Publicações
1. Modelagem e Auto-Ajuste do desempenho da The Machine
a) A New Program Autotuning Methodology Using Cloud Computing and OpenTuner
Área de Interesse: Auto-ajuste (autotuning) Computação em nuvem
Resumo: O arcabouço OpenTuner provê ferramentas agnósticas ao domínio para a implementação de autotuners. Ele sequencialmente avalia configurações de programa explorando espaços de busca que são comumente muito grandes. Este artigo propõe uma nova metodologia e um protocola para a execução distribuída de autotuners. Ambas as contribuições são implementadas no OpenTuner como uma extensão para o driver de medição deste arcabouço, que distribui e paraleliza o processo de medição por meio de recursos de computação em nuvem. A avaliação de desempenho mostra que autotuners implementados com a extensão são capazes de atingir bom desempenho utilizando poucos e baratos recursos de computação em nuvem, diminuindo o custo e o consumo de energia na produção de uma solução autotuned.
Autores: Pedro Bruel, Alfredo Goldman, Daniel Batista
b) Autotuning GPU Compiler Parameters Using OpenTuner
Área de Interesse: Auto-ajuste (autotuning), GPU, OpenTuner
Resumo: Unidades de Processamento Gráfico (UPGs) são coprocessadores especializados que foram inicialmente concebidos com o propósito de acelerar operações vetoriais, tais como renderização de gráficos. Escrever e configurar algoritmos eficientes para UPGs ainda é um problema difícil. O Problema de Seleção de Algoritmo consiste em descobrir uma combinação de algoritmos, ou uma configuração de um algoritmo, que otimiza a solução para uma dada instância de problema ou um conjunto de instâncias de problema. Um autotuner é um programa que resolve o Problema de Seleção de Algoritmo automaticamente. Nesse artigo, nós implementamos um autotuner para os parâmetros (flags) de compilação de algoritmos de GPU usando o arcabouço OpenTuner. O autotuner produz um conjunto de parâmetros de compilação que tem como objetivo otimizar o tempo para resolver um dado problema para um dispositivo UPG específico. Nós analisamos os ganhos de desempenho em ajustar os parâmetros de compilação para algoritmos heterogêneos de UPG em diferentes dispositivos. Nós mostramos que é possível melhorar o desempenho por meio de uma seleção automática e empírica de um conjunto de parâmetros de compilação para o mesmo algoritmo de UPG em diferentes dispositivos. Em uma das configurações experimentais nós conseguimos atingir um aumento de velocidade de 30% em comparação com opções de otimização de alto-nível do compilador.
Autores: Pedro Bruel, Marcos Amaris, Alfredo Goldman
2. Modelagem e Simulação de Cidades Inteligentes
a) Software Platforms for Smart Cities: Concepts, Requirements, Open Challenges, and a Proposed Reference Architecture
Área de Interesse: Áreas: Cidades inteligentes, Internet das Coisas, Big Data, Computação em Nuvem, Sistemas Cyber-Físicos
Resumo: Com o crescimento da população urbana, os problemas de infraestrutura e recursos limitados de milhares de cidades ao redor do mundo afetam negativamente as vidas de bilhões de pessoas. Tornar cidades mais inteligentes pode ajudar a melhorar os serviços da cidade e aumentar a qualidade da vida de seus cidadãos. Tecnologias da informação e comunicação (TIC) são um meio fundamental para se alcançar cidades mais inteligentes. Utilizar uma plataforma de software no topo da qual aplicações para Cidades Inteligentes podem ser implantadas facilita o desenvolvimento e integração de tais aplicações. Contudo, existem, atualmente, significativos desafios tecnológicos e científicos que precisam ser encarados pela comunidade de TIC antes destas plataformas serem amplamente utilizadas. Este artigo faz um levantamento do estado da arte em plataformas de software para Cidades Inteligentes. Analisamos 23 plataformas com respeito as tecnologias facilitadoras mais utilizadas, assim como requisitos funcionais e não-funcionais. Nós classificamos as tecnologias facilitadores para o desenvolvimento de plataformas para Cidades Inteligentes em quatro categorias Sistemas Cyber-Físicos, Internet das Coisas, Big Data e Computação em Nuvem e as relacionamos com os principais requisitos funcionais e não-funcionais. Baseados nestes resultados, nós propomos uma arquitetura de referência para guiar o desenvolvimento de plataformas de software da próxima geração para Cidades Inteligentes. Finalmente, enumeramos os desafios de pesquisa abertos mais frequentemente citados no campo e comentamos a nossa visão para a área no futuro.
Autores: Eduardo Felipe Zambom Santana, Ana Paula Chaves, Marco Aurelio Gerosa, Fabio Kon, Dejan S. Milojicic
b) SCSimulator: An Open Source Scalable Smart City Simulator
Área de Interesse: Cidades inteligentes, simuladores de cidades inteligentes
Resumo: Cidades Inteligentes são atualmente vistas com uma poderosa ferramenta tecnológica para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos. Contudo, sistemas de cidades inteligentes ajustados para metrópoles serão intrinsicamente sistemas de muito larga escala. Portanto, projetar e desenvolver tais sistemas será uma tarefa desafiadora. Implantar a infraestrutura para testar sistemas de Cidades Inteligentes será um problema considerável por conta de custos, riscos e dificuldades políticas. Portanto, ser capaz de simular a execução e os cenários envolvidos nesses sistemas de larga escala seria extremamente benéfico para o desenvolvimento do campo. Este artigo apresenta o desenvolvimento de um simulador de larga escala capaz de simular diferentes cenários, tais como tráfego, gestão de resíduos e gestão de energia. Também apresentamos uma avaliação de desempenho do simulador, medindo uso de memória e processador, tempo de execução e o máximo número de atores.
Autores: Eduardo Felipe Zambom Santana, Daniel Macedo Bastista, Fabio Kon
c) Sinalização Epidêmica entre Roteadores para o Suporte a um Plano de Controle Distribuído em Redes Tolerantes a Atrasos
Área de Interesse: Redes tolerantes a atrasos
Resumo: Redes Tolerantes a Atrasos sofrem com a falta de conhecimento do estado da rede por conta da mobilidade de seus elementos. Este trabalho apresenta a proposta de uma sinalização epidêmica entre os roteadores de uma DTN, assim, cada roteador poderá manter o estado global da rede e, todos os roteadores, um plano de controle distribuído. Foram realizadas simulações em uma rede DTN e em uma Rede Interplanetária (IPN) para avaliar a proposta em termos da taxa de conhecimento do estado geral da rede alcançado a cada mensagem disseminada. Foi possível alcançar uma visão global da rede, obtendo-se 80% de conhecimento na rede IPN após 03 ciclos de sinalização, 100% após 05 ciclos e 61,42% de conhecimento após uma mudança na rede IPN com 01 ciclo.
Autores: Rodrigo I. Tinini, Daniel M. Batista
