Land use change (LUC) induces modifications on soil organic matter (SOM), which is one of the main source of uncertainty in life cycle assessments of biofuels. In Brazil, currently the world largest producer of sugarcane and second biggest producer of bioethanol, the potential negative effects of LUC has raised doubts about the sugarcane ethanol as a sustainable option. Recently, most of sugarcane expansion has been placed over extensive pastures. Therefore, we conducted a field study within the south-central Brazil, the largest sugarcane-producing region in the world, to evaluate the effects of the most common LUC sequence in sugarcane expansion areas (i.e., conversions from native vegetation to pasture and from pasture to sugarcane) on SOM. Our main hypothesis is that the conversion of degraded pastures to unburnt sugarcane enhance SOM quantity and quality from sites in Brazil. Long-term conversion from native vegetation to pasture induced significant C stock losses (1.01 Mg ha-1 yr-1). In contrast, the conversion from pasture to sugarcane increased C stocks at a rate of 1.97 Mg ha-1 yr-1 down to 0-1.0 m depth. In addition, our findings indicated that SOM assessments restricted to the surface soil layers can generate bias in studies regarding LUC. The main difference in SOM molecular composition undergoing the conversion pasture-sugarcane was the notably higher contribution from compounds associated to fresh litter inputs in sugarcane areas, probably related to the high litter input in sugarcane fields under green management in Brazil. The conversion of areas under native vegetation to pasture decreases both the labile C (LC) and the C management index (CMI), whilst the conversion of pasture to sugarcane increased the CMI according to all evaluated methods. Additionally, the method used to quantify LC and CMI is critical to infer about the LUC effects on SOM. The DayCent model estimated that the conversion native vegetation-pasture caused C losses of 0.34±0.03 Mg ha-1 yr-1, whilst the conversion pasture-sugarcane resulted in C gains of 0.16±0.04 Mg ha-1 yr-1 down to 0.3 m depth. Moreover, simulations showed C decreases of 0.19±0.04 Mg ha-1 yr-1 in sugarcane areas with straw removal for second-generation (2G) ethanol production. However, our analysis suggested that adoption of some best management practices can mitigate these losses, highlighting the application of organic amendments (+0.14±0.03 Mg C ha-1 yr-1). Overall, our study showed that the conversion of pastures to sugarcane has positive effects on SOM quantity and quality, increasing the C savings of Brazilian sugarcane ethanol. Moreover, our findings endorse the potential of sugarcane production to partially recover SOM in degraded pastures. However, most of these gains greatly depends on the high litter input in sugarcane fields under green management, and straw removal for 2G ethanol production is likely to potentially affect SOM in areas of sugarcane expansion in Brazil. Finally, based on land availability and positive effects on SOM, we believe that stakeholders involved with the governance of bioethanol expansion should consider ways to incentivize sugarcane expansion on degraded pastures in Brazil. / Alterações na matéria orgânica do solo (MOS) associadas à mudança de uso da terra (MUT) estão entre as principais fontes de incerteza em avaliações do ciclo de vida dos biocombustíveis. No Brasil, atualmente o maior produtor de cana-de-açúcar e o segundo maior produtor de bioetanol do mundo, os possíveis efeitos negativos da MUT geram questionamentos sobre a efetividade do bioetanol como uma opção sustentável. Grande parte da expansão da cana-de-açúcar ocorre em áreas de pastagem. Nesse sentido, conduziu-se um estudo no Centro-Sul do Brasil, a maior região produtora de cana-de-açúcar do mundo, objetivando-se avaliar os efeitos da MUT vegetação nativa - pastagem - cana-de-açúcar na MOS. A principal hipótese é que a conversão de pastagens degradadas para o cultivo da cana-de-açúcar melhore a qualidade e a quantidade da MOS. A conversão da vegetação nativa para pastagem induz significativas perdas de C no solo (1,01 Mg ha-1 ano-1). Já a conversão dessas pastagens para cana-de-açúcar associa-se a ganhos de C, a uma taxa de 1,97 Mg ha-1 ano-1 até 1m de profundidade. Além disso, avaliações da MOS restritas a camadas superficias relacionam-se a indesejáveis vieses em estudos de MUT. A principal diferença na composição molecular da MOS após a conversão de pastagens para cana-de-açúcar é o aumento na contribuição de formas menos estáveis de C, aspecto associado a alta adição de material vegetal ao solo em áreas de cana-de-açúcar sem queima. A conversão da vagetação nativa para pastagem diminui o C lábil (CL), bem como o índice de manejo de C (IMC), enquanto a conversão da pastagem para a cana-de-açúcar aumenta o IMC de acordo com todos os métodos avaliados. Nesse sentido, o método utilizado para quantificar o CL e o IMC é determinante ao se inferir sobre os efeitos da MUT na MOS. O modelo DayCent estimou que a conversão vegetação nativa-pastagem associa-se a perdas de C no solo de 0,34±0,03 Mg ha-1 ano-1, enquanto a conversão pastagem - cana-de-açúcar associa-se a ganhos de C a 0,16±0,04 Mg ha-1 ano-1 na camada de 0-0,3 m. Além disso, simulações mostraram decréscimos de 0,19±0,04 Mg ha-1 ano-1 do C do solo nas áreas de cana-de-açúcar com remoção de palha para produção de etanol de segunda gereção (2G). No entanto, a adoção de algumas práticas de manejo podem mitigar essas perdas, com destaque para a aplicação de vinhaça e torta de filtro (+0,14±0,03 Mg C ha-1 ano-1). Nosso estudo mostrou que a conversão de pastagens para cana-de-açúcar apresenta efeitos positivos na qualidade e na quantidade da MOS, favorecendo o balanço de C do etanol brasileiro. Nossos resultados endorsam o potencial da cana-de-açúcar em recuperar, parcialmente, os estoques de C em pastagens degradadas. No entanto, esses ganhos são altamente dependentes da alta adição de resíduos vegetais nas áreas de cana-de-açúcar, e a remoção de palha para produção de etanol 2G poderá afetar a MOS em áreas de expansão. Por fim, com base na disponibilidade de áreas e nos efeitos positivos sobre a MOS, meios para estimular a expansão da cana-de-açúcar em áreas de pastagem degradadas no Brasil devam ser considerados.

Land use change (LUC) induces modifications on soil organic matter (SOM), which is one of the main source of uncertainty in life cycle assessments of biofuels. In Brazil, currently the world largest producer of sugarcane and second biggest producer of bioethanol, the potential negative effects of LUC has raised doubts about the sugarcane ethanol as a sustainable option. Recently, most of sugarcane expansion has been placed over extensive pastures. Therefore, we conducted a field study within the south-central Brazil, the largest sugarcane-producing region in the world, to evaluate the effects of the most common LUC sequence in sugarcane expansion areas (i.e., conversions from native vegetation to pasture and from pasture to sugarcane) on SOM. Our main hypothesis is that the conversion of degraded pastures to unburnt sugarcane enhance SOM quantity and quality from sites in Brazil. Long-term conversion from native vegetation to pasture induced significant C stock losses (1.01 Mg ha-1 yr-1). In contrast, the conversion from pasture to sugarcane increased C stocks at a rate of 1.97 Mg ha-1 yr-1 down to 0-1.0 m depth. In addition, our findings indicated that SOM assessments restricted to the surface soil layers can generate bias in studies regarding LUC. The main difference in SOM molecular composition undergoing the conversion pasture-sugarcane was the notably higher contribution from compounds associated to fresh litter inputs in sugarcane areas, probably related to the high litter input in sugarcane fields under green management in Brazil. The conversion of areas under native vegetation to pasture decreases both the labile C (LC) and the C management index (CMI), whilst the conversion of pasture to sugarcane increased the CMI according to all evaluated methods. Additionally, the method used to quantify LC and CMI is critical to infer about the LUC effects on SOM. The DayCent model estimated that the conversion native vegetation-pasture caused C losses of 0.34±0.03 Mg ha-1 yr-1, whilst the conversion pasture-sugarcane resulted in C gains of 0.16±0.04 Mg ha-1 yr-1 down to 0.3 m depth. Moreover, simulations showed C decreases of 0.19±0.04 Mg ha-1 yr-1 in sugarcane areas with straw removal for second-generation (2G) ethanol production. However, our analysis suggested that adoption of some best management practices can mitigate these losses, highlighting the application of organic amendments (+0.14±0.03 Mg C ha-1 yr-1). Overall, our study showed that the conversion of pastures to sugarcane has positive effects on SOM quantity and quality, increasing the C savings of Brazilian sugarcane ethanol. Moreover, our findings endorse the potential of sugarcane production to partially recover SOM in degraded pastures. However, most of these gains greatly depends on the high litter input in sugarcane fields under green management, and straw removal for 2G ethanol production is likely to potentially affect SOM in areas of sugarcane expansion in Brazil. Finally, based on land availability and positive effects on SOM, we believe that stakeholders involved with the governance of bioethanol expansion should consider ways to incentivize sugarcane expansion on degraded pastures in Brazil. / Alterações na matéria orgânica do solo (MOS) associadas à mudança de uso da terra (MUT) estão entre as principais fontes de incerteza em avaliações do ciclo de vida dos biocombustíveis. No Brasil, atualmente o maior produtor de cana-de-açúcar e o segundo maior produtor de bioetanol do mundo, os possíveis efeitos negativos da MUT geram questionamentos sobre a efetividade do bioetanol como uma opção sustentável. Grande parte da expansão da cana-de-açúcar ocorre em áreas de pastagem. Nesse sentido, conduziu-se um estudo no Centro-Sul do Brasil, a maior região produtora de cana-de-açúcar do mundo, objetivando-se avaliar os efeitos da MUT vegetação nativa - pastagem - cana-de-açúcar na MOS. A principal hipótese é que a conversão de pastagens degradadas para o cultivo da cana-de-açúcar melhore a qualidade e a quantidade da MOS. A conversão da vegetação nativa para pastagem induz significativas perdas de C no solo (1,01 Mg ha-1 ano-1). Já a conversão dessas pastagens para cana-de-açúcar associa-se a ganhos de C, a uma taxa de 1,97 Mg ha-1 ano-1 até 1m de profundidade. Além disso, avaliações da MOS restritas a camadas superficias relacionam-se a indesejáveis vieses em estudos de MUT. A principal diferença na composição molecular da MOS após a conversão de pastagens para cana-de-açúcar é o aumento na contribuição de formas menos estáveis de C, aspecto associado a alta adição de material vegetal ao solo em áreas de cana-de-açúcar sem queima. A conversão da vagetação nativa para pastagem diminui o C lábil (CL), bem como o índice de manejo de C (IMC), enquanto a conversão da pastagem para a cana-de-açúcar aumenta o IMC de acordo com todos os métodos avaliados. Nesse sentido, o método utilizado para quantificar o CL e o IMC é determinante ao se inferir sobre os efeitos da MUT na MOS. O modelo DayCent estimou que a conversão vegetação nativa-pastagem associa-se a perdas de C no solo de 0,34±0,03 Mg ha-1 ano-1, enquanto a conversão pastagem - cana-de-açúcar associa-se a ganhos de C a 0,16±0,04 Mg ha-1 ano-1 na camada de 0-0,3 m. Além disso, simulações mostraram decréscimos de 0,19±0,04 Mg ha-1 ano-1 do C do solo nas áreas de cana-de-açúcar com remoção de palha para produção de etanol de segunda gereção (2G). No entanto, a adoção de algumas práticas de manejo podem mitigar essas perdas, com destaque para a aplicação de vinhaça e torta de filtro (+0,14±0,03 Mg C ha-1 ano-1). Nosso estudo mostrou que a conversão de pastagens para cana-de-açúcar apresenta efeitos positivos na qualidade e na quantidade da MOS, favorecendo o balanço de C do etanol brasileiro. Nossos resultados endorsam o potencial da cana-de-açúcar em recuperar, parcialmente, os estoques de C em pastagens degradadas. No entanto, esses ganhos são altamente dependentes da alta adição de resíduos vegetais nas áreas de cana-de-açúcar, e a remoção de palha para produção de etanol 2G poderá afetar a MOS em áreas de expansão. Por fim, com base na disponibilidade de áreas e nos efeitos positivos sobre a MOS, meios para estimular a expansão da cana-de-açúcar em áreas de pastagem degradadas no Brasil devam ser considerados.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados. / The study of the water flow and scalar transport in water reservoirs is important for the determination of the water quality during the initial stages of the reservoir filling and during the life of the reservoir. For this scope, a parallel 2D finite element code for solving the incompressible Navier-Stokes equations coupled with scalar transport was implemented using the message-passing programming model, in order to perform simulations of hidropower water reservoirs in a computer cluster environment. The spatial discretization is based on the MINI element that satisfies the Babuska-Brezzi (BB) condition, which provides sufficient conditions for a stable mixed formulation. All the distributed data structures needed in the different stages of the code, such as preprocessing, solving and post processing, were implemented using the PETSc library. The resulting linear systems were solved using the projection method implemented by an approximate block LU factorization. In order to increase the parallel performance in the solution of the linear systems, we employ the static condensation method for solving the intermediate velocity at the vertex and centroid nodes separately. We compare performance results of the static condensation method with the approach of solving the complete system. In our tests the static condensation method shows better performance for large problems, at the cost of an increased memory usage. Performance results for other intensive parts of the code in a computer cluster are also presented.

ALVES, Alexsandro de Oliveira. Integração de heurísticas lagrangeanas com algoritmos exatos para a otimização de particionamento de conjuntos. 2007. 49 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2007. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-20T18:05:04Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_aoalves.pdf: 434539 bytes, checksum: d7550e0ddf22c4c083e44734e59375f7 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-20T18:08:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_aoalves.pdf: 434539 bytes, checksum: d7550e0ddf22c4c083e44734e59375f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T18:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_aoalves.pdf: 434539 bytes, checksum: d7550e0ddf22c4c083e44734e59375f7 (MD5) Previous issue date: 2007 / In this work we evaluate both exact and heuristic methods for the set partitioning problem (SPP). These heuristics are based on greedy algorithms, tabu search and subgradient optimization. Computational experiments performed on benchmark instances of the problem indicate that our heuristics are competitive with existing ones from the literature in obtaining both lower and upper bounds of good quality in reasonable execution time. We use a Branch and Bound algorithm that allows to prove optimality of solutions obtained by our heuristics for a large set of benchmark instances of the SPP. Thus, we show that our heuristics are efficient in obtaining feasible solutions of good quality for this problem. / Neste trabalho avaliamos métodos heurísticos e exatos para o Problema de Particionamento de Conjuntos (PPC). Realizamos testes computacionais com heurísticas lagrangeanas baseadas em algoritmos gulosos, busca tabu e método de otimização pelo subgradiente. Os resultados obtidos, comparados com os da literatura, comprovam a eficiência de nossas heurísticas na obtenção de limites inferiores e superiores de boa qualidade, em tempo computacional razoável, para instâncias da literatura. Utilizamos um esquema de Branch and Bound para tentar resolver instâncias do PPC à otimalidade e para comprovar a qualidade dos resultados alcançados por nossas heurísticas.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados. / The study of the water flow and scalar transport in water reservoirs is important for the determination of the water quality during the initial stages of the reservoir filling and during the life of the reservoir. For this scope, a parallel 2D finite element code for solving the incompressible Navier-Stokes equations coupled with scalar transport was implemented using the message-passing programming model, in order to perform simulations of hidropower water reservoirs in a computer cluster environment. The spatial discretization is based on the MINI element that satisfies the Babuska-Brezzi (BB) condition, which provides sufficient conditions for a stable mixed formulation. All the distributed data structures needed in the different stages of the code, such as preprocessing, solving and post processing, were implemented using the PETSc library. The resulting linear systems were solved using the projection method implemented by an approximate block LU factorization. In order to increase the parallel performance in the solution of the linear systems, we employ the static condensation method for solving the intermediate velocity at the vertex and centroid nodes separately. We compare performance results of the static condensation method with the approach of solving the complete system. In our tests the static condensation method shows better performance for large problems, at the cost of an increased memory usage. Performance results for other intensive parts of the code in a computer cluster are also presented.

Orientador: Reinaldo José da Silva / Resumo: Nos últimos anos, os parasitas foram reconhecidos como importantes componentes dabiodiversidade global, dado os importantes papéis desempenhados por esses organismosem ecossistemas naturais. Embora o conhecimento sobre a diversidade de parasitas tenhaaumentado nas últimas décadas, o número de espécies de parasitas de peixes no Brasil érelativamente baixo quando comparado com a biodiversidade das espécies hospedeiras.Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo realizar um levantamento dabiodiversidade dos parasitas de peixes procedentes de quatro locais em uma área sob ainfluência de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) no rio Sapucaí-Mirim, Estado de SãoPaulo, Brasil, bem como avaliar a estrutura das comunidades de metazoários parasitas depeixes Characiformes e de quatro espécies do gênero Leporinus. Durante o período demarço de 2012 a julho de 2013, foram coletados 462 espécimes pertencentes a 16 espéciesde peixes das ordens Characiformes, Siluriformes, Gymnotiformes e Perciformes.Observou-se que 86,58% dos espécimes estavam parasitados por pelo menos um taxon demetazoário parasita. Os parasitas encontrados pertenciam a oito diferentes grupos(Myxozoa, Monogenea, Digenea, Cestoda, Nematoda, Acantocephala, Arthopoda eAnnelida), sendo coletado um total de 6.830 parasitas. Noventa e sete taxa de parasitasforam encontrados, sendo que a classe Monogenea foi o grupo que apresentou o maiornúmero de espécies, seguido do filo Nematoda e da s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recently, parasites have been recognized as important components of global biodiversitybecause the important roles played by these organisms in natural ecosystems. Althoughknowledge about the diversity of parasites has increased in recent decades, the number ofparasite species of fishes in Brazil is relatively low compared to the biodiversity of hostspecies. Thus, this study aimed to survey the biodiversity of fish parasites from foursampling sites in an area under the influence of Small Hydroelectric Power Plants in theSapucaí-Mirim River, São Paulo State, Brazil, as well as to evaluate the structure ofmetazoan parasite communities of Characiformes and four species of Leporinus sp. FromMarch 2012 to July 2013, 462 fish specimens of 16 species of Characiformes,Siluriformes, Perciformes, and Gymnotiformes were collected. It was observed that86.58% of fish specimens were parasitized by at least one metazoan parasite taxon. Theparasites found belonged to eight different groups (Myxozoa, Monogenea, Digenea,Cestoda, Nematoda, Acantocephala, Arthopoda and Annelida) and a total of 6,830parasites were collected and analyzed. Ninety-seven parasite taxa were found, andMonogenea was the group that had the highest number of species, followed by Nematodaand Digenea. The parasite communities of Characiformes showed mainly differencesamong the host species, although belonging to the same order or family. The sampling site,condition factor and the host body ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Esta tese apresenta a arquitetura de um sistema de aprendizado, com um escalonador de tarefas que possibilita a utilização de vários métodos de classificação e validação, permitindo a distribuição dessas tarefas entre os módulos do sistema. Esta arquitetura está estruturada de forma que classificações obtidas através de uma técnica sejam reutilizadas em paralelo pelo mesmo algoritmo ou por outras técnicas, produzindo novas classificações através do refinamento dos resultados alcançados e ampliando o uso em bases de dados com características diferentes. O sistema foi estruturado em quatro partes denominadas, respectivamente, Módulo de Inicialização, Módulo de Validação, Módulo de Refinamento e Módulo Especial de Escalonamento. Em cada módulo, podem ser usados vários algoritmos para atender aos seus objetivos. A estrutura deste sistema permite sua configuração, utilizando diversos métodos, inclusive com técnicas de inteligência artificial. Com isso, é possível a obtenção de resultados mais precisos por meio da escolha do melhor método para cada caso. Os resultados apresentados neste trabalho foram obtidos a partir de bases conhecidas na literatura, o que possibilita comparar as implementações dos métodos tradicionais que foram adicionadas ao sistema e, principalmente, verificar a qualidade dos refinamentos produzidos pela integração de técnicas diferentes. Os resultados demonstram que através de um sistema de aprendizado, minimiza-se a complexidade na análise de grandes bases de dados, permitindo verificar bases com estruturas diferentes e aumentar os métodos aplicados na análise de cada estrutura. Isto favorece a comparação entre os métodos e proporciona resultados mais confiáveis. Para uniformizar os dados provenientes de bases distintas, foi elaborada a modelagem de dados do sistema, o que favorece a escalabilidade do sistema de maneira uniforme. / This thesis presents the architecture of a System Learning with a task scheduler, which makes possible the utilization of several classification and validation methods, allowing the distribution of tasks between the module systems. This architecture is structured of such way that the classifications obtained through a specific technique can be reutilized in parallel by the same algorithm or by other techniques, producing new classifications through the refinement of the results achieved and expanding the use in databases with different characteristics. The system was structured in four parts denominated, respectively, Initialization module; Validation module; Refinement module; and Especial scheduling module. In each module, various algorithms can be employed to reach its objectives. The structure of this system allows its configuration, utilizing various methods, including artificial intelligence techniques. Thus, it is possible to obtain more precise results through the choice of the best method to each case. The results presented in this work were obtained from basis that are known in the literature, which allows to compare the implementations of the traditional methods that were added to the system and, especially, to verify the quality of the refinements produced by the integration of different techniques. The results demonstrated that through a learning system, the complexity of the analysis of great databases is minimized, allowing to verify basis with different structures and to increase the methods applied in the analysis of each structure. It favors the comparison between the methodologies and provides more reliable results. To standardize the data originated of distinct bases, the data modelling system was elaborated, which will favor the uniform scalability of the system.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao thiago b de oliveira 2010.pdf: 575961 bytes, checksum: 7a5a7e195780fa853d33c7629520df2a (MD5) Previous issue date: 2010-12-15 / The demand for spatial data processing systems that support the creation of massive applications has steadily grown in the increasingly ubiquitous computing world. These demands aims to explore the large amount of existing data to assist people s daily lives and provide new tools for business and government. Most of the current solutions to process spatial data do not meet the scalability needed, and thus new solutions that efficiently use distributed computing resources are needed. This work presents a distributed and scalable system called DSI-RTree, which implements a distributed index to process spatial data in a cluster of computers. We also have done a review of details related to the construction of the distributed spatial index, by addressing issues such as the size of data partitions, how that partitions are distributed and the impact of these definitions in the message flow on the cluster. An equation to calculate the size of the partitions based on the size of data sets is proposed, to ensure efficiently query processing on the proposed architecture. We have done some experiments running window queries in spatial data sets of 33,000 and 158,000 polygons and the results showed a scalability greater than linear. / Em face de um mundo computacional ubíquo cada vez mais possível, tem crescido constantemente a necessidade de sistemas de processamento de dados espaciais que suportem a criação de aplicações massivas para explorar a grande quantidade de dados existente, a fim de auxiliar a vida cotidiana das pessoas e prover novas ferramentas para empresas e governo. Soluções atuais de processamento, em sua maioria, não possuem a escalabilidade necessária para atender esta demanda e novas soluções distribuídas que usam eficientemente os recursos computacionais são necessárias. Este trabalho apresenta o DSIRTree, um sistema distribuído e escalável, que implementa a indexação e processamento distribuído de dados espaciais em um cluster de computadores. Uma avaliação de parâmetros da construção do índice espacial distribuído é realizada, abordando aspectos como o tamanho das partições criadas, a forma de distribuição destas partições e o impacto destas definições na troca de mensagens entre as máquinas do cluster. Uma fórmula para cálculo do tamanho das partições conforme o tamanho dos datasets é proposta, a fim de garantir eficiência no processamento de consultas na arquitetura projetada. Testes práticos do sistema mostraram uma escalabilidade maior que linear no processamento de consultas de janela em datasets espaciais de 32 e 158 mil polígonos.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Neste trabalho avaliamos mÃtodos heurÃsticos e exatos para o Problema de Particionamento de Conjuntos (PPC). Realizamos testes computacionais com heurÃsticas lagrangeanas baseadas em algoritmos gulosos, busca tabu e mÃtodo de otimizaÃÃo pelo subgradiente. Os resultados obtidos, comparados com os da literatura, comprovam a eficiÃncia de nossas heurÃsticas na obtenÃÃo de limites inferiores e superiores de boa qualidade, em tempo computacional razoÃvel, para instÃncias da literatura. Utilizamos um esquema de Branch and Bound para tentar resolver instÃncias do PPC ÃÂotimalidade e para comprovar a qualidade dos resultados alcanÃados por nossas heurÃsticas. / In this work we evaluate both exact and heuristic methods for the set partitioning problem (SPP). These heuristics are based on greedy algorithms, tabu search and subgradient optimization. Computational experiments performed on benchmark instances of the problem indicate that our heuristics are competitive with existing ones from the literature in obtaining both lower and upper bounds of good quality in reasonable execution time. We use a Branch and Bound algorithm that allows to prove optimality of solutions obtained by our heuristics for a large set of benchmark instances of the SPP. Thus, we show that our heuristics are efficient in obtaining feasible solutions of good quality for this problem.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2017-11-28T21:38:06Z No. of bitstreams: 1 dissertacao-versao-final.pdf: 2717503 bytes, checksum: a1476bba65482b40daa1a139191ea912 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T21:38:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao-versao-final.pdf: 2717503 bytes, checksum: a1476bba65482b40daa1a139191ea912 (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / With the popularization of databases containing objects with spatial and textual information (spatio-textual object), the interest in new queries and techniques for retrieving these objects have increased. In this scenario, the main query is the the top-k spatio-textual query. This query retrieves the k best spatio-textual objects considering the distance of the object to the query location and the textual similarity between the query keywords and the textual information of the objects. However, most the studies related to top-k spatio-textual query are performed in centralized environments, not addressing real world problems such as scalability. In this paper, we study different strategies for partitioning the data and processing the top-k spatio-textual query in a distributed environment. We evaluate each strategy in a real distributed environment, employing real datasets. / Com a populariza??o de bases de dados contendo objetos que possuem informa??o espacial e textual (objeto espa?o-textual), aumentou o interesse por novas consultas e t?cnicas capazes de recuperar esses objetos de forma eficiente. Uma das principais consultas para objetos espa?o-textuais ? a consulta espa?o-textual top-k. Essa consulta visa recuperar os k melhores objetos considerando a dist?ncia do objeto at? um local informado na consulta e a similaridade textual entre palavras-chave de busca e a informa??o textual dos objetos. No entanto, a maioria dos estudos para consultas espa?o-textual top-k assumem ambientes centralizados, n?o abordando problemas frequentes em aplica??es do mundo real como escalabilidade. Nesta disserta??o s?o estudadas diferentes formas de particionar os dados e o impacto destes particionamentos no processamento da consulta espa?o-textual top-k em um ambiente distribu?do. Todas as estrat?gias propostas s?o avaliadas em um ambiente distribu?do real, utilizando dados reais.