Composite SaaS placement and resource optimization in Cloud computing using evolutionary algorithms

Software as a Service (SaaS) is gaining more and more attention from software users and providers recently. This has raised many new challenges to SaaS providers in providing better SaaSes that suit everyone needs at minimum costs. One of the emerging approaches in tackling this challenge is by delivering the SaaS as a composite SaaS. Delivering it in such an approach has a number of benefits, including flexible offering of the SaaS functions and decreased cost of subscription for users. However, this approach also introduces new problems for SaaS resource management in a Cloud data centre. We present the problem of composite SaaS resource management in Cloud data centre, specifically on its initial placement and resource optimization problems aiming at improving the SaaS performance based on its execution time as well as minimizing the resource usage. Our approach differs from existing literature because it addresses the problems resulting from composite SaaS characteristics, where we focus on the SaaS requirements, constraints and interdependencies. The problems are tackled using evolutionary algorithms. Experimental results demonstrate the efficiency and the scalability of the proposed algorithms.

Threats and trade-fffs in resource critical crowdsourcing tasks over networks

In recent times, crowdsourcing over social networks has emerged as an active tool for complex task execution. In this paper, we address the problem faced by a planner to incen-tivize agents in the network to execute a task and also help in recruiting other agents for this purpose. We study this mecha-nism design problem under two natural resource optimization settings: (1) cost critical tasks, where the planner’s goal is to minimize the total cost, and (2) time critical tasks, where the goal is to minimize the total time elapsed before the task is executed. We define a set of fairness properties that should beideally satisfied by a crowdsourcing mechanism. We prove that no mechanism can satisfy all these properties simultane-ously. We relax some of these properties and define their ap-proximate counterparts. Under appropriate approximate fair-ness criteria, we obtain a non-trivial family of payment mech-anisms. Moreover, we provide precise characterizations of cost critical and time critical mechanisms.

Many-core Algorithms for Combinatorial Optimization

Combinatorial Optimization is becoming ever more crucial, in these days. From natural sciences to economics, passing through urban centers administration and personnel management, methodologies and algorithms with a strong theoretical background and a consolidated real-word effectiveness is more and more requested, in order to find, quickly, good solutions to complex strategical problems. Resource optimization is, nowadays, a fundamental ground for building the basements of successful projects. From the theoretical point of view, Combinatorial Optimization rests on stable and strong foundations, that allow researchers to face ever more challenging problems. However, from the application point of view, it seems that the rate of theoretical developments cannot cope with that enjoyed by modern hardware technologies, especially with reference to the one of processors industry. In this work we propose new parallel algorithms, designed for exploiting the new parallel architectures available on the market. We found that, exposing the inherent parallelism of some resolution techniques (like Dynamic Programming), the computational benefits are remarkable, lowering the execution times by more than an order of magnitude, and allowing to address instances with dimensions not possible before. We approached four Combinatorial Optimization’s notable problems: Packing Problem, Vehicle Routing Problem, Single Source Shortest Path Problem and a Network Design problem. For each of these problems we propose a collection of effective parallel solution algorithms, either for solving the full problem (Guillotine Cuts and SSSPP) or for enhancing a fundamental part of the solution method (VRP and ND). We endorse our claim by presenting computational results for all problems, either on standard benchmarks from the literature or, when possible, on data from real-world applications, where speed-ups of one order of magnitude are usually attained, not uncommonly scaling up to 40 X factors.

Optimal Resource Deployment in an Infostation-Based Network

This paper considers the problem of finding an optimal deployment of information resources on an InfoStation network in order to minimize the overhead and reduce the time needed to satisfy user requests for resources. The RG-Optimization problem and an approach for its solving are presented as well.

Mechanism design for time critical and cost critical task execution via crowdsourcing

An exciting application of crowdsourcing is to use social networks in complex task execution. In this paper, we address the problem of a planner who needs to incentivize agents within a network in order to seek their help in executing an atomic task as well as in recruiting other agents to execute the task. We study this mechanism design problem under two natural resource optimization settings: (1) cost critical tasks, where the planner's goal is to minimize the total cost, and (2) time critical tasks, where the goal is to minimize the total time elapsed before the task is executed. We identify a set of desirable properties that should ideally be satisfied by a crowdsourcing mechanism. In particular, sybil-proofness and collapse-proofness are two complementary properties in our desiderata. We prove that no mechanism can satisfy all the desirable properties simultaneously. This leads us naturally to explore approximate versions of the critical properties. We focus our attention on approximate sybil-proofness and our exploration leads to a parametrized family of payment mechanisms which satisfy collapse-proofness. We characterize the approximate versions of the desirable properties in cost critical and time critical domain.

Otimização de recursos e economia de energia em clusters usando virtualização.

Este trabalho propõe uma arquitetura reutilizável que permite a gerência de uma infraestrutura de suporte para aplicações Web, utilizando máquinas virtuais. O objetivo da arquitetura é garantir qualidade de serviço, atuando nos servidores físicos (hospedeiros) ou manipulando as máquinas virtuais, e avaliando o cumprimento das restrições de operação (tempo de resposta máximo). Além disso, através do uso racional dos recursos utilizados, a proposta visa à economia de energia. O trabalho também inclui uma avaliação de desempenho realizada sobre um sistema implementado com base na arquitetura. Esta avaliação mostra que a proposta é funcional e o quanto ela pode ser vantajosa do ponto de vista do uso de recursos, evitando desperdício, mantendo-se ainda a qualidade de serviço em níveis aceitáveis pela aplicação.

An architectural approach to autonomics and self-management of automotive embedded electronic systems

Embedded electronic systems in vehicles are of rapidly increasing commercial importance for the automotive industry. While current vehicular embedded systems are extremely limited and static, a more dynamic configurable system would greatly simplify the integration work and increase quality of vehicular systems. This brings in features like separation of concerns, customised software configuration for individual vehicles, seamless connectivity, and plug-and-play capability. Furthermore, such a system can also contribute to increased dependability and resource optimization due to its inherent ability to adjust itself dynamically to changes in software, hardware resources, and environment condition. This paper describes the architectural approach to achieving the goals of dynamically self-configuring automotive embedded electronic systems by the EU research project DySCAS. The architecture solution outlined in this paper captures the application and operational contexts, expected features, middleware services, functions and behaviours, as well as the basic mechanisms and technologies. The paper also covers the architecture conceptualization by presenting the rationale, concerning the architecture structuring, control principles, and deployment concept. In this paper, we also present the adopted architecture V&V strategy and discuss some open issues in regards to the industrial acceptance.

Optimização de recursos para difusão em redes de próxima geração

Esta tese aborda o problema de optimização de recursos de rede, na entrega de Serviços de Comunicação em Grupo, em Redes de Próxima Geração que suportem tecnologias de difusão. De acordo com esta problemática, são feitas propostas que levam em atenção a evolução espectável das redes 3G em Redes Heterogéneas de Próxima Geração que incluam tecnologias de difusão tais como o DVB. A optimização de recursos em Comunicações em Grupo é apresentada como um desafio vertical que deve cruzar diversas camadas. As optimizações aqui propostas cobrem tanto a interface entre Aplicação e a Plataforma de Serviços para a disponibilização de serviços de comunicação em grupo, como as abstracções e mapeamentos feitos na interface entre a Rede Central e a Rede de Acesso Rádio. As optimizações propostas nesta tese, assumem que o caminho evolutivo na direcção de uma Rede de Próxima Geração é feito através do IP. Em primeiro lugar são endereçadas as optimizações entre a Aplicação e a Plataforma de Serviços que já podem ser integradas nas redes 3G existentes. Estas optimizações podem potenciar o desenvolvimento de novas e inovadoras aplicações, que através do uso de mecanismos de distribuição em difusão podem fazer um uso mais eficiente dos recursos de rede. De seguida são apresentadas optimizações ao nível da interface entre a Rede Central e a Rede de Acesso Rádio que abordam a heterogeneidade das redes futuras assim como a necessidade de suportar tecnologias de difusão. É ainda considerada a possibilidade de aumentar a qualidade de serviço de serviços de difusão através do mapeamento do IP multicast em portadoras unidireccionais. Por forma a validar todas estas optimizações, vários protótipos foram desenvolvidos com base num router avançado para redes de acesso de próxima geração. As funcionalidades e arquitectura de software desse router são também aqui apresentadas.

LMP based bid formation for virtual power players operating in smart grids

Power system organization has gone through huge changes in the recent years. Significant increase in distributed generation (DG) and operation in the scope of liberalized markets are two relevant driving forces for these changes. More recently, the smart grid (SG) concept gained increased importance, and is being seen as a paradigm able to support power system requirements for the future. This paper proposes a computational architecture to support day-ahead Virtual Power Player (VPP) bid formation in the smart grid context. This architecture includes a forecasting module, a resource optimization and Locational Marginal Price (LMP) computation module, and a bid formation module. Due to the involved problems characteristics, the implementation of this architecture requires the use of Artificial Intelligence (AI) techniques. Artificial Neural Networks (ANN) are used for resource and load forecasting and Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) is used for energy resource scheduling. The paper presents a case study that considers a 33 bus distribution network that includes 67 distributed generators, 32 loads and 9 storage units.

Adding QoS protection in order to enhance MPLS QoS routing

In this paper, a method for enhancing current QoS routing methods by means of QoS protection is presented. In an MPLS network, the segments (links) to be protected are predefined and an LSP request involves, apart from establishing a working path, creating a specific type of backup path (local, reverse or global). Different QoS parameters, such as network load balancing, resource optimization and minimization of LSP request rejection should be considered. QoS protection is defined as a function of QoS parameters, such as packet loss, restoration time, and resource optimization. A framework to add QoS protection to many of the current QoS routing algorithms is introduced. A backup decision module to select the most suitable protection method is formulated and different case studies are analyzed

E-commerce y E-marketing, un excelente modelo de negocio

El propósito de este trabajo es exponer cómo los modelos de e-Commerce & e-Marketing permiten optimizar el desempeño comercial de las empresas, aprovechando los recursos electrónicos, como la internet y los sistemas virtuales de comunicación, en este caso desde la visión que se tiene hacia el cliente. El estudio se realizó en la empresa Blue Trade S.A.S., analizando cómo la implementación de dichos modelos permitieron mejorar su desempeño, de igual manera se exponen dos modelos exitosos de optimización del recurso electrónico, como fue en Avianca y en Carvajal, S.A., quienes tuvieron en cuenta costos, estrategias y acciones a tomar para aplicarlos.

Análisis de las variables que inciden en la eficiencia de la gestión clínica en el área de consulta externa

La eficiencia en la gestión clínica de los médicos generales es un pilar fundamental en el control de los recursos en salud y puede generar un impacto positivo en la reducción de gastos innecesarios en el sistema. Se realiza un estudio analítico en donde se diseña una encuesta transversal para identificar las principales variables que puedan influir en la toma de decisiones de los médicos generales en una IPS de Bogotá, y se aplicó a 20 médicos. Los resultados encontrados fueron contrastados con la literatura actual. Se agruparon los resultados con variables como: relación profesional de la salud, organización y costo médico; pertinencia en la remisión a especialistas y formulación de medicamentos y paraclínicos, formación en pregrado de administración en salud, número de trabajos, cansancio físico, y finalmente, se analiza la influencia de la edad con otras variables descritas. Los resultados evidenciaron falta de conciencia por parte de los médicos con relación al control de los recursos que se relacionan con la mala derivación de los pacientes a los especialistas y la formulación de exámenes paraclínicos sin pertinencia adecuada. Sobre los factores descritos influyen características como la edad del médico, la adherencia a las guías de manejo, el cansancio físico y las características del paciente. Por otro lado hay una clara división con relación a la dirección y los médicos, no hay seguimiento a su desempeño, tampoco incentivos que promuevan la prestación del servicio con calidad, capacitación permanente, ni una remuneración adecuada. Finalmente, identificados dichos factores se plantean estrategias de intervención, y con esto generar un impacto adecuado en la optimización del recurso y mejoría de las condiciones laborales.

Tecnologia de informação e colaboração interorganizacional: um estudo no varejo de grande porte no setor de confecção

A colaboração interorganizacional, é uma realidade que atinge muitas empresas, de todos os portes e setores. A TI aumenta a capacidade de gerenciamento e coordenação através de fronteiras organizacionais, permitindo redução de custos, otimização de recursos e melhor coordenação e o controle gerencial. Este projeto identificou o papel da TI nos relacionamentos colaborativos entre empresas. Para isso, analisou-se o emprego da TI no relacionamento colaborativo entre varejistas e fornecedores, no Setor de Confecção. Como resultado da pesquisa, os conceitos estabelecidos foram organizados em um modelo teórico e resumidos em um constructo sobre a colaboração interorganizacional apoiada pela TI.

A mudança vocacional do município de Santo André e o impacto nas receitas municipais

O presente trabalho busca analisar as mudanças econômicas e de perfil produtivo ocorridas em Santo André, município integrante da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com transformações em seu perfil eminentemente industrial para o incremento do setor de serviços, parcialmente decorrente dos processos de desconcentração industrial vividos em maior escala no país. Partindo-se da formação histórico-econômica local e da identificação de fenômenos globais, como a reestruturação produtiva vivida na indústria, a pesquisa procurou observar os impactos particulares desta reorganização econômica em Santo André, cujo índices apontam para maior retração industrial em comparação com outros municípios da RMSP, no período analisado que compreende os anos de 1990 a 2010. Além disso, o trabalho analisa a particular situação arrecadatória do município, tendo em vista a queda relativa de um de seus principais impostos - o ICMS – apontando questões no que se refere à gestão tributária e otimização dos recursos disponíveis no orçamento municipal. Por fim, diante da situação problema apresentada, a saber, a fragilidade financeira do poder público em contexto de perda de relevância econômica em Santo André, a pesquisa apresenta um quadro de sugestões relativas a diferentes instâncias estratégicas e estruturais, que visam à dinamização e incremento das finanças e desenvolvimento econômico andreenses. A metodologia utilizada para a construção do trabalho contou não apenas com o acesso a textos e análises de especialistas, relativos aos temas indicados, como entrevistas com diversos atores municipais e regionais, entre os quais incluem-se representantes do poder público municipal, lideranças locais de entidades públicas e privadas e pesquisadores acadêmicos.

Um estudo sobre as boas práticas e principais dificuldades na implantação de um sistema de gestão de qualidade com base na ISO 9001 e seus reflexos na área ambiental

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)