6 resultados para Hardware
em Lume - Repositório Digital da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Resumo:
As tarefas de viso computacional incentivam uma significativa parte da pesquisa em todas as reas cientficas e industriais, entre as quais, cita-se a rea voltada para o desenvolvimento de arquiteturas de computadores. A viso computacional considerada um dos problemas mais desafiadores para a computao de alto desempenho, pois esta requer um grande desempenho, bem como um alto grau de flexibilidade. A flexibilidade necessria pois a viso computacional abrange aplicaes em que h diferentes tarefas a serem realizadas com diferentes necessidades de desempenho. Esta flexibilidade particularmente importante em sistemas destinados a atuar como ambientes experimentais para novas tcnicas de processamento visual ou para a prototipao de novas aplicaes. Computao configurvel tem demonstrado, por meio de exemplos implementados pela comunidade cientfica, fornecer uma boa relao entre alto desempenho e flexibilidade necessria para a implementao de diferentes tcnicas utilizadas na rea de viso computacional. Contudo, poucos esforos de pesquisa tm sido realizados na concepo de sistemas completos visando a soluo de um problema de viso computacional, incluindo ambos os requisitos de software e de hardware. O principal objetivo deste trabalho mostrar que as tcnicas e tecnologias disponveis na rea de computao configurvel podem ser empregadas para a concepo de um sistema capaz de implementar um grande nmero de aplicaes da rea de viso computacional na pesquisa e no ambiente industrial. Entretanto, no escopo deste trabalho implementar um sistema de computao que seja suficiente para abordar os requerimentos necessrios para todas as aplicaes em viso computacional, mas os mtodos aqui introduzidos podem ser utilizados como uma base geral de implementao de vrias tarefas de viso computacional. Este trabalho utiliza ambientes que permitem implementaes conjuntas de hardware e software, pois os mesmos facilitam a validao das tcnicas aqui apresentadas, por meio da implementao de um estudo de caso, sendo parte deste estudo de caso implementado em software e outra parte em hardware.
Resumo:
A tarefa de estimao de movimento, utilizada na compresso de vdeo digital, normalmente realizada em hardware por processador dedicado, uma vez que demanda expressiva capacidade computacional. Este trabalho prope e desenvolve uma arquitetura de hardware para realizar o clculo dos vetores de movimento no contexto de compresso de vdeo digital. Essa arquitetura para estimao de movimento composta pelos blocos: interface de entrada e sada (E/S), matriz de processamento com 64 elementos de processamento, unidade de comparao e unidade de controle. A arquitetura foi descrita em linguagem VHDL de maneira que o nmero de bits utilizados para representao da luminncia dos pontos configurvel. A partir desta descrio, foi gerado um prottipo para dados representados em 4 bits utilizando um kit de desenvolvimento baseado no dispositivo FPGA XC2S150 da Xilinx. Para validao do algoritmo e da arquitetura implementada, alm da simulao, foi desenvolvido um software para plataforma PC capaz de exercitar as funcionalidades do prottipo. O PC utilizado como dispositivo controlador de E/S para esta validao, na qual uma implementao do algoritmo em software e outra em linguagem de descrio de hardware so comparadas. A mxima freqncia de trabalho do prottipo, estimada por simulao da arquitetura mapeada no FPGA XC2S150, de 33 MHz. A esta freqncia o ncleo da arquitetura paralela de 64 elementos de processamento realiza cerca de 2,1 GOps (bilhes de operaes inteiras por segundo). Esta arquitetura de hardware calcula os vetores de movimento para vdeo no formato 640x480 pontos taxa de 107,32 quadros por segundo, ou um quadro a cada 9,3 ms. A arquitetura implementada para luminnica em 4 bits ocupa 16 pinos de E/S, 71,1% dos blocos lgicos do FPGA e 83,3% dos blocos de memria disponveis no dispositivo XC2S150.
Resumo:
Dados volumtricos temporais so usados na representao de fenmenos fsicos em vrias aplicaes de visualizao cientfica, pois tais fenmenos so complexos, alteram-se com o tempo e no possuem uma forma de representao definida. Uma soluo usar amostragens sobre um espao de forma geomtrica simples que contm o fenmeno (um cubo, por exemplo), discretizado ao longo de uma grade em clulas de mesmo formato e usualmente chamado de volume de amostragem. Este volume de amostragem representa um instante da representao do fenmeno e, para representar dados temporais, simplesmente enumera-se tantos volumes quanto forem as diferentes instncias de tempo. Esta abordagem faz com que a representao seja extremamente custosa, necessitando de tcnicas de representao de dados para comprimir e descomprimir os mesmos. Este trabalho apresenta uma nova abordagem para compresso de volumes de dados temporais que permite a visualizao em tempo real destes dados usando hardware grfico. O mtodo de compresso usa uma representao hierrquica dos vrios volumes de dados dentro da memria do hardware grfico, referenciados pelo hardware como texturas 3D. O mtodo de compresso tem melhor desempenho para dados volumtricos esparsos e com alto grau de coerncia (espacial e temporal). A descompresso destes dados feita por programas especiais que so executados no prprio hardware grfico. Um estudo de caso usando o mtodo de compresso/descompresso proposto apresentado com dados provenientes do Projeto MAPEM (Monitoramento Ambiental em Atividades de Perfurao Exploratria Martima). O objetivo do projeto propor uma metodologia para o monitoramento dos efeitos das descargas de materiais no ecossistema marinho durante a perfurao de um poo de petrleo. Para estimar certos descarregamentos de fluidos, o projeto usa um simulador CFD que permite mostrar tais descarregamentos, gerando grades planares e uniformes 2D ou 3D em qualquer instante de tempo durante a simulao.
Resumo:
Os sistemas operacionais de tempo real, assim como os sistemas embarcados, esto inseridos no desenvolvimento de projetos de automao industrial segmentado em diversas reas de pesquisa como, por exemplo, robtica, telecomunicaes, e barramentos industriais. As aplicaes de sistemas modernos de controle e automao necessitam de alta confiabilidade, velocidade de comunicao, alm de, determinismo temporal. Sistemas operacionais de tempo real (SOTR) tm-se apresentado como uma soluo confivel quando aplicadas em sistemas que se fundamentam no cumprimento de requisitos temporais. Alm disso, o desempenho computacional totalmente dependente da capacidade operacional da unidade de processamento. Em um sistema monoprocessado, parte da capacidade computacional da unidade de processamento utilizada em atividades administrativas, como por exemplo, processos de chaveamento e salvamento de contexto. Em decorrncia disto, surge a sobrecarga computacional como fator preponderante para o desempenho do sistema. Este trabalho tem por objetivo, analisar e fornecer uma arquitetura alternativa para realizar o co-processamento de tarefas em uma plataforma IBM-PC, aumentando a capacidade computacional do microprocessador principal. No presente trabalho, a plataforma de coprocessamento realiza a execuo do algoritmo de escalonamento do sistema operacional, desta forma distribuiu-se o gerenciamento temporal das tarefas entre a plataforma IBM-PC e a unidade de co-processamento.
Resumo:
A presente pesquisa aborda os movimentos desencadeados na instituio escolar com a chegada dos ambientes informatizados nas escolas da rede municipal de Porto Alegre, tendo como interface de investigao as categorias de tempo e de espao. Problematizo a relao escolarizaotecnologia no contexto de um cenrio social que emerge na hegemonia tecnolgica digital das redes de informao e comunicao, para que se tornem evidentes as configuraes de tempo e de espao forjadas no palco de uma proposta de organizao da escola pblica municipal que, ao reorganizar tempo e espao escolares, marca a sada do modelo da escola seriada e a entrada da escola por ciclos de formao e autoriza uma forma de escolarizao que coloca de forma oficial a materialidade e os saberes da informtica educativa na rede de ensino municipal de Porto Alegre. Sob a lgica de uma perspectiva de investigao histrica e cultural, desnaturaliza-se a insero da informtica no tempo e no espao ao consider-la como no-imune aos efeitos do contemporneo fenmeno de compresso do tempo e do espao. Percorrendo as diferentes experincias espao-temporais e as configuraes assumidas pela sociedade ocidental, ganham visibilidade formas de escolarizao que, num processo histrico, conquistaram legitimidade e produziram a escola pblica, gratuita, obrigatria, tecnolgica e ajustada s transformaes e exigncias de um cenrio social regido por uma imensa acumulao de espetculos. Continuidades e descontinuidades marcam a insero das tecnologias de informao e de comunicao na maquinaria escolar, e o disciplinamento cognitivo e comportamental conquista novos dispositivos. Em um corpus de anlise em que se entrelaam documentos, entrevistas, observaes e o complexo e ambivalente fenmeno implementado pela permanente revoluo das redes digitais de comunicao e de informao, que a insero do saber e da materialidade da Informtica na Educao no tempo e no espao escolares passa a ser tematizada. Como um jogo de cara e coroa que, ao revelar sua face de veneno, tornando mais eficiente o controle individual e coletivo, faz, tambm, girar a moeda, para que o potencial participativo, socializante e emancipador da rede mundial de computadores aponte para a face do prprio remdio. A partir dessa faceta condicionante e nodeterminista da relao escolarizao-tecnologia, tempos e espaos para colonizar so problematizados a fim de fazer emergir, na mesma intensidade, tempos e espaos para fruir, para deixar espraiar a sensibilidade e a interao humanas, para potencializar o aprendizado e a aquisio dos saberes.
Resumo:
A crescente complexidade dos sistemas tempo-real embarcados demanda novas metodologias e ferramentas para gerenciar os problemas de projeto, anlise, integrao e validao de sistemas complexos. Este trabalho aborda o tema co-projeto de sistemas tempo-real embarcados, propondo estratgias para a integrao das fases iniciais de modelagem de um sistema tempo-real embarcado com as fases subseqentes do projeto, como a implementao do software e do hardware. proposto um framework orientado a objetos que permite a criao de modelos orientados a objetos de sistemas tempo-real embarcados, utilizando conceitos temporais similares aos propostos em UML-RT (ou mais especificamente no UML Profile for Schedulability, Performance and Time). proposta uma estratgia de mapeamento dos requisitos temporais dos diagramas UMLRT para uma interface de programao (API) baseada na Especificao Tempo-Real para Java (Real-Time Specification for Java ou RTSJ), a qual pode ser executada tanto em software em programas RTSJ executando em mquinas virtuais Java (JVM) tempo-real ou em hardware em processadores Java Tempo-Real. Para permitir o mapeamento para hardware so propostas extenses tempo-real ao processador Java FemtoJava, desenvolvido no mbito de dissertaes de mestrado e projetos de pesquisa no PPGC, criando-se um novo processador tempo-real denominado de RT-FemtoJava. Dentre as extenses propostas ao processador FemtoJava destaca-se a incluso de um relgio de tempo-real e o suporte a instrues para alocao e manipulao de objetos. Os conceitos propostos foram validados no mbito de estudos de caso, sendo os resultados obtidos descritos na presente dissertao.
