Performance results of running parallel applications on the InteGrade

The InteGrade middleware intends to exploit the idle time of computing resources in computer laboratories. In this work we investigate the performance of running parallel applications with communication among processors on the InteGrade grid. As costly communication on a grid can be prohibitive, we explore the so-called systolic or wavefront paradigm to design the parallel algorithms in which no global communication is used. To evaluate the InteGrade middleware we considered three parallel algorithms that solve the matrix chain product problem, the 0-1 Knapsack Problem, and the local sequence alignment problem, respectively. We show that these three applications running under the InteGrade middleware and MPI take slightly more time than the same applications running on a cluster with only LAM-MPI support. The results can be considered promising and the time difference between the two is not substantial. The overhead of the InteGrade middleware is acceptable, in view of the benefits obtained to facilitate the use of grid computing by the user. These benefits include job submission, checkpointing, security, job migration, etc. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

The Requirements of Using Provenance in e-Science Experiments

In e-Science experiments, it is vital to record the experimental process for later use such as in interpreting results, verifying that the correct process took place or tracing where data came from. The process that led to some data is called the provenance of that data, and a provenance architecture is the software architecture for a system that will provide the necessary functionality to record, store and use process documentation. However, there has been little principled analysis of what is actually required of a provenance architecture, so it is impossible to determine the functionality they would ideally support. In this paper, we present use cases for a provenance architecture from current experiments in biology, chemistry, physics and computer science, and analyse the use cases to determine the technical requirements of a generic, technology and application-independent architecture. We propose an architecture that meets these requirements and evaluate a preliminary implementation by attempting to realise two of the use cases.

Museus federais : a aplicação de modernas técnicas de gestão para lidar com as ameaças ao seu desempenho

Os museus federais, de um modo geral, nas duas últimas décadas, têm apresentado resultados satisfatórios no desempenho de sua missão básica - preservação e difusão do acervo que detêm - sem, necessariamente, contar para isso com apoio e recursos governamentais expressivos. Ao contrário, integrantes de uma área de governo sabidamente desfavorecida de recursos orçamentários, bem como de interesse político, desprovida, ainda, de quadros altamente qualificados, desenvolveram soluções próprias e um estilo peculiar de gestão para lidar com essas dificuldades crônicas. Tais soluções gerenciais (Associações de Amigos, criatividade, abnegação, flexibilidade, intensa participação etc.), alinhadas com um modo orgânico de funcionamento e adequadas até então, acobertam, de uma maneira sutil e arriscada, um quase absoluto despreparo profissional para a implementação de sistemas de controle gerencial orientados para resultados - gestão estratégica, programação e orçamentação, controle de qualidade, capacitação técnica e gerencial, indicadores de resultados e avaliação de programas etc. A crescente concorrência de outros meios de entretenimento e lazer, o aperto no controle do déficit público e a conseqüente pressão no sentido da publicização dessas atividades (fortes candidatas a virarem organizações sociais), somados ao esperado crescimento da cobrança social pela accountabilíty de seus dirigentes formam um cenário nada promissor para essas instituições, até então, imunes aos escândalos ou, pelo menos, a uma avaliação menos favorável pela população e demais stakeholders. O julgamento ainda vigente em grande parte de sua elite técnica de que não existe inteligência no mundo da administração, um mal necessário e de convívio difícil com as artes, reforça o belo desafio a ser enfrentado nos próximos anos pelos dirigentes dessas instituições.

Arquitetura para um ambiente de grade computacional direcionado às aplicações distribuídas, móveis e conscientes do contexto da computação pervasiva

Neste início de década, observa-se a transformação das áreas de Computação em Grade (Grid Computing) e Computação Móvel (Mobile Computing) de uma conotação de interesse emergente para outra caracterizada por uma demanda real e qualificada de produtos, serviços e pesquisas. Esta tese tem como pressuposto a identificação de que os problemas hoje abordados isoladamente nas pesquisas relativas às computações em grade, consciente do contexto e móvel, estão presentes quando da disponibilização de uma infra-estrutura de software para o cenário da Computação Pervasiva. Neste sentido, como aspecto central da sua contribuição, propõe uma solução integrada para suporte à Computação Pervasiva, implementada na forma de um middleware que visa criar e gerenciar um ambiente pervasivo, bem como promover a execução, sob este ambiente, das aplicações que expressam a semântica siga-me. Estas aplicações são, por natureza, distribuídas, móveis e adaptativas ao contexto em que seu processamento ocorre, estando disponíveis a partir de qualquer lugar, todo o tempo. O middleware proposto, denominado EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications), é adaptativo ao contexto e baseado em serviços, sendo chamado de ISAMpe o ambiente por este disponibilizado. O EXEHDA faz parte dos esforços de pesquisa do Projeto ISAM (Infra-Estrutura de Suporte às Aplicações Móveis Distribuídas), em andamento na UFRGS. Para atender a elevada flutuação na disponibilidade dos recursos, inerente à Computação Pervasiva, o EXEHDA é estruturado em um núcleo mínimo e em serviços carregados sob demanda. Os principais serviços fornecidos estão organizados em subsistemas que gerenciam: (a) a execução distribuída; (b) a comunicação; (c) o reconhecimento do contexto; (d) a adaptação; (e) o acesso pervasivo aos recursos e serviços; (f) a descoberta e (g) o gerenciamento de recursos No EXEHDA, as condições de contexto são pró-ativamente monitoradas e o suporte à execução deve permitir que tanto a aplicação como ele próprio utilizem essas informações na gerência da adaptação de seus aspectos funcionais e não-funcionais. O mecanismo de adaptação proposto para o EXEHDA emprega uma estratégia colaborativa entre aplicação e ambiente de execução, através da qual é facultado ao programador individualizar políticas de adaptação para reger o comportamento de cada um dos componentes que constituem o software da aplicação. Aplicações tanto do domínio da Computação em Grade, quanto da Computação Pervasiva podem ser programadas e executadas sob gerenciamento do middleware proposto.

Um estudo empírico sobre os benefícios de SOA nas empresas: a visão dos profissionais de TI

Este trabalho tem como objetivo principal a avaliação da percepção dos profissionais de tecnologia de informação quanto aos benefícios atribuídos a arquitetura orientada a serviço (SOA). Em busca deste objetivo, e visando uma melhor compreensão do tema, estudos teóricos foram desenvolvidos abordando os seguintes assuntos: Arquitetura de Software, Gerenciamento de Processos de Negócio (BPM) e Arquiteturas Orientadas a Serviços (SOA). A partir do referencial teórico e de um grupo de foco – composto por seis profissionais experientes em SOA – oito hipóteses foram levantadas, representando os principais benefícios atribuídos a estas arquiteturas. Um questionário foi então preparado e, a partir dele, 66 respostas válidas foram obtidas. Os resultados foram analisados utilizando-se de estatísticas descritivas e dos testes estatísticos não-paramétricos de Wilcoxon e qui-quadrado, buscando a validação, ou rejeição, das hipóteses apresentadas. Como resultado, em suma, percebe-se que, apesar da recente adoção das SOAs pelas empresas brasileiras, parece haver uma consonância entre seus profissionais de TI quanto aos benefícios desta nova abordagem para projetos de tecnologia da informação. Evidencia-se também a grande importância de disciplinas como governança e planejamento para a garantia do sucesso na implantação de projetos baseados nestas arquiteturas.

Técnicas de simplificação de redes e otimização multiobjetivo para análise de variações de tensão em regime permanente provocadas por parques eólicos integrados ao sistema elétrico

This study presents a description of the development model of a representation of simplified grid applied in hybrid load flow for calculation of the voltage variations in a steady-state caused by the wind farm on power system. Also, it proposes an optimal load-flow able to control power factor on connection bar and to minimize the loss. The analysis process on system, led by the wind producer, it has as base given technician supplied by the grid. So, the propose model to the simplification of the grid that allows the necessity of some knowledge only about the data referring the internal network, that is, the part of the network that interests in the analysis. In this way, it is intended to supply forms for the auxiliary in the systematization of the relations between the sector agents. The model for simplified network proposed identifies the internal network, external network and the buses of boulders from a study of vulnerability of the network, attributing them floating liquid powers attributing slack models. It was opted to apply the presented model in Newton-Raphson and a hybrid load flow, composed by The Gauss-Seidel method Zbarra and Summation Power. Finally, presents the results obtained to a developed computational environment of SCILAB and FORTRAN, with their respective analysis and conclusion, comparing them with the ANAREDE

Uma fundamentação para sinais e sistemas intervalares

In this work we use Interval Mathematics to establish interval counterparts for the main tools used in digital signal processing. More specifically, the approach developed here is oriented to signals, systems, sampling, quantization, coding and Fourier transforms. A detailed study for some interval arithmetics which handle with complex numbers is provided; they are: complex interval arithmetic (or rectangular), circular complex arithmetic, and interval arithmetic for polar sectors. This lead us to investigate some properties that are relevant for the development of a theory of interval digital signal processing. It is shown that the sets IR and R(C) endowed with any correct arithmetic is not an algebraic field, meaning that those sets do not behave like real and complex numbers. An alternative to the notion of interval complex width is also provided and the Kulisch- Miranker order is used in order to write complex numbers in the interval form enabling operations on endpoints. The use of interval signals and systems is possible thanks to the representation of complex values into floating point systems. That is, if a number x 2 R is not representable in a floating point system F then it is mapped to an interval [x;x], such that x is the largest number in F which is smaller than x and x is the smallest one in F which is greater than x. This interval representation is the starting point for definitions like interval signals and systems which take real or complex values. It provides the extension for notions like: causality, stability, time invariance, homogeneity, additivity and linearity to interval systems. The process of quantization is extended to its interval counterpart. Thereafter the interval versions for: quantization levels, quantization error and encoded signal are provided. It is shown that the interval levels of quantization represent complex quantization levels and the classical quantization error ranges over the interval quantization error. An estimation for the interval quantization error and an interval version for Z-transform (and hence Fourier transform) is provided. Finally, the results of an Matlab implementation is given

Determinação de Chaveamento para Recomposição do Serviço em Redes de Distribuição de Energia Elétrica em Média Tensão Através de Métodos Baseado em Parâmetros de Sensibilidade

The reconfiguration of a distribution network is a change in its topology, aiming to provide specific operation conditions of the network, by changing the status of its switches. It can be performed regardless of any system anomaly. The service restoration is a particular case of reconfiguration and should be performed whenever there is a network failure or whenever one or more sections of a feeder have been taken out of service for maintenance. In such cases, loads that are supplied through lines sections that are downstream of portions removed for maintenance may be supplied by the closing of switches to the others feeders. By classical methods of reconfiguration, several switches may be required beyond those used to perform the restoration service. This includes switching feeders in the same substation or for substations that do not have any direct connection to the faulted feeder. These operations can cause discomfort, losses and dissatisfaction among consumers, as well as a negative reputation for the energy company. The purpose of this thesis is to develop a heuristic for reconfiguration of a distribution network, upon the occurrence of a failure in this network, making the switching only for feeders directly involved in this specific failed segment, considering that the switching applied is related exclusively to the isolation of failed sections and bars, as well as to supply electricity to the islands generated by the condition, with significant reduction in the number of applications of load flows, due to the use of sensitivity parameters for determining voltages and currents estimated on bars and lines of the feeders directly involved with that failed segment. A comparison between this process and classical methods is performed for different test networks from the literature about networks reconfiguration

CMS data processing workflows during an extended cosmic ray run

The CMS Collaboration conducted a month-long data taking exercise, the Cosmic Run At Four Tesla, during October-November 2008, with the goal of commissioning the experiment for extended operation. With all installed detector systems participating, CMS recorded 270 million cosmic ray events with the solenoid at a magnetic field strength of 3.8 T. This paper describes the data flow from the detector through the various online and offline computing systems, as well as the workflows used for recording the data, for aligning and calibrating the detector, and for analysis of the data. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.

Distributed generation modelling for unbalanced three-phase power flow calculations in smart grids

Distributed Generators (DG) are generally modeled as PQ or PV buses in power flow studies. But in order to integrate DG units into the distribution systems and control the reactive power injection it is necessary to know the operation mode and the type of connection to the system. This paper presents a single-phase and a three-phase mathematical model to integrate DG in power flow calculations in distribution systems, especially suited for Smart Grid calculations. If the DG is in PV mode, each step of the power flow algorithm calculates the reactive power injection from the DG to the system to keep the voltage in the bus in a predefined level, if the DG is in PQ mode, the power injection is considered as a negative load. The method is tested on two well known test system, presenting single-phase results on 85 bus system, and three-phase results in the IEEE 34 bus test system. © 2011 IEEE.

Alocação de Chaves para Transferências Automáticas de Cargas entre Subestações Utilizando Algoritmo Busca Tabu Reativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Compilação para arquitetura reconfigurável

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

SW-V: modelo de streaming de software baseado em técnicas de virtualização e transporte peer-to-peer

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE