Um método de otimização da relação desempenho/consumo de energia para arquiteturas multi-cores heterogêneas em FPGA

Devido às tendências de crescimento da quantidade de dados processados e a crescente necessidade por computação de alto desempenho, mudanças significativas estão acontecendo no projeto de arquiteturas de computadores. Com isso, tem-se migrado do paradigma sequencial para o paralelo, com centenas ou milhares de núcleos de processamento em um mesmo chip. Dentro desse contexto, o gerenciamento de energia torna-se cada vez mais importante, principalmente em sistemas embarcados, que geralmente são alimentados por baterias. De acordo com a Lei de Moore, o desempenho de um processador dobra a cada 18 meses, porém a capacidade das baterias dobra somente a cada 10 anos. Esta situação provoca uma enorme lacuna, que pode ser amenizada com a utilização de arquiteturas multi-cores heterogêneas. Um desafio fundamental que permanece em aberto para estas arquiteturas é realizar a integração entre desenvolvimento de código embarcado, escalonamento e hardware para gerenciamento de energia. O objetivo geral deste trabalho de doutorado é investigar técnicas para otimização da relação desempenho/consumo de energia em arquiteturas multi-cores heterogêneas single-ISA implementadas em FPGA. Nesse sentido, buscou-se por soluções que obtivessem o melhor desempenho possível a um consumo de energia ótimo. Isto foi feito por meio da combinação de mineração de dados para a análise de softwares baseados em threads aliadas às técnicas tradicionais para gerenciamento de energia, como way-shutdown dinâmico, e uma nova política de escalonamento heterogeneity-aware. Como principais contribuições pode-se citar a combinação de técnicas de gerenciamento de energia em diversos níveis como o nível do hardware, do escalonamento e da compilação; e uma política de escalonamento integrada com uma arquitetura multi-core heterogênea em relação ao tamanho da memória cache L1.

Aceleración de algoritmos para imágenes hiperespectrales con OpenCL

En el presente trabajo se propone dar solución a uno de los problemas principales surgido en el campo del análisis de imágenes hiperespectrales. En las últimas décadas este campo está siendo muy activo, por lo que es de vital importancia tratar su problema principal: mezcla espectral. Muchos algoritmos han tratado de solucionar este problema, pero que a través de este trabajo se propone una cadena nueva de desmezclado en paralelo, para ser acelerados bajo el paradigma de programación paralela de OpenCl. Este paradigma nos aporta el modelo de programación unificada para acelerar algoritmos en sistemas heterogéneos. Podemos dividir el proceso de desmezclado espectral en tres etapas. La primera tiene la tarea de encontrar el número de píxeles puros, llamaremos endmembers a los píxeles formados por una única firma espectral, utilizaremos el algoritmo conocido como Geometry-based Estimation of number of endmembers, GENE. La segunda etapa se encarga de identificar los píxel endmembers y extraerlos junto con todas sus bandas espectrales, para esta etapa se utilizará el algoritmo conocido por Simplex Growing Algorithm, SGA. En la última etapa se crean los mapas de abundancia para cada uno de los endmembers encontrados, de esta etapa será encargado el algoritmo conocido por, Sum-to-one Constrained Linear Spectral Unmixing, SCLSU. Las plataformas utilizadas en este proyecto han sido tres: CPU, Intel Xeon E5-2695 v3, GPU, NVidia GeForce GTX 980, Acelerador, Intel Xeon Phi 31S1P. La idea de este proyecto se basa en realizar un análisis exhaustivo de los resultados obtenidos en las diferentes plataformas, con el fin de evaluar cuál se ajusta mejor a nuestras necesidades.

Herramienta de gestión de contadores hardware para Android

PMCTrack es una herramienta de código abierto para Linux que permite monitorizar el rendimiento de las aplicaciones haciendo uso de los contadores hardware del procesador. Esta herramienta soporta la captura de métricas como el número de instrucciones por ciclo o la tasa de fallos de cache. El objetivo de este proyecto es portar PMCTrack al sistema operativo Android sobre plataformas que integran procesadores de ARM. Esto conlleva la realización de las siguientes tareas: (1) modificación de la variante del kernel Linux propia de Android para incluir las extensiones requeridas por el módulo del kernel de PMCTrack, (2) adaptación de las herramientas de modo usuario de PMCTrack, y (3) desarrollo de una aplicación Android que permita visualizar en tiempo real las medidas de los contadores recabadas para las distintas aplicaciones que están siendo monitorizadas. Para poner a prueba la adaptación de la herramienta PMCTrack al sistema operativo Android y mostrar la utilidad de nuestras aportaciones, se han llevado a cabo diversos casos de estudio empleando la placa de desarrollo Odroid XU4.

Creación automática de sistemas de búsqueda de respuestas en dominios restringidos

Los sistemas de búsqueda de respuestas (BR) se pueden considerar como potenciales sucesores de los buscadores tradicionales de información en la Web. Para que sean precisos deben adaptarse a dominios concretos mediante el uso de recursos semánticos adecuados. La adaptación no es una tarea trivial, ya que deben integrarse e incorporarse a sistemas de BR existentes varios recursos heterogéneos relacionados con un dominio restringido. Se presenta la herramienta Maraqa, cuya novedad radica en el uso de técnicas de ingeniería del software, como el desarrollo dirigido por modelos, para automatizar dicho proceso de adaptación a dominios restringidos. Se ha evaluado Maraqa mediante una serie de experimentos (sobre el dominio agrícola) que demuestran su viabilidad, mejorando en un 29,5% la precisión del sistema adaptado.

Procesamiento de imágenes y control de un hexacóptero

En este proyecto se pretende diseñar un sistema embebido capaz de realizar procesamiento de imágenes y guiado de un hexacóptero. El hexacóptero dispondrá a bordo de una cámara así como las baterías y todo el hardware necesario para realizar el procesamiento de la información visual obtenida e implementar el controlador necesario para permitir su guiado. OpenCV es una biblioteca de primitivas de procesado de imagen que permite crear algoritmos de Visión por Computador de última generación. OpenCV fue desarrollado originalmente por Intel en 1999 para mostrar la capacidad de procesamiento de los micros de Intel, por lo que la mayoría de la biblioteca está optimizada para correr en estos micros, incluyendo las extensiones MMX y SSE. http://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV Actualmente es ampliamente utilizada tanto por la comunidad científica como por la industria, para desarrollar nuevos algoritmos para equipos de sobremesa y sobre todo para sistemas empotrados (robots móviles, cámaras inteligentes, sistemas de inspección, sistemas de vigilancia, etc..). Debido a su gran popularidad se han realizado compilaciones de la biblioteca para distintos sistemas operativos tradicionales (Windows, Linux, Mac), para dispositivos móviles (Android, iOS) y para sistemas embebidos basados en distintos tipos de procesadores (ARM principalmente). - iPhone port: http://www.eosgarden.com/en/opensource/opencv-ios/overview/ - Android port: http://opencv.willowgarage.com/wiki/AndroidExperimental Un ejemplo de plataforma embebida es la tarjeta Zedboard (http://www.zedboard.org/), que representa el estado del arte en dispositivos embebidos basados en la arquitectura Cortex de ARM. La tarjeta incluye un procesador Cortex-A9 dual core junto con una gran cantidad de periféricos y posibilidades de conexión a tarjetas de expansión de terceras partes, lo que permite desarrollar aplicaciones en muy distintos campos de la Visión por Computador.

Partición hardware software de un codificador JPEG utilizando escalador de colinas estocástico

La partición hardware/software es una etapa clave dentro del proceso de co-diseño de los sistemas embebidos. En esta etapa se decide qué componentes serán implementados como co-procesadores de hardware y qué componentes serán implementados en un procesador de propósito general. La decisión es tomada a partir de la exploración del espacio de diseño, evaluando un conjunto de posibles soluciones para establecer cuál de estas es la que mejor balance logra entre todas las métricas de diseño. Para explorar el espacio de soluciones, la mayoría de las propuestas, utilizan algoritmos metaheurísticos; destacándose los Algoritmos Genéticos, Recocido Simulado. Esta decisión, en muchos casos, no es tomada a partir de análisis comparativos que involucren a varios algoritmos sobre un mismo problema. En este trabajo se presenta la aplicación de los algoritmos: Escalador de Colinas Estocástico y Escalador de Colinas Estocástico con Reinicio, para resolver el problema de la partición hardware/software. Para validar el empleo de estos algoritmos se presenta la aplicación de este algoritmo sobre un caso de estudio, en particular la partición hardware/software de un codificador JPEG. En todos los experimentos es posible apreciar que ambos algoritmos alcanzan soluciones comparables con las obtenidas por los algoritmos utilizados con más frecuencia.

Time-Precision Flexible Arithmetic Unit

Paper submitted to the XVIII Conference on Design of Circuits and Integrated Systems (DCIS), Ciudad Real, España, 2003.

Grado de interiorización de los sistemas de gestión medioambiental: una revisión de la literatura

El objetivo de este trabajo es analizar las principales características de los trabajos sobre interiorización de las normas de gestión medioambiental que fueron identificados a partir de una búsqueda electrónica en las bases de datos Web of Science, Science Direct, ProQuest y Emerald. Estos trabajos muestran que las empresas pueden tener un mayor o menor compromiso con los requisitos de una norma de gestión medioambiental, lo que puede llevar a niveles heterogéneos de interiorización e implantación. Además, los resultados de estos trabajos muestran que una mayor interiorización conlleva un mejor rendimiento medioambiental.

Experiencia de la Universidad de Alicante en el uso de la docencia basada en proyectos para la enseñanza de diseño de reactores

En la Universidad de Alicante se viene aplicando el método de aprendizaje basado en proyectos (ABP) en la asignatura de “Diseño de reactores heterogéneos” desde hace varios años. Los profesores están sumamente contentos con este método, pues reciben un feedback muy interesante por parte del alumnado y se discrimina perfectamente los alumnos valiosos.

Adaptación de la gestión de empresas turísticas al nuevo escenario del sector del turismo: especial referencia a la gestión hotelera

Resulte incuestionable que, en la actualidad, el Turismo constituye un complejo fenómeno con perfiles complejos y heterogéneos dentro del cual son abordados ámbitos muy diversos (económico, jurídico, político, cultural…). De forma inicial, dentro de la pluralidad de las relaciones que circunscriben el mismo, presentan especial transcendencia las conectadas, en mayor o menor grado, con la gestión y el alojamiento turístico. Lo que hace medio siglo resultaba inimaginable o, casi extravagante, constituye hoy una circunstancia común y frecuente en el escenario propuesto, de forma particular, dentro del complejo y escasamente analizado ámbito de la gestión hotelera. Al hilo de lo expresado, en este trabajo se analizará, partiendo del supuesto de que la colaboración interempresarial en el sector turístico puede sustentarse en capital o en relaciones contractuales, sus esenciales trazos conformadores (gestor hotelero y titular del hotel gestionado) sobre los cuales poder elaborar un concepto ordenado y de subsunción del mismo como paso previo para la fijación de su régimen jurídico básico. Con idéntico tenor, se discutirá la posibilidad de integración del hotel determinado en las grandes cadenas hoteleras, la utilización de su know-how estandarizado y marca propia. Finalmente, será estudiada su incidencia en las grandes cadenas hoteleras al objeto de valorar su expansión tanto desde un punto de vista nacional como internacional.

Princípios norteadores da gestão dos recursos hídricos no Brasil e no Estado de São Paulo em tempos de escassez

Este estudo visa apresentar os princípios gerais que regem a utilização dos recursos hídricos no Brasil e no Estado de São Paulo, destacando os instrumentos que regulamentam seu uso pelos múltiplos atores que dependem da água para a realização das mais variadas atividades, levando-se em consideração a legislação e demais normas e documentos elaborados e vigentes até o final do mês de maio de 2015. Será realizada pesquisa bibliográfica e documental e os dados serão tratados através da análise qualitativa de conteúdo. Afinal, como é a gestão da água no Estado de São Paulo e no Brasil, enquanto recurso, visando atender as necessidades heterogêneas dos atores que dele dependem para inúmeros usos? Buscar-se-á despertar o leitor para a relevância do tema neste momento em que atravessamos um cenário de escassez decorrente de uma série de fatores, dentre os quais destacam-se os gerenciais.

Trabalhar com grupos de diferentes idades – no jardim de infância e na escola : a influência da heterogeneidade, em termos etários, na aprendizagem das crianças

Relatório de estágio apresentado para obtenção do grau de Mestre em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

A escola sob o olhar dos alunos e das alunas

No seu papel de instituição de ensino mas também de educadora, a escola enfrenta hoje um grande desafio face à emergência de alunos/as cada vez mais heterogéneos e fruto de um mundo em evolução mas também com novos problemas sociais e económicos. Por isso, precisa de constantemente questionar o seu modo de funcionamento e questionar o conhecimento que pretende que os alunos aprendam. Nesse processo de questionamento é necessário incluir os alunos e alunas, pois são eles que dão sentido à escola e determinam a sua existência. Para que isso possa acontecer é preciso que sejam ouvidos e que se tenham em conta as suas opiniões. Foi o que tentámos fazer no estudo que agora se apresenta: ouvir a opinião dos alunos e das alunas do 3.º ciclo do ensino básico sobre a sua escola, sobre a relação que têm com ela, com o que nela aprendem e com os seus professores/as. Os resultados que apurámos e interpretámos ao longo deste estudo de caso deixam perceber que os sujeitos participantes, na sua maioria, desenvolvem uma relação positiva com a escola que frequentam, com o que nela aprendem e com os seus professores e professoras.

Terapêutica antiretroviral e metabolismo lipídico

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Essays on coordination problems in economics

No estudo da economia, há diversas situações em que a propensão de um indivíduo a tomar determinada ação é crescente na quantidade de outras pessoas que este indivíduo acredita que tomarão a mesma ação. Esse tipo de complementaridade estratégica geralmente leva à existência de múltiplos equilíbrios. Além disso, o resultado atingido pelas decisões decentralizadas dos agentes pode ser ineficiente, deixando espaço para intervenções de política econômica. Esta tese estuda diferentes ambientes em que a coordenação entre indivíduos é importante. O primeiro capítulo analisa como a manipulação de informação e a divulgação de informação afetam a coordenação entre investidores e o bem-estar em um modelo de corridas bancárias. No modelo, há uma autoridade reguladora que não pode se comprometer a revelar a verdadeira situação do setor bancário. O regulador observa informações idiossincráticas dos bancos (através de um stress test, por exemplo) e escolhe se revela essa informação para o público ou se divulga somente um relatório agregado sobre a saúde do sistema financeiro como um todo. O relatório agregado pode ser distorcido a um custo – um custo mais elevado significa maior credibilidade do regulador. Os investidores estão cientes dos incentivos do regulador a esconder más notícias do mercado, mas a manipulação de informação pode, ainda assim, ser efetiva. Se a credibilidade do regulador não for muito baixa, a política de divulgação de informação é estado-contingente, e existe sempre um conjunto de estados em que há manipulação de informação em equilíbrio. Se a credibilidade for suficientemente baixa, porém, o regulador opta por transparência total dos resultados banco-específicos, caso em que somente os bancos mais sólidos sobrevivem. Uma política de opacidade levaria a uma crise bancária sistêmica, independentemente do estado. O nível de credibilidade que maximiza o bem-estar agregado do ponto de vista ex ante é interior. O segundo e o terceiro capítulos estudam problemas de coordenação dinâmicos. O segundo capítulo analisa o bem-estar em um ambiente em que agentes recebem oportunidades aleatórias para migrar entre duas redes. Os resultados mostram que sempre que a rede de pior qualidade (intrínseca) prevalece, isto é eficiente. Na verdade, um planejador central estaria ainda mais inclinado a escolher a rede de pior qualidade. Em equilíbrio, pode haver mudanças ineficientes que ampliem a rede de qualidade superior. Quando indivíduos escolhem entre dois padrões ou redes com níveis de qualidade diferentes, se todos os indivíduos fizessem escolhas simultâneas, a solução eficiente seria que todos adotassem a rede de melhor qualidade. No entanto, quando há fricções e os agentes tomam decisões escalonadas, a solução eficiente difere ix do senso comum. O terceiro capítulo analisa um problema de coordenação dinâmico com decisões escalonadas em que os agentes são heterogêneos ex ante. No modelo, existe um único equilíbrio, caracterizado por thresholds que determinam as escolhas para cada tipo de agente. Apesar da heterogeneidade nos payoffs, há bastante conformidade nas ações individuais em equilíbrio. Os thresholds de diferentes tipos de agentes coincidem parcialmente contanto que exista um conjunto de crenças arbitrário que justifique esta conformidade. No entanto, as estratégias de equilíbrio de diferentes tipos nunca coincidem totalmente. Além disso, a conformidade não é ineficiente. A solução eficiente apresentaria estratégias ainda mais similares para tipos distintos em comparação com o equilíbrio decentralizado.