Paralelização de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos com o DECK em um Cluster de PCs

O objetivo desta dissertação é a paralelização e a avaliação do desempenho de alguns métodos de resolução de sistemas lineares esparsos. O DECK foi utilizado para implementação dos métodos em um cluster de PCs. A presente pesquisa é motivada pela vasta utilização de Sistemas de Equações Lineares em várias áreas científicas, especialmente, na modelagem de fenômenos físicos através de Equações Diferenciais Parciais (EDPs). Nessa área, têm sido desenvolvidas pesquisas pelo GMC-PAD – Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho da UFRGS, para as quais esse trabalho vem contribuindo. Outro fator de motivação para a realização dessa pesquisa é a disponibilidade de um cluster de PCs no Instituto de Informática e do ambiente de programação paralela DECK – Distributed Execution and Communication Kernel. O DECK possibilita a programação em ambientes paralelos com memória distribuída e/ou compartilhada. Ele está sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisas GPPD – Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído e com a paralelização dos métodos, nesse ambiente, objetiva-se também validar seu funcionamento e avaliar seu potencial e seu desempenho. Os sistemas lineares originados pela discretização de EDPs têm, em geral, como características a esparsidade e a numerosa quantidade de incógnitas. Devido ao porte dos sistemas, para a resolução é necessária grande quantidade de memória e velocidade de processamento, característicos de computações de alto desempenho. Dois métodos de resolução foram estudados e paralelizados, um da classe dos métodos diretos, o Algoritmo de Thomas e outro da classe dos iterativos, o Gradiente Conjugado. A forma de paralelizar um método é completamente diferente do outro. Isso porque o método iterativo é formado por operações básicas de álgebra linear, e o método direto é formado por operações elementares entre linhas e colunas da matriz dos coeficientes do sistema linear. Isso permitiu a investigação e experimentação de formas distintas de paralelismo. Do método do Gradiente Conjugado, foram feitas a versão sem précondicionamento e versões pré-condicionadas com o pré-condicionador Diagonal e com o pré-condicionador Polinomial. Do Algoritmo de Thomas, devido a sua formulação, somente a versão básica foi feita. Após a paralelização dos métodos de resolução, avaliou-se o desempenho dos algoritmos paralelos no cluster, através da realização de medidas do tempo de execução e foram calculados o speedup e a eficiência. As medidas empíricas foram realizadas com variações na ordem dos sistemas resolvidos e no número de nodos utilizados do cluster. Essa avaliação também envolveu a comparação entre as complexidades dos algoritmos seqüenciais e a complexidade dos algoritmos paralelos dos métodos. Esta pesquisa demonstra o desempenho de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos em um ambiente de alto desempenho, bem como as potencialidades do DECK. Aplicações que envolvam a resolução desses sistemas podem ser realizadas no cluster, a partir do que já foi desenvolvido, bem como, a investigação de précondicionadores, comparação do desempenho com outros métodos de resolução e paralelização dos métodos com outras ferramentas possibilitando uma melhor avaliação do DECK.

Gestão de voluntários, ações em rede : análise de dois casos em Porto Alegre

Tem se intensificado, na atualidade, as iniciativas voltadas à construção de parcerias e ao desenvolvimento do princípio de subsidiariedade. Junto ao campo econômico, atividades de filantropia empresarial tem sido enfatizadas desde meados dos anos 90, no Brasil, sendo que, entre suas estratégias, está a valorização/disseminação da prática voluntária em moldes profissionalizados, com vistas a resultados da ação. Neste ínterim, esta pesquisa foi elaborada no intuito de identificar como a gestão de voluntariado, instaurada a partir de filantropia empresarial, tem contribuído para a construção de redes de ação voluntária e para a ampliação da competitividade de organizações sem fins lucrativos. Seguindo o referencial de Pierre Bourdieu, o trabalho analisa os capitais disponibilizados em torno de práticas de filantropia empresarial/responsabilidade social no Brasil atualmente, configurando o contexto social de atuação para as unidades de pesquisa: a Unidade PV-POA (ONG-Parceiros Voluntários) e o Albergue João Paulo II. Através da análise documental, da observação e de entrevistas com voluntários e gestores, as organizações selecionadas são abordadas como campos de ação, reconstituindo-se interesses e capitais em interação/conflito, identificando-se práticas de gestão que contribuem para o fortalecimento da competitividade de organizações sem fins lucrativos. A construção da rede, formação social estruturada em relações dinâmicas e flexíveis, foi observada, aqui, como a configuração organizacional instauradora de criatividade na gestão e potencializadora de diferenciais competitivos entre as atividades da Unidade PVPOA e do Albergue, gerando condições, ademais, de fortalecer laços em torno da ação voluntária.

Particionamento de domínio e balanceamento de carga no modelo HIDRA

A paralelização de aplicaçõpes envolvendo a solução de problemas definidos sob o escopo da Dinâmica dos Fluidos Computacional normalmente é obtida via paralelismo de dados, onde o domínio da aplicação é dividido entre os diversos processadores, bem como a manutenção do balancecamento durante a execução é um problema complexo e diversas heurísticas têm sido desenvolvidas. Aplicações onde a simulação é dividida em diversas fases sobre partes diferentes do domínio acrescentam uma dificuldade maior ao particionamento, ao se buscar a distirbuição equlibrada das cargas em todas as fases. este trabalho descreve a implementação de mecanismos de particionamento e balanceamento de carga em problemas multi-fase sobre clusters de PCs. Inicialmente é apresentada a aplicação desenvolvida, um modelo de circulação e transporte de susbtâncias sobre corpos hídricos 2D e 3 D, que pode ser utilizado para modelar qualquer corpo hídrico a partir da descrição de sua geometria, batimetria e condições de contorno. Todo o desenvolvimento e testes do modelo foi feito utilizando como caso de estudo o domínio do Lago Guaíba, em Porto Alegre. Após, são descritas as principais heurísticas de particionamento de domínio de aplicações multi-fase em clusters, bem como mecanismos para balanceamento de carga para este tipo de aplicação. Ao final, é apresentada a solução proposta e desenvolvida, bem como os resultados obtidos com a mesma.

Resolução de sistemas de equações lineares através de métodos de decomposição de domínio

A paralelização de métodos de resolução de sistemas de equações lineares e não lineares é uma atividade que tem concentrado várias pesquisas nos últimos anos. Isto porque, os sistemas de equações estão presentes em diversos problemas da computação cientí ca, especialmente naqueles que empregam equações diferenciais parciais (EDPs) que modelam fenômenos físicos, e que precisam ser discretizadas para serem tratadas computacionalmente. O processo de discretização resulta em sistemas de equações que necessitam ser resolvidos a cada passo de tempo. Em geral, esses sistemas têm como características a esparsidade e um grande número de incógnitas. Devido ao porte desses sistemas é necessária uma grande quantidade de memória e velocidade de processamento, sendo adequado o uso de computação de alto desempenho na obtenção da solução dos mesmos. Dentro desse contexto, é feito neste trabalho um estudo sobre o uso de métodos de decomposição de domínio na resolução de sistemas de equações em paralelo. Esses métodos baseiam-se no particionamento do domínio computacional em subdomínios, de modo que a solução global do problema é obtida pela combinação apropriada das soluções de cada subdomínio. Uma vez que diferentes subdomínios podem ser tratados independentemente, tais métodos são atrativos para ambientes paralelos. Mais especi camente, foram implementados e analisados neste trabalho, três diferentes métodos de decomposição de domínio. Dois desses com sobreposição entre os subdomínios, e um sem sobreposição. Dentre os métodos com sobreposição foram estudados os métodos aditivo de Schwarz e multiplicativo de Schwarz. Já dentre os métodos sem sobreposição optou-se pelo método do complemento de Schur. Todas as implementações foram desenvolvidas para serem executadas em clusters de PCs multiprocessados e estão incorporadas ao modelo HIDRA, que é um modelo computacional paralelo multifísica desenvolvido no Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho (GMCPAD) para a simulação do escoamento e do transporte de substâncias em corpos de águas.

Profissão policial : efeitos de sentidos de ambivalência nos dizeres dos alunos-policiais : o que dizem, como dizem e por que dizem?

Com o fim da Ditadura Militar, alguns importantes acontecimentos começaram a fazer parte do cotidiano nacional. A retomada do interrompido sistema democrático propiciou a instauração da Assembléia Nacional Constituinte, a promulgação da Constituição Federal em 1988 e a conseqüente retomada do País do difícil processo de reconstrução social do Estado Democrático e de Direito. Em certo aspecto, esta pesquisa estabelece laços com estes recentes acontecimentos de nossa história. Os efeitos de seus desfechos ainda potencializam inflamadas discussões e controvérsias. Não os tomamos enquanto “objetos” específicos de nossa investigação, mas os consideramos como fatores decisivos que provocaram críticas sobre as estruturas e o modos de funcionamento das instituições policiais. A decisão em elegermos o discurso dos policiais, civis e militares, como foco de atenção desta pesquisa acarreta num encaminhamento da problemática da segurança pública para além das discussões acadêmicas, para além dos discursos especialistas e para além do discurso político sobre a questão. Esta forma de encaminhamento provocou a necessidade de investigarmos de que forma as demandas sociais e institucionais (e também políticas) de mudanças são significadas pelos próprios policiais. Procuramos dar uma maior ênfase ao processo de construção da reflexão teórica, buscando em autores como Freud, Pêcheux, Bhabha, Foucault e Bauman subsídios que favorecessem a interlocução entre os respectivos campos de conhecimento a que se filiam esses autores. Os pronunciamentos escritos dos alunos-policiais produzidos em situação de sala-de-aula foram brevemente analisados como ensaio, um exercício de análise inspirado nas reformulações propostas por Pêcheux em sua última reflexão teórica, expressadas no livro O discurso: estrutura ou acontecimento, que veio a configurar o estabelecimento da Análise de Discurso de terceira época - AD3, ainda em processo de construção. Esse exercício de análise procurou surpreender, através da identificação de marcas lingüísticas de ênfase, no discurso dos sujeitos-alunos-policiais, alguns efeitos de sentidos de ambivalência.

Reuse-based test planning for core-based systems-on-chip

Electronic applications are currently developed under the reuse-based paradigm. This design methodology presents several advantages for the reduction of the design complexity, but brings new challenges for the test of the final circuit. The access to embedded cores, the integration of several test methods, and the optimization of the several cost factors are just a few of the several problems that need to be tackled during test planning. Within this context, this thesis proposes two test planning approaches that aim at reducing the test costs of a core-based system by means of hardware reuse and integration of the test planning into the design flow. The first approach considers systems whose cores are connected directly or through a functional bus. The test planning method consists of a comprehensive model that includes the definition of a multi-mode access mechanism inside the chip and a search algorithm for the exploration of the design space. The access mechanism model considers the reuse of functional connections as well as partial test buses, cores transparency, and other bypass modes. The test schedule is defined in conjunction with the access mechanism so that good trade-offs among the costs of pins, area, and test time can be sought. Furthermore, system power constraints are also considered. This expansion of concerns makes it possible an efficient, yet fine-grained search, in the huge design space of a reuse-based environment. Experimental results clearly show the variety of trade-offs that can be explored using the proposed model, and its effectiveness on optimizing the system test plan. Networks-on-chip are likely to become the main communication platform of systemson- chip. Thus, the second approach presented in this work proposes the reuse of the on-chip network for the test of the cores embedded into the systems that use this communication platform. A power-aware test scheduling algorithm aiming at exploiting the network characteristics to minimize the system test time is presented. The reuse strategy is evaluated considering a number of system configurations, such as different positions of the cores in the network, power consumption constraints and number of interfaces with the tester. Experimental results show that the parallelization capability of the network can be exploited to reduce the system test time, whereas area and pin overhead are strongly minimized. In this manuscript, the main problems of the test of core-based systems are firstly identified and the current solutions are discussed. The problems being tackled by this thesis are then listed and the test planning approaches are detailed. Both test planning techniques are validated for the recently released ITC’02 SoC Test Benchmarks, and further compared to other test planning methods of the literature. This comparison confirms the efficiency of the proposed methods.

Palestinos no extremo sul do Brasil : identidade étnica e os mecanismos de produção da etnicidade. Chuí/RS

Este trabalho trata da identidade palestina e dos processos sociais de construção de identidade étnica observados no extremo sul do Brasil. Focaliza os processos de recriação de tradições e as negociações sociais que agiram no sentido de configurar um grupo étnico. Este estudo é uma etnografia desenvolvida a partir da observação participante e da análise de documentos produzidos pelos entrevistados que vivem na Chuí (Rio Grande do Sul) na fronteira entre Brasil e Uruguai. Através da investigação de uma das falas recorrentes - “aqui é tudo palestino” -, revela-se o universo de situações sociais e negociações que configuram uma identidade social e os conflitos envolvidos na produção de uma “comunidade árabe” como um grupo minoritário. Analisa-se as expressões da identidade social relativas a um reconhecimento como palestinos, focalizando as diversas ações empreendidas do início da década de 80 até o fim dos anos 90. O estudo aborda os mecanismos e processos sociais que deram vitalidade à identidade social e à proeminência de uma identidade étnica, entre eles: as viagens à Palestina e o modo como estas viagens incidem sobre a descoberta da identidade palestina; as festas de casamentos que estreitam laços entre famílias e que reverberam na produção de uma “família árabe”; e o interesse pela política partidária local como um palco específico em que uma identidade social se configura como identidade étnica, traçando fronteiras simbólicas e revitalizando a preocupação com os destinos e lideranças da “comunidade árabe”.

Uma Proposta de distribuição do servidor de arquivos em clusters

A evolução da Computação Baseada em Clusters, impulsionada pelo avanço tecnológico e pelo custo relativamente baixo do hardware de PCs, tem levado ao surgimento de máquinas paralelas de porte cada vez maior, chegando à ordem das centenas e mesmo milhares de nós de processamento. Um dos principais problemas na implantação de clusters desse porte é o gerenciamento de E/S, pois soluções centralizadas de armazenamento de arquivos, como o NFS, rapidamente se tornam o gargalo dessa parte do sistema. Ao longo dos últimos anos, diversas soluções para esse problema têm sido propostas, tanto pela utilização de tecnologias especializadas de armazenamento e comunicação, como RAID e fibra ótica, como pela distribuição das funcionalidades do servidor de arquivos entre várias máquinas, objetivando a paralelização de suas operações. Seguindo essa última linha, o projeto NFSP (NFS Parallèle) é uma proposta de sistema de arquivos distribuído que estende o NFS padrão de forma a aumentar o desempenho das operações de leitura de dados pela distribuição do serviço em vários nós do cluster. Com essa abordagem, o NFSP objetiva aliar desempenho e escalabilidade aos benefícios do NFS, como a estabilidade de sua implementação e familiaridade de usuários e administradores com sua semântica de uso e seus procedimentos de configuração e gerenciamento. A proposta aqui apresentada, chamada de dNFSP, é uma extensão ao NFSP com o objetivo principal de proporcionar melhor desempenho a aplicações que explorem tanto a leitura como a escrita de dados, uma vez que essa última característica não é contemplada pelo modelo original A base para o funcionamento do sistema é um modelo de gerenciamento distribuído de meta-dados, que permite melhor escalabilidade e reduz o custo computacional sobre o meta-servidor original do NFSP, e também um mecanismo relaxado de manutenção de coerência baseado em LRC (Lazy Release Consistency), o qual permite a distribuição do serviço sem acarretar em operações onerosas de sincronização de dados. Um protótipo do modelo dNFSP foi implementado e avaliado com uma série de testes, benchmarks e aplicações. Os resultados obtidos comprovam que o modelo pode ser aplicado como sistema de arquivos para um cluster, efetivamente proporcionando melhor desempenho às aplicações e ao mesmo tempo mantendo um elevado nível de compatibilidade com as ferramentas e procedimentos habituais de administração de um cluster, em especial o uso de clientes NFS padrões disponíveis em praticamente todos os sistemas operacionais da atualidade.

Da operação Pan-americana aos entendimentos de uruguaiana : as relações Brasil-Argentina (1958 a 1962)

O objetivo proposto por este estudo é investigar a contribuição da Operação Pan-Americana (OPA), lançada pelo Brasil, em 1958, durante o Governo JK, para o estreitamento das relações entre o Brasil e a Argentina, cujo ápice foram os “Acordos de Uruguaiana”, firmados em 1961. A crescente parceria estendeu-se até a desestabilização provocada pelo golpe militar, que destituiu o Presidente argentino Arturo Frondizi, em 1962. Este trabalho procura demonstrar que, durante o período de 1958 a 1962, atingiu-se um alto nível de cooperação bilateral, como resultado de uma ampla mobilização por parte tanto do corpo diplomático, quanto das assessorias diretamente ligadas ao Poder Executivo dos governos desses dois países.As razões que motivaram uma convergência nas ações dos governos do Brasil e da Argentina foram: no aspecto econômico, a necessidade de ampliação do mercado regional, visando a uma maior inserção internacional dessas economias; no aspecto político, o esforço para a manutenção da autonomia frente aos Estados Unidos, potência mundial com hegemonia na região. Tal posicionamento foi influenciado, principalmente, pela tentativa de ingerência norte-americana em determinados países, como foi o caso da Guatemala, em 1954. Portanto, a cooperação internacional dos países latino-americanos (a partir do lançamento da OPA), ampliou o enfoque, que antes era exclusivamente bilateral (com os Estados Unidos), para o âmbito regional, por meio da qual se buscou fortalecer as economias da região. A iniciativa brasileira, de caráter hemisférico, caracterizada pela OPA, acabou contribuindo para que houvesse uma aproximação entre os dois países. Nesses termos, os entendimentos de Uruguaiana, são, aqui, analisados como o resultado de um aprofundamento do projeto de JK; isso porque, apesar de ter havido o fortalecimento dos laços, especialmente, dos dois maiores países do Sul do Continente, mediante os Acordos de Uruguaiana, a OPA abriu também uma nova perspectiva para os demaispaíses da região, que resultou na criação da Associação Latino-Americana de Livre Comércio (ALALC).

A imersão social da ação econômica dos atores do setor coureiro-calçadista do Vale do Sinos : uma análise a partir dos mecanismos estrutural, cultural, cognitivo e político

Este trabalho consiste em um estudo sobre o setor coureiro-calçadista do Vale do Sinos/RS, cuja questão central investiga como os mecanismos de imersão social influenciam na ação econômica do setor. O objetivo é analisar como os mecanismos, estrutural, cognitivo, cultural e político afetam/afetaram a ação econômica do setor, criando tanto oportunidades como limites. O método adotado foi o estudo de caso, cuja abordagem longitudinal permite uma análise histórica desde a colonização da região até os dias atuais. Dados primários e secundários foram utilizados, possibilitando identificar mudanças na dinâmica competitiva do setor, nos principais atores e nas características organizacionais. A perspectiva da imersão permitiu compreender a natureza contingente da ação econômica, com foco nas assimetrias de poder existentes entre os diferentes atores (privados e público) e suas conseqüências (imersão política), bem como nas estruturas de rede sociais e na qualidade de suas relações (imersão estrutural); na forma com que o exercício da ação econômica foi limitado pelas regularidades estruturais do processo mental, produzindo categorias coletivas de julgamento (imersão cognitiva); e no processo de mediação dos atores, visando à legitimidade de suas ações e à produção de símbolos visíveis (imersão cultural). Conclui-se que as assimetrias de poder são melhor compreendidas quando inseridas no contexto social mais amplo, ou seja, inseridas na cadeia mundial de calçados que tanto criou oportunidades para o Vale do Sinos, como também limitou o upgrade dos produtores. No que se refere à imersão estrutural, aspectos concernentes tanto à posição na rede quanto à arquitetura da rede mostraram-se relevantes para a ação econômica. A constituição e os tipos de laços foram importantes para compreender decisões sobre com quem formar sociedade, com quem fazer negócios, sobre a relação entre empresários e entre estes e os operários. Observou-se, também, que categorias coletivas, oriundas da interação social entre os atores, eram utilizadas para julgamento. Tais categorias produziam limites para além daqueles considerados no conceito de racionalidade limitada. Por fim, observou-se como os elementos culturais constituíram e foram constituídos pela ação econômica dos diferentes atores, bem como tais ações são constituídas por aspectos do contexto local e mundial, denotando mudanças no processo de imersão do setor.

Um equipamento eletrônico de monitoramento de velocidade

A velocidade de veículos em vias públicas pode ser obtida de diversas formas. A técnica mais usada é de laços magnéticos, onde se instalam sensores sob o asfalto. Entretanto, esta técnica apresenta desvantagens, tais como, a não detecção de motocicletas (o campo magnético gerado por este tipo de veículo é imperceptível ao sistema) e dificuldade de manutenção da via (se o órgão publico tiver que mexer numa rede cloacal que passa perto dos sensores, por exemplo, pode ser necessário reinstalá-los). Nesse contexto, este trabalho propõe-se a discutir uma nova maneira de se calcular a velocidade de veículos, através do processamento de imagens. Para isto, torna-se fundamental conhecer os conceitos que envolvem as técnicas mais utilizadas (além dos laços magnéticos, a captura de dois quadros consecutivos e o sistema Doppler), os equipamentos disponíveis no mercado (Pardais, Lombadas Eletrônicas, Bandeiras, Caetanos e Radares) e a forma como o INMETRO faz a aferição destes equipamentos. O estudo apresenta, igualmente, os principais fundamentos relacionados ao processamento digital de imagens, com especial atenção para detecção de bordas, de forma que seja possível avaliar a nova técnica proposta, que calcula a velocidade a partir de um único quadro. O presente trabalho objetiva apresentar o Pardalzito como alternativa técnica inovadora para aplicação de um, sistema que implementa esta idéia na prática.

Comunidades virtuais como grupos de referência nos processos decisórios do consumidor

Os pesquisadores e profissionais da área de marketing conhecem, desde muito, a importância da influência pessoal no processo de decisão do consumidor. No entanto, a teoria sobre grupos de referência remonta às décadas de 60 e 70, quando foi elaborada grande parte das definições e classificações utilizadas até hoje. Considerando o surgimento da internet como novo meio de interação e socialização, este estudo se propõe a investigar as comunidades on-line como grupos de referência para os consumidores que delas participam. A pesquisa foi realizada em uma comunidade on-line cujos temas são a gravidez e a maternidade utilizando a netnografia, um método qualitativo que adapta as técnicas de pesquisa etnográfica para o estudo de comunidades virtuais e permite que acadêmicos e profissionais de marketing investiguem o comportamento do consumidor em seu ambiente natural. Os dados coletados foram analisados com a ajuda da análise de discurso mediado por computador (ADMC) e os resultados mostraram que a troca de informações e de experiências relacionadas a produtos e marcas é freqüente na comunidade. Os participantes também utilizam os fóruns e debates para manifestar suas preferências e valores, exercer pressão para a conformidade e publicar mensagens de aquiescência e reciprocidade. A criação de laços afetivos entre os participantes, bem como suas demonstrações de confiança nos membros mais experientes podem ser indicativos de fortes relações de influência na comunidade.