Técnicas de ponto de controlo e adaptação em grelhas computacionais

Dissertação de mestrado em Engenharia de InformáticaA recente popularidade dos ambientes de grelhas introduziu a necessidade de suportar a execução robusta de aplicações numa gama alargada de recursos computacionais. Em contextos de grelhas computacionais, onde a fiabilidade e disponibilidade dos recursos não é garantida, as aplicações deverão ser capazes de suportar dois requisitos fundamentais: 1) tolerância a faltas; 2) adaptação aos recursos disponíveis. As técnicas tradicionais utilizam uma abordagem "caixa-negra", onde a camada intermédia de software (mediador) é a única responsável por assegurar estes dois requisitos. Estes tipos de abordagens possibilitam o suporte a estes serviços com uma intervenção mínima do programador, mas limitam a utilização de conhecimento sobre as características da aplicação, visando a otimização destes serviços. Nesta tese são apresentadas abordagens orientadas aos aspetos para suportar tolerância a faltas e adaptação dinâmica aos recursos em grelhas computacionais. Nas abordagens propostas, as aplicações são aprimoradas com capacidades de tolerância a faltas e de adaptação dinâmica através da ativação de módulos adicionais. A abordagem de tolerância a faltas utiliza a estratégia de ponto de controlo e restauro, enquanto a adaptação dinâmica utiliza uma variação da técnica de sobre-decomposição. Ambas são portáveis entre sistemas operativos e restringem a quantidade de alterações necessárias no código base das aplicações. Além disso, as aplicações poderão adaptar de uma execução sequencial para uma configuração multi-cluster. A adaptação pode ser realizada efetuando o ponto de controlo da aplicação e restaurando-a em diferentes máquinas, ou então, realizada em plena execução da aplicação.Grids’ recent popularity introduced the necessity of supporting robust execution of applications on a wide range of computing resources. In computational grids’ context, where reliability and availability are not granted, applications must support two fundamental requirements, namely, fault tolerance and adaptation to available resources. Traditional techniques use a "black-box"approach, where middleware is the only sponsor for those requirements. These kind of approaches enable this services’ support with a minimum programmer’s intervention, but limits knowledge utilization of application’s features in order to optimize services. This thesis presents aspect-oriented approaches to support fault tolerance and dynamic adaptation to resources in computational grids. In the proposed approaches, applications are enhanced with the ability of fault tolerance and dynamic adaptation through additional modules activation. Fault tolerance approach uses a check point and restore strategy while dynamic adaptation uses a variation of the over-decomposition technique. Both are portable between operating systems and minimize alterations to base code of applications. Moreover, applications can adapt from a sequential execution to a multi-cluster configuration. Adaption can be performed by checkpointing the application and restarting on a different mode or can be performed during run-time

AOmpLib: an aspect library for large-scale multi-core parallel programming

This paper introduces an aspect-oriented library aimed to support efficient execution of Java applications on multi-core systems. The library is coded in AspectJ and provides a set of parallel programming abstractions that mimics the OpenMP standard. The library supports the migration of sequential Java codes to multi-core machines with minor changes to the base code, intrinsically supports the sequential semantics of OpenMP and provides improved integration with object-oriented mechanisms. The aspect- oriented nature of library enables the encapsulation of parallelism-related code into well-defined modules. The approach makes the parallelisation and the maintenance of large-scale Java applications more manageable. Furthermore, the library can be used with plain Java annotations and can be easily extended with application- specific mechanisms in order to tune application performance. The library has a competitive performance, in comparison with traditional parallel programming in Java, and enhances programmability, since it allows an independent development of parallelism-related code.This work is funded by ERDF - European Regional Development Fund through the COMPETE Programme (operational programme for competitiveness) and by National Funds through the FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) within projects FCOMP-01-0124-FEDER- 011413 and FCOMP-01-0124-FEDER-010152

Implementing an openMP-like standard with AspectJ

This paper presents an aspect-oriented library, coded in AspectJ, that aims to mimic the OpenMP standard for multicore program- ming in Java. Building the library on top of AspectJ intrinsically supports the sequential semantics of OpenMP. The library enables the use of parallelism related constructors in object-oriented sys- tems due to better compatibility with inheritance, making it more suitable to introduce parallelism into object-oriented frameworks. However, it requires more program refactoring than OpenMP di- rectives.This work is funded by ERDF - European Regional Development Fund through the COMPETE Programme (operational programme for competitiveness) and by National Funds through the FCT Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) within project FCOMP-01-0124FEDER-010152 and FCOMP-01-0124-FEDER-011413

Entre o corpo vivo e o corpo vivido do sujeito jogador: uma ontogênese estética e estesiológica nos jogos eletrônicos esportivos

Entendendo que o corpo conhece a si mesmo por meio da expressão do corpo vivo no corpo vivido, com base na Emersiologia, esta pesquisa objetivou conhecer os processos pelos quais as tecnologias maquínicas e informacionais, constituídas na forma de jogos eletrônicos, atuam na cultura corporal de movimento. Realizou-se pesquisa qualitativa descritiva de campo, por meio de entrevistas semi-estruturadas com 50 atores sociais, na faixa etária da juventude, da rede pública de Ensino Médio e Superior da Universidade de Pernambuco - UPE, Recife-PE. As informações foram tratadas por meio da Análise de Conteúdo. Os dados possibilitaram a criação de quadro categórico analítico, que apresentou como principal categoria a “aprendizagem corporal/esportiva por imitação”. Conclui-se que, no processo de virtualização corporal, o corpo continua sendo o centro do processo perceptivo, no qual artes imersivas fazem despontar a essência do "iceberg" corporal

SOCIEDADE, CULTURA E SAÚDE: MOTIVAÇÃO NA UTILIZAÇÃO DE ESPAÇO PÚBLICO DE LAZER

The aim of this research was the identification and analysis of motivational factors that influence social actors to use public places of leisure. It is a descriptive field research with qualitative approach, performed with 80 regulars of Parque da Jaqueira and Calçadão de Boa Viagem in Recife-PE. The data was analyzed using qualitative content analysis. The results indicate that the motivational factors to attend the public places of leisure are related to the pursuit of healthy habits and social interaction. Therefore, they provide quality of life, satisfaction and welfare to the regulars.El propósito fue identificar y analizar los factores motivacionales que influyen en los actores sociales para el uso de los espacios públicos de ocio. Se trata de un campo de carácter descriptivo con enfoque cualitativo, realizado con 80 personas en Parque da Jaqueira y Calçadão de Boa Viagem, Recife-PE. La evaluación de los datos fue a través de análisis de contenido. Los resultados indican los factores de motivación para asistir los espacios públicos de ocio relacionadas con la consecución de hábitos saludables y la interacción social. Por lo tanto, los usuarios pueden dar su calidad de vida, satisfacción y bienestar.O objetivo dessa pesquisa foi identificar e analisar os fatores motivacionais que influenciam os atores sociais a utilizarem os espaços públicos de lazer. Trata-se de uma pesquisa descritiva de campo, com abordagem qualitativa, realizada com 80 frequentadores do Parque da Jaqueira e Calçadão de Boa Viagem, da cidade de Recife-PE. A apreciação dos dados se deu através da análise de conteúdo. Os resultados indicam os fatores motivacionais para se frequentar os espaços públicos de lazer estão relacionados à busca por hábitos saudáveis e à interação social. Portanto podem proporcionar aos seus usuários qualidade de vida, satisfação e bem estar

Framework para máquinas heterogéneas com múltiplos núcleos

Tese de doutoramento em InformáticaSoftware development is known for being a complex task, especially when parallelism is involved. This complexity can, however, be reduced by dividing the software into smaller manageable modules. This philosophy is embraced by modular programming, which promotes the separation of concerns in well-defined modules. Unfortunately, traditional parallel programming models (e.g., OpenMP and MPI) are typically nonmodular, leading to the mix of parallelism- and domain- related concerns. To aim for maximum performance the parallel applications should be tuned to the characteristics of the target architecture(s). However, in traditional approaches, this tuning process leads to unceasing and invasive adjustments of the domain code since the parallelism-related concerns are mixed directly in the domain code. This lack of modularity increases the complexity of parallel programming and jeopardizes the application maintenance. These problems are even more exacerbated in hybrid parallelism (i.e., combining shared and distributed memory), which aims to exploit hierarchical systems such as clusters of multicore machines. Hence, these hybrid systems increase the complexity of the development of parallel applications even more, and consequently, emphasize the need for modular approaches. This thesis exploits the notion that modularity, pluggability (i.e., the ability to (un)plug modules without modifying the base code), and composability are key properties to make the process of developing parallel applications less complex. The first step towards achieving these properties is the separation of the parallelism-related concerns from the domain concerns and consequent encapsulation in proper modules. This thesis exploited the use of aspect-oriented programming (AOP) to achieve the separation of parallelism-related concerns and combined it with a methodology based on structured programming and design rules (i.e., designing the domain code accordingly). The result is an aspect-oriented framework that enables the development of modular parallel applications. This framework intrinsically supports the development of applications with hybrid parallelism by composing, in a non-invasive fashion, several parallelism-related modules with a given domain code. This framework shines by combining the efficiency and expressiveness of popular HPC parallel programming models with the modular features of aspect- and object- oriented (OO) design. As a result of studying AOP in the context of parallelism, we introduce the idea of parallelism layers, which combines the simplicity of well-known OO concepts (i.e., class extension and method overriding) with the flexibility of AOP. On the one hand, this combination enables the users of our framework to add parallelism to domain code, using familiar concepts analogous to class extension and method overriding but without the limitations of OO inheritance. On the other hand, programmers can exploit the advanced features of AOP, which, among others, are helpful to extend the functionality of the framework. Hence, parallelism layers provide a simple yet flexible approach for the development of parallel applications. Finally, to reduce the complexity of parallel programming even further, we enhanced the parallelism layers with a methodology and a workflow to parallelize applications – including hybrid parallelizations – in an incremental and structured manner. We evaluated the performance and programmability of our framework in comparison to other approaches by using a set of case studies and executing them in a cluster of multicores. We illustrated, using our framework and workflow, the entire process of developing efficient and modular parallelizations – from the sequential up to the hybrid version. Moreover, we show that our framework and workflow help to find more efficient parallelizations than the ones initially implemented. These results showed that parallelism layers are ideal for the quick prototyping and testing of di↵erent parallel strategies. The results show that the parallelizations developed with the framework had a performance comparable to the intrusive parallelizations and, at the same time, were less verbose. With our approach, all the hybrid versions were seamlessly implemented. These hybrids were always faster than the correspondent versions that only used MPI processes, which emphasizes the potentiality of hybrid parallelizations in clusters of multicores.O desenvolvimento de software é conhecido por ser uma tarefa complexa, especialmente quando o software pretende suportar paralelismo. No entanto, esta complexidade pode ser reduzida através da divisão do software em módulos mais pequenos e fáceis de gerir. Esta filosofia é adotada pela programação modular, que promove a separação de facetas em módulos bem definidos. Infelizmente, os modelos tradicionais de programação paralela (e.g., OpenMP e MPI) não promovem o desenvolvimento de software modular, levando à mistura de facetas referentes ao paralelismo e ao domínio. Para tentar atingir o máximo de desempenho, as aplicações paralelas devem ser afinadas de acordo com as características da(s) arquitetura(s) alvo. No entanto, em abordagens tradicionais, este processo de afinamento leva a ajustes constantes e invasivos do código do domínio, uma vez que o paralelismo está diretamente misturado com este. Esta falta de modularidade aumenta a complexidade da programação paralela e dificulta a manutenção da aplicação. Estes problemas são ainda mais veementes em paralelismo híbrido (i.e., a combinação de memória partilhada com memória distribuída), que tem como objectivo explorar sistemas hierárquicos tais como clusters de maquinas multinucleo. Assim, estes sistemas híbridos aumentam, ainda mais, a complexidade do desenvolvimento de aplicações paralelas, e consequentemente, realçam a importância de abordagens modulares. Esta tese explora a ideia de que modularidade, plugabilidade (i.e., a capacidade de (des)conectar módulos sem modificar o código base), e composabilidade são propriedades fundamentais para que o processo de desenvolvimento de aplicações paralelas seja menos complexo. O primeiro passo para atingir estas propriedades é a separação da faceta referente ao paralelismo da faceta do domínio e o consequente encapsulamento de cada faceta em módulos apropriados. Esta tese explorou o uso de programação orientada aos aspectos (POA) para promover a separação de facetas referentes ao paralelismo e combinou-a com uma metodologia baseada em programação estruturada e regras de desenho (i.e., o desenho do código do domínio de forma apropriada). O resultado é uma framework orientada aos aspetos que permite o desenvolvimento de aplicações paralelas modulares. Esta framework suporta intrinsecamente o desenvolvimento de aplicações com paralelismo híbrido através da composição, de forma não invasiva, de vários módulos de paralelismo com um dado código do domínio. Esta framework sobressai por combinar a eficiência e expressividade dos modelos de programação paralelas populares em HPC com as propriedades modulares de programação orientada aos aspetos e orientada aos objetos (OO). O estudo realizado nesta tese do uso da POA no contexto do paralelismo conduziu à introdução da ideia de camadas de paralelismo, que combina a simplicidade de conceitos OO bem conhecidos (i.e., extensão de classes e reescrita de métodos) com a flexibilidade de POA. Por um lado, esta combinação permite aos utilizadores da framework adicionar paralelismo utilizando conceitos familiares, e análogos, à extensão de classes e reescrita de métodos, mas sem as limitações de herança OO. Por outro lado, os programadores podem tirar partido das funcionalidades avançadas de POA, que entre outras, são úteis para estender a funcionalidade da framework. Assim, camadas de paralelismo oferecem uma abordagem simples, mas flexível, para o desenvolvimento de aplicações paralelas. Finalmente, para reduzir ainda mais a complexidade de programação paralela, enriqueceu-se as camadas de paralelismo com uma metodologia e um fluxo de trabalho para paralelizar aplicações – incluindo paralelizações híbridas – de forma incremental e estruturada. O desempenho e programabilidade da framework foi avaliado comparando-a com outras abordagens, usando um conjunto de casos de estudo que foram executados num cluster de maquinas multinucleo. Mostrou-se usando a framework e fluxo de trabalho, o processo completo de desenvolvimento de paralelizações modulares e eficientes – da versão sequencial ate à híbrida. Para além disso, mostrou-se que a framework e fluxo de trabalho ajudaram a encontrar paralelizações mais rápidas do que aquelas desenvolvidas inicialmente. Estes resultados mostram que camadas de paralelismo são ideais para a rápida prototipagem e teste de diferentes estratégias de paralelização. Os resultados mostram que as paralelizações desenvolvidas com a framework obtiveram um desempenho comparável às paralelizações intrusivas, e ao mesmo tempo com menos verbosidade. Com a abordagem proposta todas as versões híbridas foram facilmente implementadas. Estas versões híbridas foram sempre mais rápidas do que as versões correspondentes que só utilizaram processos MPI, facto que realça a potencialidade das paralelizações híbridas em clusters de máquinas multinucleo.This work was supported by FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) grant SFRH/BD/82495/2011, and by ERDF—European Regional Development Fund through the COMPETE Programme (operational programme for competitiveness) and by National Funds through the FCT within project GAsPar PTDC/EIA-EIA/108937/2008

SOCIEDADE, CULTURA E SAÚDE: MOTIVAÇÃO NA UTILIZAÇÃO DE ESPAÇO PÚBLICO DE LAZER

The aim of this research was the identification and analysis of motivational factors that influence social actors to use public places of leisure. It is a descriptive field research with qualitative approach, performed with 80 regulars of Parque da Jaqueira and Calçadão de Boa Viagem in Recife-PE. The data was analyzed using qualitative content analysis. The results indicate that the motivational factors to attend the public places of leisure are related to the pursuit of healthy habits and social interaction. Therefore, they provide quality of life, satisfaction and welfare to the regulars.El propósito fue identificar y analizar los factores motivacionales que influyen en los actores sociales para el uso de los espacios públicos de ocio. Se trata de un campo de carácter descriptivo con enfoque cualitativo, realizado con 80 personas en Parque da Jaqueira y Calçadão de Boa Viagem, Recife-PE. La evaluación de los datos fue a través de análisis de contenido. Los resultados indican los factores de motivación para asistir los espacios públicos de ocio relacionadas con la consecución de hábitos saludables y la interacción social. Por lo tanto, los usuarios pueden dar su calidad de vida, satisfacción y bienestar.O objetivo dessa pesquisa foi identificar e analisar os fatores motivacionais que influenciam os atores sociais a utilizarem os espaços públicos de lazer. Trata-se de uma pesquisa descritiva de campo, com abordagem qualitativa, realizada com 80 frequentadores do Parque da Jaqueira e Calçadão de Boa Viagem, da cidade de Recife-PE. A apreciação dos dados se deu através da análise de conteúdo. Os resultados indicam os fatores motivacionais para se frequentar os espaços públicos de lazer estão relacionados à busca por hábitos saudáveis e à interação social. Portanto podem proporcionar aos seus usuários qualidade de vida, satisfação e bem estar

THE VIRTUALIZED BODY IN TECHNOLOGICAL RELATIONS WITH SPORTS IN VIDEO GAMES AND INFORMATIONAL MEDIA

<div><p>ABSTRACT The sport and body representation in video games and sports telespectacles promotes reinterpretation of the body culture of movement. Given this scenario, the objective of this study was to identify and to analyze the media consumption related to sports virtualization and its subjective influence on body shaping. This was a descriptive, qualitative field study conducted on 50 students in the youth age range of 15-24 years from public high schools and college courses of the University of Pernambuco (UPE), Recife, PE, Brazil. The assessment was made using content analysis. The results indicate that the media sports virtualization is marked by spectacularized reproduction. This virtualization leads to the understanding of a multifaceted constitution of the body both in telespectacular sports and in body and/or virtual practice.</p></div

Overexpression of ANXA1 in Penile Carcinomas Positive for High-Risk HPVs

The incidence of penile cancer varies between populations but is rare in developed nations. Penile cancer is associated with a number of established risk factors and associated diseases including phimosis with chronic inflammation, human papillomavirus (HPV) infection, poor hygiene and smoking. The objective of this study was to identify genes related to this type of cancer. The detection of HPV was analyzed in 47 penile squamous cell carcinoma samples. HPV DNA was detected in 48.9% of penile squamous cell carcinoma cases. High-risk HPV were present in 42.5% of cases and low-risk HPV were detected in 10.6% of penile squamous cell carcinomas. The RaSH approach identified differential expression of Annexin A1 (ANXA1), p16, RPL6, PBEF1 and KIAA1033 in high-risk HPV positive penile carcinoma; ANXA1 and p16 were overexpressed in penile squamous cells positive for high-risk HPVs compared to normal penile samples by qPCR. ANXA1 and p16 proteins were significantly more expressed in the cells from high-risk HPV-positive penile carcinoma as compared to HPV-negative tumors (p<0.0001) independently of the subtype of the carcinoma. Overexpression of ANXA1 might be mediated by HPV E6 in penile squamous cell carcinoma of patients with high-risk HPVs, suggesting that this gene plays an important role in penile cancer. © 2013 Calmon et al