Este trabalho descreve a área de processamento matricial, mostrando os principais compromissos existentes na obtenção de arquiteturas paralelas a partir de algoritmos, para que haja um ganho real na avaliação destes. São feitas, ainda, considerações sobre ferramentas de programação para arquiteturas paralelas. Os principais compromissos que influenciam as arquiteturas SIMD, objeto de estudo deste trabalho, são abordados analisando-se uma áera de aplicação de arquiteturas SIMD: tratamento de imagens. Como uma caso prático de estudo e exemplo destes compromissos, é proposta uma arquitetura SIMD para um processador matricial empregando um chip matricial disponível comercialmente - o GAPP (Geometric Arithmetic Parallel Processor). É proposto, ainda, um ambiente para o desenvolvimento de programas nesta arquitetura. Este ambiente é baseado na utilização da lingaugem GAL (GAPP Algorithm Language), criada especificamente para elaboração de programas para o GAPP. / This work describes the array processing area, discussing the main tradeoffs in the design of parallel architecture from algorithms. The algorithm to architecture transformation is called a mapping problem. Some considerations about progamming tools for parallel architectures are also made. The relationship between algorithms and architectures is covered by studying a specific case for SIMD architectures: digital image processing. A SIMD architecture proposal, using a commercially available chip array - GAPP (Geometric Arithmetic Parallel Processor) is made. This architecture is used on a practical case to study and analyze those tradeoffs. An environment for program development for this architecture is also proposed. This environment is based on the use of GAL language (GAPP Algorithm Language), which was created specificaly for GAPP program development.

Orientador: João Carlos Setubal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da ComputaçãO / Made available in DSpace on 2018-07-21T05:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_CarlosFernandoBella_M.pdf: 2090300 bytes, checksum: c7ddb8099b731928143e26f66c270afc (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Abordamos os principais algoritmos para o problema de emparelhamento máximo em grafos genéricos e desenvolvemos uma implementação paralela eficiente na prática, baseada no algoritmo seqüencial de Edmonds. Por prática entendemos uma implementação eficiente num multiprocessador de memória com partilhada. A implementação consiste em permitir que cada processador procure caminhos aumentantes no grafo de forma assíncrona e independente dos demais. Embora a busca ocorra de forma paralela, o aumento do emparelhamento é feito por somente 1 processador por vez, o que garante a corretude do algoritmo sem incorrrer em atraso significativo no tempo de execução. O desenvolvimento da implementação teve como antecedente uma experiência negativa de paralelização baseada no algoritmo de Micali e Vazirani. / Abstract: In this work we present the most important matching algorithms for general graphs and develop an efficient parallel implementation in practice based on Edmonds'matching algorithm. By practice we mean an efficient implementation on a shared memory multiprocessor. The implementation allows each processor to find augmenting paths assinchronously and independently of each other. Each matching augmentation is done by only one processor, and this makes the algorithm correct without causing significant delay in the execution time, in practice. The development of this implementation was made after a nega tive experience of paralelization based on the sequential algorithm of Micali and Vazirani. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: T.M. Viswanathan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-14T18:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Datta_Karabi_D.pdf: 1911726 bytes, checksum: 53a7f5d3f9aa2cb5a34874a76c56abb6 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Matemática

Ingeniero Civil Mecánico / Actualmente se investiga el desempeño de turbinas Tesla en la generación de energía de mineroductos de transporte de sólidos bajo presión, debido a que, además de ser una tecno- logía con huella de carbono nula, al ser el flujo paralelo a la superficie de los discos, estos minimizarían los daños por erosión, reduciendo los costos en mantención de los equipos. Por medio de simulaciones de fluido-dinámica computacional (CFD, por su sigla en inglés) se caracterizaron y compararon dos geometrías (con y sin listones radiales) de rotores de tur- binas Tesla, a través de sus curvas características de potencia, caída de presión y rendimiento v/s caudal, para distintas velocidades de giro. La metodología de trabajo consistió en utilizar una geometría compuesta por dos discos paralelos de 8[pulg] de diámetro, un espaciado de 1[pulg] y un diámetro de salida en uno de los discos de 2[pulg] de diámetro; ambos discos unidos por 4 pasadores. Con esta geometría se realizó una prueba de independencia de malla y se determinó el número de elementos que optimiza el tamaño de malla respecto a la calidad de los resultados. Luego se verificaron los resultados a partir de una geometría base, comparando los resultados de una única simu- lación de esta geometría con un desarrollo teórico modificado para ser adaptado al caso en estudio. Finalmente se simularon 60 casos, correspondientes a las 2 geometrías distintas, con 5 velocidades de giro y 6 caudales, para obtener a partir de ellos las curvas características de ambos rotores. Las simulaciones fueron desarrolladas utilizando mallas hexaédricas de aproximadamente 1.000.000 de elementos, con métricas de calidad de malla conservadoras para evitar tanto problemas de convergencia como posibles errores sistemáticos en los resultados. A partir de las curvas características se obtiene que con la geometría con listones radiales, las potencias son mayores, las caídas de presión son menores, y los rendimientos mayores respecto de los mismos parámetros evaluados en la geometría sin listones. En particular, los rendimientos de la geometría con listones son aproximadamente el doble de los de la geometría sin listones, variando de 20% a un caudal de 60[m3 /h], a 60% a 10[m3 /h]. De acuerdo a esto, las curvas sugieren que, solo teniendo en cuenta el punto de vista fluido-dinámico, la geometría con listones es más eficiente en la generación de energía. Al observar el campo de velocidades en una superficie cercana a los discos, se ve que al pasar entre los ribs y alrededor de los pasadores (zonas en que disminuye el área de paso del fluido) el flujo se acelera, pudiendo provocar un mayor desgaste por abrasión en los discos. Además, al agregar ribs, estos se ven impactados de forma perpendicular por el flujo, lo cual los expone a un mayor riesgo de desgaste por erosión. Finalmente, se encontraron las curvas de operación de las geometrías, las cuales permiten conocer el rendimiento y potencia de trabajo para una determinada combinación de caudal y velocidad de giro.

Orientador: Roberto de Alencar Lotufo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zampirolli_FranciscodeAssis_D.pdf: 1636054 bytes, checksum: 4a735d10a69d449de502f78d4b02f2e8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador : Arthur João Catto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação / Made available in DSpace on 2018-07-15T23:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_ManoelPedro_M.pdf: 2832255 bytes, checksum: e68862f99a54d53916202887880ae34f (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Esta dissertação faz uma discussão dos principais conceitos relacionados ao annazenamel1to de estruturas de dados em computadores a fluxo de dados dinâmicos e a relação destes conceitos com a arquitetura. Como exemplos de computadores que têm armazenamento de estruturas são apresentados os computadores a fluxo de dados da Universidade de Manchester e do MIT. Introduzimos a seguir uma nova organização para. suportar operações locais na unidade responsável pelo armazenamento de estruturas com o objetivo de aumentar o desempenho dos computadores a fluxo de dados. A avaliação parcial que realizamos sobre esta proposta baseia-se em resultados de simulação / Abstract: This dissertation makes a survey of the most important cOl1cepts related to stored data structures il1 tagged dataflow computers and studies their relation to the architecture. As examples of computers that have stored data structures it discusses the dataflow computers of Manchester and MIT. On the dissertation we propose local operations in the unit responsible for the storage of data structures as a way to increase the performance of dataflow computers. This proposal is partly evaluated on the basis of results obtained from simulation / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

O constante aumento da velocidade de processamento, devido principalmente à utilização de um número cada vez maior de processadores, tem propiciado grandes avanços no projeto e na construção de sistemas computacionais paralelos. Entretanto o desempenho de muitas aplicações é afetado pela latência das operações de Entrada e Saída de dados. Para solucionar esse problema, sistemas de arquivos paralelos, que oferecem acesso paralelo aos dados armazenados em diversos discos, vêm sendo desenvolvidos. O desenvolvimento desses sistemas complexos pode ser beneficiado pela adoção de Técnicas de Descrição Formal (TDFs), durante as fases de projeto e especificação dos mesmos, as quais podem ser aliadas a técnicas de implementação durante as demais fases. Neste sentido, este projeto propõe uma abordagem baseada em frameworks e na TDF Extended State Transition Language (Estelle), para a especificação formal, validação, implementação e teste de sistemas dessa categoria. Um framework conceitual que descreve um sistema funcional é apresentado, e dois estudos de caso são desenvolvidos dando origem a dois sistemas de arquivos derivados do framework. Uma metodologia para a validação, que usa ferramentas de simulação, é apresentada. Um dos estudos de caso é implementado semi-automaticamente, a partir de sua especificação formal Estelle, e comparações de desempenho com o mesmo sistema implementado manualmente são realizadas. / The constant increase of processing speed, mainly due to the use of a large number of processors, has allowed an improvement in the design and building of parallel computation systems. However, the performance of several types of applications is affected by the latency originated from Input/Output operations on data. In order to solve this problem parallel file systems, which allow parallel access to the data stored on a set of discs, have been developed. The design of such complex systems can benefit from the adoption of implementation techniques allied with Formal Description Techniques (FDTs). Aimed to introduce the use of FDTs in the development cycle of distributed parallel file systems, this work proposes an approach, based on framework and the FDT Extended State Transition Language (Estelle), for the formal specification, validation, implementation and testing of systems belonging to this domain. A conceptual framework that describes a basic functional system is presented, and two case studies are developed from it. A methodology for Estelle specification validation that makes use of simulation tools is also proposed in this work. One of the systems, developed as a case study, is semi-automatically implemented from its Estelle formal specification, and performance comparisons with a hand-coded implementation of the same system are done.

No description available.

La presente tesis tiene por objetivo la elaboración de un algoritmo para el análisis cinemático inverso de mecanismos en el espacio, el cual abarcar mecanismos clásicos y mecanismos empleados en la actualidad, tales como brazos robóticos. Con el fin de realizar el análisis cinemático de diversos mecanismos usando el mismo algoritmo, se plantea el uso de un método iterativo para la evaluación de las ecuaciones de movimiento. En este proceso se usan los parámetros de Euler como sistema de coordenadas generalizadas, así como la pseudo-inversión para la resolución de la inversión del jacobiano y el método de Newton-Raphson como método de minimización. Además, se presenta una librería de juntas para el modelamiento de diferentes tipos de juntas entre eslabones, permitiendo el estudio de diversos mecanismos. El algoritmo se implementa en el programa de Matlab, emplea archivos tipo texto para el ingreso de información y ofrece una interfaz tipo GUI para la obtención de diversas gráficas requeridas por el usuario. Durante la elaboración del algoritmo se presentaron dificultades en la eliminación de restricciones redundantes y evasión de singularidades del mecanismo, en específico en mecanismos contenidos en un plano. Esta dificultad fue superada empleando modelos depurados por parte del usuario. Para la validación del algoritmo se desarrollaron dos ejemplos de aplicación, un mecanismo clásico Biela-Manivela-Corredera y un brazo robótico tipo esférico. Los resultados obtenidos en estos ejemplos usando el algoritmo implementado y los obtenidos por otros autores son similares, apreciándose una adecuada correspondencia en los valores de posición, velocidad y aceleración. El algoritmo elaborado e implementado presenta subrutinas específicas y una librería de juntas que pueden ser empleados en un programa para el análisis cinemático y dinámico de mecanismos espaciales a ser desarrollado en un futuro. / Tesis

O constante aumento da velocidade de processamento, devido principalmente à utilização de um número cada vez maior de processadores, tem propiciado grandes avanços no projeto e na construção de sistemas computacionais paralelos. Entretanto o desempenho de muitas aplicações é afetado pela latência das operações de Entrada e Saída de dados. Para solucionar esse problema, sistemas de arquivos paralelos, que oferecem acesso paralelo aos dados armazenados em diversos discos, vêm sendo desenvolvidos. O desenvolvimento desses sistemas complexos pode ser beneficiado pela adoção de Técnicas de Descrição Formal (TDFs), durante as fases de projeto e especificação dos mesmos, as quais podem ser aliadas a técnicas de implementação durante as demais fases. Neste sentido, este projeto propõe uma abordagem baseada em frameworks e na TDF Extended State Transition Language (Estelle), para a especificação formal, validação, implementação e teste de sistemas dessa categoria. Um framework conceitual que descreve um sistema funcional é apresentado, e dois estudos de caso são desenvolvidos dando origem a dois sistemas de arquivos derivados do framework. Uma metodologia para a validação, que usa ferramentas de simulação, é apresentada. Um dos estudos de caso é implementado semi-automaticamente, a partir de sua especificação formal Estelle, e comparações de desempenho com o mesmo sistema implementado manualmente são realizadas. / The constant increase of processing speed, mainly due to the use of a large number of processors, has allowed an improvement in the design and building of parallel computation systems. However, the performance of several types of applications is affected by the latency originated from Input/Output operations on data. In order to solve this problem parallel file systems, which allow parallel access to the data stored on a set of discs, have been developed. The design of such complex systems can benefit from the adoption of implementation techniques allied with Formal Description Techniques (FDTs). Aimed to introduce the use of FDTs in the development cycle of distributed parallel file systems, this work proposes an approach, based on framework and the FDT Extended State Transition Language (Estelle), for the formal specification, validation, implementation and testing of systems belonging to this domain. A conceptual framework that describes a basic functional system is presented, and two case studies are developed from it. A methodology for Estelle specification validation that makes use of simulation tools is also proposed in this work. One of the systems, developed as a case study, is semi-automatically implemented from its Estelle formal specification, and performance comparisons with a hand-coded implementation of the same system are done.