Implementação paralela escalável e eficiente do algoritmo simplex padrão em arquitetura multicore

This work presents a scalable and efficient parallel implementation of the Standard Simplex algorithm in the multicore architecture to solve large scale linear programming problems. We present a general scheme explaining how each step of the standard Simplex algorithm was parallelized, indicating some important points of the parallel implementation. Performance analysis were conducted by comparing the sequential time using the Simplex tableau and the Simplex of the CPLEXR IBM. The experiments were executed on a shared memory machine with 24 cores. The scalability analysis was performed with problems of different dimensions, finding evidence that our parallel standard Simplex algorithm has a better parallel efficiency for problems with more variables than constraints. In comparison with CPLEXR , the proposed parallel algorithm achieved a efficiency of up to 16 times better

Melhoramento genético da mamona visando incremento de flores femininas

O objetivo deste trabalho foi testar métodos de seleção visando ao aumento de flores femininas na população FCA-UNESP-PB de mamona (Ricinus communis L.). A seleção foi realizada no município de Botucatu (SP), na safrinha de 2007. Por meio de seleção massal, foram selecionadas plantas com racemo primário estritamente feminino. Destas plantas, as que tinham reversão sexual foram autofecundadas. As avaliações foram realizadas na safrinha de 2008 em Botucatu e São Manuel (SP), onde foram comparados os tratamentos: método de seleção massal; método de seleção massal com autofecundação e testemunha (racemos de plantas colhidos ao acaso, sem seleção). Foram avaliados: porcentagem de flores femininas do racemo primário (%), produtividade de grãos (kg ha-1) e teor de óleo das sementes (%). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com 30 repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância individual para cada local e conjuntamente para os dois locais, pelo teste F a 1% de probabilidade. Mediante os resultados conclui- se que o método de seleção massal com autofecundação foi aquele que proporcionou maiores valores de porcentagem de flores femininas no racemo primário, com ganho fenotípico realizado de 18% em Botucatu e 29% em São Manuel (SP). Por meio dos métodos de seleção, notou-se comportamento diferencial em relação aos locais para a característica produtividade de grãos, e o método seleção massal com autofecundação proporcionou a menor produtividade. No teor de óleo não houve diferenças significativas entre os métodos e os locais avaliados.

Aplicaçaõ das técnicas Path-relinking e Vocabulary buiding na melhoria de performance do algoritmo memético para o problema do caixeiro viajante assimétrico

The present essay shows strategies of improvement in a well succeded evolutionary metaheuristic to solve the Asymmetric Traveling Salesman Problem. Such steps consist in a Memetic Algorithm projected mainly to this problem. Basically this improvement applied optimizing techniques known as Path-Relinking and Vocabulary Building. Furthermore, this last one has being used in two different ways, in order to evaluate the effects of the improvement on the evolutionary metaheuristic. These methods were implemented in C++ code and the experiments were done under instances at TSPLIB library, being possible to observe that the procedures purposed reached success on the tests done

Percepção de fala dos deficientes auditivos usando aparelho de amplificação com algoritmo de redução de ruído

Frequentemente, os indivíduos com perda auditiva têm dificuldade de entender a fala no ambiente ruidoso. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar clinicamente o desempenho dos indivíduos adultos com deficiência auditiva neurossensorial, com relação à percepção da fala, utilizando o aparelho de amplificação sonora individual digital com o algoritmo de redução de ruído denominado Speech Sensitive Processing, ativado e desativado na presença de um ruído. MATERIAL E MÉTODO: Este estudo de casos foi realizado em 32 indivíduos com deficiência auditiva neurossensorial de graus leve, moderado ou leve a moderado. Foi realizada a avaliação por meio de um teste de percepção de fala, onde se pesquisou o reconhecimento de sentenças na presença de um ruído, para obter a relação sinal/ruído, utilizando o aparelho auditivo digital. RESULTADOS: O algoritmo pôde proporcionar benefício para a maioria dos indivíduos deficientes auditivos, na pesquisa da relação sinal/ruído e os resultados apontaram diferença estatisticamente significante na condição em que o algoritmo encontrava-se ativado, comparado quando o algoritmo não se encontrava ativado. CONCLUSÃO: O uso do algoritmo de redução de ruído deve ser pensado como alternativa clínica, pois observamos a eficácia desse sistema na redução do ruído, melhorando a percepção da fala.

Algoritmos evolutivos dedicados à reconfiguração de redes radiais de distribuição sob demandas fixas e variáveis: estudo dos operadores genéticos e parâmetros de controle

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ganho genético com base no tamanho efetivo populacional de progênies de seringueira

O objetivo deste trabalho foi estimar os ganhos genéticos de um teste de progênies de seringueira para a produção de borracha seca e, com base no maior tamanho efetivo populacional e maior ganho genético, obter os melhores indivíduos. Foram utilizadas 30 progênies de meios-irmãos, provenientes de sementes de polinização mista - alogamia e autogamia - de testes clonais no Estado de São Paulo. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com 30 tratamentos (progênies), 3 repetições e parcelas lineares de 10 plantas, em um espaçamento de 3x3 m, o que totalizou 900 plantas úteis. Aos três anos, o perímetro, a 50 cm do solo (PA50), e a produção de borracha seca (PBS) foram avaliadas por meio do teste precoce de produção Hamaker Morris-Mann (HMM). As variáveis foram analisadas pelo método de modelo linear misto, via procedimento REML/BLUP, em progênies com sistema reprodutivo misto e taxa de autofecundação de 22%. A identificação dos 20 melhores indivíduos quanto à PBS e ao PA50 proporcionou ganho genético de 67,96 e 16,48%, respectivamente, e um coeficiente de endogamia de aproximadamente 2,82%. O teste de progênies proporciona produção de sementes com melhor valor genético, grande variabilidade e baixa endogamia

Algoritomos transgenéticos aplicados ao problema da árvore geradora biobjetivo

The Multiobjective Spanning Tree is a NP-hard Combinatorial Optimization problem whose application arises in several areas, especially networks design. In this work, we propose a solution to the biobjective version of the problem through a Transgenetic Algorithm named ATIS-NP. The Computational Transgenetic is a metaheuristic technique from Evolutionary Computation whose inspiration relies in the conception of cooperation (and not competition) as the factor of main influence to evolution. The algorithm outlined is the evolution of a work that has already yielded two other transgenetic algorithms. In this sense, the algorithms previously developed are also presented. This research also comprises an experimental analysis with the aim of obtaining information related to the performance of ATIS-NP when compared to other approaches. Thus, ATIS-NP is compared to the algorithms previously implemented and to other transgenetic already presented for the problem under consideration. The computational experiments also address the comparison to two recent approaches from literature that present good results, a GRASP and a genetic algorithms. The efficiency of the method described is evaluated with basis in metrics of solution quality and computational time spent. Considering the problem is within the context of Multiobjective Optimization, quality indicators are adopted to infer the criteria of solution quality. Statistical tests evaluate the significance of results obtained from computational experiments

Aplicação do algoritmo de otimização por colônia de formigas sobre o problema do passeio do robô seletivo

This work seeks to propose and evaluate a change to the Ant Colony Optimization based on the results of experiments performed on the problem of Selective Ride Robot (PRS, a new problem, also proposed in this paper. Four metaheuristics are implemented, GRASP, VNS and two versions of Ant Colony Optimization, and their results are analyzed by running the algorithms over 32 instances created during this work. The metaheuristics also have their results compared to an exact approach. The results show that the algorithm implemented using the GRASP metaheuristic show good results. The version of the multicolony ant colony algorithm, proposed and evaluated in this work, shows the best results

Otimização em braquiterapia de alta taxa de dose com algoritmo transgenético

Este trabalho aborda o problema de otimização em braquiterapia de alta taxa de dose no tratamento de pacientes com câncer, com vistas à definição do conjunto de tempos de parada. A técnica de solução adotada foi a Transgenética Computacional apoiada pelo método L-BFGS. O algoritmo desenvolvido foi empregado para gerar soluções não denominadas cujas distribuições de dose fossem capazes de eiminar o câncer e ao mesmo tempo preservar as regiões normais

Geração de processos WS-BPEL com base em um algoritmo de reescrita de regras

Web services are computational solutions designed according to the principles of Service Oriented Computing. Web services can be built upon pre-existing services available on the Internet by using composition languages. We propose a method to generate WS-BPEL processes from abstract specifications provided with high-level control-flow information. The proposed method allows the composition designer to concentrate on high-level specifi- cations, in order to increase productivity and generate specifications that are independent of specific web services. We consider service orchestrations, that is compositions where a central process coordinates all the operations of the application. The process of generating compositions is based on a rule rewriting algorithm, which has been extended to support basic control-flow information.We created a prototype of the extended refinement method and performed experiments over simple case studies

Novos métodos determinísticos para gerar centros iniciais dos grupos no algoritmo fuzzy C-Means e variantes

Data clustering is applied to various fields such as data mining, image processing and pattern recognition technique. Clustering algorithms splits a data set into clusters such that elements within the same cluster have a high degree of similarity, while elements belonging to different clusters have a high degree of dissimilarity. The Fuzzy C-Means Algorithm (FCM) is a fuzzy clustering algorithm most used and discussed in the literature. The performance of the FCM is strongly affected by the selection of the initial centers of the clusters. Therefore, the choice of a good set of initial cluster centers is very important for the performance of the algorithm. However, in FCM, the choice of initial centers is made randomly, making it difficult to find a good set. This paper proposes three new methods to obtain initial cluster centers, deterministically, the FCM algorithm, and can also be used in variants of the FCM. In this work these initialization methods were applied in variant ckMeans.With the proposed methods, we intend to obtain a set of initial centers which are close to the real cluster centers. With these new approaches startup if you want to reduce the number of iterations to converge these algorithms and processing time without affecting the quality of the cluster or even improve the quality in some cases. Accordingly, cluster validation indices were used to measure the quality of the clusters obtained by the modified FCM and ckMeans algorithms with the proposed initialization methods when applied to various data sets

Algoritmo treansgenético na solução do problema do Caixeiro Viajante

The Traveling Purchaser Problem is a variant of the Traveling Salesman Problem, where there is a set of markets and a set of products. Each product is available on a subset of markets and its unit cost depends on the market where it is available. The objective is to buy all the products, departing and returning to a domicile, at the least possible cost defined as the summation of the weights of the edges in the tour and the cost paid to acquire the products. A Transgenetic Algorithm, an evolutionary algorithm with basis on endosymbiosis, is applied to the Capacited and Uncapacited versions of this problem. Evolution in Transgenetic Algorithms is simulated with the interaction and information sharing between populations of individuals from distinct species. The computational results show that this is a very effective approach for the TPP regarding solution quality and runtime. Seventeen and nine new best results are presented for instances of the capacited and uncapacited versions, respectively

Estudo de simulação de modelos lineares mistos com distribuição normal contaminada no melhoramento genético animal

Objetivou-se com esse trabalho comparar estimativas de componentes de variâncias obtidas por meio de modelos lineares mistos Gaussianos e Robustos, via Amostrador de Gibbs, em dados simulados. Foram simulados 50 arquivos de dados com 1.000 animais cada um, distribuídos em cinco gerações, em dois níveis de efeito fixo e três valores fenotípicos distintos para uma característica hipotética, com diferentes níveis de contaminação. Exceto para os dados sem contaminação, quando os modelos foram iguais, o modelo Robusto apresentou melhores estimativas da variância residual. As estimativas de herdabilidade foram semelhantes em todos os modelos, mas as análises de regressão mostraram que os valores genéticos preditos com uso do modelo Robusto foram mais próximos dos valores genéticos verdadeiros. Esses resultados sugerem que o modelo linear normal contaminado oferece uma alternativa flexível para estimação robusta em melhoramento genético animal.

Efeito do grupo genético sobre as características de carcaça e maciez da carne fresca e maturada de bovinos superprecoces

Objetivou-se estudar o efeito das diferentes proporções de sangue Simental e Nelore sobre as características da carcaça e da carne de bovinos superprecoces. Foram utilizados 72 bovinos jovens inteiros (18 Nelore; 18 ½ Simental × Nelore; 18 Simbrasil e 18 Simental), com 8 meses de idade e 250 kg PV médio inicial. Os animais foram desmamados aos 8 meses de idade em sistema creep-feeding e posteriormente confinados durante 150 dias até atingirem o peso de abate, acima de 465 kg, e abatidos em frigorífico comercial. Os valores de pH e temperatura durante o resfriamento das carcaças foi semelhante para todos os grupos genéticos. da mesma forma, as variáveis carcaça fria, dianteiro e traseiro, não apresentaram diferenças entre os grupos genéticos. Os cortes foram bastante homogêneos, com excessão do contrafilé e do filé-mignon, que foram maiores nos animais Simental. Os animais da raça Nelore e ½ Simental apresentaram maior força de cisalhamento (4,98 e 4,45 kgf) em relação aos Simental e Simbrasil (3,13 e 3,33 kgf). No entanto, após a maturação da carne durante sete dias, não se constataram diferenças entre os valores de maciez entre os grupos. As perdas por evaporação e gotejamento foram maiores na carne in natura para os animais Simental e Simbrasil, no entanto, aos sete dias de maturação se tornaram semelhantes. O sistema de produção de bovinos superprecoces produz carcaças e cortes semelhantes entre as diferentes raças estudadas. Aos sete dias de maturação, a maciez da carne de animais Nelore foi semelhante à dos demais grupos genéticos utilizados neste estudo.

Raciocínio moral na tomada de decisões em relação a questões sociocientíficas: o exemplo do melhoramento genético humano

Nos últimos anos, os avanços nas Ciências Biológicas têm levado a sociedade a discutir diversas questões no campo da moral e da ética. Questões como engenharia genética, clonagem e pesquisas com células-tronco são questões chamadas de sociocientíficas por estarem na interface entre a ciência e a sociedade. Nesse trabalho buscamos entender como estudantes de Ensino Médio percebem e interpretam questões relacionadas à manipulação genética em seres humanos. Houve divisão de opiniões em relação à eugenia negativa, que se destina a remover características desfavoráveis das pessoas; mas a eugenia positiva, que busca melhoramento de características estéticas, foi rejeitada por todos os estudantes. As variações nas opiniões em relação ao assunto tratado podem ser, em grande medida, devidas às representações sociais dos estudantes.