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Carmona Cortes, Omar Andres. "Um Novo Olhar Sobre o Fortran: da Computação Sequencial à Paralela." Comunicações em Informática 5, no. 1 (July 13, 2021): 2–5. http://dx.doi.org/10.22478/ufpb.2595-0622.2021v5n1.54587.
Full textAbstract:
A Linguagem Fortran foi uma das primeiras linguagens de programação tendo sido criada ainda na década de 50. Quase 60 anos depois, a linguagem continua sua evolução e não há indícios que sua história irá se encerrar. Nesse contexto, este artigo tem como objetivo apresentar como a linguagem tem evoluído e como suas características tem permitido que a linguagem continue em uso, iniciando com a computação sequancial, perpassando pela sua adaptação à computação paralela, chegando ao seu auge no programação de muitos núcleos em GPUs. Assim, a ideia do artigo é lancar uma nova perspectiva sobre a linguagem, em especial para o público de ciência da computação, fazendo com que seu real potecial seja visível a toda comunidade.
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Shitsuka, Dorlivete Moreira, Adriana Soares Pereira, Ricardo Shitsuka, and Claudio Boghi. "Aprendizagem ativa de programação em turmas de engenharia: uma pesquisa-ação." Research, Society and Development 8, no. 3 (January 1, 2019): e1783652. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v8i3.652.
Full textAbstract:
A engenharia é uma área do saber na qual são necessários cálculos. A computação está presente no cotidiano do engenheiro apoiando suas simulações, cálculos e pesquisas. O objetivo deste artigo é apresentar um relato de experiência vivenciada no ensino de programação em um curso de engenharia na qual anteriormente existia dificuldade de aprendizado e de engajamento. Optou-se por trabalhar com metodologia ativa e práticas na Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) prevista na teoria vygostikyana. Realizou-se um trabalho de pesquisa-ação em turmas de um curso de engenharia civil no qual os atores decidiram mudar a forma do ensino de programação que passou a envolver o aprendizagem paralela de: análise do sistema, lógica, algoritmos, programação e visualização dos resultados. Verificou-se uma melhora significativa nos índices de aprovação, houve a melhora no engajamento dos alunos que passaram a trabalhar em conjunto trocando opiniões e apoiando os colegas por meio do trabalho com pares. Tudo leva crer que o trabalho na ZDP associado ao trabalho colaborativo e aprendizagem paralela incentivou o engajamento e aumento de interesse pela programação e computação.
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Campos, Guilherme Guidolin de, Hugo Tsugunobu Yoshida Yoshizaki, and Patrícia Prado Belfiore. "Algoritmos genéticos e computação paralela para problemas de roteirização de veículos com janelas de tempo e entregas fracionadas." Gestão & Produção 13, no. 2 (May 2006): 271–81. http://dx.doi.org/10.1590/s0104-530x2006000200009.
Full textAbstract:
O presente trabalho propõe a utilização de metaheurísticas e computação paralela para a resolução de um problema real de roteirização de veículos com frota heterogênea, janelas de tempo e entregas fracionadas, no qual a demanda dos clientes pode ser maior que a capacidade dos veículos. O problema consiste na determinação de um conjunto de rotas econômicas que devem atender à necessidade de cada cliente respeitando todas as restrições. A estratégia adotada para a resolução do problema consiste na utilização de uma adaptação da heurística construtiva proposta por Clarke e Wright (1964) como solução inicial. Posteriormente, implementa-se um algoritmo genético paralelo que é resolvido com o auxílio de um cluster de computadores, com o objetivo de explorar novos espaços de soluções. Os resultados obtidos demonstram que a heurística construtiva básica apresenta resultados satisfatórios para o problema, mas pode ser melhorada substancialmente com o uso de técnicas mais sofisticadas. A aplicação do algoritmo genético paralelo de múltiplas populações com solução inicial, que apresentou os melhores resultados, proporciona redução no custo total da operação da ordem de 10%, em relação à heurística construtiva, e 13%, quando comparada às soluções utilizadas originalmente pela empresa.
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Almeida, Luciana Faletti, Yván Túpac Valdivia, Marley Maria Bernardes Rebuzzi Vellasco, and Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco. "Otimização de alternativas para o desenvolvimento de campos de petróleo." Gestão & Produção 14, no. 3 (December 2007): 489–503. http://dx.doi.org/10.1590/s0104-530x2007000300006.
Full textAbstract:
Este artigo apresenta um sistema de suporte à decisão para a otimização de alternativas de desenvolvimento de campos de petróleo. O desenvolvimento de um campo de petróleo consiste na escolha de uma alternativa para a explotação de um reservatório petrolífero, conhecido e delimitado, que permita produzir a maior quantidade de hidrocarboneto possível, dentro dos limites físicos e econômicos existentes, isto é, maximizar o valor presente líquido (VPL). O VPL é calculado a partir da produção de óleo, a qual é obtida com o uso de um simulador de reservatório. Cada execução do simulador pode demorar desde alguns segundos até várias horas, dependendo da complexidade do reservatório modelado. Isto reduz o número de alternativas que podem ser geradas e avaliadas pelo especialista na busca da melhor solução. Deste modo, o objetivo deste trabalho é propor e avaliar um sistema inteligente de otimização que emprega: algoritmos genéticos (AGs), algoritmos culturais (ACs) e coevolução para a busca de uma alternativa de desenvolvimento ótima; e um ambiente de computação paralela para a simulação de reservatório e cálculo do VPL das alternativas. O sistema resultante permite que o especialista obtenha, em tempo hábil, a alternativa ótima (ou quase-ótima) para o desenvolvimento de um campo de petróleo conhecido. Os resultados obtidos nos estudos de casos apresentados demonstram que o sistema proposto, baseado em técnicas inteligentes, obtém boas alternativas de desenvolvimento de campos petrolíferos com uma grande redução do tempo computacional, redução esta obtida a partir do aproveitamento do poder computacional de um ambiente de computação paralela e do aproveitamento de conhecimento do especialista, por meio das sementes iniciais.
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Loiola, Eliane Maria, Nair Maria Maia de Abreu, and Paulo Oswaldo Boaventura Netto. "Uma revisão comentada das abordagens do problema quadrático de alocação." Pesquisa Operacional 24, no. 1 (April 2004): 73–109. http://dx.doi.org/10.1590/s0101-74382004000100005.
Full textAbstract:
O Problema Quadrático de Alocação, PQA, um dos mais difíceis da classe NP-hard, modela diversas aplicações em diferentes áreas como pesquisa operacional, computação paralela e análise estatística de dados discretos. Além disso, problemas conhecidos como o do caixeiro viajante, o da clique maximal, o de particionamento e o de isomorfismo de grafos podem ser formulados como um PQA. Na tentativa de identificar novas propriedades estruturais para este problema, diversas formulações aparecem na literatura. Reunimos tais formulações, destacando suas principais características para classificá-las segundo as técnicas matemáticas nelas adotadas. Finalizamos o artigo avaliando a extensão das contribuições dadas ao problema, quer na elaboração de algoritmos, quer no cálculo de limites inferiores ou na caracterização de classes de exemplares polinomiais ou não, oriundas das diferentes abordagens aqui estudadas.
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Almeida, Carlos Caetano, Danilo Pagano, Vornei Augusto Grella, Frank Alexis Canahuire Cabello, Alexandre Tomazati Oliveira, Denis Silva Loubach, and Eurípedes Guilherme de Oliveira Nóbrega. "Projeto de arquitetura de um filtro para processamento de imagens utilizando processador nios ii e field programmable gate array (FPGA)." Sínteses: Revista Eletrônica do SIMTEC, no. 6 (October 27, 2016): 132. http://dx.doi.org/10.20396/sinteses.v0i6.8344.
Full textAbstract:
O uso de Field Programmable Gate Array (FPGA) em sistemas embarcados permite combinar a flexibilidade do software com a velocidade do hardware, no que se chama de computação reconfigurável, podendo implementar desde processamentos simples, até circuitos como controlador de vídeo, incluindo memória RAM ou ainda incorporar processamentos complexos e exigentes computacionalmente. O projeto de desenvolvimento do circuito desejado em FPGA pode ser desenvolvido através do programa Quartus II da Altera, que permite o desenvolvimento dos circuitos eletrônicos. A programação do circuito lógico projetado é transferida para o FPGA, através de cabo USB, após recebido e carregado, o FPGA realiza as funções programadas, sendo essa programação volátil, ou seja, o dispositivo deve ser reprogramado a cada vez que é ligado. A transferência pode ser eliminada com a utilização de uma memória ROM programável ou um disco de estado sólido, o que possibilita que o projeto seja diretamente carregado para o FPGA quando ligado. Este trabalho apresenta uma arquitetura para o processamento digital de sinais através de dispositivos implementados em hardware por meio de redes de convolução (ConvNets), são redes com múltiplas camadas, que implementam filtros de convolução. No processamento de imagens, os algoritmos são em geral implementados em software e assim o desempenho computacional pode não ser adequado ou não atender requisitos de aplicações em tempo real. Nesse caso a convolução 2D pode ser aplicada de forma concorrente e/ou paralela, o que pode ser conseguido explorando-se o potencial dos FPGA’s através das ConvNets, obtendo-se assim desempenho potencialmente muito superior.
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Cruz, Marcia E. J. Kniphoff da, Samanta Ghisleni Marques, and Wilk Oliveira. "Desenvolvimento e Avaliação de Material Didático Desplugado para o Ensino de Computação na Educação Básica." Revista Brasileira de Informática na Educação 29 (March 12, 2021): 160–87. http://dx.doi.org/10.5753/rbie.2021.29.0.160.
Full textAbstract:
O desenvolvimento de materiais didáticos para o Ensino de Computação, em paralelo com a formação continuada de professores, é uma urgência na Educação Básica brasileira, para fomentar o trabalho com habilidades do Pensamento Computacional nas escolas. Diante dessa necessidade, esta pesquisa teve por objetivos: i) desenvolver materiais didáticos de Computação Desplugada para o ensino de Computação na Educação Básica (4º e 5º ano do Ensino Fundamental), ii) formar professores para a compreensão de conceitos básicos da Computação e utilização do material desenvolvido em escolas da Educação Básica (rede pública de ensino); e iii) avaliar o material desenvolvido com os professores do Ensino Fundamental. A pesquisa envolveu o desenvolvimento, a avaliação do material didático e promoveu a formação continuada de professores. Os dados coletados com os professores foram categorizados e codificados para identificar a aceitação do material didático de Computação Desplugada. Os resultados mais expressivos evidenciam o material didático como “Adequado” e “Bem aceito” pelos professores, sendo que, dos sete fascículos criados os mais utilizados foram “Algoritmos” e “Reconhecimento de Padrões”. Ao final dos encontros de formação continuada, identificou-se ainda que 46% dos professores demonstraram ter assimilado satisfatoriamente os conceitos trabalhados. Sendo assim, esta pesquisa demonstra que o material didático teve um alto grau de aceitação por parte dos professores, causou impacto positivos nos estudantes e também, evidencia a necessidade de novos estudos propondo e avaliando novos materiais didáticos.O desenvolvimento de materiais didáticos para o Ensino de Computação, em paralelo com a formação continuada de professores, é uma urgência na Educação Básica brasileira, para fomentar o trabalho com habilidades do Pensamento Computacional nas escolas. Diante dessa necessidade, esta pesquisa teve por objetivos: i) desenvolver materiais didáticos de Computação Desplugada para o ensino de Computação na Educação Básica (4º e 5º ano do Ensino Fundamental), ii) formar professores para a compreensão de conceitos básicos da Computação e utilização do material desenvolvido em escolas da Educação Básica (rede pública de ensino); e iii) avaliar o material desenvolvido com os professores do Ensino Fundamental. A pesquisa envolveu o desenvolvimento, a avaliação do material didático e promoveu a formação continuada de professores. Os dados coletados com os professores foram categorizados e codificados para identificar a aceitação do material didático de Computação Desplugada. Os resultados mais expressivos evidenciam o material didático como “Adequado” e “Bem aceito” pelos professores, sendo que, dos sete fascículos criados os mais utilizados foram “Algoritmos” e “Reconhecimento de Padrões”. Ao final dos encontros de formação continuada, identificou-se ainda que 46% dos professores demonstraram ter assimilado satisfatoriamente os conceitos trabalhados. Sendo assim, esta pesquisa demonstra que o material didático teve um alto grau de aceitação por parte dos professores, causou impacto positivos nos estudantes e também, evidencia a necessidade de novos estudos propondo e avaliando novos materiais didáticos.
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Silva, Mariana Pereira, Júlio César Cavalcante Bezerra, Maria Dias Cavalcante Vieira, Leonardo Rocha Moreira, and Maria de Lourdes da Silva Neta. "PROPOSTA DE PLANO DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PARA AS ESCOLAS DE ENSINO FUNDAMENTAL DO MUNICÍPIO DE BOA VIAGEM CEARÁ." Revista Expressão Católica 6, no. 1 (April 30, 2018): 63. http://dx.doi.org/10.25190/rec.v6i1.2052.
Full textAbstract:
O artigo em questão foi elaborado abordando o uso da tecnologia na sala de aula, baseando-se nas habilidades definidas no documento de referências de formação em computação para educação básica da Sociedade Brasileira de Computação - SBC. Este trabalho teve como objetivo a criação de um plano de educação tecnológica para educação básica, capaz de auxiliar os alunos no desenvolvimento de habilidades computacionais, adquiridas no desenvolvimento de atividades de informática, matemática e inglês usando ferramentas digitais. A pesquisa aconteceu em uma escola de ensino fundamental no município de Boa Viagem. Durante a pesquisa foi ofertado curso de informática em horário extracurricular quando abordou-se desde conceitos de computação, incluindo manutenção de computadores, segurança da informação e programação. Em paralelo trabalhou-se com os professores o uso de ferramentas como Khan Academy e Duolingo. Conclui-se que ao utilizar o computador nas aulas de matemática e inglês, os alunos demonstraram forte interesse em realizar as atividades, mantendo o foco e melhor assimilação dos conteúdos. Com a pesquisa bibliográfica e a experiência na escola, foi possível perceber as vantagens em incluir no currículo escolar, disciplinas ou componentes que contribuam com o desenvolvimento de competências digitais, mas ainda há um grande caminho a ser percorrido no que se refere a infraestrutura e formação de professores.
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Andueza, Nicholas, and Carlos Affonso Mello. "Memória no cotidiano da hiperinformação: sobre toda a memória do mundo." Revista Mídia e Cotidiano 13, no. 1 (April 26, 2019): 295. http://dx.doi.org/10.22409/ppgmc.v13i1.26954.
Full textAbstract:
Para refletir sobre as relações entre memória e esquecimento no cotidiano hipermidiático da modernidade tardia, traçamos uma análise do chamado Big data, o grande excesso de informações que se espalham pela rede, e, em paralelo, do curta Toda a memória do mundo (1956), de Alain Resnais. Vivemos em um contexto de alta rotatividade, produção e armazenamento de conteúdos múltiplos, viabilizado por tecnologias de computação e pela internet. Frente a pedagogias da memória que permeiam essa cultura e a projetos reais de armazenamento total do Big data, qual seria a função e o lugar do esquecimento?
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Figueirêdo, Pedro Henrique Villar de. "Relato de Experiência Sobre o Aprendizado de Introdução à Renderização Baseada em Física em um Curso de Graduação da Área de Computação." Comunicações em Informática 1, no. 1 (March 10, 2018): 18. http://dx.doi.org/10.22478/ufpb.2595-0622.2017v1n1.37497.
Full textAbstract:
Este artigo apresenta um relato da experiência do estudo da disciplina de Introdução à Renderização Baseada em Física (IRBF) em um curso de graduação da área de computação. Ao longo deste trabalho, é ressaltada a importância da disciplina na motivação dos alunos e no combate à evasão escolar. Também é traçado um paralelo entre os conceitos abordados ao longo da disciplina e as disciplinas estudadas ao longo do curso de graduação. Ao final, discutem-se os pontos positivos e negativos da experiência e são apresentadas sugestões para as futuras ofertas da disciplina de IRBF.
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Mendes Corrêa Bastos, Thais Basem, and Clodis Boscarioli. "Pensamento Computacional Como Competência Transversal em Metodologias Ativas Orientadas a Problemas." Revista Pleiade 12, no. 25 (April 18, 2019): 153–69. http://dx.doi.org/10.32915/pleiade.v12i25.456.
Full textAbstract:
As Metodologias Ativas preveem um apanhado de atividades que estimulama capacidade de solucionar problemas. Esse modelo educacional tem sido aplicadopor instituições diversas e que apontam como um dos desafios o impacto do siste -ma tradicional de ensino amplamente difundido, que não promove o desenvolvimentoda autonomia na construção do conhecimento e o interesse em buscar soluções deforma independente, e não aproxima a tecnologia do processo de ensino e aprendizagem.O Pensamento Computacional (PC) emerge como um conjunto de ferramentasmentais para solução de problemas, desenvolvimento de sistemas e compreensão docomportamento humano baseando-se nos conceitos fundamentais da Ciência da Computação,independente da utilização da tecnologia. Este artigo tem como objetivo realizaruma aproximação teórica, incluindo as habilidades necessárias a alunos imersosem Metodologias Ativas, com as habilidades desenvolvidas pelo PC. A metodologiautilizada é a de revisão bibliográfica com o aprofundamento teórico-conceitual sobrePC apresentado como competência transversal às Metodologias Ativas, motivando osalunos ao desenvolvimento de projetos, promovendo o a autonomia, protagonismo econstrução de conhecimento com a proposta de uma matriz que traça o paralelo entreas duas teorias.
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Morais, Emanuel Rodrigues, Clarice Maria Araújo Chagas Vergara, Filipe Oliveira de Brito, and Helena Alves de Carvalho Sampaio. "Serious games para educação em higiene bucal infantil: uma revisão integrativa e a busca de aplicativos." Ciência & Saúde Coletiva 25, no. 8 (August 2020): 3299–310. http://dx.doi.org/10.1590/1413-81232020258.11782018.
Full textAbstract:
Resumo O objetivo deste artigo é realizar uma revisão integrativa sobre as publicações que abordam o uso de serious games voltados para educação em higiene bucal infantil e uma busca dos aplicativos disponíveis com esse mesmo fim. Foi conduzida uma revisão integrativa pareada nas bases de dados IBECS, LILACS, SCIENCE DIRECT, SciELO, PUBMED, SCOPUS, MEDLINE e Google Acadêmico, de janeiro a novembro de 2017 e em paralelo uma busca de aplicativos disponíveis na plataforma Android® e em sítios eletrônicos das Ciências da Computação, como o IEEE Xplore. Na revisão integrativa, foram selecionados 12 artigos que atenderam aos critérios de inclusão. Nas buscas em sítios eletrônicos, 11 jogos foram classificados como serious games voltados para higiene bucal. Foram identificados 284 aplicativos na Play Store®, com predomínio para atividades intervencionistas em consultório, sendo dor, cárie dental e trauma os enredos principais. Poucos aplicativos voltados para educação em higiene bucal estão disponíveis. Quanto ao público-alvo, há predomínio do público infantil. Apesar da escassez de publicações sobre o assunto, explorar recursos tecnológicos como meios de educação em higiene bucal infantil sinaliza uma área do conhecimento com potencial acadêmico e com possíveis aplicações para a saúde pública.
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De Almeida, Caio Augusto Rabite, Fernando Tadeu de Araújo Lima, and Marcos Martins Borges. "Tectônicas Digitais: a (in) tangibilidade no processo de projeto em arquitetura." Design e Tecnologia 9, no. 18 (June 30, 2019): 01–21. http://dx.doi.org/10.23972/det2019iss18pp01-21.
Full textAbstract:
Esse artigo é resultado de uma pesquisa de Mestrado que centrou-se na investigação da relação entre o estudo das tectônicas em paralelo com a evolução das técnicas e conhecimentos envolvidos no processo de projeto em arquitetura. O conceito de Tectônica em Arquitetura é uma maneira de se falar sobre o ambiente construído em que o seu uso, estrutura e experiência estão explicitamente relacionados à materialização e à construção deste ambiente construído. Nos últimos anos as novas tecnologias digitais e os processos de produção pós-industriais surgiram como ferramentas de apoio que modificam a maneira de se projetar, avaliar e produzir este ambiente construído, incorporando-se assim uma lógica digital ao conceito tradicional de tectônicas. Como resultado, este trabalho é direcionado no emprego de softwares computacionais paramétricos para a proposição de um experimento intitulado Pavilhão Waffle, que foi realizado com a combinação de variáveis e parâmetros digitais e construtivos, objetivando perceber o potencial em que cada um desses diversos níveis se combinam, em uma série de campos de estudo e em um cruzamento multi escalar de arquitetura, engenharia, computação, análises físicas e experimentações de design e construção.
Palavras-chave: Tectônicas Digitais; Processo de Projeto; Arquitetura Paramétrica; Fabricação Digital.
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De Lima Mendes, Antonio Raian. "Comparativo de desempenho de execução de Algoritmos no CUDA e no OpenCL." Anais dos Seminários de Iniciação Científica, no. 22 (February 4, 2019). http://dx.doi.org/10.13102/semic.v0i22.4171.
Full textAbstract:
Com o avanço tecnológico surgiu a necessidade de processar dados de formamais rápida e eficaz. Dando origem à Computação Paralera (CP) (ROCHA,2007/2008) e os processadores capazes de atender as necessidades da mesma que são osmulticore ou os manycore. Um exemplo de processadores que se assemelham aosmanycore, possuindo dezenas de unidades de processamento, são as Placas Gráficas(GPU). As GPUs foram projetadas para auxiliar em cálculos de uso intensivos dosprocessadores comuns, elas possuem muito mais núcleos de processamentos quepermite a execução simultânea de operações idênticas sobre dados diferentes (SIMD)(DE PAULA, 2014).Novas plataformas para gerenciar a implementação de algoritmos foram criadase com elas outras tecnologias como Application Programming Interface (API) ebibliotecas foram aprimoradas. APIs e bibliotecas são interfaces usadas para acessaralgumas funções existentes sem necessariamente saber como o código fonte funciona, adiferença básica é que as primeiras são mantidas por entidades e isso agrega umaconfiabilidade maior aos serviços. Atualmente, as plataformas que mais se destacampara computação paralela usando GPU são: CUDA (Compute Unified DeviceArchitecture), OpenCL (Open Computing Language) e Direct Compute (Microsoft).A CUDA foi criada pela NVIDIA em 2006, com o intuito de otimizar aexecução de algoritmos nas placas desenvolvidas por esta empresa. O OpenCL,desenvolvido pela Khronos, é uma plataforma aberta que comporta a paralelização deaplicações e, também, admite a elaboração de códigos heterogêneos podendo assimaproveitar tanto a CPU quanto a GPU (TSUCHIYAMA, 2010). Visto que noLaboratório de Computação de Alto Desempenho (LaCAD) da Universidade Estadualde Feira de Santana (UEFS) existem GPU da NVIDIA, foi possível utilizar ambas asplataformas. Dessa forma, esse trabalho teve o objetivo de testar e identificar, dentreelas, a que potencializa a criação de sistemas de alto desempenho para atender asnecessidades do laboratório.
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Oliveira, Gledson. "Aplicação de Bibliotecas para Cômputo Numérico de Equações Diferenciais em Arquitetura CUDA." Anais dos Seminários de Iniciação Científica, no. 21 (November 1, 2017). http://dx.doi.org/10.13102/semic.v0i21.2444.
Full textAbstract:
Abordar numericamente problemas que utilizam equações diferenciais ordinárias (ODE- Ordinary Differential Equation ) tornou-se inevitável, visto que atualmente muitosdeles atingiram tal complexidade que o uso de métodos analíticos tornou-se inviável(Sandes, 2012). Um tratamento computacional a partir de bibliotecas de cômputonumérico são adequadas a esta situação, pois elas possuem uma conjunto de algoritmosprontos para encontrar uma solução de diversos casos, otimizando assim o trabalho deprodução.Atualmente, está em desenvolvimento no Laboratório de Computação de AltoDesempenho (LaCAD) da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), umtrabalho de pesquisa com bibliotecas numéricas de alto desempenho que solucionamnumericamente ODEs, usando como caso de estudo um sistema de equaçõesdiferenciais de segunda ordem que calculam a distância relativa entre um detritoespacial e um satélite. Este modelo é utilizado na astronomia para calcular possibilidadede colisões entre satélites e detritos (Jesus, 2012). Tal problema foi tratado utilizandouma biblioteca em serial de cômputo numérico e paralelizado utilizando arquiteturamulti-core de memória compartilhada com OpenMP, obtendo assim melhordesempenho de computo.Um outro caminho para tratar esta situação é utilizando paralelismo em GPUs.Por causa do altíssimo poder computacional dessa arquitetura que é naturalmenteparalela, é possível manipular enormes cargas de trabalho e acelerar o cômputo demétodos numérico com uso de uma Application Programming Interface (API). Devidoa estas características, diversos pesquisadores de todo o mundo estão desenvolvendoalgoritmos para esta plataforma, usando-a para cálculos matemáticos de propósito geral.(Buriol, 2009)O CUDA (Compute Unified Device Architecture) é um modelo de programaçãodesenvolvidos para utilizar de forma eficiente o poder das GPUs. Esta tecnologia foidesenvolvida pela NVIDIA e permite a utilização de unidade de processamento gráficos(GPUs) da NVIDIA para a computação paralela. No site da NVIDIA( http://www.NVIDIA.com.br/object/CUDA_home_br.html ) encontram-se diversaspesquisas que utilizam CUDA para uma aplicação em GPU como simulação de efeitosfísicos, exploração de gás e petróleo, processamento de imagens na área médica,pesquisa científica e muitos outros. (Buriol, 2009)Nesse sentido, este plano de trabalho objetiva demonstrar o estudo de bibliotecaspara cômputo numérico de ODEs em uma aplicação paralela em GPUs utilizando aarquitetura CUDA. Foram usados como base de teste programas já conhecidos edesenvolvidos pela equipe do laboratório para a resolução do problema da astronomia,paralelizando-os no ambiente de GPU. Nesse sentido, foi realizado uma comparaçãoentre o desempenho das aplicaões em GPU com outra plataformas de cômputo paralelojá testada, a de memória compartilhada utilizando OpenMP.
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Navarrete, Nelson Leonardo Vidaurre, and Jônatan Dupont Tatsch. "PARALELIZAÇÃO DA COMPONENTE DE SUPERFÍCIE DO MODELO HIDROLÓGICO DISTRIBUÍDO DA BIOSFERA." Revista Mundi Engenharia, Tecnologia e Gestão (ISSN: 2525-4782) 1, no. 2 (January 31, 2017). http://dx.doi.org/10.21575/25254782rmetg2016vol1n2308.
Full textAbstract:
Modelos hidrológicos distribuídos acoplados a modelos de superfície são uma ferramenta numérica importante para avaliação de impactos das mudanças climáticas e do uso da terra. A maior disponibilidade de dados em alta resolução espacial implica em um aumento no custo computacional e de armazenamento de dados pelos modelos. A computação paralela e distribuída fornece uma alternativa eficiente para reduzir o tempo computacional tornando viável a realização de cenários, tendo em vista o grande número de simulações necessárias para a calibração dos parâmetros do modelo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi reduzir o tempo de simulação do Modelo Hidrológico Distribuído da Biosfera (DBHM) através da paralelização do Modelo Simples da Biosfera (SiB2), que corresponde à sua componente de superfície do DBHM. O modelo de paralelização foi desenvolvido para máquinas com memória distribuída, baseado em técnicas de decomposição de domínio e faz uso da biblioteca MPI para passagens de mensagens. A independência horizontal nesta parte do modelo viabiliza uma decomposição unidimensional ou bidimensional com balanceamento de carga adequado. Os nossos testes com até 64 processadores mostraram uma boa escalabilidade. A subsequente paralelização do DBHM tornará viável a simulação do ciclo hidrológico em bacias de maior escala, em alta resolução e em um tempo computacionalmente aceitável.
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Santos, Cássio Silva de Sá. "DEFINIÇÃO DE METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DE COMUNICAÇÃO ASSÍNCRONA DE FUNÇÕES NA ARQUITETURA CUDA." Anais dos Seminários de Iniciação Científica, no. 21 (November 1, 2017). http://dx.doi.org/10.13102/semic.v0i21.2205.
Full textAbstract:
A Computação de Alto Desempenho, ou High Performance Computing (HPC)em inglês, é o conjunto de técnicas, algoritmos, e sistemas computacionais (softwares ehardwares) que são desenvolvidos para: a) reduzir o tempo de execução dos programaspara um determinado volume de dados e/ou b) aumentar o volume de dados mantendo otempo de execução dos programas dentro de limites aceitáveis para o problema que sequer resolver. Dentro desse contexto, uma das atividades chaves corresponde a analisare entender o comportamento de algoritmos e sistemas computacionais para que se possaatingir o máximo desempenho possível para um determinado software executando numaplataforma computacional específica.Um dos grandes problemas que permeiam não só a área da Computação de AltoDesempenho mas também a área da computação como um todo são as etapas detransferência de dados. No caso específico de sistemas baseados na arquitetura decomputação paralela Compute Unified Device Architecture (CUDA), da NVIDIA, atransferência de dados entre a memória da Unidade Central de Processamento - Centralprocessing unit (CPU) e a memória da Unidades de Processamento Gráfico - GraphicsProcessing Unit (GPU) é um potencial ponto de perda de desempenho do código.Uma das possíveis formas de eliminar este problema é fazendo overlappingentre o cômputo da GPU e a transferência de dados da GPU/CPU e CPU/GPU atravésde comunicação assíncrona [KIRK 2010]. Por isso, é importante o estudo de métodos desincronismo e assincronismo em comunicação de dados entre CPU e GPU naarquitetura CUDA. Este trabalho objetiva-se a avaliar métodos que podem serutilizados para reduzir ou eliminar a influência do tempo de comunicação da CPU como dispositivo CUDA sobre o tempo total de execução de uma aplicação paralela.Para tal, no entanto, é necessário que haja um estudo de caso adequado. Os sereshumanos tornaram-se capazes de colocar satélites em órbita para os mais diversos fins.No entanto, tais equipamentos possuem uma vida útil. Em outras palavras, após umtempo determinado, passam a parar de funcionar adequadamente.Um dos grandes problemas da nova era tecnológica encontra-se justamente nosdetritos que são gerados por estes equipamentos; o chamado “lixo espacial”. Segundodados da NASA, mais de 500 mil objetos singulares caracterizados como “lixoespacial” orbitam atualmente o planeta, numa velocidade rápida o bastante paradanificar os caríssimos equipamentos em órbita e estações espaciais.Diversas possíveis soluções existem neste campo. Uma delas consiste naseguinte proposta: Um equipamento capaz de encontrar tais detritos, alinhar-se à eles eatirá-los de volta à superfície da terra. Para que tal equipamento funcione, sãonecessários diversos cálculos físicos de alta demanda de cômputo, na tentativa desolucionar o problema caricaturizado como o problema “Rendezvous”.O trabalho aqui apresentado descreve também o processo de elaboração do casode uso que envolve o código do Rendezvous, projeto da área da astronomia, que buscaapresentar uma solução para descobrir as configurações físicas com as quais um veículoespacial deve ser criado para que o mesmo seja capaz de alcançar detritos espaciais eexecutar a ação corretiva para a qual foi programado.
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Okita, Nicholas Torres, Tiago A. Coimbra, José Ribeiro, and Martin Tygel. "Extending the usage of graphics processing units on the cloud for cost savings on seismic data regularization." Brazilian Journal of Geophysics 38, no. 2 (April 28, 2021). http://dx.doi.org/10.22564/rbgf.v38i2.2048.
Full textAbstract:
ABSTRACT. The usage of graphics processing units is already known as an alternative to traditional multi-core CPU processing, offering faster performance in the order of dozens of times in parallel tasks. Another new computing paradigm is cloud computing usage as a replacement to traditional in-house clusters, enabling seemingly unlimited computation power, no maintenance costs, and cutting-edge technology, dynamically on user demand. Previously those two tools were used to accelerate the estimation of Common Reflection Surface (CRS) traveltime parameters, both in zero-offset and finite-offset domain, delivering very satisfactory results with large time savings from GPU devices alongside cost savings on the cloud. This work extends those results by using GPUs on the cloud to accelerate the Offset Continuation Trajectory (OCT) traveltime parameter estimation. The results have shown that the time and cost savings from GPU devices’ usage are even larger than those seen in the CRS results, being up to fifty times faster and sixty times cheaper. This analysis reaffirms that it is possible to save both time and money when using GPU devices on the cloud and concludes that the larger the data sets are and the more computationally intensive the traveltime operators are, we can see larger improvements.Keywords: cloud computing, GPU, seismic processing. Estendendo o uso de placas gráficas na nuvem para economias em regularização de dados sísmicosRESUMO. O uso de aceleradores gráficos para processamento já é uma alternativa conhecida ao uso de CPUs multi-cores, oferecendo um desempenho na ordem de dezenas de vezes mais rápido em tarefas paralelas. Outro novo paradigma de computação é o uso da nuvem computacional como substituta para os tradicionais clusters internos, possibilitando o uso de um poder computacional aparentemente infinito sem custo de manutenção e com tecnologia de ponta, dinamicamente sob demanda de usuário. Anteriormente essas duas ferramentas foram utilizadas para acelerar a estimação de parâmetros do tempo de trânsito de Common Reflection Surface (CRS), tanto em zero-offset quanto em offsets finitos, obtendo resultados satisfatórios com amplas economias tanto de tempo quanto de dinheiro na nuvem. Este trabalho estende os resultados obtidos anteriormente, desta vez utilizando GPUs na nuvem para acelerar a estimação de parâmetros do tempo de trânsito em Offset Continuation Trajectory (OCT). Os resultados obtidos mostraram que as economias de tempo e dinheiro foram ainda maiores do que aquelas obtidas no CRS, sendo até cinquenta vezes mais rápido e sessenta vezes mais barato. Esta análise reafirma que é possível economizar tanto tempo quanto dinheiro usando GPUs na nuvem, e conclui que quanto maior for o dado e quanto mais computacionalmente intenso for o operador, maiores serão os ganhos de desempenho observados e economias.Palavras-chave: computação em nuvem, GPU, processamento sísmico.