Otimização por enxame de partículas em arquiteturas paralelas de alto desempenho.

A Otimização por Enxame de Partículas (PSO, Particle Swarm Optimization) é uma técnica de otimização que vem sendo utilizada na solução de diversos problemas, em diferentes áreas do conhecimento. Porém, a maioria das implementações é realizada de modo sequencial. O processo de otimização necessita de um grande número de avaliações da função objetivo, principalmente em problemas complexos que envolvam uma grande quantidade de partículas e dimensões. Consequentemente, o algoritmo pode se tornar ineficiente em termos do desempenho obtido, tempo de resposta e até na qualidade do resultado esperado. Para superar tais dificuldades, pode-se utilizar a computação de alto desempenho e paralelizar o algoritmo, de acordo com as características da arquitetura, visando o aumento de desempenho, a minimização do tempo de resposta e melhoria da qualidade do resultado final. Nesta dissertação, o algoritmo PSO é paralelizado utilizando três estratégias que abordarão diferentes granularidades do problema, assim como dividir o trabalho de otimização entre vários subenxames cooperativos. Um dos algoritmos paralelos desenvolvidos, chamado PPSO, é implementado diretamente em hardware, utilizando uma FPGA. Todas as estratégias propostas, PPSO (Parallel PSO), PDPSO (Parallel Dimension PSO) e CPPSO (Cooperative Parallel PSO), são implementadas visando às arquiteturas paralelas baseadas em multiprocessadores, multicomputadores e GPU. Os diferentes testes realizados mostram que, nos problemas com um maior número de partículas e dimensões e utilizando uma estratégia com granularidade mais fina (PDPSO e CPPSO), a GPU obteve os melhores resultados. Enquanto, utilizando uma estratégia com uma granularidade mais grossa (PPSO), a implementação em multicomputador obteve os melhores resultados.

Estudo do comportamento dinâmico de edifícios mistos (aço-concreto) submetidos à ação não determinística do vento.

Considerando-se um cenário econômico bastante favorável em conjunto com avanços tecnológicos da ciência dos materiais e processos construtivos, nos últimos trinta anos, as cidades brasileiras têm apresentado um crescimento substancial, no que diz respeito à construção de edifícios residenciais e comerciais de múltiplos andares. Nos dias de hoje, estes edifícios apresentam níveis de esbeltez elevados e têm sido construídos com estruturas cada vez mais arrojadas englobando a experiência e o conhecimento dos engenheiros civis. Deste modo, o principal objetivo dos projetistas está associado à concepção de estruturas mais leves, nas quais o projeto estrutural requer um conhecimento teórico substancial, objetivando tornar compatíveis os requisitos arquitetônicos com as condições necessárias para a estabilidade. Assim sendo, o objetivo deste trabalho de pesquisa é o de investigar o comportamento estrutural estático e dinâmico de um edifício misto (aço-concreto) de 20 pavimentos quando submetido às ações dinâmicas do vento não determinísticas. Deste modo, no desenvolvimento do modelo computacional são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa ANSYS. Para tal, o estudo apresenta os resultados de uma análise não linear geométrica para ações de serviço. A resposta dinâmica não determinística do modelo estrutural investigado, em termos dos valores máximos médios dos deslocamentos e das acelerações, foi obtida e comparada com os valores limites propostos por normas e recomendações de projeto.

DistributedCL: middleware de processamento distribuído em GPU com interface da API OpenCL.

Este trabalho apresenta a proposta de um middleware, chamado DistributedCL, que torna transparente o processamento paralelo em GPUs distribuídas. Com o suporte do middleware DistributedCL uma aplicação, preparada para utilizar a API OpenCL, pode executar de forma distribuída, utilizando GPUs remotas, de forma transparente e sem necessidade de alteração ou nova compilação do seu código. A arquitetura proposta para o middleware DistributedCL é modular, com camadas bem definidas e um protótipo foi construído de acordo com a arquitetura, onde foram empregados vários pontos de otimização, incluindo o envio de dados em lotes, comunicação assíncrona via rede e chamada assíncrona da API OpenCL. O protótipo do middleware DistributedCL foi avaliado com o uso de benchmarks disponíveis e também foi desenvolvido o benchmark CLBench, para avaliação de acordo com a quantidade dos dados. O desempenho do protótipo se mostrou bom, superior às propostas semelhantes, tendo alguns resultados próximos do ideal, sendo o tamanho dos dados para transmissão através da rede o maior fator limitante.

Ensino de história da educação nas universidades estaduais do Paraná: institucionalização, saberes e agentes (1962-1998)

Ao considerar a disciplina História da Educação na circunstância e na experiência do ensino emergiu a pergunta Que História é essa?, um disparador que provocou a proposta da pesquisa apresentada no doutorado em educação. Procurou-se analisar o arranjo disciplinar, considerando as circunstâncias na composição do currículo de formação dos professores. Foi elaborado um conjunto de interrogações-guia, a saber: Como a História da Educação foi constituída em saber escolar? Quais referências implicaram sua composição? Como a disciplina foi desenvolvida? Que tipos de práticas foram favorecidas no seu desenvolvimento? Que sujeitos foram responsáveis por sua oferta? O problema da constituição histórica da disciplina História da Educação configurou a arquitetura do trabalho de tese, que assumiu a experiência particular de organização da disciplina História da Educação na Universidade Estadual de Londrina, entre 1962 e 1998, assumida aqui, como referência para uma análise local e geral desse dispositivo no campo da Historiografia da Educação. A trama tecida nessa pesquisa se entrelaça na rede de reflexões e debates sobre o tema em âmbito local e nacional. Como chave para análise do problema, operou-se com uma tripla dimensão, a saber; a dimensão institucional, a dimensão dos sujeitos e a dimensão dos saberes. Essa chave se configurou como recurso metodológico, entendendo que tais dimensões não encontram-se separadas e sim implicadas, configurando trama histórica a ser considerada e interrogada, integrantes de uma rede, interdependentes. A investigação particularizada de cada dimensão visou facilitar o tratamento das séries documentais e a análise dos discursos e fontes selecionados. Ao mesmo tempo possibilitou o tratamento das articulações, das regularidades e das variações no período estabelecido. Postas em relação, tornaram possível delinear a constituição da formação docente como desafio institucional, as soluções locais e principalmente o modo como se deu o processo de disciplinarização da História da Educação no âmbito do projeto em análise, considerando a própria genealogia do saber e as soluções marcadas pelas configurações institucionais e agenciamento dos professores que ministraram a disciplina em situações bem determinadas. O conjunto documental organizado em séries homogêneas, a partir do qual pôde-se definir relações, foi constituído da experiência histórica representada, ou seja, registrada. O trabalho se deu considerando então a História Serial, sendo organizado e recortado temporalmente pela e na circunstância dos documentos localizados e selecionados. As séries foram constituídas por programas e diários de classe da UEL, UEPG e UEM, depoimentos de professores, registros e documentos institucionais, material didático, catálogos de curso, propostas curriculares, trabalhos acadêmicos. No movimento de aproximação aos questionamentos apresentados, uma trama narrativa foi tecida no conjunto de quatro capítulos. Este estudo incidiu sobre uma problemática ainda marginal no campo da história da educação, o ensino de História da Educação. A análise das séries documentais apontou para a rede de relações tecidas na configuração da disciplina HE: com experiências internacionais (Europa e Estados Unidos), com a elaboração de bibliografia na área, com os círculos acadêmicos e de formação dos professores colocando à vista a relação entre a tradição e o exercício de criação das formas, recortes e conteúdos da(s) História(s) da Educação ensinada(s). Deste modo, ao examinar o aparato institucional, a ordem dos saberes que instaura a história da educação e o modo como determinados professores conduziram a disciplina, investiu-se no estudo do ordinário da história da educação visibilizando elementos para os quais ainda não se confere a legitimidade e importância que a disciplina e seu ensino podem vir a ter.