Desempenho de computadores

Esta animação descreve as representações de números binários sem sinal, representação de sinal e magnitude, complemento de 1, complemento de 2. Também são apresentadas a adição de números sem sinal, a subtração em complemento de 2, o conceito de overflow e exceção. O projeto de uma unidade lógica e aritmética (ULA) é descrito, assim como alguns exemplos das operações: slt e beq. Três versões da operação de multiplicação, que é mais complicada que a de soma, são apresentadas por meio de figuras e algoritmos. A representação de ponto flutuante e o padrão IEEE 754 também são descritos.

Simple heuristics for the assembly line worker assignment and balancing problem

We propose simple heuristics for the assembly line worker assignment and balancing problem. This problem typically occurs in assembly lines in sheltered work centers for the disabled. Different from the well-known simple assembly line balancing problem, the task execution times vary according to the assigned worker. We develop a constructive heuristic framework based on task and worker priority rules defining the order in which the tasks and workers should be assigned to the workstations. We present a number of such rules and compare their performance across three possible uses: as a stand-alone method, as an initial solution generator for meta-heuristics, and as a decoder for a hybrid genetic algorithm. Our results show that the heuristics are fast, they obtain good results as a stand-alone method and are efficient when used as a initial solution generator or as a solution decoder within more elaborate approaches.

LALP: a language to program custom FPGA-based acceleration engines

Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) are becoming increasingly important in embedded and high-performance computing systems. They allow performance levels close to the ones obtained with Application-Specific Integrated Circuits, while still keeping design and implementation flexibility. However, to efficiently program FPGAs, one needs the expertise of hardware developers in order to master hardware description languages (HDLs) such as VHDL or Verilog. Attempts to furnish a high-level compilation flow (e.g., from C programs) still have to address open issues before broader efficient results can be obtained. Bearing in mind an FPGA available resources, it has been developed LALP (Language for Aggressive Loop Pipelining), a novel language to program FPGA-based accelerators, and its compilation framework, including mapping capabilities. The main ideas behind LALP are to provide a higher abstraction level than HDLs, to exploit the intrinsic parallelism of hardware resources, and to allow the programmer to control execution stages whenever the compiler techniques are unable to generate efficient implementations. Those features are particularly useful to implement loop pipelining, a well regarded technique used to accelerate computations in several application domains. This paper describes LALP, and shows how it can be used to achieve high-performance computing solutions.

Metodologia para execução de aplicações paralelas baseadas no modelo BSP com tarefas heterogêneas.

A computação paralela permite uma série de vantagens para a execução de aplicações de grande porte, sendo que o uso efetivo dos recursos computacionais paralelos é um aspecto relevante da computação de alto desempenho. Este trabalho apresenta uma metodologia que provê a execução, de forma automatizada, de aplicações paralelas baseadas no modelo BSP com tarefas heterogêneas. É considerado no modelo adotado, que o tempo de computação de cada tarefa secundária não possui uma alta variância entre uma iteração e outra. A metodologia é denominada de ASE e é composta por três etapas: Aquisição (Acquisition), Escalonamento (Scheduling) e Execução (Execution). Na etapa de Aquisição, os tempos de processamento das tarefas são obtidos; na etapa de Escalonamento a metodologia busca encontrar a distribuição de tarefas que maximize a velocidade de execução da aplicação paralela, mas minimizando o uso de recursos, por meio de um algoritmo desenvolvido neste trabalho; e por fim a etapa de Execução executa a aplicação paralela com a distribuição definida na etapa anterior. Ferramentas que são aplicadas na metodologia foram implementadas. Um conjunto de testes aplicando a metodologia foi realizado e os resultados apresentados mostram que os objetivos da proposta foram alcançados.

Sistema Aldeia : programação paralela e distribuída em Java sobre Infiniband e DECK

Esse trabalho de dissertação está incluído no contexto das pesquisas realizadas no Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da UFRGS. Ele aborda as áreas da computação de alto desempenho, interfaces simples de programação e de sistemas de interconexão de redes velozes. A máquina paralela formada por agregados (clusters) tem se destacado por apresentar os recursos computacionais necessários às aplicações intensivas que necessitam de alto desempenho. Referente a interfaces de programação, Java tem se mostrado uma boa opção para a escrita de aplicações paralelas por oferecer os sistemas de RMI e de soquetes que realizam comunicação entre dois computadores, além de todas as facilidades da orientação a objetos. Na área a respeito de interconexão de rede velozes está emergindo como uma tentativa de padronização a nova tecnologia Infiniband. Ela proporciona uma baixa latência de comunicação e uma alta vazão de dados, além de uma série de vantagens implementadas diretamente no hardware. É neste contexto que se desenvolve o presente trabalho de dissertação de mestrado. O seu tema principal é o sistema Aldeia que reimplementa a interface bastante conhecida de soquetes Java para realizar comunicação assíncrona em agregados formados por redes de sistema. Em especial, o seu foco é redes configuradas com equipamentos Infiniband. O Aldeia objetiva assim preencher a lacuna de desempenho do sistema padrão de soquetes Java, que além de usar TCP/IP possui um caráter síncrono. Além de Infiniband, o Aldeia também procura usufruir dos avanços já realizados na biblioteca DECK, desenvolvida no GPPD da UFRGS. Com a sua adoção, é possível realizar comunicação com uma interface Java sobre redes Myrinet, SCI, além de TCP/IP. Somada a essa vantagem, a utilização do DECK também proporciona a propriedade de geração de rastros para a depuração de programas paralelos escritos com o Aldeia. Uma das grandes vantagens do Aldeia está na sua capacidade de transmitir dados assincronamente. Usando essa técnica, cálculos da aplicação podem ser realizados concorrentemente com as operações pela rede. Por fim, os canais de dados do Aldeia substituem perfeitamente aqueles utilizados para a serialização de objetos. Nesse mesmo caminho, o Aldeia pode ser integrado à sistemas que utilizem a implementação de soquetes Java, agora para operar sobre redes de alta velocidade. Palavras-chave: Arquitetura Infiniband, agregado de computadores, linguagem de programação Java, alto desempenho, interface de programação.

Proposta de arquiterura para o estabelecimento dinâmico de conexões determinísticas e busca de recursos multidomínio em redes grid OBS baseadas no GMPLS

A capacidade de processamento das instituições de pesquisa vem crescendo significativamente à medida que processadores e estações de trabalho cada vez mais poderosos vão surgindo no mercado. Considerando a melhoria de desempenho na área de redes de computadores e visando suprir a demanda por processamento cada vez maior, surgiu a ideia de utilizar computadores independentes conectados em rede como plataforma para execução de aplicações paralelas, originando assim a área de computação em grade. Em uma rede que se encontra sob um mesmo domínio administrativo, é comum que exista o compartilhamento de recursos como discos, impressoras, etc. Mas quando a rede ultrapassa um domínio administrativo, este compartilhamento se torna muito limitado. A finalidade das grades de computação é permitir compartilhamento de recursos mesmo que estes estejam espalhados por diversos domínios administrativos. Esta dissertação propõe uma arquitetura para o estabelecimento dinâmico de conexões multidomínio que faz uso da comutação de rajadas ópticas (OBS – Optical Burst Switching) utilizando um plano de controle GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching). A arquitetura baseia-se no armazenamento de informações sobre recursos de grade de sistemas autônomos (AS -Autonomous Systems) distintos em um componente chamado Servidor GOBS Raiz (Grid OBS) e na utilização do roteamento explícito para reservar os recursos ao longo de uma rota que satisfaça as restrições de desempenho de uma aplicação. A validação da proposta é feita através de simulações que mostram que a arquitetura é capaz de garantir níveis de desempenho diferenciados de acordo com a classe da aplicação e proporciona uma melhor utilização dos recursos de rede e de computação.

Predição de qualidade de experiência para internet do futuro em arquiteturas heterogêneas de redes sem fio móveis

As Redes da Próxima Geração consistem no desenvolvimento de arquiteturas que viabilizem a continuidade de serviços que proporcionem sempre a melhor conectividade (Always Best Connectivity - ABC) aos usuários móveis com suporte adequado à Qualidade de Experiência (QoE) para aplicações multimídia de alta definição, nesse novo contexto as arquiteturas têm perspectiva orientada a serviços e não a protocolos. Esta tese apresenta uma arquitetura para redes da próxima geração capaz de fornecer acesso heterogêneo sem fio e handover vertical transparente para as aplicações multimídia. A tese considera diferentes tecnologias sem fio e também adota o padrão IEEE 802.21 (Media Independent Handover – MIH) para auxiliar na integração e gerenciamento das redes heterogêneas sem fio. As tecnologias que a arquitetura possui são: IEEE 802.11 (popularmente denominada de WiFi), IEEE 802.16 (popularmente denominada de WiMAX) e LTE (popularmente denominada de redes 4G). O objetivo é que arquitetura tenha a capacidade de escolher entre as alternativas disponíveis a melhor conexão para o momento. A arquitetura proposta apresenta mecanismos de predição de Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) que será o parâmetro decisivo para a realização ou não do handover para uma nova rede. A predição para determinar se haverá ou não mudança de conectividade será feita com o uso da inteligência computacional de Redes Neurais Artificiais. Além disso a arquitetura também apresenta um mecanismo de descarte seletivo de pacotes especifico para aplicações multimídia. A proposta é avaliada via simulação utilizando-se o ns-2 (Network Simulator) e os resultados de desempenho são apresentados através das métricas de QoS, de QoE e também visualmente através da exibição de frames dos vídeos transmitidos na arquitetura.

Proposta de conjunto de simulações para análise de desempenho de processadores superescalares e ensino de arquitetura de computadores

O objetivo deste trabalho é a definição de um conjunto de roteiros para o ensino de arquitetura de computadores com enfoque em arquiteturas superescalares. O procedimento é baseado em simulação e verificação da influência dos parâmetros arquiteturais dos processadores, em termos funcionais e de desempenho. É dada ênfase a conceitos como memória cache, predição de desvio, execução fora de ordem, unidades funcionais e etc. Através do estudo e avaliação dos parâmetros que constituem estes conceitos, procurava-se através dos roteiros identificar as configurações com melhor desempenho. Para a implementação destes roteiros é dotado o conjunto de ferramentas de simulação SimpleScalar. Este conjunto, além de estar disponibilizado em código aberto na página oficial das ferramentas, traz como vantagem a possibilidade de alteração do código para fins de pesquisa. Este trabalho e os roteiros que o compõem têm como objetivos auxiliar professores e estimular os alunos através de simulações, como forma didática de testar conceitos vistos em sala de aula. Os roteiros são apresentados com os respectivos resultados de simulação e incrementados com comentários e sugestões de um conjunto de perguntas e respostas para que o trabalho possa ter continuidade necessária, partindo da sala de aula para a simulação, busca de respostas e culminando com um relatório final a ser avaliado.

A organização do processo de projeto de arquitetura no meio profissional: uma análise da produção em escritórios

This paper examines, through case studies, the organization of the production process of architectural projects in architecture offices in the city of Natal, specifically in relation to building projects. The specifics of the design process in architecture, the production of the project in a professional field in Natal, are studied in light of theories of design and its production process. The survey, in its different phases, was conducted between March 2010 and September 2012 and aimed to identify, understand, and analyze comparatively, by mapping the design process, the organization of production of building projects in two offices in Natal, checking as well the relationships of their agents during the process. The project was based on desk research and exploration, adopting, for both, data collection tools such as forms, questionnaires, and interviews. With the specific aim of mapping the design process, we adopted a technique that allows obtaining the information directly from employee agents involved in the production process. The technique consisted of registering information by completing daily, during or at the end of the workday, an individual virtual agenda, in which all agent collaborators described the tasks performed. The data collected allowed for the identification of the organizational structure of the office, its hierarchy, the responsibilities of agents, as well as the tasks performed by them during the two months of monitoring at each office. The research findings were based on analyses of data collected in the two offices and on comparative studies between the results of these analyses. The end result was a diagnostic evaluation that considered the level of organization and elaborated this perspective, as well as proposed solutions aimed at improving both the organization of the process and the relationships between the agents under the lens analyzed

A organização do processo de projeto de arquitetura no meio profissional: uma análise da produção em escritórios

This paper examines, through case studies, the organization of the production process of architectural projects in architecture offices in the city of Natal, specifically in relation to building projects. The specifics of the design process in architecture, the production of the project in a professional field in Natal, are studied in light of theories of design and its production process. The survey, in its different phases, was conducted between March 2010 and September 2012 and aimed to identify, understand, and analyze comparatively, by mapping the design process, the organization of production of building projects in two offices in Natal, checking as well the relationships of their agents during the process. The project was based on desk research and exploration, adopting, for both, data collection tools such as forms, questionnaires, and interviews. With the specific aim of mapping the design process, we adopted a technique that allows obtaining the information directly from employee agents involved in the production process. The technique consisted of registering information by completing daily, during or at the end of the workday, an individual virtual agenda, in which all agent collaborators described the tasks performed. The data collected allowed for the identification of the organizational structure of the office, its hierarchy, the responsibilities of agents, as well as the tasks performed by them during the two months of monitoring at each office. The research findings were based on analyses of data collected in the two offices and on comparative studies between the results of these analyses. The end result was a diagnostic evaluation that considered the level of organization and elaborated this perspective, as well as proposed solutions aimed at improving both the organization of the process and the relationships between the agents under the lens analyzed

A organização do processo de projeto de arquitetura no meio profissional: uma análise da produção em escritórios

This paper examines, through case studies, the organization of the production process of architectural projects in architecture offices in the city of Natal, specifically in relation to building projects. The specifics of the design process in architecture, the production of the project in a professional field in Natal, are studied in light of theories of design and its production process. The survey, in its different phases, was conducted between March 2010 and September 2012 and aimed to identify, understand, and analyze comparatively, by mapping the design process, the organization of production of building projects in two offices in Natal, checking as well the relationships of their agents during the process. The project was based on desk research and exploration, adopting, for both, data collection tools such as forms, questionnaires, and interviews. With the specific aim of mapping the design process, we adopted a technique that allows obtaining the information directly from employee agents involved in the production process. The technique consisted of registering information by completing daily, during or at the end of the workday, an individual virtual agenda, in which all agent collaborators described the tasks performed. The data collected allowed for the identification of the organizational structure of the office, its hierarchy, the responsibilities of agents, as well as the tasks performed by them during the two months of monitoring at each office. The research findings were based on analyses of data collected in the two offices and on comparative studies between the results of these analyses. The end result was a diagnostic evaluation that considered the level of organization and elaborated this perspective, as well as proposed solutions aimed at improving both the organization of the process and the relationships between the agents under the lens analyzed

Arquitetura para aquisição de respostas a perguntas frequentes

Dissertação de natureza científica realizada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Metodologia de avaliação de riscos em postos de trabalho com computadores: PARE – protocolo de avaliação de riscos em escritórios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Arquitetura Flutuante: projetar uma habitação-tipo para um ambiente em transformação

Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura

Classificação e organização de objetos BIM e sua aplicação em modelos 4D&5D

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil