Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinâmicas, começando-se a tornar pouco expectável que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudança de sistemas com um único processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domínio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energéticos, de melhorar a performance das aplicações. Simultaneamente, a proliferação das plataformas multi-processador transformaram a programação paralela num tópico de elevado interesse, levando o paralelismo dinâmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programação. A ideia, por detrás deste modelo, é encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo através da simples indicação de potenciais regiões paralelas dentro das aplicações. Todas estas anotações são encaradas pelo sistema unicamente como sugestões, podendo estas serem ignoradas e substituídas, por construtores sequenciais equivalentes, pela própria linguagem. Assim, o modo como a computação é na realidade subdividida, e mapeada nos vários processadores, é da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programação é consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente não for simples e rápido, de modo a manter o overhead geral em níveis reduzidos, os benefícios da geração de um paralelismo com uma granularidade tão fina serão meramente hipotéticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma política de workstealing são cada vez mais populares, com uma eficiência comprovada em termos de tempo, espaço e necessidades de comunicação. Contudo, estes algoritmos não contemplam restrições temporais, nem outra qualquer forma de atribuição de prioridades às tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Além disso, são tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois níveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, não pode ser assegurada. Nesta tese, é 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 princípios fundamentais que tão bons resultados têm demonstrado. Muito resumidamente, a única fila de gestão de processos convencional (deque) é substituída por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinâmico 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 é adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prática se o algoritmo proposto é viável, ou seja, se garante a eficiência e escalonabilidade desejadas. Modificar o núcleo do Linux é uma tarefa complicada, devido à complexidade das suas funções internas e às fortes interdependências entre os vários subsistemas. Não obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS é mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento é dedicada à discussão sobre a implementação do RTWS e à exposição de situações problemáticas, muitas delas não consideradas em teoria, como é o caso do desfasamento entre vários mecanismo de sincronização. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparação com outro trabalho prático de escalonamento dinâmico de tarefas com restrições temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento através de um controlo de migrações, e mudanças de contexto, eficiente e escalável (pelo menos até 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcança um bom balanceamento dinâmico da carga do sistema, até mesmo de uma forma não custosa. Contudo, durante a avaliação realizada foi detetada uma falha na implementação do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina períodos de inatividade, no CPU em questão, quando a utilização geral do sistema é baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcançar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, não falhando qualquer meta temporal nas experiências realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inversão de prioridades, causada pela sub-política de roubo BAS, não compromete os objetivos de escalonabilidade, e até ajuda a reduzir a contenção nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS também suporta uma sub-política de roubo determinística: PAS. A avaliação experimental, porém, não ajudou a ter uma noção clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS é uma solução promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restrições temporais.

Fatores associados ao uso pesado de álcool entre estudantes das capitais brasileiras

OBJETIVO: Analisar a associação entre o uso pesado de álcool entre estudantes e os fatores familiares, pessoais e sociais. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com estudantes de dez a 18 anos de escolas públicas de 27 capitais brasileiras, em 2004. Os dados foram coletados por meio de questionário anônimo, de autopreenchimento, adaptado de instrumento desenvolvido pela Organização Mundial da Saúde. A amostra representativa, composta por 48.155 estudantes, foi estratificada por setores censitários e por conglomerados (escolas). Associações entre o uso pesado de álcool e os fatores estudados foram analisadas por meio de regressão logística, considerando nível de significância de 5%. RESULTADOS: Do total de estudantes, 4.286 (8,9%) fizeram uso pesado de álcool no mês anterior à entrevista. A análise por regressão logística mostrou associação entre relações ruins ou regulares com pai (OR=1,46) e mãe (OR=1,61) e uso pesado de álcool. Seguir uma religião (OR=0,83) mostrou-se inversamente associado a este tipo de consumo de álcool. A prática de esportes e o fato de a mãe se percebida como liberal não mostraram significância no modelo. Houve maior prevalência de uso pesado de álcool entre os estudantes que trabalhavam. CONCLUSÕES: Ligações familiares mais coesas e seguir uma religião podem prevenir o uso abusivo de álcool entre estudantes.

Tocar-na-assistência e Ouvir-na-assistência: os efeitos do contexto na representação mental da música

O presente artigo assenta na ideia de que os objectos musicais que ouvimos são representados mentalmente em ligação significante com a restante informação recolhida no contexto de aprendizagem e que este todo complexo é determinante na maneira como recordamos e pensamos em música. O Coneccionismo funciona como a teoria de suporte, já que permite uma concepção de estruturas mentais que preserva as ligações entre objecto e contexto e, portanto, a coexistência significante de diversos tipos de informação distribuídos pelo cérebro. A complexidade contextual de Tocar-na-Assistência é, neste sentido, teoricamente reforçada como um enriquecimento ecológico com efeitos positivos aos níveis da aquisição e da organização da representação mental. A tese é validada através de uma experiência que compara uma condição de controle de 125 crianças a ouvir uma peça de música gravada com uma condição experimental de 125 crianças a tocar ritmos em simultâneo com a mesma gravação. Num teste de identificação auditiva de excertos da peça musical, o grupo experimental obtém classificações melhores com significado estatístico.

Métodos construtivos de pontes

Para a construção de uma estrutura há diversos factores que influenciam a sua concepção, tais como o vão, a topografia do local, acessibilidades, os possíveis acidentes do terreno, como cursos de água ou a sua função. É de ressalvar ainda que o enquadramento paisagístico cada vez mais é tido em conta, embora não seja determinante para a sua função ou dimensionamento. Na construção de pontes existe uma grande variedade de métodos construtivos a usar variando estes com a dimensão da obra ou com a disponibilidade de equipamento por parte do empreiteiro. Cada vez mais deverá ser bem analisado o sistema a usar, uma vez que o custo do processo construtivo constitui uma percentagem elevada do valor final da obra, podendo ser reduzidos os custos pela escolha acertada do método. Com a presente dissertação pretende-se analisar os diferentes métodos construtivos existentes no mercado, sendo estes distinguidos entre sistemas com aplicação de préfabricação ou com betonagem in-situ, e ainda o processo a usar em função do vão a vencer.

Ferramenta de apoio ao projeto, configuração e gestão de instalações domóticas

Esta dissertação apresenta o trabalho realizado no âmbito da unidade curricular de Tese / Dissertação (TEDI) do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores – Especialização em Automação e Sistemas em parceria com a empresa Live Simply, uma empresa de domótica que decidiu apostar na inovação e no desenvolvimento de serviços e produtos de valor acrescentado para consolidar a sua posição no mercado. Neste contexto, foram identificadas como mais-valias para a Live Simply a conceção, por um lado, de uma ferramenta de apoio técnico de integração e simplificação das fases de projeto, configuração e gestão de instalações domóticas e, por outro lado, de uma interface com a instalação para o cliente consultar e alterar, em tempo real, o estado dos atuadores. Depois de analisadas as tecnologias disponíveis, selecionaram-se as soluções a adotar (linguagens de programação, servidores de base de dados e ambientes de desenvolvimento), definiu-se a arquitetura do sistema, detalhando-se os módulos de projeto, configuração e gestão de instalações, a estrutura da base de dados assim como o hardware de controlo da instalação. De seguida, procedeu-se ao desenvolvimento dos módulos de software e à configuração e programação do módulo de hardware. Por último, procedeu-se a um conjunto exaustivo de testes aos diferentes módulos que demonstraram o correto funcionamento da ferramenta e a adequação das tecnologias empregues. A ferramenta de apoio técnico realizada integra as fases do projeto, configuração e gestão de instalações domóticas, permitindo melhorar o desempenho dos técnicos e a resposta aos clientes. A interface oferecida ao dono da instalação é uma interface Web de aspeto amigável e fácil utilização que permite consultar e modificar em tempo real o estado da instalação.

Dependência entre a performance de baterias VRLA e as características físico-químicas da matéria activa positiva

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Uso regular de serviços odontológicos entre adultos e idosos em região vulnerável no sul do Brasil

OBJETIVO: Estimar a prevalência do uso regular de serviços odontológicos por adultos e idosos em comunidade vulnerável e identificar fatores associados. MÉTODOS: Estudo transversal de base populacional com 3.391 adultos e idosos de áreas de vulnerabilidade social de Porto Alegre, RS, de julho a dezembro de 2009. Foi utilizada amostragem sistemática com probabilidade proporcional ao tamanho de cada um dos 121 setores censitários. O desfecho "utilização regular de serviços odontológicos" foi definido consultar com o dentista regularmente, tendo ou não problemas de saúde bucal. Foi aplicado questionário padronizado, que incluiu variáveis demográficas, socioeconômicas, tipo de local procurado, autopercepção de saúde bucal e necessidades autopercebidas. Utilizou-se teste qui-quadrado para heterogeneidade na análise bivariada e na análise ajustada regressão de Poisson, com variância robusta e teste de heterogeneidade de Wald. RESULTADOS: A prevalência do uso regular de serviços odontológicos foi de 25,7%. A prevalência foi maior entre os indivíduos com escolaridade > 12 anos (RP 2,48 [IC95% 1,96;3,15]), mais ricos (RP: 1,95 [IC95% 1,03;1,53]), que utilizaram serviços privados de saúde (RP1,43 [IC95% 1,20;1,71]), com ótima autopercepção de saúde bucal (RP 4,44 [IC95% 3,07;6,42]) e autopercepção de necessidade de consultas para fins de revisão (RP 2,13 [IC95% 1,54;2,96]). CONCLUSÕES: Observam-se desigualdades na utilização regular de serviços odontológicos. Ações que contribuam para aumentar o conhecimento sobre a saúde bucal e melhoria do autocuidado, além de acesso a serviços odontológicos que visem à integralidade da atenção, podem contribuir para o aumento do uso regular dos serviços odontológicos.

Use of accelerometry to measure physical activity in adults and the elderly

OBJECTIVE: To review the use of accelerometry as an objective measure of physical activity in adults and elderly people. METHODS: A systematic review of studies on the use of accelerometty as an objective measure to assess physical activity in adults were examined in PubMed Central, Web of Knowledge, EBSCO and Medline databases from March 29 to April 15, 2010. The following keywords were used: "accelerometry," "accelerometer," "physical activity," "PA," "patterns," "levels," "adults," "older adults," and "elderly," either alone or in combination using "AND" or "OR." The reference lists of the articles retrieved were examined to capture any other potentially relevant article. Of 899 studies initially identified, only 18 were fully reviewed, and their outcome measures abstracted and analyzed. RESULTS: Eleven studies were conducted in North America (United States), five in Europe, one in Africa (Cameroon) and one in Australia. Very few enrolled older people, and only one study reported the season or time of year when data was collected. The articles selected had different methods, analyses, and results, which prevented comparison between studies. CONCLUSIONS: There is a need to standardize study methods for data reporting to allow comparisons of results across studies and monitor changes in populations. These data can help design more adequate strategies for monitoring and promotion of physical activity.

Análise do produtor-consumidor enquanto interveniente da rede elétrica inteligente

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Estágio curricular na "Empreitada da 3ª fase de reparação do Caneiro de Alcântara"

Trabalho de Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Mining protein structure data

The principal topic of this work is the application of data mining techniques, in particular of machine learning, to the discovery of knowledge in a protein database. In the first chapter a general background is presented. Namely, in section 1.1 we overview the methodology of a Data Mining project and its main algorithms. In section 1.2 an introduction to the proteins and its supporting file formats is outlined. This chapter is concluded with section 1.3 which defines that main problem we pretend to address with this work: determine if an amino acid is exposed or buried in a protein, in a discrete way (i.e.: not continuous), for five exposition levels: 2%, 10%, 20%, 25% and 30%. In the second chapter, following closely the CRISP-DM methodology, whole the process of construction the database that supported this work is presented. Namely, it is described the process of loading data from the Protein Data Bank, DSSP and SCOP. Then an initial data exploration is performed and a simple prediction model (baseline) of the relative solvent accessibility of an amino acid is introduced. It is also introduced the Data Mining Table Creator, a program developed to produce the data mining tables required for this problem. In the third chapter the results obtained are analyzed with statistical significance tests. Initially the several used classifiers (Neural Networks, C5.0, CART and Chaid) are compared and it is concluded that C5.0 is the most suitable for the problem at stake. It is also compared the influence of parameters like the amino acid information level, the amino acid window size and the SCOP class type in the accuracy of the predictive models. The fourth chapter starts with a brief revision of the literature about amino acid relative solvent accessibility. Then, we overview the main results achieved and finally discuss about possible future work. The fifth and last chapter consists of appendices. Appendix A has the schema of the database that supported this thesis. Appendix B has a set of tables with additional information. Appendix C describes the software provided in the DVD accompanying this thesis that allows the reconstruction of the present work.

Fuzzy clustering applied to a demand response model in a smart grid contingency scenario

This paper focus on a demand response model analysis in a smart grid context considering a contingency scenario. A fuzzy clustering technique is applied on the developed demand response model and an analysis is performed for the contingency scenario. Model considerations and architecture are described. The demand response developed model aims to support consumers decisions regarding their consumption needs and possible economic benefits.

Observação e modelação do comportamento dinâmico do viaduto do Corgo: utilização integrada de modelos de identificação modal e modelos de elementos finitos de barra

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de Cooperação entre o ISEL e o LNEC

Fuzzy clustering applied to a demand response model in a smatr grid contingency scenario

This paper focus on a demand response model analysis in a smart grid context considering a contingency scenario. A fuzzy clustering technique is applied on the developed demand response model and an analysis is performed for the contingency scenario. Model considerations and architecture are described. The demand response developed model aims to support consumers decisions regarding their consumption needs and possible economic benefits.