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.

Estudo, proposta e previsão de desempenho de um filtro de energia para experimentos com alta resolução de comprimento de onda em fontes pulsantes de nêutrons

Em fontes de nêutrons por spallation para pesquisa de materiais, o comprimento de onda dos nêutrons é geralmente determinado pelos tempos de percurso (TOF) dos nêutrons desde a fonte até o detector. A precisão atingível é limitada pelo fato de o tempo de emissão do pulso característico do sistema alvo/moderador ser diferente de zero (a situação ideal fictícia seria a emissão se ocorresse na forma de um impulso). “Moderadores acoplados” (elementos usados para produzir feixes de alta intensidade com nêutrons de baixa energia) apresentam um decaimento de intensidade em função do tempo muito longo, ao longo de todo o espectro usado nos experimentos. Por este motivo, “moderadores desacoplados”, os quais produzem feixes com intensidade mais reduzida, são freqüentemente usados para instrumentos que requerem alta resolução. Neste trabalho, propusemos e analisamos uma nova técnica de filtragem dinâmica de feixes de nêutrons polarizados de baixa energia para experimentos que utilizam TOF na determinação do comprimento de onda. O dispositivo consiste de um sistema ótico polarizador/analisador e um inversor de spin seletivo em energia, o qual funciona por ressonância espacial do spin. Variando a condição de ressonância em sincronia com a estrutura temporal do pulso de nêutrons (através do controle de campos magnéticos), o filtro pode ajustar a resolução de energia (ou de comprimento de onda) de pulsos de banda larga em tais experimentos, separando os nêutrons com a correta relação “TOF/comprimento de onda” dos demais Um método para o cálculo de desempenho do sistema foi apresentado em um Trabalho Individual (TI) (PARIZZI et al., 2002 - i), do qual se fará aqui uma breve revisão além de amplo uso na otimização dos parâmetros a serem ajustados para o projeto do filtro. Os resultados finais mostram que ganhos consideráveis em resolução podem ser obtidos com a aplicação desta técnica em experimentos de reflectometria por tempo de percurso, sem que para tal seja necessário comprometer a intensidade do feixe usado pelo mesmo instrumento quando operado em um modo de baixa resolução, dando ao usuário do instrumento a opção de escolher a relação ótima entre intensidade e resolução para seu experimento. Como parte da conclusão desta dissertação, é apresentada uma proposta de parâmetros para a construção deste tipo de filtro e previsão de desempenho da configuração proposta, baseada no software de modelamento desenvolvido.

A competência gerencial nos conflitos interpessoais

Esta pesquisa aborda as questões relativas ao gerenciamento de situações conflituosas dentro de instituições, no caso o Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A existência do conflito é inerente às relações de trabalho, manifestando-se de diferentes formas, geralmente associada a resultados negativos para as pessoas envolvidas e para a organização. O objetivo geral desse estudo é, utilizando o referencial teórico de Eric Berne e de outros autores, analisar como os gerentes diagnosticam a existência dos conflitos interpessoais e como lidam com eles. Trata-se de um estudo descritivo, exploratório, aplicado, de cunho qualitativo, onde foram entrevistados 25 gerentes de diferentes áreas do Hospital.

Estudo de reatividade e resolução enantiomérica do (+-)-10-exo-hidróxipentaciclo[6.2.1.1 3,6.0 2,7. 0 5.9] dodecan-4-ona

Neste trabalho, realizou-se a síntese do ceto-álcool pentaciclíco (±)-5, assim como o estudo de reatividade do grupo carbonila do mesmo frente a reações de oximação e redução. Realizou-se também a resolução enantiomérica do composto (±)-5 através de reação de transesterificação com acetato de vinila catalisada pela lipase da Candida rugosa. Altos excessos enantioméricos foram obtidos (>95%, RMN) tanto para o álcool (+)-5 quanto para o éster formado (-)-8. Sugere-se a existência de uma interconversão enantiomérica no composto (+)-5, devido a observação de mistura racêmica, quando o mesmo foi analisado por cromatografia gasosa em coluna quiral. Um mecanismo para tal interconversão, o qual envolve um rearranjo intramolecular, é proposto.

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.

Resolução ótima de preços na bolsa de valores de São Paulo

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A mudança de comportamento do setor público após o choque mundial de 1975 como resultado de conflitos sociais

O objetivo deste trabalho é duplo: verificar se a mudança de comportamento do setor público foi afetada pelo processo de ajuste que a economia mundial passou após o choque de 1975 e se a mesma foi explicada por variáveis macroeconomicamente pouco convencionais como distribuição de renda e eficiência da burocracia. Os resultados mostram que a mudança estrutural da economia em 1975 não foi significativa enquanto que a distribuição de renda e eficiência da burocracia foram: pior (melhor) distribuição de renda e melhor (pior) eficiência da burocracia levaram o setor público a um ajustamento (expansão). Testou-se ainda um 'mix' entre as variáveis usadas para representar a mudança estrutural, distribuição de renda e eficiência da burocracia. Fez-se isto para ver se esta mudança estrutural, combinada a estas variáveis, que seriam mais estáveis ao longo do tempo, influenciariam o resultado deste comportamento. Viu-se que variáveis de mudança estrutural combinadas com distribuição de renda e eficiência da burocracia foram significativas para explicar a mudança de comportamento do setor público sem alterar o sinais dos resultados obtidos pelas variáveis que foram significativas isoladamente. O 'mix' de variáveis de mudança estrutural e cada uma das variáveis alternadamente não foi: seu resultado não foi significativo ou foi de intuição não muito simples.

A gestão do processo de negociação complexa: uma avaliação da 5ª Conferência Ministerial da Organização Mundial do Comércio - OMC, em Cancun, México

Pretende-se no presente trabalho avaliar a gestão do processo de negociação complexa da 5ª Conferência Ministerial da Organização Mundial do Comércio em Cancún, ocorrida entre os dias 10 e 14 de setembro de 2003, no México, apontando os problemas e questões que resultaram no colapso de um possível acordo. O futuro da OMC é incerto e mudanças traumáticas sofridas por muitos países que vivem sob as regras da OMC indicam que alguma coisa na OMC terá que mudar, principalmente nos processos de negociação complexa, de forma que a integridade da organização não seja comprometida. Buscou-se respostas na análise e avaliação da gestão do processo de negociação, estudando e pesquisando os conceitos de barganha posicional, detalhando o processo de negociação baseado em princípios, explorando em profundidade o estado da arte para gestão de conversas difíceis. Dissecando a questão dos conflitos e das coalizões, mostrando a dificuldade existente na resolução de disputas públicas e no uso de instrumentos para quebrar o impasse nas negociações buscou-se estabelecer o instrumental teórico que possibilitasse aprofundar o diagnóstico da situação atual na OMC. Como recomendação explorou-se a avaliação de conflitos, com base na eficiência - teoria dos jogos-, justiça e na eqüidade, a melhor forma de negociação baseada em princípios, de gestão de público demandante, no diálogo dos multistakeholders, a importância das conversas informais paralelas, o ambiente da complexidade e a visão ampla que proporciona o enfoque do funcionamento de sistemas decisórios autopoiéticos.

Um modelo de resolução para o problema de roteirização em arcos com restrição de capacidade

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.

Protocolo clínico para a atenção básica do sus : análise dos conflitos e harmonias na percepção dos profissionais médicos

Objetivos: Descrever a opinião dos profissionais médicos que trabalham em unidades de atenção primária do Sistema Único de Saúde, dos municípios de Ponta Grossa – PR e Cuiabá - MT, com relação ao que estes apontam como importantes e, assim, compor a percepção destes profissionais sobre os conflitos e harmonias a que os protocolos clínicos usados na atenção primária estão expostos, quando levados para dentro da unidade. Método: Este trabalho é um estudo de caso do tipo levantamento realizado nos municípios de Ponta Grossa – PR e Cuiabá – MT, através de um questionário composto por perguntas abertas e fechadas. Resultados e Conclusões: As principais características apontadas pelos participantes são: Clareza nos passos a serem seguidos; Facilidade na consulta e compreensão; Capacidade da unidade em realizar as recomendações perante as demais atividades já existentes”; Vontade política do gestor em implantar o protocolo; Presença de mecanismos que permitam o acompanhamento e verificação da evolução do caso; Dificuldade em se mudar uma rotina que já existe há muito tempo no local; e Atividades econômicas do publico que será atendido. De acordo com as características os protocolos estão expostos a todos os conflitos dos Cs Cessantes, sendo, para os participantes, os mais importantes o Custo e o Cerceamento. Os cerceamentos mais citados são: Comportamentais, Tradicionais e Autoritários.