123 resultados para Parallel programming (computer)
Resumo:
This paper proposes two meta-heuristics (Genetic Algorithm and Evolutionary Particle Swarm Optimization) for solving a 15 bid-based case of Ancillary Services Dispatch in an Electricity Market. A Linear Programming approach is also included for comparison purposes. A test case based on the dispatch of Regulation Down, Regulation Up, Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve services is used to demonstrate that the use of meta-heuristics is suitable for solving this kind of optimization problem. Faster execution times and lower computational resources requirements are the most relevant advantages of the used meta-heuristics when compared with the Linear Programming approach.
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Electricity market players operating in a liberalized environment requires access to an adequate decision support tool, allowing them to consider all the business opportunities and take strategic decisions. Ancillary services represent a good negotiation opportunity that must be considered by market players. For this, decision support tools must include ancillary market simulation. This paper proposes two different methods (Linear Programming and Genetic Algorithm approaches) for ancillary services dispatch. The methodologies are implemented in MASCEM, a multi-agent based electricity market simulator. A test case concerning the dispatch of Regulation Down, Regulation Up, Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve services is included in this paper.
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Nos ltimos anos, o volume de produes audiovisuais aumentou exponencialmente graas ao desenvolvimento das novas tecnologias e omnipresena dos mass media escala global. No que concerne o pblico infanto- juvenil, o consumo massivo de produtos audiovisuais contribuiu para a construo de um novo tipo de espectador mais familiarizado com a imagem/palavra em movimento, seja no ecr da televiso ou do computador. Com este artigo, pretendo partilhar os resultados preliminares de um estudo exploratrio sobre o impacto da dobragem em Portugal no pblico infanto- juvenil enquanto consumidores/receptores deste tipo de traduo interlingustica. Considerando que a oferta televisiva condicionante do tipo de consumo de produtos audiovisuais traduzidos crucial compreender de que modo esta conjuntura poder vir a criar pblicos mais receptivos dobragem num futuro prximo.
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The filter method is a technique for solving nonlinear programming problems. The filter algorithm has two phases in each iteration. The first one reduces a measure of infeasibility, while in the second the objective function value is reduced. In real optimization problems, usually the objective function is not differentiable or its derivatives are unknown. In these cases it becomes essential to use optimization methods where the calculation of the derivatives or the verification of their existence is not necessary: direct search methods or derivative-free methods are examples of such techniques. In this work we present a new direct search method, based on simplex methods, for general constrained optimization that combines the features of simplex and filter methods. This method neither computes nor approximates derivatives, penalty constants or Lagrange multipliers.
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Over time, XML markup language has acquired a considerable importance in applications development, standards definition and in the representation of large volumes of data, such as databases. Today, processing XML documents in a short period of time is a critical activity in a large range of applications, which imposes choosing the most appropriate mechanism to parse XML documents quickly and efficiently. When using a programming language for XML processing, such as Java, it becomes necessary to use effective mechanisms, e.g. APIs, which allow reading and processing of large documents in appropriated manners. This paper presents a performance study of the main existing Java APIs that deal with XML documents, in order to identify the most suitable one for processing large XML files
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A operao dos Mercados de Energia Elctrica passa, actualmente, por uma profunda reestruturao, com o principal foco nas transaces do sistema de transmisso entre os diferentes agentes. Tendo isso em conta, o servio de transmisso neste novo esquema de funcionamento do Mercado de Energia Elctrica deve ser provido de mxima eficincia econmica, atendendo sempre s restries de segurana do sistema. Com esta reorganizao do sector elctrico da ltima dcada surgiu tambm a necessidade de rever os modelos tradicionais de optimizao econmica do Sistema Elctrico de Energia, como por exemplo o despacho e prdespacho (unit commitment). A reestruturao e liberalizao dos mercados de energia elctrica trouxeram novas restries a alguns dos problemas tradicionais associados aos Sistemas Elctricos de Energia. Um desses problemas o Escalonamento da Produo de Energia Elctrica, que no contexto actual, implica quase sempre negociao entre os diferentes agentes do mercado e consequentemente reescalonamento. A maioria dos mtodos usados para a resoluo do problema no permitem reformular o prdespacho, algo para que a Programao Lgica por Restries extremamente adequada. O trabalho desenvolvido nesta dissertao visa criar uma aplicao computacional com base na Programao Lgica por Restries, atravs da plataforma ECLiPSe, para resolver o problema do Escalonamento da Produo de Energia Elctrica dos grupos trmicos, demonstrando assim a versatilidade e flexibilidade deste tipo de programao aplicada a problema combinatoriais deste gnero.
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Recentemente, tem-se assistido utilizao de ambientes imersivos 3D em vrios domnios tais como: actividades empresariais, educativas, ldicas, entre outras devido expanso do Second Life. A finalidade deste conceito oferecer aos utilizadores um acesso alternativo a valncias existentes no mundo real, a partir de um computador ligado Internet. Uma aplicao prtica pode ser a sua utilizao em laboratrios remotos, com a finalidade de controlar remotamente instrumentos de medio, a partir de um ambiente imersivo. Para isso, o mesmo deve permitir a construo de um laboratrio virtual e respectivos instrumentos, tambm virtuais. Este tipo de soluo vivel, devido a existirem dispositivos com interfaces de acesso remoto, e ambientes 3D desenvolvidos em linguagens de programao que possuem bibliotecas de cdigo para protocolos de redes de computadores. A finalidade deste trabalho desenvolver uma metodologia de acesso remoto, a instrumentos de medio em laboratrios de electricidade e electrnica, usando ambientes imersivos 3D. Como caso de estudo, o instrumento utilizado um multmetro, controlado remotamente a partir de uma reproduo num mundo virtual, construdo no ambiente 3D Open Wonderland. Nessa reproduo virtual, numa primeira fase, s sero disponibilizadas para medio, um conjunto limitado das variveis elctricas passveis de medir atravs do multmetro seleccionado.
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A crescente complexidade dos sistemas electrnicos associada a um desenvolvimento nas tecnologias de encapsulamento levou miniaturizao dos circuitos integrados, provocando dificuldades e limitaes no diagnstico e deteco de falhas, diminuindo drasticamente a aplicabilidade dos equipamentos ICT. Como forma de lidar com este problema surgiu a infra-estrutura Boundary Scan descrita na norma IEEE1149.1 Test Access Port and Boundary-Scan Architecture, aprovada em 1990. Sendo esta soluo tecnicamente vivel e interessante economicamente para o diagnstico de defeitos, efectua tambm outras aplicaes. O SVF surgiu do desejo de incutir e fazer com que os fornecedores independentes inclussem a norma IEEE 1149.1, desenvolvido num formato ASCII, com o objectivo de enviar sinais, aguardar pela sua resposta, segundo a mscara de dados baseada na norma IEEE1149.1. Actualmente a incorporao do Boundary Scan nos circuitos integrados est em grande expanso e consequentemente usufrui de uma forte implementao no mercado. Neste contexto o objectivo da dissertao o desenvolvimento de um controlador boundary scan que implemente uma interface com o PC e possibilite o controlo e monitorizao da aplicao de teste ao PCB. A arquitectura do controlador desenvolvido contm um mdulo de Memria de entrada, um Controlador TAP e uma Memria de sada. A implementao do controlador foi feita atravs da utilizao de uma FPGA, um dispositivo lgico reconfigurveis constitudo por blocos lgicos e por uma rede de interligaes, ambos configurveis, que permitem ao utilizador implementar as mais variadas funes digitais. A utilizao de uma FPGA tem a vantagem de permitir a versatilidade do controlador, facilidade na alterao do seu cdigo e possibilidade de inserir mais controladores dentro da FPGA. Foi desenvolvido o protocolo de comunicao e sincronizao entre os vrios mdulos, permitindo o controlo e monitorizao dos estmulos enviados e recebidos ao PCB, executados automaticamente atravs do software do Controlador TAP e de acordo com a norma IEEE 1149.1. A soluo proposta foi validada por simulao utilizando o simulador da Xilinx. Foram analisados todos os sinais que constituem o controlador e verificado o correcto funcionamento de todos os seus mdulos. Esta soluo executa todas as sequncias pretendidas e necessrias (envio de estmulos) realizao dos testes ao PCB. Recebe e armazena os dados obtidos, enviando-os posteriormente para a memria de sada. A execuo do trabalho permitiu concluir que os projectos de componentes electrnicos tendero a ser descritos num nvel de abstraco mais elevado, recorrendo cada vez mais ao uso de linguagens de hardware, no qual o VHDL uma excelente ferramenta de programao. O controlador desenvolvido ser uma ferramenta bastante til e verstil para o teste de PCBs e outras funcionalidades disponibilizadas pelas infra-estruturas BS.
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Actualmente verifica-se que a complexidade dos sistemas informticos tem vindo a aumentar, fazendo parte das nossas ferramentas dirias de trabalho a utilizao de sistemas informticos e a utilizao de servios online. Neste mbito, a internet obtm um papel de destaque junto das universidades, ao permitir que alunos e professores possam interagir mais facilmente. A internet e a educao baseada na Web vm oferecer acesso remoto a qualquer informao independentemente da localizao ou da hora. Como consequncia, qualquer pessoa com uma ligao internet, ao poder adquirir informaes sobre um determinado tema junto dos maiores peritos, obtm vantagens significativas. Os laboratrios remotos so uma soluo muito valorizada no que toca a interligar tecnologia e recursos humanos em ambientes que podem estar afastados no tempo ou no espao. A criao deste tipo de laboratrios e a sua utilidade real s possvel porque as tecnologias de comunicao emergentes tm contribudo de uma forma muito relevante para melhorar a sua disponibilizao distncia. A necessidade de criao de laboratrios remotos torna-se imprescindvel para pesquisas relacionadas com engenharia que envolvam a utilizao de recursos escassos ou de grandes dimenses. Apoiado neste conceito, desenvolveu-se um laboratrio remoto para os alunos de engenharia que precisam de testar circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurvel, permitindo a utilizao deste recurso de uma forma mais eficiente. O trabalho consistiu na criao de um laboratrio remoto de baixo custo, com base em linguagens de programao open source, sendo utilizado como unidade de processamento um router da ASUS com o firmware OpenWrt. Este firmware uma distribuio Linux para sistemas embutidos. Este laboratrio remoto permite o teste dos circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurvel em tempo real, utilizando a interface JTAG. O laboratrio desenvolvido tem a particularidade de ter como unidade de processamento um router. A utilizao do router como servidor uma soluo muito pouco usual na implementao de laboratrios remotos. Este router, quando comparado com um computador normal, apresenta uma capacidade de processamento e memria muito inferior, embora os testes efectuados provassem que apresenta um desempenho muito adequado s expectativas.
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Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinmicas, comeando-se a tornar pouco expectvel que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudana de sistemas com um nico processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domnio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energticos, de melhorar a performance das aplicaes. Simultaneamente, a proliferao das plataformas multi-processador transformaram a programao paralela num tpico de elevado interesse, levando o paralelismo dinmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programao. A ideia, por detrs deste modelo, encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo atravs da simples indicao de potenciais regies paralelas dentro das aplicaes. Todas estas anotaes so encaradas pelo sistema unicamente como sugestes, podendo estas serem ignoradas e substitudas, por construtores sequenciais equivalentes, pela prpria linguagem. Assim, o modo como a computao na realidade subdividida, e mapeada nos vrios processadores, da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programao consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente no for simples e rpido, de modo a manter o overhead geral em nveis reduzidos, os benefcios da gerao de um paralelismo com uma granularidade to fina sero meramente hipotticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma poltica de workstealing so cada vez mais populares, com uma eficincia comprovada em termos de tempo, espao e necessidades de comunicao. Contudo, estes algoritmos no contemplam restries temporais, nem outra qualquer forma de atribuio de prioridades s tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Alm disso, so tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois nveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, no pode ser assegurada. Nesta tese, descrita a forma como a abordagem de work-stealing pode ser resenhada para cumprir os requisitos de tempo real, mantendo, ao mesmo tempo, os seus princpios fundamentais que to bons resultados tm demonstrado. Muito resumidamente, a nica fila de gesto de processos convencional (deque) substituda por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinmico G-EDF, misturamos as regras de ambos, e assim nasce a nossa proposta: o algoritmo de escalonamento RTWS. Tirando partido da modularidade oferecida pelo escalonador do Linux, o RTWS adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prtica se o algoritmo proposto vivel, ou seja, se garante a eficincia e escalonabilidade desejadas. Modificar o ncleo do Linux uma tarefa complicada, devido complexidade das suas funes internas e s fortes interdependncias entre os vrios subsistemas. No obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento dedicada discusso sobre a implementao do RTWS e exposio de situaes problemticas, muitas delas no consideradas em teoria, como o caso do desfasamento entre vrios mecanismo de sincronizao. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparao com outro trabalho prtico de escalonamento dinmico de tarefas com restries temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento atravs de um controlo de migraes, e mudanas de contexto, eficiente e escalvel (pelo menos at 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcana um bom balanceamento dinmico da carga do sistema, at mesmo de uma forma no custosa. Contudo, durante a avaliao realizada foi detetada uma falha na implementao do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina perodos de inatividade, no CPU em questo, quando a utilizao geral do sistema baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcanar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, no falhando qualquer meta temporal nas experincias realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inverso de prioridades, causada pela sub-poltica de roubo BAS, no compromete os objetivos de escalonabilidade, e at ajuda a reduzir a conteno nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS tambm suporta uma sub-poltica de roubo determinstica: PAS. A avaliao experimental, porm, no ajudou a ter uma noo clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS uma soluo promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restries temporais.
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Este trabalho uma parte do tema global Suporte Computao Paralela e Distribuda em Java, tambm tema da tese de Daniel Barciela no mestrado de Engenharia Informtica do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O seu objetivo principal consiste na definio/criao da interface com o programador, assim como tambm abrange a forma como os ns comunicam e cooperam entre si para a execuo de determinadas tarefas, de modo a atingirem um nico objetivo global. No mbito desta dissertao foi realizado um estudo prvio relativamente aos modelos tericos referentes computao paralela, assim como tambm foram analisadas linguagens e frameworks que fornecem suporte a este mesmo tipo de computao. Este estudo teve como principal objetivo a anlise da forma como estes modelos e linguagens permitem ao programador expressar o processamento paralelo no desenvolvimento das aplicaes. Como resultado desta dissertao surgiu a framework denominada Distributed Parallel Framework for Java (DPF4j), cujo objetivo principal fornecer aos programadores o suporte para o desenvolvimento de aplicaes paralelas e distribudas. Esta framework foi desenvolvida na linguagem Java. Esta dissertao contempla a parte referente interface de programao e a toda a comunicao entre ns cooperantes da framework DPF4j. Por fim, foi demonstrado atravs dos testes realizados que a DPF4j, apesar de ser ainda um prottipo, j demonstra ter uma performance superior a outras frameworks e linguagens que possuem os mesmos objetivos.
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Esta dissertao apresenta o trabalho realizado no mbito da unidade curricular de Tese / Dissertao (TEDI) do Mestrado em Engenharia Eletrotcnica e de Computadores Especializao em Automao e Sistemas em parceria com a empresa Live Simply, uma empresa de domtica que decidiu apostar na inovao e no desenvolvimento de servios e produtos de valor acrescentado para consolidar a sua posio no mercado. Neste contexto, foram identificadas como mais-valias para a Live Simply a conceo, por um lado, de uma ferramenta de apoio tcnico de integrao e simplificao das fases de projeto, configurao e gesto de instalaes domticas e, por outro lado, de uma interface com a instalao para o cliente consultar e alterar, em tempo real, o estado dos atuadores. Depois de analisadas as tecnologias disponveis, selecionaram-se as solues a adotar (linguagens de programao, servidores de base de dados e ambientes de desenvolvimento), definiu-se a arquitetura do sistema, detalhando-se os mdulos de projeto, configurao e gesto de instalaes, a estrutura da base de dados assim como o hardware de controlo da instalao. De seguida, procedeu-se ao desenvolvimento dos mdulos de software e configurao e programao do mdulo de hardware. Por ltimo, procedeu-se a um conjunto exaustivo de testes aos diferentes mdulos que demonstraram o correto funcionamento da ferramenta e a adequao das tecnologias empregues. A ferramenta de apoio tcnico realizada integra as fases do projeto, configurao e gesto de instalaes domticas, permitindo melhorar o desempenho dos tcnicos e a resposta aos clientes. A interface oferecida ao dono da instalao uma interface Web de aspeto amigvel e fcil utilizao que permite consultar e modificar em tempo real o estado da instalao.
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In recent years several countries have set up policies that allow exchange of kidneys between two or more incompatible patientdonor pairs. These policies lead to what is commonly known as kidney exchange programs. The underlying optimization problems can be formulated as integer programming models. Previously proposed models for kidney exchange programs have exponential numbers of constraints or variables, which makes them fairly difficult to solve when the problem size is large. In this work we propose two compact formulations for the problem, explain how these formulations can be adapted to address some problem variants, and provide results on the dominance of some models over others. Finally we present a systematic comparison between our models and two previously proposed ones via thorough computational analysis. Results show that compact formulations have advantages over non-compact ones when the problem size is large.
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E-Learning frameworks are conceptual tools to organize networks of elearning services. Most frameworks cover areas that go beyond the scope of e-learning, from course to financial management, and neglects the typical activities in everyday life of teachers and students at schools such as the creation, delivery, resolution and evaluation of assignments. This paper presents the Ensemble framework - an e-learning framework exclusively focused on the teaching-learning process through the coordination of pedagogical services. The framework presents an abstract data, integration and evaluation model based on content and communications specifications. These specifications must base the implementation of networks in specialized domains with complex evaluations. In this paper we specialize the framework for two domains with complex evaluation: computer programming and computer-aided design (CAD). For each domain we highlight two Ensemble hotspots: data and evaluations procedures. In the former we formally describe the exercise and present possible extensions. In the latter, we describe the automatic evaluation procedures.
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A repository of learning objects is a system that stores electronic resources in a technology-mediated learning process. The need for this kind of repository is growing as more educators become eager to use digital educa- tional contents and more of it becomes available. The sharing and use of these resources relies on the use of content and communication standards as a means to describe and exchange educational resources, commonly known as learning objects. This paper presents the design and implementation of a service-oriented reposi- tory of learning objects called crimsonHex. This repository supports new denitions of learning objects for specialized domains and we illustrate this feature with the denition of programming exercises as learning objects and its validation by the repository. The repository is also fully compliant with existing commu- nication standards and we propose extensions by adding new functions, formalizing message interchange and providing a REST interface. To validate the interoperability features of the repository, we developed a repository plug-in for Moodle that is expected to be included in the next release of this popular learning management system.
