Paralelizações de métodos numéricos em clusters empregando as bibliotecas MPICH, DECK e Pthread

Este trabalho tem como objetivo desenvolver e empregar técnicas e estruturas de dados agrupadas visando paralelizar os métodos do subespaço de Krylov, fazendo-se uso de diversas ferramentas e abordagens. A partir dos resultados é feita uma análise comparativa de desemvpenho destas ferramentas e abordagens. As paralelizações aqui desenvolvidas foram projetadas para serem executadas em um arquitetura formada por um agregado de máquinas indepentes e multiprocessadas (Cluster), ou seja , são considerados o paralelismo e intra-nodos. Para auxiliar a programação paralela em clusters foram, e estão sendo, desenvolvidas diferentes ferramentas (bibliotecas) que visam a exploração dos dois níveis de paralelismo existentes neste tipo de arquitetura. Neste trabalho emprega-se diferentes bibliotecas de troca de mensagens e de criação de threads para a exploração do paralelismo inter-nodos e intra-nodos. As bibliotecas adotadas são o DECK e o MPICH e a Pthread. Um dos itens a serem analisados nestes trabalho é acomparação do desempenho obtido com essas bibliotecas.O outro item é a análise da influência no desemepnho quando quando tulizadas múltiplas threads no paralelismo em clusters multiprocessados. Os métodos paralelizados nesse trabalho são o Gradiente Conjugação (GC) e o Resíduo Mínmo Generalizado (GMRES), quepodem ser adotados, respectivamente, para solução de sistemas de equações lineares sintéticos positivos e definidos e não simétricas. Tais sistemas surgem da discretização, por exemplo, dos modelos da hidrodinâmica e do transporte de massa que estão sendo desenvolvidos no GMCPAD. A utilização desses métodos é justificada pelo fato de serem métodos iterativos, o que os torna adequados à solução de sistemas de equações esparsas e de grande porte. Na solução desses sistemas através desses métodos iterativos paralelizados faz-se necessário o particionamento do domínio do problema, o qual deve ser feito visando um bom balanceamento de carga e minimização das fronteiras entre os sub-domínios. A estrutura de dados desenvolvida para os métodos paralelizados nesse trabalho permite que eles sejam adotados para solução de sistemas de equações gerados a partir de qualquer tipo de particionamento, pois o formato de armazenamento de dados adotado supre qualquer tipo de dependência de dados. Além disso, nesse trabalho são adotadas duas estratégias de ordenação para as comunicações, estratégias essas que podem ser importantes quando se considera a portabilidade das paralelizações para máquinas interligadas por redes de interconexão com buffer de tamanho insuficiente para evitar a ocorrência de dealock. Os resultados obtidos nessa dissertação contribuem nos trabalhos do GMCPAD, pois as paralelizações são adotadas em aplicações que estão sendo desenvolvidas no grupo.

Simulação da propagação de poluentes no canal do Jacuí e no Rio dos Sinos

No trabalho proposto é apresentado um método analítico para a obtenção da solução da equação advectivo-difusiva que rege a propagação de poluentes em corpos hídricos. Este método utiliza transformações conformes para efetuar o mapeamento de um corpo hídrico com geometria arbitrária em um semi-plano, fornecendo uma solução em forma fechada expressa em termos da função corrente e do potencial velocidade.

Os poderes dos corpos frios : das coisas que se ensinam às enfermeiras

Esta tese trata dos corpos de pacientes hospitalizados. Observo que, quando hospitalizados, somos despidos daquilo que tem sido tomado como nossa humanidade e tratados como se fôssemos todos iguais. Enfim, corpos frios, por natureza. Trato dos poderes que determinados saberes têm de construir jeitos de olhar para o corpo, que estão implicados em modos de cuidar do corpo. Faço uma hipótese de leitura dos discursos da Revista Brasileira de Enfermagem (REBEn) e de outros textos aos quais a Revista me remete, entendendo-os como os discursos autorizados sobre a enfermagem. Na leitura interessada desses textos mostro como os saberes sobre o corpo são organizados, articulados e colocados em operação, em uma determinada ordem do discurso, para produzir os corpos frios. Apoiada por textos de Foucault e identificada com os Estudos Culturais analiso os discursos considerando suas condições, mostrando seus jogos e os efeitos de verdade que produzem sobre o corpo. Operando com as ferramentas foucaultianas do poder, saber e discurso, procuro responder às questões: Como se articulam os saberes sobre o corpo para compor esses sujeitos que cuidam do corpo dessa maneira? Como são colocados em operação os saberes que esfriam o corpo Qual sua contingência e historicidade? Na primeira parte, ao estudar a ordem do corpo, analiso a disciplina de Anatomia considerando as marcas que ela produz na formação na área da saúde e sua durabilidade. Destaco o cadáver como o primeiro contato da estudante com um corpo humano, objeto de sua futura prática. Na ordem do discurso sobre o cuidado resgato fragmentos da história da enfermagem para reconstituir a organização de seu regime de prática, estudando o modo como se organiza no Brasil, como uma profissão que surge associada ao saber médico e ao hospital. Na segunda parte da tese mostro o papel que a enfermeira desempenhou no governo das populações e dos indivíduos. Analiso como os instrumentos da disciplina e as funções disciplinares se manifestam e como operam para anular as diferenças de sexo, gênero, geração ou raça/etnia, para que todos fiquem iguais, como se não tivessem história ou identidade. Ao percorrer o hospital, um observatório da multiplicidade humana, estudo um conjunto de práticas que produz conhecimentos sobre o homem e uma cultura de si A seguir, analiso as técnicas de enfermagem, quando observo que a disciplina se exerce sobre o corpo e a mente das enfermeiras, até os mínimos detalhes e sobre o tempo de vida dos pacientes, do nascimento até a morte. Ao analisar o exame físico distingo o seu ritual e a visibilidade que produz no corpo do paciente internado, que é diferenciado e escrutinado. O exame transforma sujeitos em objetos e, além disso, subjetiva-os como portadores de anormalidades. Ao considerar os diagnósticos de enfermagem, relembro sua origem na modernidade e destaco-os como um espaçoso arquivo que pretende conter todos os itens relativos à possibilidade de adoecer ou ser saudável. Destaco-os como uma rede objetiva de codificação que possibilita o crescimento do poder e saber sobre os corpos frios.

Raízes polinomiais em corpos finitos

Este trabalho é um estudo sobre propriedades de decomposição de polinômios em corpos finitos. Em particular fazemos um estudo sobre métodos de fatoração e cálculos de raízes. Procedemos inicialmente com um apanhado de conceitos e teoremas que embasam o trabalho. Com o objetivo de determinar raízes de polinômios em corpos finitos, alguns tópicos tornam-se pré-requisitos. O primeiro deles é a própria representação dos elementos dos corpos finitos. O outro é o estudo de métodos determinísticos ou probabilísticos para fatorar polinômios sobre corpos finitos. Os métodos estudados são o de Berlekamp, Cantor-Zassenhaus e Lidl-Niederreiter. Fazemos finalmente o estudo de métodos que podem ser empregados para determinarmos as raízes de polinômios pertencentes a corpos finitos. Métodos estes que apresentam variações de acordo com o tamanho do corpo.

Avaliação de métodos numéricos para precificação de derivativos: aplicação ao mercado brasileiro

Os objetivos deste trabalho foram (i) rever métodos numéricos para precificação de derivativos; e (ii) comparar os métodos assumindo que os preços de mercado refletem àqueles obtidos pela fórmula de Black Scholes para precificação de opções do tipo européia. Aplicamos estes métodos para precificar opções de compra da ações Telebrás. Os critérios de acurácia e de custo computacional foram utilizados para comparar os seguintes modelos binomial, Monte Carlo, e diferenças finitas. Os resultados indicam que o modelo binomial possui boa acurácia e custo baixo, seguido pelo Monte Carlo e diferenças finitas. Entretanto, o método Monte Carlo poderia ser usado quando o derivativo depende de mais de dois ativos-objetos. É recomendável usar o método de diferenças finitas quando se obtém uma equação diferencial parcial cuja solução é o valor do derivativo.

Imobilização do íon cromo oriundo de cinzas da incineração de serragem de couro em corpos cerâmicos vitrificados

Este trabalho teve como objetivo principal investigar o processo de imobilização do íon cromo, oriundo da cinza de incineração da serragem de couro curtido ao cromo (CSC), em corpos cerâmicos vitrificados. Para tanto, foram desenvolvidas formulações com adição de vidro sodocálcico a CSC, que foram submetidas a diferentes temperaturas de queima. Para o aprofundamento da investigação dos fenômenos atuantes no processo de imobilização do íon cromo, foram formuladas massas cerâmicas com a adição de óxidos puros de Na2O, TiO2, MgO e CaO, à composição CSC e vidro sodo-cálcido. As massas cerâmicas foram conformadas por prensagem uni-axial de duplo efeito e queimadas em forno elétrico tipo mufla, nas temperaturas de 750, 800, 950 e 1000ºC. Posteriormente, foram caracterizadas quanto às propriedades físicas e composição mineralógica, bem como, avaliadas quanto à imobilização do cromo através de ensaios de lixiviação, segundo a Norma NBR 10.005. O controle de fases formadas resultante do processamento cerâmico foi investigado com o auxílio de difração de raios X e mapeamento por microssonda EDS. Os resultados obtidos indicam que é possível obter a imobilização do íon cromo da CSC, de acordo com o limite máximo estabelecido pela NBR 10.004 (5mg/L), utilizando vidro e agentes de vitrificação/densificação, como o óxido de titânio e óxido de magnésio. Quanto mais elevada a temperatura de queima, mais efetiva foi a imobilização de cromo nos corpos cerâmicos investigados. O aumento da temperatura de queima diminui a porosidade aberta, via formação de fase vítrea, levando desse modo a uma diminuição da lixiviação do cromo. No entanto, a adição somente de vidro a CSC aumentou a lixiviação do cromo dos corpos cerâmicos, embora sempre menor para temperaturas de queima crescentes. Deve-se isso, ao aumento de fases lixiviáveis, como cromatos de sódio, a partir da reação do sódio, do vidro sodo-cálcico e do cromo da CSC. Os corpos cerâmicos que apresentaram a fase cromato de sódio, apresentaram deficiente imobilização do íon cromo, em todas as formulações investigadas.

Dinâmica monetária eficiente sob encontros aleatórios: uma classe de métodos numéricos que exploram concavidade

A dificuldade em se caracterizar alocações ou equilíbrios não estacionários é uma das principais explicações para a utilização de conceitos e hipóteses que trivializam a dinâmica da economia. Tal dificuldade é especialmente crítica em Teoria Monetária, em que a dimensionalidade do problema é alta mesmo para modelos muito simples. Neste contexto, o presente trabalho relata a estratégia computacional de implementação do método recursivo proposto por Monteiro e Cavalcanti (2006), o qual permite calcular a sequência ótima (possivelmente não estacionária) de distribuições de moeda em uma extensão do modelo proposto por Kiyotaki e Wright (1989). Três aspectos deste cálculo são enfatizados: (i) a implementação computacional do problema do planejador envolve a escolha de variáveis contínuas e discretas que maximizem uma função não linear e satisfaçam restrições não lineares; (ii) a função objetivo deste problema não é côncava e as restrições não são convexas; e (iii) o conjunto de escolhas admissíveis não é conhecido a priori. O objetivo é documentar as dificuldades envolvidas, as soluções propostas e os métodos e recursos disponíveis para a implementação numérica da caracterização da dinâmica monetária eficiente sob a hipótese de encontros aleatórios.

Exercício da informação : governo dos corpos no mercado da vida ativa

A partir do programa de promoção de atividade física “Agita São Paulo”, analiso como se constitui/dissemina/fixa, contemporaneamente, o estilo de vida ativo como objeto de valor pleno na educação dos corpos, regulação da saúde e no governo de si. Fundamentado nos aportes teóricos pósestruturalistas, procuro mostrar através do exame de relatórios científicos, artigos acadêmicos, manifestos, decretos, boletins informativos, informes publicitários, peças de marketing e matérias jornalísticas captadas em diferentes sites da internet, de que modo a disseminação de informações sobre os benefícios da atividade física moderada e os riscos do sedentarismo foram se tornando centrais à promoção da saúde e, mais notadamente, à educação física. Numa incursão analítico-textual mais genérica, procuro movimentar a estrutura aparentemente estável do discurso da vida ativa e desatar alguns nós que amarram significados positivos e negativos em torno da equação “estilo de vida ativo x sedentarismo”. De modo mais específico, sigo um caminho investigativo alinhado à genealogia foucaultiana para analisar as relações de poder-saber que projetaram um programa regional de promoção da atividade física no campo da promoção da saúde internacional, dando especial ênfase ao funcionamento, formação e inserção da “maquinaria do agito” no mercado da vida ativa. Através das formulações pontuais de Gilles Deleuze acerca da passagem das sociedades disciplinares às sociedades de controle, articuladas à noção de risco à saúde como uma forma de governo à distância, o exercício da informação ganha visibilidade como um modo privilegiado de governar os corpos nesta perspectiva biopolítica. Por fim, trato de mostrar que em tal configuração discursiva, o sedentário pode ser entendido não apenas como aquele sujeito a quem falta atividade física, mas aquele que está em falta com o exercício da informação.

Análise de métodos numéricos para precificação de opções

Analisa e compara, sob as óticas de acurácia e custo, os principais métodos numéricos (simulação de Monte carlo, métodos de diferenças finitas, e modelos baseados em lattice para precificação de opções financeiras, exóticas e reais. Aponta as situações onde cada método deve ser empregado, e apresenta os algoritmos necessários para implementação dos métodos numéricos na prática.

Sobre cinemas e vídeo-locadoras pornôs, províncias de outros corpos e outros significados

Esta pesquisa aborda os cenários sexuais e algumas dinâmicas associadas a três cinemas e duas vídeo-locadoras pornôs localizadas no centro de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. A etnografia destes espaços serve de pano de fundo para abordar uma dimensão pouco referida nos estudos sobre a sexualidade humana, as práticas sexuais de homens mais velhos que buscam satisfazer desejos em relações homossexuais. O envelhecimento, fenômeno amplamente estudado por disciplinas como a gerontologia – e também um tema antigo nos quadros da Antropologia Social, disciplina na qual inserem-se os esforços deste trabalho –, normalmente é analisado a partir de sexualidades heterocêntricas. Chama a atenção a invisibilidade da orientação sexual nos estudos sobre envelhecimento, assim como a paralela marginalidade das questões do envelhecimento nos estudos sobre homossexualidades. Assim, entre salas e corredores, cabines coletivas e peep shows individuais, dinâmicas associadas à satisfação de desejos homoeróticos de homens mais velhos foram observadas e etnografadas nos anos de 2002 e, principalmente, 2003. É respaldado neste esforço etnográfico que se torna patente referir nestes espaços uma valorização de outros corpos que não apenas os atléticos, e fases da vida que não apenas a juventude. Este resultado sugere que corpos envelhecidos e proporções não apolíneas também configuram objetos de desejos, o que remete a províncias de significados configuradas de formas distintas daquelas que valorizam o jovem e as proporções hercúleas como as únicas formas e caminhos dos desejos. Outro resultado remete à possível influência da história destes espaços na própria forma como se organizam as dinâmicas e as valorizações dos corpos.

Os corpos de bombeiros militares emancipados das polícias militares : prospecção e análise dos parâmetros norteadores do seu "desenho" organizacional

A partir da promulgação da Constituição Federal de 1988, iniciou-se no Brasil a emancipação dos corpos de bombeiros das polícias militares. Este estudo, tomando como referência o surgimento dessas "novas" organizações, procurou analisar o comportamento dos parâmetros norteadores do seu "desenho" organizacional e, ao mesmo tempo, despertar nos seus dirigentes o estudo do tema "mudança organizacional". Do total de dezenove corpos de bombeiros militares emancipados a pesquisa contemplou diretamente cinco deles para pôr em foco a questão central do estudo. Concomitantemente à abordagem da questão central, o estudo levantou dados de todas as corporações com a finalidade de retratá-las em aspectos mais gerais de sua organização. A investigação foi do tipo exploratória e explicativa, sendo realizada por meio de pesquisa de campo, bibliográfica e documental. Os dados foram obtidos por meio de entrevistas realizadas com os oficiais superiores (coronéis, tenentes-coronéis e majores) das corporações, e mediante consulta a dispositivos legais. Os resultados obtidos revelaram, de uma maneira geraL que os parâmetros norteadores do "desenho" organizacional apresentam alguns problemas. As retlexões sobre os problemas levaram à conclusão de que eles podem ser ajustados mediante ações gerenciais e mudança da cultura organizacional.

Estudo de cargas impulsivas com ênfase em explosões : estratégias de análises utilizando métodos numéricos

A avaliação da solicitação produzida por explosões, assim como da resposta de estruturas, são temas de muito interesse na engenharia atualmente, tanto pela quantidade crescente de acidentes relacionados com explosões quanto pelas ações terroristas muitas vezes vinculadas a estes tipos de ações. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo explorar técnicas de análise tanto na modelagem da excitação quanto na resposta de estruturas consideradas como alvos. Para isto, são utilizadas metodologias de diferentes tipos: implementações baseadas em sistema de elementos finitos comerciais como Ansys [2000] e LS-Dyna [2003] e técnicas simplificativas que permitem realizar uma avaliação preliminar. As aplicações consideradas são indicadas a seguir: • Análise da Resposta de Estruturas Laminares Submetidas à Ação de Cargas Explosivas: determina-se a pressão produzida por explosivos sólidos a certa distância do epicentro, através de métodos simplificados, determinando a resposta esperada em placas retangulares; • Efeito da Pressão Interna em Vasos de Pressão (Extintores de Incêndio): comparando resultados numéricos e experimentais verifica-se a influência da pressão interna nas propriedades dinâmicas do sistema; • Estudo de Um Vaso Esférico de GLP Sob Ação de Uma Carga Explosiva: aplica-se a ação de uma onda explosiva produzida por um gás inflamável pesado sobre uma estrutura de vaso de pressão esférico com fluido e gás em seu interior, determinando sua resposta, avaliando também a influência de diferentes quantidades de líquido e pressão interna na resposta da estrutura; • Modelamento de uma Camada de Solo / Propagação das Ondas: verifica-se o comportamento da propagação de ondas em um meio elástico, comparando valores encontrados em testes experimentais. Analisa-se numericamente o efeito da inserção de uma valeta na atenuação de tais ondas; • Simulação Numérica Completa de uma Explosão: modela-se um semi-espaço submetido à ação de um explosivo sólido sobre sua superfície, avaliando os campos de pressão gerados. Ao final de cada aplicação são apresentadas conclusões parciais obtidas e as possibilidades de trabalhos futuros vislumbrados. Finalmente, conclui-se que as técnicas empregadas para as simulações são extremamente eficientes, considerando conhecidos todos os parâmetros envolvidos em cada modelo. Neste ponto é fundamental o trabalho do engenheiro, utilizando-se de seus conhecimentos técnicos para transformação do evento real em um modelo numérico, considerando e selecionando as simplificações necessárias.

Corpos jovens como superfície de inscrição de textos culturais : recados para a educação escolar

Esta dissertação, intitulada Corpos jovens como superfície de inscrição de textos culturais: recados para a educação escolar, tem por objetivo produzir uma possibilidade de análise cultural, considerando os depoimentos de doze jovens estudantes, cinco alunos e sete alunas, com idades entre 13 a 18 anos, estudantes de 8ª série de uma Escola da Rede Pública de Ensino da Grande Porto Alegre. As problematizações integrantes do processo de pesquisa estão constituídas com aportes teóricos do campo dos Estudos Culturais e de Gênero, em suas aproximações aos estudos pós-estruturalistas e foucaultianos. As informações para o processo de análise cultural foram obtidas através do procedimento investigativo denominado Grupo Focal, em seis encontros sistemáticos e semanais, sendo que a transcrição das falas constituiu o corpus de análise da pesquisa. A categorização das informações foi composta por meio do software QSR Nvivo 2.0, considerado um dos interessantes e avançados recursos para categorizações em pesquisas qualitativas. Um dos principais propósitos dessa investigação foi observar os modos como jovens, por meio de seus depoimentos, se utilizavam de seus corpos “fazendo arte”, produzindo suas aparências e estilos com enfeites e indumentárias, “inscrevendo marcas” e diferenças como possíveis recursos de resistência aos rigores, vigilâncias, controles e “homogeneização” escolares. Observouse que jovens, ao inscreverem marcas que são produzidas social e culturalmente (como piercings, tatuagens, pinturas variadas nos cabelos, acessórios e vestimentas inventados/as) em seus corpos, fazem um movimento de inserção em grupos com os quais há a possibilidade de estabelecerem aproximações e convivências, a fim de sentirem-se em tais grupos incluídos/as.

Alguns aspectos numéricos e teóricos das equações de Navier-Stokes na modelagem do escoamento em torno de um vórtice

Neste trabalho desenvolvemos uma metodologia numérica para a solução do escoamento em torno de um vórtice. Como a análise completa deste tipo de fluxo não é uma tarefa fácil, simplificações quanto ao escoamento e ao método numérico são necessárias. Também investigamos o comportamento das soluções das equações governantes (Navier-Stokes) quando o tempo tende ao infinito. Nesse sentido, dividimos este trabalho em duas partes: uma numérica e outra analítica. Com o intuito de resolver numericamente o problema, adotamos o método de diferenças finitas baseado na formulação incompressível das equações governantes. O método numérico para integrar essas equações é baseado no esquema de Runge- Kutta com três estágios. Os resultados numéricos são obtidos para cinco planos bidimensionais de um vórtice com números de Reynolds variando entre 1000 e 10000. Na parte analítica estudamos taxas de decaimento das soluções das equações de Navier-Stokes quando os dados iniciais são conhecidos. Também estimamos as taxas de decaimento para algumas derivadas das soluções na norma L2 e comparamos com as taxas correspondentes da solução da equação do calor.

Corpos amputados e suas próteses : a intervenção técnica (re)inventando formas de ser e de habitar o corpo na contemporaneidade

Baseada na perspectiva teórica do campo dos Estudos Culturais e sócio-históricos sobre o corpo, esta dissertação analisou os significados culturais que os indivíduos atribuíam aos seus corpos e suas vidas cotidianas após terem sido submetidos a amputação e se tornarem usuários de prótese. O material empírico foi coletado através da observação participante, do diário de campo e da entrevista semi-estruturada, realizada numa clínica ortopédica privada, situada em Porto Alegre, especializada na reabilitação e protetização de indivíduos que foram submetidos a amputação. O grupo participante do estudo foi: o fisioterapeuta e o protesista, e por nove pacientes da clínica, homens e mulheres, todos amputados de um membro inferior, com idades variando entre 18 e 82 anos, sendo que apresentavam em comum o fato de terem se tornado amputados após um acidente ou em decorrência da diabete. A pesquisa de campo foi desenvolvida no período de Fevereiro de 2003 a Setembro de 2003, através da participação de sessões de fisioterapia, das reuniões mensais dos grupos de apoio aos amputados, onde foi acompanhado o processo de adaptação à prótese. O estudo consistiu em problematizar os efeitos provocados na vida cotidiana destes indivíduos pelas transformações ocorridas em seus corpos secundários à amputação, bem como aqueles produzidos pelo "acoplamento" com a prótese, buscando tornar visível o processo vivenciado por eles, ou seja, o estranhamento e a naturalização do seu "novo" corpo fabricado pelas tecnologias. A dissertação representa, portanto, as reflexões construídas a partir da investigação desenvolvida especificamente neste grupo, onde o corpo amputado e protetizado foi vislumbrado como algo produzido e ressignificado na cultura, sendo assim moldável, provisório e reinventado continuamente.