Uma investigação do minos e sua aplicação ao problema de fluxo de potência ótimo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Um estudo da fatoração incompleta LU e Cholesky como pré-condicionadores nos métodos iterativos

Neste trabalho procuramos analisar alguns métodos iterativos e os processos de aceleração na solução lineares grandes e esparsos, associando o uso de alguns pré-condicionadores, tais como os métodos de fatoração incompleta. De forma mais específica, nos detivemos no estudo deos métodos de fatoração incompleta LU, ou ILU, e o método de Cholesky incompleto. Para isso procuramos antes definir algumas especificidades sobre esses métodos, tais como, crtérios de existência, limitação. Alguns fatores analisam tais problemas e sugerem algumas técnicas de conserto, ou seja, algumas maneiras de eliminar tais falhas para que os métodos de iteração possam ser utlizados para determinar soluções mais próximas da solução real. Procedemos a uma revisão teórica de alguns dos métodos iterativos, dos pré-condicionadores. Jacobi, fatoração incompleta LU e fatoração incompleta de Cholesky e a sua associação com os métodos iterativos GMRES e Gradiente Conjugado. Utilizando os pré-condionadores associados aos métodos iterativos citados e fixando alguns parâmetros de parada, aplicamos algusn testes. Os resultados e a análise dos mesmos encontram-se neste trabalho.

Simulação numérica do escoamento de água em áreas alagáveis da floresta amazônica com a utilização da estrutura de dados Autonomous Leaves Graph

A Amazônia exibe uma variedade de cenários que se complementam. Parte desse ecossistema sofre anualmente severas alterações em seu ciclo hidrológico, fazendo com que vastos trechos de floresta sejam inundados. Esse fenômeno, entretanto, é extremamente importante para a manutenção de ciclos naturais. Neste contexto, compreender a dinâmica das áreas alagáveis amazônicas é importante para antecipar o efeito de ações não sustentáveis. Sob esta motivação, este trabalho estuda um modelo de escoamento em áreas alagáveis amazônicas, baseado nas equações de Navier-Stokes, além de ferramentas que possam ser aplicadas ao modelo, favorecendo uma nova abordagem do problema. Para a discretização das equações é utilizado o Método dos Volumes Finitos, sendo o Método do Gradiente Conjugado a técnica escolhida para resolver os sistemas lineares associados. Como técnica de resolução numérica das equações, empregou-se o Método Marker and Cell, procedimento explícito para solução das equações de Navier-Stokes. Por fim, as técnicas são aplicadas a simulações preliminares utilizando a estrutura de dados Autonomous Leaves Graph, que tem recursos adaptativos para manipulação da malha que representa o domínio do problema

Factorización incompleta de Cholesky como técnica de precondicionamiento

Se expone la factorización incompleta de Cholesky como técnica de precondicionamiento. Se presentan experimentos numéricos que muestran la eficencia de este precondicionador, estudiando los tiempos de ejecución al resolver sistemas lineales con el método de gradiente conjugado precondicionado.

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.

Uma investigação da influência do parâmetro de barreira na solução do problema de fluxo de potência ótimo

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB

Processamento interpretativo de dados magnetométricos e inversão de dados gravimétricos aplicados à prospecção de hidrocarbonetos

Apresentamos dois métodos de interpretação de dados de campos potenciais, aplicados à prospecção de hidrocarbonetos. O primeiro emprega dados aeromagnéticos para estimar o limite, no plano horizontal, entre a crosta continental e a crosta oceânica. Este método baseia-se na existência de feições geológicas magnéticas exclusivas da crosta continental, de modo que as estimativas das extremidades destas feições são usadas como estimativas dos limites da crosta continental. Para tanto, o sinal da anomalia aeromagnética na região da plataforma, do talude e da elevação continental é amplificado através do operador de continuação analítica para baixo usando duas implementações: o princípio da camada equivalente e a condição de fronteira de Dirichlet. A maior carga computacional no cálculo do campo continuado para baixo reside na resolução de um sistema de equações lineares de grande porte. Este esforço computacional é minimizado através do processamento por janelas e do emprego do método do gradiente conjugado na resolução do sistema de equações. Como a operação de continuação para baixo é instável, estabilizamos a solução através do funcional estabilizador de primeira ordem de Tikhonov. Testes em dados aeromagnéticos sintéticos contaminados com ruído pseudo-aleatório Gaussiano mostraram a eficiência de ambas as implementações para realçar os finais das feições magnéticas exclusivas da crosta continental, permitindo o delineamento do limite desta com a crosta oceânica. Aplicamos a metodologia em suas duas implementações a dados aeromagnéticos reais de duas regiões da costa brasileira: Foz do Amazonas e Bacia do Jequitinhonha. O segundo método delineia, simultaneamente, a topografia do embasamento de uma bacia sedimentar e a geometria de estruturas salinas contidas no pacote sedimentar. Os modelos interpretativos consistem de um conjunto de prismas bidimensionais verticais justapostos, para o pacote sedimentar e de prismas bidimensionais com seções verticais poligonais para as estruturas salinas. Estabilizamos a solução, incorporando características geométricas do relevo do embasamento e das estruturas salinas compatíveis com o ambiente geológico através dos estabilizadores da suavidade global, suavidade ponderada e da concentração de massa ao longo de direções preferenciais, além de vínculos de desigualdade nos parâmetros. Aplicamos o método a dados gravimétricos sintéticos produzidos por fontes 2D simulando bacias sedimentares intracratônicas e marginais apresentando densidade do pacote sedimentar variando com a profundidade segundo uma lei hiperbólica e abrigando domos e almofadas salinas. Os resultados mostraram que o método apresenta potencial para delinear, simultaneamente, as geometrias tanto de almofadas e domos salinos, como de relevos descontínuos do embasamento. Aplicamos o método, também, a dados reais ao longo de dois perfis gravimétricos sobre as Bacias de Campos e do Jequitinhonha e obtivemos interpretações compatíveis com a geologia da área.

Uso das rotações de givens modificadas como um método direto para obtenção e atualização das soluções em sistemas com acumulação seqüencial de dados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Migração FD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

A implementação convencional do método de migração por diferenças finitas 3D, usa a técnica de splitting inline e crossline para melhorar a eficiência computacional deste algoritmo. Esta abordagem torna o algoritmo eficiente computacionalmente, porém cria anisotropia numérica. Esta anisotropia numérica por sua vez, pode levar a falsos posicionamentos de refletores inclinados, especialmente refletores com grandes ângulos de mergulho. Neste trabalho, como objetivo de evitar o surgimento da anisotropia numérica, implementamos o operador de extrapolação do campo de onda para baixo sem usar a técnica splitting inline e crossline no domínio frequência-espaço via método de diferenças finitas implícito, usando a aproximação de Padé complexa. Comparamos a performance do algoritmo iterativo Bi-gradiente conjugado estabilizado (Bi-CGSTAB) com o multifrontal massively parallel solver (MUMPS) para resolver o sistema linear oriundo do método de migração por diferenças finitas. Verifica-se que usando a expansão de Padé complexa ao invés da expansão de Padé real, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB fica mais eficientes computacionalmente, ou seja, a expansão de Padé complexa atua como um precondicionador para este algoritmo iterativo. Como consequência, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB é bem mais eficiente computacionalmente que o MUMPS para resolver o sistema linear quando usado apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para aproximações de grandes ângulos, métodos diretos são necessários. Para validar e avaliar as propriedades desses algoritmos de migração, usamos o modelo de sal SEG/EAGE para calcular a sua resposta ao impulso.

Evaluación de entornos de desarrollo para la cámara de profundidad DS325 de SoftKinetic para aplicaciones de interfaces hombre-máquina y prototipado de un sistema de reconocimiento gestual basado en redes neuronales

En este Trabajo Fin de Grado se ha realizado primero un informe técnico de la cámara de profundidad de la empresa SoftKinetic DepthSense 325 y de cuatro entornos de desarrollo que tiene como objetivo el uso de dicha cámara para el desarrollo de interfaces hombre-máquina: Perceptual Computing, RealSense, DepthSense e iisu. Posteriormente, tras la evaluación de los entornos de desarrollo y selección del más adecuado para el objetivo, se ha desarrollado un prototipo de un sistema de reconocimiento visual de gestos de manos. La principal contribución a dicho sistema es el uso de redes neuronales para la clasificación de patrones espacio-temporales que representan los gestos a reconocer. Para el entrenamiento de las redes neuronales, se han probado varias configuraciones y los métodos de optimización basados en Gradiente Conjugado y el Gradiente Conjugado Escalado, eficaces para grandes cantidades de información. El sistema propuesto basado en redes neuronales se ha comparado con las populares Máquinas Vectores Soporte, obteniéndose resultados equiparables en términos de reconocimiento de gestos

Efeitos do processo de seleção do sexo por centrifugação em gradiente de densidade na qualidade de espermatozódes bovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evaluacion de la efectividad de dos metodos terapeuticos para el tratamiento del tumor de Sticker en caninos (Canis familiaris) durante el periodo de mayo a noviembre 2010

Con el objetivo de evaluar comparativamente los resultados de dos métodos de tratamiento (químico y quirúrgico), para eliminar el tumor de Sticker y conocer cual de los dos tratamientos es mas efectivo, se comparo la evolución post-tratamiento de los pacientes, estableciendo ventajas y desventajas de cada uno, además valorando los efectos colaterales de la aplicación de sulfato de vincristina, como compuesto químico, a través del seguimiento evolutivo del paciente y realización de exámenes complementarios (BHC), además de determinar los costos de aplicación y relacionarlos con la efectividad de los mismos, el estudio se llevó a cabo de Mayo a Noviembre del 2010, para ello se utilizaron 12 canes elegidos al azar, de diferentes edades, razas y sexo, previamente diagnosticados con el Tumor Venéreo Transmisible, estos se dividieron en 2 grupos de 6 pacientes cada uno; al primer grupo se le practicó cirugía para extirpar el tumor en el complejo universitario Tania Beteta y el segundo grupo se trato con quimioterapia, realizado en la Clínica Veterinaria Lupita en Granada, aplicando una dosis semanal para cada paciente en dependencia del peso, los datos se analizaron en el programa estadístico SAS, mediante análisis de varianza y separaciones de medias según Duncan, las variables evaluadas fueron recuperación, frecuencia respiratoria (FR), frecuencia cardiaca (FC), examen clínico y evolución del tumor, encontrándose diferencia altamente significativa entre tratamientos, siendo el mejor método el químico, se encontró también diferencia significativa en la FR, donde el método químico fue mejor, en cuanto a la FC no se encontró variación alguna, el tratamiento quirúrgico requirió más examen clínico, se encontró diferencia significativa en la evolución del tumor resultando más efectivo el método químico, se determinó que la evolución de los tratamientos estaban relacionados con el peso vivo de los animales, el costo total para el tratamiento químico fue de $75.58 y para el tratamiento quirúrgico de $ 69.11 con una diferencia de $ 6.48 en contra del tratamiento químico.

Efecto de labranza y metodos de control de malezas sobre la dinamica de las malezas y el crecimiento y rendimiento del frijol comum (Phaseolus vulgaris L.) Postrera 1995

Durante la postrera de 1995, se establecio un experimento de campo en la finca experimental La Compañia, localizada en San Marcos Carazo, con el propósito de evaluar los efectos de labranza y métodos de control de malezas sobre la dinámica de las malezas y el crecimiento y rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Los tratamientos en estudio se evaluaron en un diseño de parcelas divididas con cuatro repeticiones. Los factores en estudio fueron A: sistemas de labranza (labranza cero, labranza mínima y labranza convencional). y B: controles de malezas (pre-emergente más postemergente, pre­ emergente más chapia,y pre-emergente más cobertura muerta de maíz (Zea mays L.). Los resultados indican que la especies de malezas dominantes fueron plantas de la familia Cyperaceae, sobresaliendo Cyperus rotundus L.y de la familia Poaceae: Digitaria sanguinalis (L). Scop, Ixophorus unisetus (Presl) Schlech,. De la clase dicotiledonea se identificaron Melantera aspera (Jacquin) de la familia Asterceae, Argemone mexicana L. de la familia Papaveraceae; y Chamaesyce hirta (L.) Mill de la familia Euphorbiaceae. Las especies descritas anteriormente fueron las de mayor abundancia y dominancia (cobertura y peso seco) en el área del experimento. Los mejores resultados se presentaron en la labranza mínima y manejo pre emergente más post emergente. De manera general se puede afirmar que los rendimientos presentaron diferencias altamente significativas en los sistemas de labranza. En cuanto al número de vainas por planta los mejores resultados los presenta labranza mínima. En relación al número de plantas por hectárea, el mayor número lo presenta labranza convencional. En referencia a peso de cien granos y rendimiento, los mejores resultados lo presenta labranza mínima. Los controles de maleza presentaron diferencias altamente significativas en la variable altura de plantas en el último recuento. Con referencia al número de vainas por planta, el mayor número lo presenta el control pre­ emergente más post emergente, en cuanto al rendimiento el de mayor valor fué el control pre-emergente más chapia. Las variables número de granos por vaina, peso de cien granos, y peso de paja, presentaron mejor comportamiento en el control pre-emergente más chapiac El sistema de labranza con mejor rentabilidad resultó ser el sistema de labranza mínima dado que este ofrece mayores beneficios netos con menores costos variables, además se obtuvieron los mejores rendimientos.

Evaluacion de dos variedades de Tempate Jatropha curcas L. Bajo dos metodos de siembra y dos sistemas de labranza en trece localidades de Nicaragua

De la semilla de tempate Jatropha curcus L.se extrae un aceite, que por medio de un proceso industrial sencillo, se obtienen un sustituto del diesel . con el fin de evaluar el efecto de dos metodos de siembraf dos sistemas de labranza sobre dos variedades, se establecieron 13 ensayos de campos en tres regiones del pais la region 11; las localidades de el torrero Cristo Rey,Monte Olivo, San Lucas, Los Vargas y Altos de La cruz (Cerro Negro), Santo Tomás del Norte, Salale, san Nicolas y El terrero. En la region V; Juigalpa y Santo Domingo y en la region VI; Sebaco,cada ensayó incluye ocho combinaciones de los tres factores en estudio (1} variedad (Nicaragua y Cabo Verde), {2) labranza ( convencional y minima), y (3) método de siembra (directa yen bolsa ). Los tratamientos fueron arreglados en un diseño de bloques completo al azar con cuatro re peticiones. Los costos de siembra mas bajos correspondieron a siembra directa con cero labranza y los costos mas a 1 tos fu ero n par a 1 a siembra en bolsa con labranza convencional. La mayor altura de planta se obtuvo con labranza convencional y siembra en bolsa en las localidades de Juigalpa. cristo Rey y El Trreon respectivamente. La variedad Cabo Verde obtuvo los mejores rendimientos en la mayoria de los tratamientos y localidades. En cuanto a manejo labranza convencional combinada con siembra en bolsa produjo los mayores rendimientos. La localidad con mejor rendimiento fue El Torreón con la variedad Cabo verde, labranza convencional y siembra en bolsa.

Evaluacion de metodos para el manejo de malezas que afectan al cultivo de cebolla (Allium cepa L.) variedad Yellow Granex PRR., en el Valle de Sebaco, Matagalpa

Con el propósito de evaluar la eficiencia de diferentes métodos de manejo de malezas en el cultivo de cebolla ( Allium cepa L . ), se realizó un ensayo en la época seca de 2006 en el Centro Experimental del Valle de Sébaco, ubicado en San Isidro, Matagalpa, Nicaragua. Se estudiaron seis tratamientos: pendimentalin, metolachlor, Testigo Absoluto, Mecánico, oxifluorfen mas fluazifop p-butil y Mecánico más oxifluorfen. Se utilizó un diseño de Bloques Completos al Azar (BCA) con cuatro repeticiones. Las variables evaluadas fueron densidad de malezas por grupos, peso fresco de malezas y biomasa de las malezas y rendimiento de bulbos por categorías. Para el análisis de la información se utilizó el programa estadístico SAS, se realizaron análisis de varianza y prueba de separación de medias según Tukey al 5 % de margen de error. Se realizó un análisis exploratorio de los datos, para determinar normalidad y homogeneidad de varianza. En casos cuando estas premisas no se cumplieron, se utilizaron pruebas no paramétricas (prueba de Friedman). Los resultados agronómicos fueron sometidos a un análisis de presupuesto parcial, para determinar el tratamiento con mayor beneficio económico. El mejor comportamiento en la reducción de la abundancia de malezas, y mejor rendimiento de bulbo de cebolla, se obtuvo en el tratamiento Mecánico. Este tratamiento redujo la abundancia de malezas en un 82 por ciento en comparación con el testigo absoluto, además de presentar el mejor rendimiento de bulbo. El tratamiento seis (Mecánico mas oxifluorfen) presentó el segundo mejor rendimiento a pesar de que la densidad de malezas fue superior al tratamiento mecánico. El tratamiento mecánico mas oxifluorfen redujo la abundancia de malezas en un 48 por ciento en comparación con el testigo absoluto. El mayor beneficio económico se obtuvo con la utilización de metolachlor, sin embargo, la inversión económica para la utilización de control mecánico más oxifluorfen, resulta beneficioso ya que permite obtener un beneficio adicional con una baja inversion