Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Matemática e Computação Científica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:59:39Z : No. of bitstreams: 1 184656.pdf: 2334470 bytes, checksum: e11d5ac54b686be05b59e830b2abf741 (MD5) / Neste trabalho apresentamos alguns aspectos computacionais e testes

[pt] A determinação automática e ótima de uma topologia é um passo muito importante dentro do processo da otimização de estruturas. Normalmente, a busca da topologia ótima é o primeiro passo para a definição da configuração da estrutura, pois é nela que é encontrada uma distribuição ótima de material dentro de um domínio pré-estabelecido. Esta dissertação tem como objetivo apresentar uma metodologia simples de otimização topológica, dado um sistema estrutural, definido por suas condições de apoio, carregamento e um domínio de projeto. Tipicamente, um problema de otimização topológica procura obter uma conectividade ótima da estrutura em um domínio de projeto visando minimizar a flexibilidade (ou maximizar a rigidez) com restrição no volume total da estrutura. Desde a introdução dos métodos de homogeneização o campo de pesquisa na área de otimização topológica aumentou e novos critérios estão sendo desenvolvidos. Nesta dissertação é apresentada uma metodologia para a solução de problemas de otimização topológica de estruturas no meio contínuo. A parametrização do tensor constitutivo é feita através de materiais do tipo SIMP (Solid Isotropic Microstruture with Penalty). O problema matemático proposto é o de minimização do volume total da estrutura com restrição no trabalho externo, além de obedecer implicitamente às restrições de equilíbrio e conectividade da estrutura. A análise estática da estrutura é realizada pelo Métodos dos Elementos Finitos utilizando o programa FEMOOP (Finit Element Method - Object Oriented Program) desenvolvido pelo grupo de pesquisa em computação gráfica do DEC/PUC-Rio. Vários métodos são sugeridos para a resolução do problema matemático de otimização topológica. Entre eles encontram-se métodos puramente heurísticos e métodos amparados por uma base matemática sólida. Nesta dissertação, o problema de otimização topológica é resolvido através de técnicas de programação matemática e é resolvido através da técnica de programação seqüencial convexa, utilizando o algoritmo do Método das Assíntotas Móveis (MMA). O desenvolvimento de um programa de computador em otimização topológica, permitiu determinar de maneira automática uma topologia ótima, bem como o estudo de algoritmos de solução e critérios de otimização topológica foi de grande importância para uma maior compreensão de modelos estruturais. / [en] Automatic and optimal determination of a topology is a crucial step in the process of structural optimization. Usually, the search for an optimal topology is the first step for the definition of the structure layout, found as an optimal distribution of material inside of a pre- established domain. This dissertation has as an objective to present a simple methodology for topology optimization, given a structural system, defined by support conditions, load and a design domain.Typically, a problem of topology optimization tries to obtain an optimum connectivity of the structure in a design domain, seeking to minimize the compliance (or maximize the stiffness) with constraints over the total volume of the structure. Since the introduction of homogenization methods,the research field in the area of topology optimization increased and new criteria are being developed.In this dissertation a methodology is presented for the solution of problems of topology optimization of structures in a continuum medium. The parametrization of the constitutive tensor is made through materials of the type SIMP (Solid Isotropic Microstruture with Penalty). The proposed mathematical problem is of minimization of the total volume of the structure with constraint to the external work while obeying implicitly the equilibrium constraints and connectivity of the structure. The static analysis of the structure is accomplished by the Finite Elements Method using the program FEMOOP (Finite Element Method - Object Oriented Program) developed by the research group in computer graphics of DEC/PUC-Rio.Several methods are suggested for the resolution of the mathematical problem of topology optimization. Among them there are some purely heuristic and others aided by a solid mathematical base. In this dissertation, the problem of topology optimization is solved through techniques of mathematical programming, applying the technique of convex sequential programming, using the algorithm of the Method of Moving Asymptots (MMA).The development of a computer program in topology optimization allowed us to determine automatically an optimal topology, and the study of solution algorithms and criteria of topology optimization were of great importance to a larger understanding of structural models.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T10:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:05:17Z : No. of bitstreams: 1 102009.pdf: 1576140 bytes, checksum: 4e4d8c44bf1ff6c960deabe5a971b3db (MD5) / Apresenta um panorama das redes de interconexão dos multicomputadores, descreve características de paralelismo, comunicação e ambientes de programação de linguagens de programação paralela como CSP, Occam, Joyce e SuperPascal, apresenta um simulador e o sistema operacional do multicomputador utilizado como plataforma de trabalho, denominado Nó Paralelo, aborda a implementação da linguagem de programação SuperPascal, cuja criação de processos e comunicação entre eles se adaptam adequadamente à topologia dinâmica dessa máquina, estendendo o seu emprego com uma linguagem de programação paralela, contribuindo dessa forma, para alcançar um dos principais objetivos do projeto desse multicomputador que é a construção de um ambiente completo para programação paralela.

O trabalho descreve a implementação do Sistema Pascal Concorrente de Brinch Hansen no minicomputador LABO-B034 (Nixdorf B870/1). O sistema e composto por Bois compiladores - um para Pascal Concorrente a outro Para Pascal Seqüencial - o um sistema operacional básico, mono-usuário, clue Paden' ser usados Para desenvolvimento de outros sistemas operacionais, em linguagem de alto nível. 0 trabalho de implementação inclui o estudo do sistema de Brinch Hansen, a criação de dois programas em Assembler do LABO-8034 - um "kernel", clue executa as funções básicas do sistema, e um interpretador para o código virtual morado pelos compitadores - e a definição a inicialização de um disco com o sistema. / The implementation of the Brinch Hansen's Concurrent Pascal System on the LABO-8034 computer (Nixdorf 8870/1) is described. The system comprises two compilers - the Concurrent Pascal compiler and the Sequential Pascal compiler - and a basic operating system, single user oriented, suitable for the development of operating systems using a high level language (Pascal). The work includes the understanding of the Brinch Hansen's system, the development of two assembly programs - a kernel that executes the basic functions of operating systems and an interpreter for the virtual code generated by the Pascal compilers - and also the definition and generatic of the system.

Pesquisas recentes na área de especificação são enfáticas no use pratico de especificações formais no projeto de programas. Uma maneira de satisfazer isto, e providenciando linguagens de especificação que sejam acessíveis simultaneamente a projetistas, a especificadores e a programadores. A abordagem Larch esta orientada a especificação de módulos de programas a serem implementados em uma linguagem de programação particular. Cada especificação Larch tem dois componentes: uma escrita em uma linguagem derivada de uma linguagem de programação, chamada Linguagem de Interface Larch; e outra escrita em uma linguagem comum e independente de qualquer linguagem de programação, chamada Linguagem Compartilhada Larch. Abstrações são formuladas na linguagem Compartilhada. As linguagens de Interface (orientadas a predicados) são usadas para descrever o comportamento de procedimentos. As descrições dadas nas linguagens de interface são dadas em termos destas abstrações e podem também incluir manipulações de erros, situações de exceção e limites de implementação. Este trabalho apresenta um estudo da família de linguagens Larch e uma aplicação das mesmas a um problema prático. Na primeira parte, faz-se uma descrição da Linguagem Compartilhada Larch (sintaxe, semântica, consistência, completeza, gramática, núcleo) a das linguagens de Interface Larch com exemplos orientados a linguagem de programação Pascal. Na segunda parte, apresenta - se a especificação do modelo relacional para banco de dados, também orientado a programadores em Pascal. O núcleo desta especificação esta contida em [GUT 85) e é um conjunto de módulos de relações e estruturas matemáticas. Depois segue a especificação de conjunto, lista, duas, relação e banco de dados relacional. Cada especificação, al6m das duas componentes já mencionadas tem uma parte de comentários que é utilizada somente para fins didáticos e entender melhor a especificação. / Recent research on the specification area is emphatic on the practical use of formal specifications in programs design. One way to satisfy this, is the supply of specification languages that could be accessible simultaneously to designers, specifiers and programmers. The Larch approach is geared towards specifying program modules to be implemented in particular programming languages. Each Larch specification has two components: one written in a language derived from a programming language, called Larch Interface Language; and another component written in a language independent of any programming language, called Larch Shared Language. Abstractions are formulated in the Shared Language. The Interface Language (predicate-oriented) is used to describe the intended behaviour of procedures. Descriptions given in the interface languages are given in terms of those abstractions and might also include error and exception handling situations and implementation limits. This work presents a study of the family of Larch Languages and their aplication to a practical problem. The first part is a description of Larch Shared Language (syntax, semantics, consistency, completeness, grammar, kernel) and Larch Interface Language with examples oriented to Pascal programming language. The second part presents the specification of the relational model for databse, also oriented to Pascal programmers. The kernel of this specification is taken from [GUT 85) and is a modules set of relations and mathematical structures. This is followed by specification of concept of set, list, tuple, relation and relational database. Each specification, besides the two component mentioned above, has a commentary used only for didactic purpose and to explain better the specification.

O trabalho descreve a implementação do Sistema Pascal Concorrente de Brinch Hansen no minicomputador LABO-B034 (Nixdorf B870/1). O sistema e composto por Bois compiladores - um para Pascal Concorrente a outro Para Pascal Seqüencial - o um sistema operacional básico, mono-usuário, clue Paden' ser usados Para desenvolvimento de outros sistemas operacionais, em linguagem de alto nível. 0 trabalho de implementação inclui o estudo do sistema de Brinch Hansen, a criação de dois programas em Assembler do LABO-8034 - um "kernel", clue executa as funções básicas do sistema, e um interpretador para o código virtual morado pelos compitadores - e a definição a inicialização de um disco com o sistema. / The implementation of the Brinch Hansen's Concurrent Pascal System on the LABO-8034 computer (Nixdorf 8870/1) is described. The system comprises two compilers - the Concurrent Pascal compiler and the Sequential Pascal compiler - and a basic operating system, single user oriented, suitable for the development of operating systems using a high level language (Pascal). The work includes the understanding of the Brinch Hansen's system, the development of two assembly programs - a kernel that executes the basic functions of operating systems and an interpreter for the virtual code generated by the Pascal compilers - and also the definition and generatic of the system.

Pesquisas recentes na área de especificação são enfáticas no use pratico de especificações formais no projeto de programas. Uma maneira de satisfazer isto, e providenciando linguagens de especificação que sejam acessíveis simultaneamente a projetistas, a especificadores e a programadores. A abordagem Larch esta orientada a especificação de módulos de programas a serem implementados em uma linguagem de programação particular. Cada especificação Larch tem dois componentes: uma escrita em uma linguagem derivada de uma linguagem de programação, chamada Linguagem de Interface Larch; e outra escrita em uma linguagem comum e independente de qualquer linguagem de programação, chamada Linguagem Compartilhada Larch. Abstrações são formuladas na linguagem Compartilhada. As linguagens de Interface (orientadas a predicados) são usadas para descrever o comportamento de procedimentos. As descrições dadas nas linguagens de interface são dadas em termos destas abstrações e podem também incluir manipulações de erros, situações de exceção e limites de implementação. Este trabalho apresenta um estudo da família de linguagens Larch e uma aplicação das mesmas a um problema prático. Na primeira parte, faz-se uma descrição da Linguagem Compartilhada Larch (sintaxe, semântica, consistência, completeza, gramática, núcleo) a das linguagens de Interface Larch com exemplos orientados a linguagem de programação Pascal. Na segunda parte, apresenta - se a especificação do modelo relacional para banco de dados, também orientado a programadores em Pascal. O núcleo desta especificação esta contida em [GUT 85) e é um conjunto de módulos de relações e estruturas matemáticas. Depois segue a especificação de conjunto, lista, duas, relação e banco de dados relacional. Cada especificação, al6m das duas componentes já mencionadas tem uma parte de comentários que é utilizada somente para fins didáticos e entender melhor a especificação. / Recent research on the specification area is emphatic on the practical use of formal specifications in programs design. One way to satisfy this, is the supply of specification languages that could be accessible simultaneously to designers, specifiers and programmers. The Larch approach is geared towards specifying program modules to be implemented in particular programming languages. Each Larch specification has two components: one written in a language derived from a programming language, called Larch Interface Language; and another component written in a language independent of any programming language, called Larch Shared Language. Abstractions are formulated in the Shared Language. The Interface Language (predicate-oriented) is used to describe the intended behaviour of procedures. Descriptions given in the interface languages are given in terms of those abstractions and might also include error and exception handling situations and implementation limits. This work presents a study of the family of Larch Languages and their aplication to a practical problem. The first part is a description of Larch Shared Language (syntax, semantics, consistency, completeness, grammar, kernel) and Larch Interface Language with examples oriented to Pascal programming language. The second part presents the specification of the relational model for databse, also oriented to Pascal programmers. The kernel of this specification is taken from [GUT 85) and is a modules set of relations and mathematical structures. This is followed by specification of concept of set, list, tuple, relation and relational database. Each specification, besides the two component mentioned above, has a commentary used only for didactic purpose and to explain better the specification.

O trabalho descreve a implementação do Sistema Pascal Concorrente de Brinch Hansen no minicomputador LABO-B034 (Nixdorf B870/1). O sistema e composto por Bois compiladores - um para Pascal Concorrente a outro Para Pascal Seqüencial - o um sistema operacional básico, mono-usuário, clue Paden' ser usados Para desenvolvimento de outros sistemas operacionais, em linguagem de alto nível. 0 trabalho de implementação inclui o estudo do sistema de Brinch Hansen, a criação de dois programas em Assembler do LABO-8034 - um "kernel", clue executa as funções básicas do sistema, e um interpretador para o código virtual morado pelos compitadores - e a definição a inicialização de um disco com o sistema. / The implementation of the Brinch Hansen's Concurrent Pascal System on the LABO-8034 computer (Nixdorf 8870/1) is described. The system comprises two compilers - the Concurrent Pascal compiler and the Sequential Pascal compiler - and a basic operating system, single user oriented, suitable for the development of operating systems using a high level language (Pascal). The work includes the understanding of the Brinch Hansen's system, the development of two assembly programs - a kernel that executes the basic functions of operating systems and an interpreter for the virtual code generated by the Pascal compilers - and also the definition and generatic of the system.

Pesquisas recentes na área de especificação são enfáticas no use pratico de especificações formais no projeto de programas. Uma maneira de satisfazer isto, e providenciando linguagens de especificação que sejam acessíveis simultaneamente a projetistas, a especificadores e a programadores. A abordagem Larch esta orientada a especificação de módulos de programas a serem implementados em uma linguagem de programação particular. Cada especificação Larch tem dois componentes: uma escrita em uma linguagem derivada de uma linguagem de programação, chamada Linguagem de Interface Larch; e outra escrita em uma linguagem comum e independente de qualquer linguagem de programação, chamada Linguagem Compartilhada Larch. Abstrações são formuladas na linguagem Compartilhada. As linguagens de Interface (orientadas a predicados) são usadas para descrever o comportamento de procedimentos. As descrições dadas nas linguagens de interface são dadas em termos destas abstrações e podem também incluir manipulações de erros, situações de exceção e limites de implementação. Este trabalho apresenta um estudo da família de linguagens Larch e uma aplicação das mesmas a um problema prático. Na primeira parte, faz-se uma descrição da Linguagem Compartilhada Larch (sintaxe, semântica, consistência, completeza, gramática, núcleo) a das linguagens de Interface Larch com exemplos orientados a linguagem de programação Pascal. Na segunda parte, apresenta - se a especificação do modelo relacional para banco de dados, também orientado a programadores em Pascal. O núcleo desta especificação esta contida em [GUT 85) e é um conjunto de módulos de relações e estruturas matemáticas. Depois segue a especificação de conjunto, lista, duas, relação e banco de dados relacional. Cada especificação, al6m das duas componentes já mencionadas tem uma parte de comentários que é utilizada somente para fins didáticos e entender melhor a especificação. / Recent research on the specification area is emphatic on the practical use of formal specifications in programs design. One way to satisfy this, is the supply of specification languages that could be accessible simultaneously to designers, specifiers and programmers. The Larch approach is geared towards specifying program modules to be implemented in particular programming languages. Each Larch specification has two components: one written in a language derived from a programming language, called Larch Interface Language; and another component written in a language independent of any programming language, called Larch Shared Language. Abstractions are formulated in the Shared Language. The Interface Language (predicate-oriented) is used to describe the intended behaviour of procedures. Descriptions given in the interface languages are given in terms of those abstractions and might also include error and exception handling situations and implementation limits. This work presents a study of the family of Larch Languages and their aplication to a practical problem. The first part is a description of Larch Shared Language (syntax, semantics, consistency, completeness, grammar, kernel) and Larch Interface Language with examples oriented to Pascal programming language. The second part presents the specification of the relational model for databse, also oriented to Pascal programmers. The kernel of this specification is taken from [GUT 85) and is a modules set of relations and mathematical structures. This is followed by specification of concept of set, list, tuple, relation and relational database. Each specification, besides the two component mentioned above, has a commentary used only for didactic purpose and to explain better the specification.

Em vista da maior complexidade da programação paralela e distribuída em relação à programação de ambientes centralizados, novas ferramentas vêm sendo construídas com o objetivo de auxiliar o programador desses ambientes a desempenhar sua tarefa de formas mais eficazes e produtivas. Uma das ferramentas que há algum tempo tem sido usada na programação centralizada e aos poucos está sendo empregada também na programação concorrente é a programação visual. A programação visual se vale da presença de elementos visuais na especificação dos programas como peças chaves do processo de desenvolvimento de software. No caso específico da programação concorrente, a programação visual é especialmente útil pela capacidade que os gráficos têm de representar de forma mais adequada estruturas bidimensionais. Um programa concorrente, por relacionar no espaço diversos elementos com seus próprios fluxos de execução, faz surgir duas dimensões de análise que são mais difíceis de serem observadas através de programas textuais. Atualmente existem ferramentas de programação visual paralela e distribuída, mas a ênfase é dada na programação paralela, sem muita atenção a aplicações de sistemas abertos ou cliente-servidor. Além disso, tais ferramentas sofrem da falta de apoio à engenharia do software. Considerando essas deficiências, este trabalho apresenta uma ferramenta de programação visual para o desenvolvimento de aplicações compostas por objetos distribuídos que ofereça também a possibilidade de aplicar os principais conceitos da engenharia de software, como reutilização e orientação a objeto. Nesta ferramenta, o programador especifica de maneira visual a estrutura do seu programa, insere o código textual para a lógica da aplicação e o ambiente se encarrega do tratamento da distribuição e da comunicação de mais baixo nível. A aplicação é representada como um grafo dirigido, onde os nodos representam os objetos distribuídos e os arcos indicam os relacionamentos existentes entre esses objetos. A especificação dos programas é modular, baseando-se na reunião de componentes reutilizáveis, o que torna o sistema altamente configurável e extensível. Tanto a implementação da ferramenta quanto o código das aplicações geradas usam a linguagem de programação Java. A linguagem de programação visual projetada não especifica detalhes a respeito de como irá funcionar a comunicação e distribuição dos objetos. Portanto, foram implementados componentes para comunicação e outros recursos de programação distribuída, como locks e dados globais para serem usados nas aplicações. Para validar os principais objetivos da ferramenta, foram implementados alguns exemplos de aplicações distribuídas, como um pequeno sistema de bate-papo.