrática, Pontos Interiores e Simplex. A comparação dos métodos é feita utilizando o tempo (CPU time) na resolução dos cenários gerados a partir de dados reais de uma empresa / Abstract: In a production planning problem, for a multistage multiperiod multiproduct manufacturing environment with deterministic demand, the determination of a decision set that avoid backorder satisfacting system constraints is a crucial problem. In this work, the special block-angular structure of the problem is explored using the Dantzig- Wolfe decomposition method. AIso, exploring the natural parallel structure of the problem and the studied method, parallel environment (MIMD architeture) has been used. The programs are master-workers type. All inter-task communication is by message passing. After, Dantzig-Wolfe method is compared with Linear-Quadratic Penalty, Interior Point and Simplex methods. Several scenarios were created with real data from a brazilian industry. The methods comparison is done using the CPU time / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-02T12:40:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4553880 bytes, checksum: df41256758e1eed020511478d544566b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-02T12:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4553880 bytes, checksum: df41256758e1eed020511478d544566b (MD5) Previous issue date: 2016-11-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho avaliou-se a ocorrência de erros de arredondamento decorrentes do uso de aritmética de ponto-flutuante em algoritmos de simplificação geométrica 2D e 3D. Erros de arredondamento podem fazer com que algoritmos produzam resultados topologicamente inconsistentes, isto ́e, resultados que violam alguma característica crucial do modelo original. Foram mostradas situações em que inconsistências ocorrem, mesmo em algoritmos projetados para evitá-las. Visando contornar este problema, dois métodos foram propostos: EPLSimp, para simplificação de linhas, e UGSimp para simplificação de malhas triangulares. Em ambos os métodos, testes preemptivos para verificação de inconsistência topológica foram realizados utilizando-se núumeros racionais de precisão múltipla, em vez de números de ponto-flutuante. O uso de números racionais não gera erros de arredondamento, entretanto o uso de precisão múltipla implica em um aumento no tempo de execução dos algoritmos. Para compensar esta redução de desempenho, os algoritmos foram implementados com o paradigma de computação paralela. Como resultado, temos dois métodos de simplificação isentos de erros de arredondamento por ponto- flutuante. Testes mostraram um ganho considerável no tempo de execução com as implementações paralelas. / In this work, we evaluated the occurrence of round-off errors on floating-point arith- metic for the problem of 2D and 3D geometric simplification. Round-off errors may lead algorithms to produce topologically inconsistent results, that is, results that fail to preserve crucial features of the original model. Some algorithms are designed to avoid such inconsistencies, however, they are usually implemented with floating- point arithmetic. Even these algorithms may fail to output topologically consistent results due to round-off errors. In order to overcome this issue, two methods were proposed: EPLSimp for polyline simplification, and UGSimp, for triangular mesh simplification. On both methods, preemptive tests are carried out to detect and pre- vent topological inconsistencies. Such tests use multiple precision rational numbers instead of floating-point numbers. The use of rational numbers does not present round-off errors. Nevertheless, it causes an increase on the execution time of the algorithms. To compensate for this performance loss, both algorithms were imple- mented using a parallel computing paradigm. As result, the methods presented do not output topologically inconsistent models. Tests have shown a considerable performance gain with parallel implementations of the proposed approaches.