HPC Cloud for Scientific and Business Applications: Taxonomy, Vision, and Research Challenges

High Performance Computing (HPC) clouds are becoming an alternative to on-premise clusters for executing scientific applications and business analytics services. Most research efforts in HPC cloud aim to understand the cost-benefit of moving resource-intensive applications from on-premise environments to public cloud platforms. Industry trends show hybrid environments are the natural path to get the best of the on-premise and cloud resources---steady (and sensitive) workloads can run on on-premise resources and peak demand can leverage remote resources in a pay-as-you-go manner. Nevertheless, there are plenty of questions to be answered in HPC cloud, which range from how to extract the best performance of an unknown underlying platform to what services are essential to make its usage easier. Moreover, the discussion on the right pricing and contractual models to fit small and large users is relevant for the sustainability of HPC clouds. This paper brings a survey and taxonomy of efforts in HPC cloud and a vision on what we believe is ahead of us, including a set of research challenges that, once tackled, can help advance businesses and scientific discoveries. This becomes particularly relevant due to the fast increasing wave of new HPC applications coming from big data and artificial intelligence.Comment: 29 pages, 5 figures, Published in ACM Computing Surveys (CSUR

EPOBF: Energy Efficient Allocation of Virtual Machines in High Performance Computing Cloud

Cloud computing has become more popular in provision of computing resources under virtual machine (VM) abstraction for high performance computing (HPC) users to run their applications. A HPC cloud is such cloud computing environment. One of challenges of energy efficient resource allocation for VMs in HPC cloud is tradeoff between minimizing total energy consumption of physical machines (PMs) and satisfying Quality of Service (e.g. performance). On one hand, cloud providers want to maximize their profit by reducing the power cost (e.g. using the smallest number of running PMs). On the other hand, cloud customers (users) want highest performance for their applications. In this paper, we focus on the scenario that scheduler does not know global information about user jobs and user applications in the future. Users will request shortterm resources at fixed start times and non interrupted durations. We then propose a new allocation heuristic (named Energy-aware and Performance per watt oriented Bestfit (EPOBF)) that uses metric of performance per watt to choose which most energy-efficient PM for mapping each VM (e.g. maximum of MIPS per Watt). Using information from Feitelson's Parallel Workload Archive to model HPC jobs, we compare the proposed EPOBF to state of the art heuristics on heterogeneous PMs (each PM has multicore CPU). Simulations show that the EPOBF can reduce significant total energy consumption in comparison with state of the art allocation heuristics.Comment: 10 pages, in Procedings of International Conference on Advanced Computing and Applications, Journal of Science and Technology, Vietnamese Academy of Science and Technology, ISSN 0866-708X, Vol. 51, No. 4B, 201

Mapeamento e descrição das áreas de ocorrência dos eventos de decoada no Pantanal.

Decoada ou dequada é o nome popular que se dá no Pantanal aos eventos anuais de alteração natural da qualidade da água durante a fase hidrológica de enchente, cuja intensidade varia de acordo com o clima e os padrões de inundação anuais. Ocorrem alterações das características físicas e químicas da água, que incluem mudanças para cor escura, depleção de oxigênio dissolvido (OD), chegando à anoxia, diminuição do pH (< 6,0) e aumento do CO2 Livre, de aproximadamente 20 mg/L para mais que 100 mg/L, podendo ocorrer expressivas mortandades de peixes dependendo da magnitude das alterações. Neste estudo mapeamos e descrevemos a área de ocorrência desses eventos no Pantanal, baseados nos dados de monitoramento de qualidade de água de 1988 a 2011, nas informações de técnicos e moradores da região e também fizemos uma estimativa da intensidade dos eventos. A concentração de OD nos rios e lagoas principais foi utilizada como indicador, em que OD< 3,0 mg/L durante a época de inundação foi considerado indicativo de ocorrência potencial do evento. De acordo com os registros obtidos, os eventos de decoada foram observados desde Cáceres, ao Norte, até Porto Murtinho, ao Sul, sendo de alta intensidade no rio Paraguai, principalmente abaixo de Bela Vista do Norte. No rio Cuiabá, os eventos são comuns desde Porto Cercado até a sua foz com o rio Paraguai, considerados de média a alta intensidade. No rio Taquari, os eventos foram considerados de baixa intensidade, sendo mais intensos somente próximo ao Paraguai-Mirim. No rio Miranda, a decoada pode ser observada desde a foz do rio Aquidauana até a confluência com o rio Paraguai, mas é no Passo do Lontra onde a intensidade pode ser alta a ponto de afetar os peixes. As lagoas (baías) Uberaba e Gaíva seriam os locais com menor probabilidade de ocorrência dos eventos de decoada. Já as baías Vermelha, Castelo e Tuiuiú, na área de alta inundação, são os locais onde eventos com alta frequência e intensidade foram registrados, ocorrendo anualmente.bitstream/item/83348/1/BP121.pd

Programa de microcomputador, em linguagem Basic, para o dimensionamento de canais de irrigação.

bitstream/item/65886/1/CPAO-DOC.-24-86.pd

Qualidade da água do Córrego Chico, Ladário - MS.

bitstream/CPAP-2009-09/56792/1/CT77.pd

Heat exchange between two interacting nanoparticles beyond the fluctuation-dissipation regime

We show that the observed non-monotonic behavior of the thermal conductance between two nanoparticles when they are brought into contact is originated by an intricate phase space dynamics. Here it is assumed that this dynamics results from the thermally activated jumping through a rough energy landscape. A hierarchy of relaxation times plays the key role in the description of this complex phase space behaviour. Our theory enables us to analyze the heat transfer just before and at the moment of contact.Comment: 4 pages, 1 figure, approved for publication in Physical Review Letter

Determinação da evapotranspiração potencial decendial de Dourados, MS, por meio de métodos indiretos.

bitstream/item/65866/1/CPAO-DOC.-16-85.pd

Uso do solo e geração de sedimentos na Bacia do Rio São Lourenço, MT.

A carga de sedimentos para o Pantanal tem aumentado nas últimas décadas devido ao desmatamento para a agricultura e pecuária sem os devidos cuidados com a conservação dos solos nas sub-bacias que compõem o Pantanal, as quais têm suas cabeceiras no planalto. A Bacia do Rio São Lourenço é uma dessas bacias, sendo que, em 2012, 36% da sua área haviam sido convertidas a uso antrópico. O manejo de bacias hidrográficas para uso e conservação da água e dos solos se torna mais ágil com o uso de ferramentas de modelagem hidrológica, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool), tem sido amplamente usado, gerando centenas de trabalhos científicos publicados. Os objetivos deste trabalho foram: estruturar um protótipo de modelo hidrológico de chuva-vazão para aplicar a outras bacias da Bacia do Alto Paraguai; avaliar o efeito do uso e cobertura do solo sobre a produção de sedimentos; e comparar a geração de sedimentos na Bacia do Rio São Lourenço entre os usos e coberturas dos anos de 2002 e 2012. O trabalho foi realizado na Bacia do Rio São Lourenço, MT. Foram utilizados, na modelagem da relação chuva-vazão e produção de sedimentos, dois cenários de uso e cobertura do solo da área de estudo, sendo um do ano de 2002 e outro do ano de 2012. Também foram utilizados dados de relevo e solos da bacia; dados pluviométricos da região e dados fluviométricos da bacia. Utilizou-se o modelo hidrológico SWAT para realizar as simulações de geração de sedimentos nesses cenários de uso e cobertura. Os resultados foram avaliados de forma comparativa. Foi possível quantificar o impacto da alteração do uso do solo na Bacia do Rio São Lourenço. Foram mapeadas as regiões em que a mudança no uso e na ocupação acarretou em maiores contribuições para a geração de sedimentos. Os resultados obtidos permitem a tomada de decisão para o planejamento de ações prioritárias de conservação do solo. O protótipo de modelohidrológico desenvolvido pode ser adaptado para as demais bacias da Bacia do Alto Paraguai (BAP)

Biological activity of antitumoural MGBG: the structural variable

Abstract The present study aims at determining the structure-activity relationships (SAR’s) ruling the biological function of MGBG (methylglyoxal bis(guanylhydrazone)), a competitive inhibitor of S-adenosyl-l-methionine decarboxylase displaying anticancer activity, involved in the biosynthesis of the naturally occurring polyamines spermidine and spermine. In order to properly understand its biochemical activity, MGBG’s structural preferences at physiological conditions were ascertained, by quantum mechanical (DFT) calculations

Análise espectral de dados SMMR para estudo de padrões de Inundação do Pantanal.

Inundation seasonal patterns are important in the understanding of tropical floodplain ecosystems dynamics. In this study, we have analyzed data derived from 37-GHz polarization differences observed by the Nimbus-7 Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR). The passive microwave observations, for 10 Pantanal subregioes, provide an robust signature of inundation dynamics in large wetlands such as the Pantanal. The time series was obtained taking into account the differences between vertically and horizontally polarized brightness temperatures providing a sensitive indicator of the surface water against a vegetation land surface background. Each time series was analyzed by applying the gradient pattern analysis on a multiresolution representation obtained from wavelet decomposition /reconstrution technique. The main result have shown similar variability patterns for the following groups of subregions: (i) Miranda and Piquiri; (ii) Negro and Nhecolandia; (iii) Corixo, Paraguay, Cuiabá and Taquari fan; and (iv) Taquari river and Nabileque. Some hydrological aspects are discussed in order to understand the clusterization found from our results