Trends Of CPU, GPU and FPGA for high-performance computing

Floating-point computing with more than one TFLOP of peak performance is already a reality in recent Field-Programmable Gate Arrays (FPGA). General-Purpose Graphics Processing Units (GPGPU) and recent many-core CPUs have also taken advantage of the recent technological innovations in integrated circuit (IC) design and had also dramatically improved their peak performances. In this paper, we compare the trends of these computing architectures for high-performance computing and survey these platforms in the execution of algorithms belonging to different scientific application domains. Trends in peak performance, power consumption and sustained performances, for particular applications, show that FPGAs are increasing the gap to GPUs and many-core CPUs moving them away from high-performance computing with intensive floating-point calculations. FPGAs become competitive for custom floating-point or fixed-point representations, for smaller input sizes of certain algorithms, for combinational logic problems and parallel map-reduce problems. © 2014 Technical University of Munich (TUM).

A many-core co-processor for embedded parallel computing on FPGA

Single processor architectures are unable to provide the required performance of high performance embedded systems. Parallel processing based on general-purpose processors can achieve these performances with a considerable increase of required resources. However, in many cases, simplified optimized parallel cores can be used instead of general-purpose processors achieving better performance at lower resource utilization. In this paper, we propose a configurable many-core architecture to serve as a co-processor for high-performance embedded computing on Field-Programmable Gate Arrays. The architecture consists of an array of configurable simple cores with support for floating-point operations interconnected with a configurable interconnection network. For each core it is possible to configure the size of the internal memory, the supported operations and number of interfacing ports. The architecture was tested in a ZYNQ-7020 FPGA in the execution of several parallel algorithms. The results show that the proposed many-core architecture achieves better performance than that achieved with a parallel generalpurpose processor and that up to 32 floating-point cores can be implemented in a ZYNQ-7020 SoC FPGA.

Particularidades do género masculino no Ensino da Técnica de Dança Clássica: 3º ano / rapazes

Relatório Final de Estágio apresentado à Escola Superior de Dança, com vista à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Dança

Sistema de seguimento dos movimentos oculares para interface adaptada pessoa-máquina

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de redes de Comunicação e Multimédia

Sparse matrix multiplication on a reconfigurable many-core architecture

Sparse matrix-vector multiplication (SMVM) is a fundamental operation in many scientific and engineering applications. In many cases sparse matrices have thousands of rows and columns where most of the entries are zero, while non-zero data is spread over the matrix. This sparsity of data locality reduces the effectiveness of data cache in general-purpose processors quite reducing their performance efficiency when compared to what is achieved with dense matrix multiplication. In this paper, we propose a parallel processing solution for SMVM in a many-core architecture. The architecture is tested with known benchmarks using a ZYNQ-7020 FPGA. The architecture is scalable in the number of core elements and limited only by the available memory bandwidth. It achieves performance efficiencies up to almost 70% and better performances than previous FPGA designs.

Comparison of body fat content and distribution of familial amyloidotic polyneuropathy patients versus healthy subjects

The deposition of amyloid fibers at the peripheral nervous system can induce motor neuropathy in Familial Amiloidotic Polyneuropethy (FAP) patients. This produces progressive reductions in functional capacity. The only treatment for FAP is a liver transplant, followed by aggressive medication that can affect patients' metabolism. To our knowledge, there are no data on body fat distribution or comparison between healthy and FAP subjects, which may be important for clinical assessment and management of this disease. PURPOSE: To analyze body fat content and distribution between FAP patients and healthy subjects. METHODS: Body fat content and distribution were measured through Double Energy X-ray Densitometry (DXA) in two groups. Group 1 consisted of 43 Familial Amyloidotic Polyneuropathy patients (19 males, 32 + 8 Yrs, and 24 females, 37 + 5 yrs), who had liver transplant less than 2 months before. Group 2 consisted of 18 healthy subjects of similar age (8 males, 36 + 7 yrs, and 10 females, 39 + 5 yrs). RESULTS: Healthy subjects showed higher values than FAP patients for: BMI (24,2+2,3kg/m2 vs 22,3+3,8 kg/m2 respectively, p<0,05), % trunk BF (26,21+8,34kg vs 20,78+9,05kg respectively, p<0,05), % visceral BF (24,43+7,97% vs 19,21+9,30% respectively, p<0,05), % abdominal BF (26,63+8,51% vs 20,63+10,35% respectively, p<0,05) abdominal subcutaneous BF (0,533+0,421kg vs 0,353+0,257kg respectively, p=0,05), abdominal BF/BF ratio (0,09+0,02 vs 0,08+0,02 respectively, p<0,05) and abdominal BF/trunk BF ratio (0,19+0,03 vs 0,17+0,03 respectively, p<0,05). CONCLUSIONS: These results showed that FAP patients soon after liver transplantation exhibited a healthier body fat profile compared to controls. However, fat content and distribution varied widely in FAP subjects, suggesting an individualized approach for assessment and intervention rather than general guidelines. Future research is needed to investigate the long term consequences on body fat following liver transplant in this population.

Sistemas distribuídos: serviços Grid Computing

A necessidade de poder computacional é crescente nas diversas áreas de actuação humana, tanto na indústria, como em ambientes académicos. Grid Computing permite a ligação de recursos computacionais dispersos de maneira a permitir a sua utilização mais eficaz, fornecendo aos utilizadores um acesso simplificado ao poder computacional de diversos sistemas. Os primeiros projectos de Grid Computing implicavam a ligação de máquinas paralelas ou aglomerados de alto desempenho e alto custo, disponíveis apenas em algumas instituições. Contrastando com o elevado custo dos super-computadores, os computadores pessoais e a Internet sofreram uma evolução significativa nos últimos anos. O uso de computadores dispersos em uma WAN pode representar um ambiente muito interessante para processamento de alto desempenho. Os sistemas em Grid fornecem a possibilidade de se utilizar um conjunto de computadores pessoais de modo a fornecer uma computação que utiliza recursos que de outra maneira estariam omissos. Este trabalho consiste no estudo de Grid Computing a nível de conceito e de arquitectura e numa análise ao seu estado actual hoje em dia. Como complemento foi desenvolvido um componente que permite o desenvolvimento de serviços para Grids (Grid Services) mais eficaz do que o modelo de suporte a serviços actualmente utilizado. Este componente é disponibilizado sob a forma um plug-in para a plataforma Eclipse IDE.

Occupational exposure to volatile organic compounds in the Portuguese printing industry

In the printing industry, volatile organic compounds main sources are the uses of organic solvents, fountain solutions and cleaning agents. Nowadays, one circumstance which might confuse the exposure reality is that the majority of solvents which are often used have a faint odour. Therefore, the conditions at offset printing in regard to solvent exposure may seem acceptable to workers. Fortunately, general ventilation and local exhaust systems have also become more common, and new printing machines, often with automatic cleaning, have entered the market. The health effects of volatile organic solvents are dependent on the chemicals involved but, normally, are associated with affecting the nervous system, the liver and also the kidneys. The purpose of this study was to document the conditions regarding exposure to volatile organic compounds in an offset printing unit and to permit identify task with higher exposure and with priority for preventive measures application. Exposure assessment was done before and after installation of general ventilation and local exhaust equipments and during printing and cleaning procedure.

Dimensionamento de estruturas de suporte rígidas

A Norma Portuguesa EN 1997-1:2007 - Eurocódigo 7 (EC 7) quando comparada, quer com a versão anterior ENV 1997-1:1994, cujo estatuto foi de pré-norma, quer com a prática tradicional corrente, introduz alterações significativas na abordagem ao dimensionamento geotécnico de estruturas de suporte. Assim, neste trabalho pretende-se aplicar a abordagem por meio de cálculos preconizada na Norma ao caso do dimensionamento de estruturas de suporte rígidas, comparando-a com os critérios tradicionais de dimensionamento utilizados em Portugal. Para tal realizou-se o plano de estudos seguinte: i) recensão bibliográfica síntese sobre o tema; ii) formulação geral do problema da verificação da segurança de estruturas de suporte rígidas de acordo com o preconizado no EC 7 e: iii) desenvolvimento de uma aplicação em Excel para a verificação da segurança daquelas estruturas nos moldes preconizados no EC 7. A folha de cálculo foi utilizada para comparar, através de dois exemplos - um relativo a um muro gravidade, e o outro relativo a um muro em T invertido - as diferenças entre a via tradicional e o EC 7 no respectivo dimensionamento.

Manutenção de edifícios: manutenção das instalações técnicas de um grande edifício

Este relatório de estágio, que se realizou no Edifício Atrium Saldanha em Lisboa, tem por finalidade demonstrar as aptidões adquiridas no decorrer do Mestrado e que tornaram possíveis a participação num estágio que envolveu várias áreas da Engenharia Mecânica. Nos últimos anos, tem-se assistido a um crescente aumento do consumo e do custo da energia eléctrica. De acordo com análises realizadas pela União Europeia, uma percentagem significativa deste aumento de consumo está relacionado com edifícios e habitações. A manutenção preventiva das instalações técnicas é, entre outros aspectos, uma das ferramentas essenciais na redução desta factura energética. A questão que se coloca relaciona-se com a metodologia a aplicar para esse efeito. De que forma podem ou devem os planos de manutenção ser elaborados, qual a periodicidade das intervenções a considerar de modo a aumentar a eficiência energética dos edifícios, reduzir as emissões de dióxido de carbono e garantir uma maior protecção do utilizador? Numa fase inicial do estágio foi feita uma caracterização geral das principais instalações técnicas do edifício de modo a se analisarem, posteriormente, os procedimentos de manutenção adoptados pelas equipas de manutenção. Foram ainda sugeridas algumas periodicidades para os procedimentos de manutenção já existentes e algumas intervenções que não estavam incluídas no plano de manutenção do edifício e que podem contribuir para aumentar a fiabilidade dos equipamentos e consequentemente a eficiência energética e a qualidade do ar interior dos edifícios.

Intermittent claudication and physical exercise: effectiveness of a home-based program

Peripheral arterial disease (PAD) as a high incidence in general population and 12% to 20% of population with more than 60 years has already clinical symptoms, such as intermittent claudication (IC), pain, loss of strength and functional incapacity. There are already some studies that refer the possible positive effects of physical exercise in functional consequences of PAD. The purpose of this study was to verify the results of a home-based (HB) weekly supervised physical exercise program in patients with IC in consequence of PAD in lower limbs, and observe the medium number of diary steps walked by the subjects of our study.

Conectividade estrutural do cérebro

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Ressonância Magnética

Solid-State Bipolar Marx Converter with Output Transformer and Energy Recovery

The purpose of this paper is to present and discuss a general HV topology of the solid-state Marx modulator, for unipolar or bipolar generation connected with a step-up transformer to increase the output voltage applied to a resistive load. Due to the use of an output transformer, discussion about the reset of the transformer is made to guarantee zero average voltage applied to the primary. It is also discussed the transformer magnetizing energy recovering back to the energy storage capacitors. Simulation results for a circuit that generates 100 kV pulses using 1000 V semiconductors are presented and discussed regarding the voltage and current stress on the semiconductors and result obtained.

General Insights into Word Choice in Business Communication

Words are the smallest units of messages. Attention should be given to each word used to be sure it is the most effective one. An effective word is one that the receiver will understand and that will elicit the wanted response. The ability to choose words by (a) using a dictionary and a thesaurus and (b) following some of the principles of business communication described in this text can be improved.

General Ribeiro Arthur militar e artista

Ribeiro Arthur foi militar, crítico de Arte e foi sobretudo um dos mais importantes investigadores e ilustradores da história dos uniformes em Portugal. Produziu um número muito significativo de aguarelas dedicadas a este tema que, reunidas em colecção, estão preservadas no Arquivo Histórico Militar. ABSTRACT - Artur Ribeiro Arthur was military, art critic and was one of the most important researchers and illustrators in the history of the uniforms in Portugal. He produced a significant number of watercolors dedicated to this theme, gathered in collections that are kept in the Military Historical Archive.