bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Análise da correlação do lean manufacturing com produtos modulares
Authors: Carnevalli José Antonio , Georges Marcos Ricardo Rosa , Benedicto Samuel Carvalho De , Sousa José Eduardo Rodrigues de
Published: May 2021

A abordagem modular tem sido aplicada com bom desempenho na indústria automobilística e nos fabricantes de computadores que tradicionalmente utilizam o Lean Manufacturing. Mas qual é o seu efeito no Lean Manufacturing? Será que a modularidade está restrita somente a estes setores? Este trabalho responde a estas questões por meio de uma revisão da literatura e do uso dos diagramas de afinidade e de árvore em conjunto com a matriz de correlação. Nos resultados verificou-se o uso da modularidade na fabricação de máquinas industriais, residência, prédios, aviões, eletrodomésticos, brinquedos, bicicleta, software entre outros. Estes resultados mostram que a modularidade pode ser aplicada em vários tipos de produtos manufaturados. Em relação ao Lean Manufacturing a modularidade tem um efeito positivo nesta aplicação ajudando a atender alguns dos objetivos do Lean como redução do lead time.
Aproveitamento de resíduos pós-consumo provenientes de pás eólicas utilizadas na produção de energia: uma revisão sistemática
Authors: Fernandes Anderson Pires , Paiva Jane Maria Faulstich de
Published: May 2021

A busca por uma matriz energética mais sustentável tem sido foco de vários estudos encontrados na literatura. O presente artigo tem como objetivo compreender o cenário geral do aproveitamento de resíduos provenientes da produção de pás eólicas, utilizadas dentro da indústria de energia eólica, quais processos de aproveitamento estão sendo utilizados na transformação destes materiais e para quais aplicações podem ser destinados. Os resultados demonstram três tipos principais de processos de aproveitamento: o mecânico, o energético e o químico. Dentre as principais aplicações estão a produção de energia pela queima desses resíduos e a reincorporação deles como reforço em novos compósitos. Em virtude do grande volume de pás eólicas produzidas e consequente descarte após final de vida, muito ainda precisa ser estudado como solução para o cenário futuro.
A decomposition resolution approach for a production-inventory-distribution-routing problem
Authors: Ferreira William De Paula , Cruz Leonardo Carlos Da , Dutra Michael David De Souza
Published: May 2021

O objetivo deste estudo é desenvolver uma solução para o problema de distribuição proposto pelos jogos matemáticos de 2017-2018, organizado conjuntamente pela Federação Francesa de Jogos Matemáticos e Empresa de Modelagem Matemática. Conhecido na literatura como um problema de produção-estoque-distribuição-roteamento (PIDRP), este é um problema de otimização combinatória NP-difícil, ainda pouco explorado na literatura. Esta pesquisa é baseada em modelos quantitativos e combina métodos exatos e heurísticos para propor uma abordagem de resolução de múltiplas fases para o PIDRP. Os resultados mostram que o uso de clusters respeita aspectos operacionais práticos e oferece boas soluções para o PIDRP no planejamento de curto e longo prazo. A contribuição teórica deste estudo está na estratégia de modelagem do PIDRP, e a contribuição prática consiste na solução de um PIDRP real baseado em técnicas de otimização.
Implementation of regulatory standards for tobacco-Brazil presses
Authors: Nara Elpidio Oscar Benitez , Benitez Guilherme Brittes , Silva André Luiz Emmel , Hernandes Fábio , Kothe João Victor , Baierle Ismael Cristofer , Schaefer Jones Luís , Stoffel Franciele Viña , Vidal Bruno Ellert , Schreiber Jacques Nelson Corleta , Furtado Joao Carlos
Published: May 2021

A principal legislação aplicada às máquinas no Brasil é a Norma Regulamentadora 12 (NR-12) que trata da Segurança do Trabalho em máquinas e equipamentos que foi aprovada pela Portaria nº 3.241, de 8 de junho de 1978, do Ministério do Trabalho e Emprego. A NR-12 define referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção para garantir a saúde e integridade física dos trabalhadores. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é sugerir medidas de segurança em uma prensa pneumática de fumo de acordo com a Norma Regulamentadora nº 12, bem como garantir a segurança dos trabalhadores. Utilizamos um método de avaliação de risco conhecido como HRN (Hazard Rating Number) aplicado para oferecer maior precisão nas verificações de risco nas máquinas. Nossos resultados indicam as medidas de segurança que devem ser adotadas para a implantação da NR-12 nas prensas de tabaco.
Condicionantes ergonômicos na organização do trabalho docente: uma revisão sistemática da literatura
Authors: Losekan Ingrid , Franz Luis Antonio Dos Santos , Pereira Aline Soares , Bolzan Larissa Medianeira
Published: May 2021

Cotidianamente os professores realizam diversas atividades extraclasse, pois o tempo é insuficiente em sua jornada formal de trabalho para realização de todas as responsabilidades prescritas, ocorrendo invasão de sua vida privada. O objetivo deste artigo consiste em identificar por meio de uma Revisão Sistemática da Literatura os principais condicionantes ergonômicos impostos aos professores da rede de ensino no que se refere à organização do trabalho. Por meio da revisão sistemática, foi possível identificar que a falta de autonomia e variedade de atividades são os principais desafios existentes na organização do trabalho. O trabalho extraclasse impacta na vida familiar e pessoal dos docentes. Também foi possível identificar os motivos dos docentes ficarem doentes pelo exercício do seu trabalho que estão relacionados, principalmente, à atenção ao público e excesso de responsabilidades. Esses motivos causam especialmente estresse. Foi possível detectar o principal desafio emergente pelo teletrabalho docente que é a intensificação do trabalho.
A Potential Relationship Between Estrogen Receptors Polymorphisms, Sperm Function and in vitro Fertilization Success: A Preliminary Study*
Authors: Talarczyk-Desole Joanna , Andrusiewicz Mirosław , Chmielewska Małgorzata , Berger Anna , Pawelczyk Leszek , Jędrzejczak Piotr , Kotwicka Małgorzata
Published: May 2021

Background

Estrogen receptor 1 (ESR1) and 2 (ESR2) play an important role in regulating fertility in the human reproductive system. Polymorphisms of these receptor genes have been implicated in male infertility in both Chinese and Caucasian populations. However, studies have produced inconsistent results. Spermatozoa defects that result in conception deficiencies could be related to estrogens, their receptors, or genes involved in estrogen-related pathways. This study aims to explore the potential association between the ESR1 and the ESR2 polymorphisms in relation to semen parameters of Caucasian males as well as fertilization success.

Materials/Methods

A total of 116 males were included in this study. Forty couples underwent conventional in vitro fertilization, while 76 couples were treated by intracytoplasmic sperm injection. Standard semen analyses were performed according to the World Health Organization criteria. Polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphisms were used to determine genotype and allele distributions.

Results

A strong association between the ESR1 rs2234693 recognized by PvuII enzyme, genotype/allele distribution and fertilization success was shown. The T allele occurrence was significantly lower in the case of fertilization failure (p = 0.02). Additionally, the TT genotype was absent in the same group (p=0.02). In the case of the remaining analyzed polymorphisms, little to no interdependence of genotype/allele distribution and fertilization success was noted.

Conclusions

Apart from ESR1 rs2234693, the study failed to demonstrate that fertilization success was associated with the selected polymorphisms. In most cases, we did not discover a relationship between both estrogen receptors polymorphisms and sperm function.
Incidência das Barreiras Não Tarifárias no Contexto do Acordo UE-Mercosul
Authors: Martins Michelle Marcia Viana , Burnquist Heloísa Lee
Published: May 2021

O avanço das negociações do Acordo UE-Mercosul colocou em pauta a configuração da política comercial ao propor a redução tarifária de uma série de produtos, principalmente os bens agroalimentares. Todavia, desde a criação da OMC a incidência de tarifas vem sido substituída por barreiras não-tarifárias, das quais destacam-se as medidas sanitárias e fitossanitárias (SPS) e técnicas (TBT). Esse estudo teve o objetivo de fazer um levantamento das informações sobre as exigências SPS e TBT entre os blocos investigados, através da avaliação de inventários. A maior parte das emissões tiveram o intuito de promover a segurança alimentar, ao reduzir o risco de contaminação via comércio de commodities agrícolas. Os setores cárneo e frutícola foram os mais afetados pelas regulamentações. Além disso, observou-se que a União Europeia emitiu maior volume de notificações com finalidade de proteger o mercado interno da concorrência externa, indicando prática de protecionismo disfarçado. Para futuros avanços nas negociações, é necessário que as partes alcancem definições comuns com vistas a promover as mercadorias que favorecem ambos.
Eficiência Energética e Desempenho de E/S com Arquiteturas de Baixa Potência
Authors: Pavan Pablo , Lorenzoni Ricardo , Bez Jean , Padoin Edson , Boito Francieli , Navaux Philipe , Méhaut Jean-François
Published: May 2021

Este artigo apresenta uma análise de desempenho e eﬁciência energética de operações de E/S em processadores de baixo consumo quando comparados a arquiteturas convencionais. O objetivo é analisar a viabilidade da utilização destes dispositivos na implementação de sistemas de arquivos para HPC. Os resultados mostraram que o uso do MPSoC levou a uma eﬁciência energética até 136 vezes maior do que o observado com o PC. Essa vantagem é causada por uma demanda de potência até 6,7 vezes menor. Concluiu-se que um servidor de armazenamento PC com HDD pode ser substituído por múltiplos MPSoC com SSD para manter um desempenho semelhante com uma demanda de potência até 85% menor.
Uma proposta de solução aproximada para o problema do subgrafo planar de peso máximo
Authors: Coelho Vinícius , Martins Wellington , Foulds Leslie , Dias Elisângela , Castonguay Diane , Longo Humberto
Published: May 2021

A proposta deste trabalho consiste em uma solução aproximada para o problema do subgrafo planar de peso máximo (WMPG Weighted Maximal Planar Graph). O algoritmo baseia-se na adição de vértices, aproveitando-se da construção de triangulações nas faces do grafo. A vantagem do uso deste algoritmo dá-se pelo fato que todo grafo gerado por ele é maximal planar, descartando a necessidade de um teste de planaridade. Apresentamos um algoritmo sequencial e um paralelo para o problema WMPG e suas respectivas implementações. Os resultados obtidos com a versão paralela executando em uma arquitetura manycore, com instâncias de até 85 vértices, apresentaram speedups de até 107 vezes em relação à solução sequencial.
DTM@GPU: Explorando redundância de traços em GPU
Authors: Oliveira Saulo , Santiago Leandro , Goldstein Brunno , França Felipe , de Castro Maria , Nery Alexandre , Sena Alexandre , Coelho Igor , Alves Tiago , Marzulo Leandro , Bentes Cristiana
Published: May 2021

Durante a execução de um programa, usualmente instruções idênticas, que recebem os mesmos dados de entrada e que produzem as mesmas saídas, são executadas repetidamente. Esta redundância permite a reutilização de cálculos anteriores, reduzindo o tempo de execução do programa. A técnica DTM (Dynamic Trace Memoization) explora o reúso de traços, compostos por uma sequência de instruções redundantes, possibilitando evitar o processamento de todas as suas instruções uma só vez. DTM mostrou acelerações promissoras com o reúso de traços, porém, foi originalmente proposta para CPUs superescalares. Recentemente, GPUs (Graphics Processing Units) têm sido usadas para acelerar aplicações computacionalmente intensivas com uma excelente relação custo/desempenho. Este trabalho propõe a implementação da técnica DTM na arquitetura da GPU. A proposta inclui mudanças arquiteturais e a identiﬁcação de características de reúso em ambientes multithread. O reúso de traços foi avaliado no simulador GPGPU-sim e resultados promissores foram encontrados para um conjunto de 9 aplicações reais: aproximadamente 35, 3% das instruções são reutilizadas apontando para uma estimativa de 10% de ganho de desempenho.
Energy Consumption Estimation in Parallel Applications: an Analysis in Real and Theoretical Models
Authors: Solveira Dieison , Moro Gabriel , de Cruz Eduardo , Navaux Philipe , Schnorr Lucas , Bampi Sergio
Published: May 2021

This paper presents a detailed energy consumption analysis, considering the energy consumption related to CPU, cache memory and main memory of parallel applications on HPC systems. Furthermore, this paper also presents the correlation between energy consumption, Speedup, and execution time. Experiments are conducted with the NAS parallel benchmarks using three different measurement tools: 1) Intel PCM, 2) Perf Linux, and 3) HP CACTI. The results show a comparison between two approaches to obtain energy consumption results. One using PCM and other using Perf and CACTI. The DRAM results show an average variation between these approaches of 47% for sequential applications, and 19% for parallel applications. The system results show that the lowest energy consumption occurs only when all physical cores are used, showing that the hyper-threading system did not bring beneﬁts in energy consumption to the system. Moreover, the cache memories results show that the cache miss rate (regardless of the level) increases with the number of threads. However, a parallel application has lower cache memory energy consumption when compared to its sequential version.
Uma API em linguagem C++ para programas com laços paralelos e suporte a multi-CPUs e multi-GPUs
Authors: Di Domenico Daniel , Lima João
Published: May 2021

Este artigo apresenta uma API C++ de alto nível para a implementação de programas paralelos utilizando laços e reduções. Ele visa suprir a falta de APIs que suportam a construção de aplicações que possam ser processadas simultaneamente em multi-CPUs e multi-GPUs. A hipótese levantada estima que aplicações cientíﬁcas podem valer-se do processamento heterogêneo em multi-CPUs e multi-GPUs para alcançar um desempenho superior em relação ao uso de apenas um acelerador. Os resultados obtidos a partir de experimentos com mini-aplicações cientíﬁcas desenvolvidas utilizando a nova API sugerem que o processamento combinando CPUs e GPUs pode trazer ganhos de desempenho.
Impacto da Arquitetura de Memória de GPGPUs na Velocidade da Computação de Estênceis
Authors: Nasciutti Thiago , Panetta Jairo
Published: May 2021

Este trabalho apresenta análise de desempenho da computação de estênceis 3D em GPGPUs (Unidades de Processamento Gráﬁco de Propósito Geral) com foco no uso adequado da hierarquia de memória. São avaliadas codiﬁcações que exploram a memória compartilhada, o cache somente leitura, a internalização do laço em Z e o reuso de registradores. Cada codiﬁcação é experimentada em diversos tamanhos de estênceis e de domínio de entrada, permitindo observar a inﬂuência destes no desempenho ﬁnal. Conclui-se que em algumas codiﬁcações o tamanho do cache L2 afeta o desempenho e que a codiﬁcação mais indicada é baseada na combinação do uso do cache somente leitura, internalização do laço em Z e reuso de registradores.
Avaliação de Topologias de Redes-em-Chip usando Simulação de Sistemas Completos e Aplicações Paralelas
Authors: Carmo Daniel , Souza Matheus , Freitas Henrique
Published: May 2021

A abordagem de Redes-em-Chip é uma alternativa na busca por poder de processamento. Ao invés de usar sistemas de interconexão tradicionais, essa estratégia utiliza roteadores para permitir a comunicação entre os núcleos de um processador many-core. Porém, o desempenho do processador pode ﬁcar comprometido caso o projeto de interconexão não esteja bem planejado. A degradação da largura de banda e a presença de desbalanceamento de cargas entre os componentes do processador podem reduzir o desempenho destas arquiteturas. Este trabalho tem como objetivo mostrar como o desempenho do processador pode ser afetado pela topologia da rede-em-chip e o projeto para interconectar as memórias. Os resultados mostraram que as arquiteturas organizadas em cluster apresentaram desempenho melhor em relação as outras arquiteturas.
Trace Generation and Deterministic Execution for Concurrent Programs
Authors: Souza Paulo , Batista Raphael , Souza Simone , Prado Rafael , Dourado George , Estrella Julio
Published: May 2021

This paper proposes new algorithms for generation of trace ﬁles and deterministic execution of concurrent programs under test. The proposed algorithms are essential to automate the coverage testing of concurrent programs and allow to execute new synchronizations automatically, increasing the source code coverage with focus on non-determinism, and edges of communication and synchronization. Our algorithms consider programs with multiple paradigms of communication and synchronization (collective, blocking and non-blocking point-to-point message passing, and shared memory). We validate our algorithms by means of experiments based on nine representative benchmarks, which exercise non-trivial aspects of synchronization found in real applications. Our algorithms have a robust behaviour and meet their objectives. We also highlight the overhead generated with the algorithms.
Análise de Precificação de Recursos Utilizados em Computação em Nuvem
Authors: Portella Gustavo , Rodrigues Genaína , de Melo Alba
Published: May 2021

Os provedores de nuvem geralmente oferecem uma grande variedade de recursos a seus usuários. Nesse cenário, a seleção de um recurso inapropriado pode levar a perdas financeiras e/ou tempos de resposta longos. Sendo assim, a utilização de uma estratégia eficiente de seleção de recursos em nuvem pode trazer importantes benefícios para os seus usuários. Neste artigo, são apresentados experimentos com o objetivo de se determinar a influência de características do processador e da memória na composição do custo de diferentes recursos disponíveis nos provedores Amazon EC2 e Google GCE. Tal análise pode ser incorporada em estratégias que visam ao mesmo tempo a diminuição do custo financeiro e a manutenção de bom desempenho para as aplicações em nuvem.
Análise de Complexidade do Método de Eliminação Gaussiana em GPU Através da Ferramenta EMA
Authors: Zudio Anderson , de Souza Raquel , Coelho Igor , Faria Cristiane , Oliveira Fabiano
Published: May 2021

Neste trabalho é apresentada uma análise empírica utilizando uma nova ferramenta chamada EMA (Empirical Analysis of Algorithms). O objetivo da EMA é fornecer análises empíricas sobre o uso de recursos (tempo e espaço) de um determinado algoritmo, através de execuções iterativas sobre a implementação fornecida como entrada. Como aplicação, consideramos a resolução de sistemas lineares através do algoritmo de Eliminação Gaussiana, dividido em duas etapas. Para a primeira etapa, apresentamos uma comparação com a literatura utilizando o paralelismo das GPUs (Unidade de Processamento Gráﬁcos), enquanto que na segunda etapa propomos um algoritmo inovador que explora o paralelismo entre threads de um mesmo bloco, de forma a obter reduções no número de passos total. A análise de complexidade de cada etapa do método em sua versão sequencial e paralela são determinadas com os recursos oferecidos pela ferramenta EMA, e também o comportamento das operações de transferência de memória entre dispositivo e hospedeiro. Palavras-Chave: Análise Empírica de Algoritmos, Sistemas de Grande Porte, Eliminação Gaussiana, Computação GPU.
Avaliação da Escalabilidade de Aplicações de Alto Desempenho em Nuvem Pública e Privada
Authors: Silva Ariel , de Oliveira Thiago
Published: May 2021

A avaliação de desempenho de aplicações de computação de alto desempenho (HPC) foi recentemente facilitada pelo uso de plataformas em nuvem. No entanto, o desempenho de aplicativos HPC depende fortemente do suporte de I/O da plataforma, principalmente da rede de comunicação entre as VMs. Neste estudo apresentamos o resultado de uma avaliação de escalabilidade de aplicações HPC em cluster físico, nuvem privada usando XenServer e em nuvem pública, Microsoft Azure. Os testes demostram um speed-up até 3,0 vezes menor na nuvem pública para aplicações limitadas por CPU, e um tempo de execução até 3 vezes maior em relação ao cluster físico. Os resultados indicam que, apesar de conveniente, testar a escalabilidade de aplicações distribuídas em plataformas virtuais (nuvem pública ou privada) pode levar a interpretações incorretas ou imprecisas a respeito da escalabilidade de alguns tipos de aplicações distribuídas.
Política de escalonamento Owner-Share para sistemas de grades heterogêneas
Authors: Forte C. H. V. , Manacero A. , Lobato R. S. , Spolon R. , Falavinha-Jr J. N.
Published: May 2021

Grades formam uma infraestrutura eﬁciente para compartilhar recursos computacionais na internet, sendo a base para computação em nuvem. Um problema importante com grades é como alocar recursos entre usuários, em especial quando os recursos são fornecidos pelos próprios usuários. Várias políticas de justiça têm sido propostas, baseadas no histórico de uso, provisão de recursos, ou propriedade, por exemplo. Aqui apresentamos uma extensão de uma política baseada em propriedade (OSEP), buscando um maior controle de nós heterogêneos. Essa política é baseada em penalidades atribuídas por uso injusto de recursos. A deﬁnição e forma de cálculo das penalidades são descritas, assim como os resultados obtidos.
Tolerância a Falhas de Workﬂows Científicos Executados em Nuvens Usando Checkpoints
Authors: de Jesus Leonardo , de Oliveira Daniel , Drummond Lúcia
Published: May 2021

Workﬂows cientíﬁcos são modelos compostos por tarefas, dados e dependências cujo objetivo é representar experimentos cientíﬁcos baseados em simulações. Estes experimentos tem alta demanda por recursos computacionais uma vez que envolvem o processamento de um grande volume de dados por diversos softwares diferentes. Assim, a utilização de técnicas de Computação de Alto Desempenho na implementação de workﬂows cientíﬁcos fornece o apoio necessário à realização desses experimentos com maior qualidade de serviço. Para gerenciar todo este processo são necessários Sistemas de Gerência de Workﬂows Cientíﬁcos (SGWfC). Entretanto, uma vez que ambientes de Computação de Alto Desempenho envolvem um grande número de variados recursos trabalhando em paralelo, aumenta-se a probabilidade de ocorrência de falhas em algum destes. Portanto, os SGWfC precisam ser tolerantes a tais falhas. Este trabalho busca implementar técnicas de tolerância a falhas em tais sistemas de forma a aumentar a sua resiliência e, consequentemente, diminuir o tempo total de execução e os custos envolvidos.
Maximizando o Uso dos Recursos de GPU Através da Reordenação da Submissão de Kernels Concorrentes
Authors: Breder Bernardo , Charles Eduardo , Cruz Rommel , Clua Esteban , Bentes Cristiana , Drummond Lucia
Published: May 2021

O aumento da quantidade de recursos disponíveis nas GPUs modernas despertou um novo interesse no problema do compartilhamento de seus recursos por diferentes kernels. A nova geração de GPUs permite a execução simultânea de kernels, porém ainda são limitadas ao fato de que decisões de escalonamento são tomadas pelo hardware em tempo de execução. Tais decisões dependem da ordem em que os kernels são submetidos para execução, criando execuções onde a GPU não necessariamente está com a melhor taxa de ocupação. Neste trabalho, apresentamos uma proposta de otimização para reordenar a submissão de kernels com foco em: maximizar a utilização dos recursos e melhorar o turnaround time médio. Modelamos a atribuição de kernels para a GPU como uma série de problemas da mochila e usamos uma abordagem de programação dinâmica para resolvê-los. Avaliamos nossa proposta utilizando kernels com diferentes tamanhos e requisitos de recursos. Nossos resultados mostram ganhos signiﬁcativos no turnaround time médio e no throughput em comparação com a submissão padrão de kernels implementada em GPUs modernas.
Um Modelo de Desempenho Multinível para Algoritmos Paralelos Wavefront 2D Clássicos
Authors: Lauredo Alexandre , Sena Alexandre , de Castro Maria , Marzulo Leandro , Alves Tiago
Published: May 2021

O padrão wavefront 2D clássico é comumente usado para paralelizar algoritmos de programação dinâmica, onde elementos ou células de dados são distribuídos em uma matriz. Como os elementos da diagonal são completamente independentes, eles podem ser computados em paralelo. Em sistemas modernos, como os clusters multicore, usualmente é adotada uma abordagem de paralelismo multinível. A seleção do tamanho de cada tarefa tem uma importância crítica para maximizar o desempenho. As tarefas com granularidade grossa resultam em baixa concorrência, enquanto as de granularidade ﬁna podem produzir alta sobrecarga. Neste trabalho analisa-se este balanço (tradeoff), considerando aspectos tais como o tamanho das tarefas (em dois níveis) e limitações de memória. Como resultado desta análise, é proposto um modelo que prediz quais conﬁgurações de tamanhos de tarefas produzem alto desempenho, com base nos parâmetros mencionados. Para avaliar a precisão do modelo é usado o algoritmo clássico para encontrar a maior subsequência comum (LCS), que é uma parte importante do alinhamento de sequências de DNA.
DF-DTM: explorando redundância de tarefas em Dataﬂow
Authors: Rouberte Leandro , Sena Alexandre , Nery Alexandre , Marzulo Leandro , Alves Tiago , França Felipe
Published: May 2021

Reúso de Instruções é uma técnica adotada em arquiteturas de Von Neumann para melhorar o desempenho ao evitar a execução redundante de instruções (ou traços de instruções), quando o resultado a ser produzido pode ser extraído de um tabela com o histórico de operandos de entrada e saída da referida instrução. Entretanto, ainda é necessário estudar essas técnicas no contexto do modelo Dataﬂow, que tem se destacado na comunidade de computação de alto desempenho, devido ao seu paralelismo inerente. Este trabalho propõe uma abordagem para reúso em dataﬂow, chamada de DF-DTM (Dataﬂow Dynamic Task Memoization). A técnica suporta reúso no nível de nós e subgrafos, o que é análogo ao reúso de instruções e traços, respectivamente. O potencial do DF-DTM é avaliado com uma série de experimento com três aplicações relevantes, resultando em reúso de até 97% das tarefas executadas.
ADD - Uma Ferramenta de Projeto de Aceleradores com DataFlow para Alto Desempenho
Authors: Penha Jeronimo , Bragança Lucas , Almeida Danilo , Nacif Jose , Ferreira Ricardo
Published: May 2021

Aceleradores com FPGA baseados em fluxo de dados se tornaram uma alternativa promissora para se conseguir alto desempenho com eficiência energética. Este artigo apresenta a ferramenta ADD (Accelerator Design and Deploy) para descrição de algoritmos com fluxo de dados, que também possibilita a simulação, a prototipação em FPGA e a integração em um ambiente heterogêneo CPU-FPGA. A ferramenta possui uma biblioteca de operadores síncronos, além de possibilitar o desenvolvimento de novos operadores. Oferece suporte para acoplamento com linguagens de programação de alto nível e foi validada na plataforma para computação heterogênea CPU-FPGA de alto desempenho da Intel/Altera. Como resultado, obteve-se ganhos no tempo de processamento dos benchmarks de até seis vezes em relação às execuções single thread, o que mostra a eficiência da ferramenta proposta.
Geração Automática de Estênceis Otimizados para GPUs
Authors: D. Pereira Alyson , C. O. Rocha Rodrigo , Castro Márcio , F. W. Góes Luís
Published: May 2021

Neste artigo propomos uma ferramenta que utiliza uma análise estática para detectar computações estêncil em laços aninhados em um códigos C/C++ e um gerador de código que, baseado nas informações do padrão de vizinhança da computação estêncil, gera um código CUDA otimizado. Para validar a nossa ferramenta, analisamos um conjunto de códigos presentes no benchmark Polybench, o qual contem códigos dos domínios de estatística, algebra linear e estêncil. Os resultados mostraram que a análise estática foi capaz de detectar corretamente o padrão estêncil. Além disso, o código gerado pela ferramenta proposta apresentou desempenho de até 2.25x ao código gerado automaticamente por um compilador referência no estado da arte.
Execução Eficiente do Algoritmo de Leilão nas Novas Arquiteturas Multicore
Authors: C. Sena Alexandre , Nascimento Aline , Vasconcelos Cristina , A. J. Marzulo Leandro
Published: May 2021

O algoritmo de leilão tem sido amplamente utilizado para resolver o problema de emparelhamento de grafos bipartidos e sua implementação paralela é empregada para encontrar soluções ótimas em um tempo computacional aceitável. Além disso, as novas arquiteturas multicore, além de seus vários núcleos de processamento, possuem um conjunto de instruções SIMD que pode aumentar o desempenho da aplicação quando exatamente as mesmas operações necessitam ser realizadas em múltiplos dados. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é explorar todo o potencial dessas arquiteturas na execução do algoritmo de leilão. Para alcançar este objetivo, versões vetorizadas foram implementadas e avaliadas. Em seguida, essas versões foram executadas em paralelo utilizando a biblioteca OpenMP. Os resultados mostram que a versão vetorizada consegue, em média, um desempenho dez vezes melhor que a versão sequencial, enquanto a versão vetorizada paralela é capaz de aproveitar todo o potencial das novas arquiteturas multicore, atingindo um desempenho até 200 vezes melhor do que a versão sequencial.
Paralelização Híbrida e em Múltiplos Níveis de um Algoritmo de Contabilização de Frequências de K-mer
Authors: Vilasbôas Fabricio , Coelho Micaella , Osthoff Carla , Ocaña Kary , Vasconcelos Ana Tereza
Published: May 2021

Este trabalho apresenta um estudo sobre o ganho de desempenho gerado com o aumento do nível de paralelismo de execução de um algoritmo de contabilização de k-mers de dados de amostras genômicas e metagenômicas. O algoritmo foi originalmente desenvolvido para permitir a execução em paralelo da contabilização de k-mers em uma arquitetura manycores de uma GPU. Neste trabalho apresentamos o ganho de desempenho ao implementarmos paralelismo para a execução paralela de módulos do algoritmo em múltiplos núcleos de uma CPU, em múltiplas GPU’s e em múltiplos nós de processamento de uma cluster híbrida.
Using Petri-Net Modelling to Support the Case for HW-Assisted Task Scheduling
Authors: H. Morais Lucas , Goldman Alfredo , Araujo Guido
Published: May 2021

Given the pervasiveness of multi-core processors in systems from various domains, the need for efficient parallelization tools has only increased during the last decade. Among the paradigms built to answer this demand, Task Parallelism stands out as a highly productive tool for leveraging data parallelism with minimum code altering. Nonetheless, its current supporting runtimes cannot efficiently execute workloads involving tasks in the fine 1-100us range, limiting its applicability. That said, by performing a thorough Petri-Net-based analysis of task parallel systems with several degrees of HW-assistance, we show that the development of Native CPU support for Task Parallelism is the key for efficiently serving these challenging workloads.
Analyzing the I/O Performance of Post-Hoc Visualization of Huge Simulation Datasets on the K Computer
Authors: C. Inacio Eduardo , Nonaka Jorji , Ono Kenji , A. R. Dantas Mario
Published: May 2021

As computational science simulations produce ever increasing volumes of data, executing part or even the entire visualization pipeline in the supercomputer side becomes more a requirement than an option. Given the uniqueness of the high performance K computer architecture, the HIVE visualization framework was developed, focusing on meeting visualization and data analysis demands of scientists and engineers. In this paper, we present an analysis on the input/output (I/O) performance of post-hoc visualization. The contribution of this research work is characterized by an analysis of a set of empirical study cases considering huge simulation datasets using HIVE on the K computer. Results from the experimental effort, using a dataset produced by a real-world global climate simulation, provide a differentiated knowledge on the impact of dataset partitioning parameters in the I/O performance of large-scale visualization systems, and highlight challenges and opportunities for performance optimizations.
Modelo de Recuperação Arquitetural QoE-QoS Híbrido para Bases de Dados Distribuídas Gerenciado por Middleware
Authors: de Souza Ramon Hugo , Antonio Ribeiro Dantas Mario
Published: May 2021

O conceito de qualidade de experiência (QoE) não é uma novidade per se, mas sua definição em termos de métricas mapeáveis para qualidade de serviço (QoS), e em especial tal abordagem aplicada ao contexto de bases de dados distribuídas (BDDs), é um novo conceito. Novos trabalhos formalizando QoE como completude de QoS permitem se lidar com decisões diretamente relacionadas a correção de desempenho em nível de sistema, não mais considerando-se o conceito abstrato de QoE, usualmente ligado a satisfação de usuário com base em avaliações tácitas. Esta pesquisa tem como objetivo a demonstração do ganho temporal que pode ser obtido em considerações de replicação com gerenciamento via a abordagem de um middleware.
BinLPT: A Novel Workload-Aware Loop Scheduler for Irregular Parallel Loops
Authors: Henrique Penna Pedro , Castro Márcio , Plentz Patricia , C. Freitas Henrique , Broquedis François , Méhaut Jean-François
Published: May 2021

Workload-aware loop schedulers were introduced to deliver better performance than classical strategies, but they present limitations on workload estimation, chunk scheduling and integrability with applications. Targeting these challenges, in this work we propose a novel workload-aware loop scheduler that is called BinLPT and it is based on three features. First, it relies on some user-supplied estimation of the workload of the target parallel loop. Second, BinLPT uses a greedy bin packing heuristic to adaptively partition the iteration space in several chunks. The maximum number of chunks to be produced is a parameter that may be fine-tuned. Third, it schedules chunks of iterations using a hybrid scheme based on the LPT rule and on-demand scheduling. We integrated BinLPT in OpenMP, and we evaluated its performance in a large-scale NUMA machine using a synthetic kernel and 3D N-Body Simulations. Our results revealed that BinLPT improves performance over OpenMP’s strategies by up to 45.13% and 37.15% in the synthetic and application kernels, respectively.
Policies for Interference and Affinity-Aware Placement of Multi-tier Applications in Private Cloud Infrastructures
Authors: L. Ludwig Uillian , F. Kirchoff Dionatrã , B. Cezar Ian , A. F. De Rose César
Published: May 2021

Multi-tier is one of the most used architectures to create applications and easily deploy them to the cloud. In the literature, there are a great number of research works focusing on the placement of these applications. While some of these works take into consideration performance, most of them are concerned about reducing infrastructure costs. Besides, none of them take into consideration the interference and network affinity characteristics. Therefore, in this work, we create placement policies that aim to improve the performance of multi-tier applications by analyzing the interference and network affinity characteristics of each tier. These characteristics work as a force pushing tiers closer or farther depending on the interference and affinity levels. Moreover, by using these placement policies, we show that multi-tier applications can better utilize the infrastructure, using the same infrastructure but with an improved performance.
Intrinsics-HMC: An Automatic Trace Generator for Simulations of Processing-In-Memory Instructions
Authors: Santana Cordeiro Aline , Rodrigo Kepe Tiago , Gomes Tomé Diego , Cunha de Almeida Eduardo , Antonio Zanata Alves Marco
Published: May 2021

Processor-in-Memory (PIM) architectures, such as the Hybrid Memory Cube (HMC), are emerging nowadays as a solution for processing large amount of data directly inside the memory. In this area, several researchers are proposing and evaluating new instructions and new PIM architectures. For such evaluations, trace-driven simulators, as the Simulator of Non-Uniform Cache Architectures (SiNUCA), are commonly used in order to model these new proposed systems. Such simulators provide fast prototyping of new architectures, while it requires the researcher to write simulation traces manually when evaluating new Instruction Set Architecture (ISA) proposals, which is an time consuming and error prone task. In this work, we propose a methodology for fast generation of simulation traces focused on HMC architecture, which consists on a high-level Intrinsics-HMC library and a modification inside the trace-generator tool from SiNUCA. Our proposal enables the researchers to write high level code in C/C++ languages using our library, which mimics the behavior of HMC instructions. These codes can be compiled and executed in traditional x86 architectures for verification. After ensure the code is correct and working, the user can use our modified version of SiNUCA-Tracer to translate HMC functions into HMC instructions know by the simulator, providing a convenient solution to generate traces and fast simulations of new PIM architectures. Results using the proposed technique applied on database application kernels show the correct translation and simulation of new HMC instructions using SiNUCA.
A Distributed GPU-based Correlation Clustering Algorithm for Large-scale Signed Social Networks
Authors: Levorato Mario , Drummond Lúcia , Figueiredo Rosa , Frota Yuri
Published: May 2021

When applied to signed networks, the Correlation Clustering (CC) problem consists of an important tool to study how balanced a social group behaves and if this group might evolve to a possible balanced state. Solving such combinatorial optimization problem is a challenging task, which heavily relies on heuristic procedures, one of the few solution methods capable of analyzing large network instances. In this work, we present a novel approach to solve the CC problem on large-scale signed networks. A distributed GPU-powered version of the ILS metaheuristic, which benefits from data parallelism, has been developed. This technique provides good quality clustering results when compared to non-distributed methods. Experiments were conducted on both synthetic and real datasets. The proposed algorithm achieved improved solution values when compared to the existing parallel solution method. In particular, one of the largest graphs we have considered in our experiments contains 1 million nodes and 8 million edges – such graph can be clustered in two hours using our algorithm. The new method can process networks for which there is no efficient solution using the existing algorithms found in the literature.
Vetorização e Análise de Algoritmos Paralelos para a Migração Kirchhoff Pré-empilhamento em Tempo
Authors: Alves Prado da Silva Rodrigo , Melo Alves Maicon , Barbosa Bentes Cristiana , de Assumpção Drummond Lúcia Maria
Published: May 2021

A Migração Kirchhoff Pré-empilhamento em Tempo (ou PKTM, do inglês Pre-stack Kirchhoff Time Migration) é parte central do processo de exploração de petróleo. Como o PKTM é computacionalmente intensivo, muitos trabalhos propuseram o uso de aceleradores como GPU (Graphical Processing Units) para reduzir o seu tempo de execução. Embora os processadores modernos possuam um recurso de aceleração vetorial, apenas um trabalho avaliou o uso deste recurso para acelerar o PKTM. Contudo, este trabalho avaliou apenas a versão sequencial desta aplicação. Nesse trabalho, propõe-se uma analise da vetorização de duas versões paralelas do PKTM. Para a primeira versão paralela, foi utilizado OpenMP e para a segunda, foi utilizado MPI. Em relação à vetorização, foram consideradas a vetorização automática, executada pelo compilador, e a vetorização manual, implementada pelo programador. Uma análise experimental mostrou que a vetorização automática no código com o OpenMP produziu melhores resultados do que os obtidos no código sequencial e no código com MPI. Assim, foram propostas algumas otimizações que permitiram que as versões sequenciais e com MPI obtivessem um desempenho similar ao alcançado no código com OpenMP.
Development of an Intelligent Standing Wheelchair with Reclining Characteristics
Authors: Madanhire Ignatio , Mushiri Tawanda , Musariri Panganai
Published: May 2021

The widespread of motor neurone weakness has become a major concern as a result of accidents, ageing, birth defects and other hereditary diseases. A huge number of paraplegics can barely do activities for themselves without assistance from helpers. This study seeks to develop an intelligent wheelchair that has an assistive lifting and multi-posture reclining mechanisms to help in elevating the user from sit to stand posture as well as recline the seat for angles between 90 and 180 degrees through use of hydraulic linear actuators. The design would incorporate strain gauge sensors on the lower back area of the seat to enable the user to stand by merely leaning forward; thereby decreasing the strain on the lower back seat to trigger the lift mechanism until the required height is attained. While pressing the sit button on the console would enable the lowering of the user to a sitting position. The wheelchair development would also enable intelligent mobility through use of ultrasonic sensors to detect obstacles and assist in the braking effort by the user. An economic analysis was done to assess the feasibility viability of the design for local production. Some user requirement validation was undertaken to establish the extent to which the design would satisfy the key requirements of the intended beneficiaries.
Antibiotic Prescribing Patterns by Health Care Providers in Pediatric Outpatients: A Prospective Observational Study
Authors: Ramasamy Siva Kumar , Goyal Prachi , Mehta Nirbhay
Published: May 2021

Objectives: To audit the patterns and quality of antibiotic prescription for children in the outpatient department (OPD). Methods: This prospective observational study was conducted on the tertiary care outpatient department of a teaching hospital. One thousand prescriptions for children between 1 month and 15 years of age, who attended the outpatient department of a tertiary care teaching hospital between April 2018 and May 2019, were included. The quality of prescriptions was assessed based on 12 pretest parameters. One score was given to each correctly written parameter, and total scores were categorized as poor (0 - 4), average (5 - 8), and good (9 - 12). The core prescribing indicators presented by the world health organization (WHO) were used to analyze antibiotic prescribing patterns. The data were analyzed using open-source Epidata software. Results: Out of 1000 prescriptions, quality was average in 490 (49%) and poor in 46 (4.6%) prescriptions. The average number of medicines prescribed per encounter was 3.5 (reference value < 2). The medicines were prescribed by their generic names in 27.3% of the prescriptions (reference value 100%). Antibiotics and injections appeared in 65% (reference value < 30%) and 6% (reference value < 20%) of the prescriptions. The ratio of prescription from a list of essential medicines was 15% (reference value 100%). According to the prescriber profile, the rate of prescribing an antibiotic was 63% by postgraduates in pediatrics, 70% by MBBS, and 90% by AYUSH doctors (reference value < 30%). Conclusions: More than half of the prescriptions could not attain a good score. There is room for improving prescription writing practice. Antibiotic prescription by health care providers, especially AYUSH doctors, needs to be restricted given the high number of antibiotics per prescription. This will limit the indiscriminate use of antibiotics and may be a big step towards achieving the antibiotic stewardship goal.
Could COVID-19 Trigger Presentation or Exacerbation of Vasculitides? (A 14-Year-Old Girl with Newly Diagnosed GPA After COVID-19 Infection)
Authors: Raeeskarami Seyed Reza , Mousavi Seyyed Hosein , Ashouri Mohammad , Akbariasbagh Parvin , Assari Raheleh , Naderi Sahar
Published: May 2021

Introduction: Granulomatosis with polyangiitis (GPA) is a kind of anti-neutrophil cytoplasmic antibody (ANCA)-associated vasculitis (AAV), which involves small-to-medium-sized vessels. Besides, GPA usually involves the upper and lower respiratory tract, and also causes necrotizing glomerulonephritis. The involvement of the heart and gastrointestinal (GI) tract in GPA is unusual, and these are atypical places of this vasculitis. Case Presentation: A 14-year-old girl with a newly diagnosed GPA after afflicting with COVID-19 infection presented with ST-elevation Myocardial Infarction (MI), GI perforation, and intracranial hemorrhage. Conclusions: Although GPA is rare in the pediatric population, it might occur in this age group and could involve multiple organ systems.
The effect of Bosnian and Herzegovinian national culture on conflict resolution styles in foreign-owned companies
Authors: Husaković Dijana , Šabanović Anida
Published: May 2021

Conflicts are an integral part of doing business and companies cannot avoid them. In a globalized and dynamic environment, there is a need to manage conflicts that occur within the company, in a productive and effective way. Conflict management styles are influenced by a number of factors, including the national culture of employees, who will have certain preferences in resolving conflicts in accordance with their culture. When it comes to multicultural environment, the knowledge of the national culture of the country in which the business is being done, as well as the company's home country, national culture is extremely important for conflict management and creation of positive atmosphere in the company. Doing business in a foreign market additionally complicates the process of the creation of interpersonal conflicts. Thus, top management coming from the home country has a big task of understanding the values and customs which are the part of personality of each employee from another country, and at the same time, the understanding of the national culture of the country in which the business was internationalized. The aim of the research is to, based on theoretical and empirical research, examine the impact of Bosnian and Herzegovinian national culture on conflict resolution styles used in foreign companies doing business in Bosnia and Herzegovina. Research results show that the national culture is a significant factor in conflict management in a company, but also in conflicts in general. The level of harmonization of chosen styles and ways of managing them with the national culture of the employees will affect their business performance, positive atmosphere and communication, and more efficiency for achieving the company's business goals.