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.

Desvelando a mediação do professor em sala de aula : uma análise sob as perspectivas de Vygotski e Feuerstein

A presente dissertação investiga a mediação do professor no contexto de sala de aula, tomando como ponto de partida sua atuação mediadora-interativa, confrontando-a com as categorias mediadoras estabelecidas pelo psicólogo e educador contemporâneo Reuven Feuerstein. Os pilares teóricos embasadores desta pesquisa estão consolidados nos parâmetros conceituais sócio-históricos de Lev Vygotski, com focalização em seus pressupostos sobre o desenvolvimento humano, entendido como processo de internalização das práticas sócio-culturais; em sua concepção sobre mediação, vista como base do desenvolvimento das funções psicológicas superiores; no conceito de zona de desenvolvimento proximal e sua relação com ensino, aprendizagem e desenvolvimento. A pesquisa, também, encontra fundamentos na proposta teórica de Reuven Feuerstein, especialmente no que concerne à experiência de aprendizagem mediada (EAM), entendida como condição fundamental para mudanças na estrutura cognitiva da pessoa; e nas categorias mediadoras apontadas pelo próprio autor, que se constituem condição básica para caracterizar uma interação mediadora. Esta investigação, que se caracteriza como estudo de caso, foi desenvolvida junto a três professoras, respectivamente da primeira, segunda e terceira séries do Ensino Fundamental, de uma escola particular da cidade de Veranópolis, no Estado do Rio Grande do Sul, no segundo semestre do ano letivo de 2001. Foram realizadas entrevistas semi-estruturadas, observações e filmagens em sala de aula, focalizando o professor em sua ação mediadora. A análise dos resultados revelou que o contexto social da sala de aula é um espaço privilegiado de sistematização do saber, no qual ocorre a mediação do professor. Esta mediação se caracteriza pela presença, na maioria das vezes, não intencional, de critérios de mediação apontados por Feuerstein, com incidência e intensidade variadas.

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.

Gente inocente!? e atransformação da criança em atração midiática : um programa de TV como mediação da crise da infância

O presente trabalho consiste em uma interpretação do sentido histórico do programa Gente Inocente!?, da Rede Globo, enquanto produto cultural e mercadológico, e possível mediador da crise da infância atual. Entendemos que as dificuldades na relação com a infância – historicamente constituídas – são geradoras de problemas subjetivos que precisam de um direcionamento. A cultura atual, através de suas produções, vai encarregar-se de propor soluções. Um programa de TV poderá realizar a função de produzir uma imagem unificada da infância que permita às pessoas visualizarem sua continuidade. Gente Inocente!?, através de uma proposta de diversão amena, vai procurar dar estabilidade a essa imagem da infância, fazendo uso de algumas estratégias e artifícios estéticos, condicionados pela forma mercadoria. Para esta análise, utilizamos alguns princípios teóricos e metodológicos da Teoria Crítica da Sociedade proposta pelos pensadores da Escola de Frankfurt, o que nos possibilita desenvolver uma crítica ao objeto a partir de suas contradições internas.

Resolução ótima de preços na bolsa de valores de São Paulo

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A mediação com pessoas com necessidades educacionais especiais em ambientes de aprendizagem virtuais : desvelando caminhos para atuação na Zona de Desenvolvimento Proximal

Este trabalho se propõe a fazer um recorte das interações professor-aluno em ambiente de aprendizagem virtual, qual seja, a ação mediadora na apropriação das ferramentas informáticas junto a alunos com Necessidades Educacionais Especiais. Foram levantados 5 tipos de intervenção efetivadas pelo mediador-professor, através da escolha da metodologia qualitativa do estudo de multicasos, enfocando desta forma, 3 casos de ação pedagógica direcionadas a 3 alunos. Neste sentido, o foco do estudo em si passou a constituir-se nos procedimentos de atuação do mediador no transcurso do processo de apropriação no ambiente de aprendizagem virtual do Núcleo de Informática na Educação Especial (NIEE), da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Os tipos de intervenção identificados foram utilizados pelos mediadores coerentemente aos pressupostos da teoria Sócio-histórica e, em particular, o construto da Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP), os quais permearam sempre a atuação mediacional instaurada como suporte ao aluno, no sentido de mobilizar suas estruturas internas buscando o deslocamento na referida ZDP, materializando desenvolvimento real no sujeito. Os resultados apontaram para a importância da competência pedagógica do professor quanto à qualidade e adequação de seus suportes, dentre os 5 identificados, que devem acompanhar o delineamento e deslocamento do aluno na sua ZDP, suscitando processos internos de aprendizagem e desenvolvimento.

Lutas pela definição de concepções de justica na construção do Parque Nacional dos Aparados da Serra - RS/SC

A política nacional de proteção ambiental, por meio da criação de parques nacionais, tem gerado conflitos com populações que habitam áreas destinadas a preservação. Além da imposição de restrições às atividades desenvolvidas por moradores, o projeto prevê a desocupação total desses locais e a indenização dos proprietários de terras. Esse trabalho aborda a implementação do Parque Nacional dos Aparados da Serra, localizado nos municípios de Cambará do Sul, no estado do RS, e de Praia Grande, em SC. Especificamente, o estudo centra-se na análise dos sentidos de justiça de moradores da área e de operadores jurídicos. Os moradores assumem uma posição de resistência à proposta estatal a partir da reivindicação de especificidades culturais. Entretanto, as possibilidades de pensar a justiça, configuradas num jogo de forças bastante desigual, vão sendo enquadradas a proposta hegemônica: a saída do local, o pagamento das terras e a concretização do parque. Esse enquadramento decorre da violência simbólica extremada, da fragilidade institucional do empreendimento e da mediação jurídica voltada à legitimação da proposta oficial. As normas ambientais e a criminalização das atividades, impostas a partir do Estado, fazem com que os moradores, em busca de uma identidade mais legítima, passem a assumir uma postura de relativa aceitação das condições impostas. Nesse processo, os moradores são submetidos a um cotidiano de tensão e insegurança permanentes. Os operadores jurídicos inserem-se no conflito como mediadores sociais. No exercício da mediação, esses agentes transcodificam as perspectivas de justiça dos moradores ajustando-as às possibilidades de pensá-las segundo princípios universalizantes do campo jurídico.

Adolescentes privados de liberdade e a televisão : estudo do meio como mediação

Este estudo tem como objetivo central verificar como os adolescentes privados de liberdade, internos em três casas da Fundação de Assistência Sócio-Educativa do Estado do Rio Grande do Sul (FASE-RS), relacionam-se com a televisão antes e durante a sua internação e de que forma esse meio de comunicação de massa atua como uma mediação entre a instituição e a sociedade. Os objetivos específicos foram: identificar qual o lugar da televisão na rotina diária dos adolescentes privados de liberdade, antes e durante a internação; conhecer a percepção que esses jovens têm da televisão e das mensagens veiculadas por ela, principalmente dos seus programas favoritos; verificar o grau de relevância desse meio para estes jovens e como ele opera como mediação. Para tanto, adotou-se como referencial teórico central o Modelo das Múltiplas Mediações, proposto pelo pesquisador Guillermo Orozco Gomez, que define a recepção televisiva como um processo complexo que abrange múltiplas interações da audiência com a TV, sendo objeto de múltiplas mediações. Orozco sugere uma série de categorias analíticas (supertemas, comunidades de apropriação e estratégias televisivas), as quais foram utilizadas para analisar a recepção desse segmento específico. Esta pesquisa utilizou-se de técnicas quantitativas (aplicação de formulário) e qualitativas (entrevistas individuais e grupos de discussão), adotando essas metodologias de forma integrada para obter uma compreensão mais completa sobre o objeto em estudo. Este estudo verificou a importância dos supertemas (uma das categorias propostas por Orozco) na forma como esse grupo relaciona-se com a televisão, mostrando que temas como criminalidade, drogas e relações juvenis, presentes na vida desses jovens, são também os que mais os atraem na televisão, pautando as suas estratégias televisivas e a escolha do que irão ou não assistir Ele também aponta o papel assumido pelo próprio grupo de adolescentes como a principal comunidade de apropriação dos conteúdos televisivos. Durante a recepção televisiva, esses jovens apropriam, reapropriam ou refutam as mensagens veiculadas, realizando, na maioria das vezes, uma leitura coletiva dessas mensagens, a qual é mediada, principalmente, por suas experiências pessoais. Este estudo mostra também que a televisão assume um papel diferenciado na vida desses jovens durante a internação, passando a operar como uma mediação entre o mundo que ficou lá fora e a instituição. Antes da internação, a maioria desses jovens não tinha contato com o meio, já que eles passavam a maior parte do seu tempo na rua ou realizando atividades externas.

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.