http://www.recercat.cat:80/handle/2072/202566 www.uab.es/escola-enginyeria/ Wed, 19 Jun 2013 00:39:46 GMT 2013-06-19T00:39:46Z http://www.recercat.cat:80/bitstream/id/58519/ http://www.recercat.cat:80/handle/2072/202566 http://www.recercat.cat:80/handle/2072/169958 Scheduling in virtual infrastructure Valupula, Chalapathi For the execution of the scientific applications, different methods have been proposed to dynamically provide execution environments for such applications that hide the complexity of underlying distributed and heterogeneous infrastructures. Recently virtualization has emerged as a promising technology to provide such environments. Virtualization is a technology that abstracts away the details of physical hardware and provides virtualized resources for high-level scientific applications. Virtualization offers a cost-effective and flexible way to use and manage computing resources. Such an abstraction is appealing in Grid computing and Cloud computing for better matching jobs (applications) to computational resources. This work applies the virtualization concept to the Condor dynamic resource management system by using Condor Virtual Universe to harvest the existing virtual computing resources to their maximum utility. It allows existing computing resources to be dynamically provisioned at run-time by users based on application requirements instead of statically at design-time thereby lay the basis for efficient use of the available resources, thus providing way for the efficient use of the available resources.; En la ejecución de aplicaciones científicas, existen diversas propuestas cuyo objetivo es proporcionar entornos adecuados de ejecución que oculten la complejidad de las infraestructuras distribuidas y heterogéneas subyacentes a las aplicaciones. Recientemente, la virtualización ha emergido como una prometedora tecnología que permite abstraer los detalles del hardware, mediante la asignación de recursos virtualizados a las aplicaciones científicas de altas necesidades de cómputo. La virtualización ofrece una solución rentable y además permite una gestión flexible de recursos. Este nivel de abstracción es deseable en entornos de Grid Computing y Cloud Computing para obtener una planificación adecuada de tarea (aplicaciones) sobre los recursos computacionales. Este trabajo aplica el concepto de virtualización al sistema gestor dinámico de recursos Condor, mediante la utilización de Condor Virtual Universe para conseguir una máxima utilización de los recursos computacionales virtuales. Además, permite que los recursos de cómputo existentes sean proporcionados dinámicamente en tiempo de ejecución por los usuarios, en función de los requisitos de la aplicación, en lugar de mantener la definición estática definida en tiempo de diseño, y así sentar las bases del uso eficiente de los recursos disponibles.; En l’execució d’aplicacions científiques, existeixen diverses propostes amb l’objectiu de proporcionar entorns adequats d’execució que amaguin la complexitat de les infraestructures distribuïdes i heterogènies subjacents a les aplicacions. Recentment, la virtualització ha sorgit com una prometedora tecnologia que ha de permetre abstraure els detalls del hardware, mitjançant l’assignació de recursos virtualitzats a les aplicacions científiques amb altes necessitats de còmput. La virtualizatzació ofereix una solució rentable i a més permet una gestió flexible de recursos. Aquest nivell d’abstracció es desitjable en entorns de Grid Computing i Cloud Computing per a obtenir una planificació adequada del treball (aplicacions) sobre els recursos computacionals. Aquest treball aplica el concepte de virtualització al sistema gestor dinàmic de recursos Condor, mitjançant la utilització de Condor Virtual Universe per aconseguir una màxima utilització dels recursos computacionals virtuals. A més, permet que els recursos de còmput existents siguin proporcionats dinàmicament en temps d’execució pels usuaris, en funció dels requisits de l’aplicació, en lloc de mantenir la definició estàtica definida en temps de disseny, i així assentar unes bases per l’ús eficient dels recursos disponibles. Sat, 01 Jan 2011 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/169958 2011-01-01T00:00:00Z http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97242 Modelo de red de interconexión basado en enlace Gómez Vera, Alex Ramón La computación de altas prestaciones es una área de la informática que evoluciona rápidamente, en la que actualmente aparecen nuevos computadores que llegan a los petaflops. Al principio del trabajo, se estudian los distintos tipos de redes de interconexión y los modelos de red que se utilizan para medir su latencia. El objetivo de este trabajo, es el diseño, implementación y simulación de un modelo de red de interconexión basado en enlace, que tiene en cuenta la información de topología y enrutamiento de la red de interconexión. Teniendo en cuenta que los modelos son una abstracción del sistema, en éste trabajo se hace la verificación y validación del modelo, para asegurar que éste se aproxima a lo planteado en el diseño y también que se parece al sistema que se quiere modelar.; La computació d'altes prestacions és una àrea de la informàtica que evoluciona ràpidament, on actualment apareixen nous ordinadors que arriben als Petaflops. Al principi del treball, s'estudien els diferents tipus de xarxes d'interconnexió i els models de xarxa que s'utilitzen per mesurar la seva latència. L'objectiu d'aquest treball, és el disseny, implementació i simulació d'un model de xarxa d'interconnexió basat en enllaç, que té en compte la informació de topologia i enrutament de la xarxa d'interconnexió. Tenint en compte que els models són una abstracció del sistema, en aquest treball es fa la verificació i validació del model, per assegurar que aquest s'aproxima al plantejat en el disseny i també que s'assembla al sistema que es vol modelar.; The high-performance computing is an area of rapidly evolving in computer technology, in which new computers are now coming to petaflops. At the beginning of work, we study the different types of interconnection networks and network models that are used to measure the latency. The aim of this work is the design, implementation and simulation of a link-based interconnection network model, which takes into account the topology information and routing of the interconnection network. Given that the models are an abstraction of the system, in this work we has to verify and validate the model, to ensure that it is close to the proposed design and that looks like the system to be modeled. Fri, 01 Jan 2010 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97242 2010-01-01T00:00:00Z http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97239 Simulación de departamentos de urgencias empleando un modelo basado en agentes Stainsby, Hayden Duncan Los servicios de salud son sistemas muy complejos, pero de alta importancia, especialmente en algunos momentos críticos, en todo el mundo. Los departamentos de urgencias pueden ser una de las áreas más dinámicas y cambiables de todos los servicios de salud y a la vez más vulnerables a dichos cambios. La mejora de esos departamentos se puede considerar uno de los grandes retos que tiene cualquier administrador de un hospital, y la simulación provee una manera de examinar este sistema tan complejo sin poner en peligro los pacientes que son atendidos. El objetivo de este trabajo ha sido el modelado de un departamento de urgencias y el desarrollo de un simulador que implementa este modelo con la finalidad de explorar el comportamiento y las características de dicho servicio de urgencias. El uso del simulador ofrece la posibilidad de visualizar el comportamiento del modelo con diferentes parámetros y servirá como núcleo de un sistema de ayuda a la toma de decisiones que pueda ser usado en departamentos de urgencias. El modelo se ha desarrollado con técnicas de modelado basado en agentes (ABM) que permiten crear modelos funcionalmente más próximos a la realidad que los modelos de colas o de dinámicas de sistemas, al permitir la inclusión de la singularidad que implica el modelado a nivel de las personas. Los agentes del modelo presentado, descritos internamente como máquinas de estados, representan a todo el personal del departamento de urgencias y los pacientes que usan este servicio. Un análisis del modelo a través de su implementación en el simulador muestra que el sistema se comporta de manera semejante a un departamento de urgencias real.; Els serveis de salut són sistemes molt complexos, però d’alta importàancia, especialment en alguns moments crítics, a tot el món. Els departaments d’urgències poden ser una de les àrees més dinàmiques i canviables de tots els serveis de salut i alhora més vulnerables a aquests canvis. La millora d’aquests departaments es pot considerar un dels grans reptes que té qualsevol administrador d’un hospital i la simulació proveeix una manera d’examinar aquest sistema tan complex sense posar en perill els pacients que són atesos. L’objectiu d’aquest treball ha estat el modelat d’un departament d’urgències i el desenvolupament d’un simulador que implementa aquest model amb la finalitat d’explorar el comportament i les característiques de l’esmentat servei d’urgències. L’ús del simulador ofereix la possibilitat de visualitzar el comportament del model amb diferents paràmetres i servirà com a nucli d’un sistema d’ajuda a la presa de decisions que pugui ser usat en departaments d’urgències. El model s’ha desenvolupat amb tècniques de modelatge basat en agents (ABM) que permeten crear models funcionalment mé propers a la realitat que els models de cues o de dinàmiques de sistemes, en permetre la inclusió de la singularitat que implica el modelatge a nivell de les persones. Els agents del model presentat, descrits internament com màquines d’estats, representen a tot el personal del departament d’urgències i els pacients que usen aquest servei. Una anàlisi del model a través de la seva implementació en el simulador mostra que el sistema es comporta de manera semblant a un departament d’urgències real.; Healthcare services are complex, but very important systems throughout the world, especially so in certain critical moments. Emergency departments could be one of the most dynamic and changeable areas in healthcare and also the most vulnerable to change. The improvement of these emergency departments can be considered one of the great challenges which any hospital administrator has, and simulation provides a method to examine this complex system without putting the lives of the patients at risk. The objective of this work has been to model an emergency department and develop a simulator which implements this model, with the goal of exploring the behaviour and the characteristics of this emergency service. The use of this simulator offers the possibility of visualising the model’s behaviour with different parameters and will serve as the nucleus of a decision support system which can be used in an emergency department. The model has been developed using Agent-Based Modelling (ABM) techniques which permit the creation of models that are functionally closer to reality than models based on queue theory or system dynamics, allowing the inclusion of the individuality which modelling people implies. The presented model’s agents, described internally by state machines, represent all the department staff as well as the patients who use the service. An analysis of the model performed through the simulator implementation shows that the system behaves in a similar manner to a real emergency department. Fri, 01 Jan 2010 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97239 2010-01-01T00:00:00Z http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97238 Mejorando la robustez de aplicaciones frente a fallos transitorios Gramacho, João Computer chips implementation technologies evolving to obtain more performance are increasing the probability of transient faults. As this probability grows and on-chip solutions are expensive or tend to degrade processor performance, the efforts to deal with these transient faults in higher levels (such as the operating system or even at the application level) are increasing. Mostly, these efforts are trying to avoid silent data corruptions using hardware, software and hybrid based techniques to add redundancy to detect the errors generated by the transient faults. This work presents our proposal to improve the robustness of applications with source code based transformation adding redundancy. Also, our proposal takes account of the tradeoff between the improved robustness and the overhead generated by the added redundancy.; L'evolució de processadors a la recerca d'un major rendiment està augmentant la probabilitat de fallades transitòries. Al costat del creixement d'aquesta probabilitat, els esforços per fer front a tals fallades en tots els nivells (com el sistema operatiu o fins i tot a nivell d'aplicació) també estan en augment. Els esmentats esforços estan tractant d'evitar, sobretot, la corrupció silenciosa de dades. En aquest treball presentem la nostra proposta per a millorar la robustesa d'aplicacions basant-nos en canvis en el codi font de l'aplicació, inserint redundància de còmput, i tenint en compte la relació que existeix entre la redundància afegida i la sobrecàrrega generada en el temps d'execució de l'aplicació.; La evolución de procesadores en busca de un mayor rendimiento está aumentando la probabilidad de fallos transitorios. Junto al crecimiento de esta probabilidad, los esfuerzos para hacer frente a tales fallos en todos los niveles (como el sistema operativo o incluso a nivel de aplicación) también están en aumento. Dichos esfuerzos están tratando de evitar, sobre todo, la corrupción silenciosa de datos. En este trabajo presentamos nuestra propuesta para mejorar la robustez de aplicaciones basándonos en cambios en el código fuente de la aplicación, insertando redundancia de cómputo, y teniendo en cuenta la relación que existe entre la redundancia añadida y la sobrecarga generada en el tiempo de ejecución de la aplicación. Fri, 01 Jan 2010 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/97238 2010-01-01T00:00:00Z http://www.recercat.cat:80/handle/2072/12809 Efficient knowledge retrieval to calibrate input variables in forest fire prediction Wendt, Kerstin Forest fires are a serious threat to humans and nature from an ecological, social and economic point of view. Predicting their behaviour by simulation still delivers unreliable results and remains a challenging task. Latest approaches try to calibrate input variables, often tainted with imprecision, using optimisation techniques like Genetic Algorithms. To converge faster towards fitter solutions, the GA is guided with knowledge obtained from historical or synthetical fires. We developed a robust and efficient knowledge storage and retrieval method. Nearest neighbour search is applied to find the fire configuration from knowledge base most similar to the current configuration. Therefore, a distance measure was elaborated and implemented in several ways. Experiments show the performance of the different implementations regarding occupied storage and retrieval time with overly satisfactory results.; Los incendios forestales son una grave amenaza para seres humanos y para la naturalza desde el punto de vista ecológico, social y económico. Predecir su comportamiento usando simulaciones todavía da resultados poco fiables y sigue siendo una tarea desafiante. Trabajos más recientes, intentan calibrar variables de entrada, muchas veces imprecisas, aplicando técnicas de optimización como algoritmos genéticos. Para converger más rápido hacia soluciones más adecuadas, el algoritmo genético es guiado con conocimiento obtenido de fuegos históricos o sintéticos. Hemos desarrollado un método robusto y eficiente para almacenar y recuperar ese conocimiento. Aplicamos la búsqueda del vecino más cercano para encontrar la configuración del fuego más similar a la configuración actual dentro de la base de conocimiento. Para esto, hemos elaborado una función de distancia y la hemos implementado de diferentes maneras. Experimentos muestran el rendimiento de las distintas implementaciones considerando el almacenamiento ocupado y el tiempo de recuperación con resultados muy satisfactorios.; Els incendis forestals són una amenaça important tant pels homes com per a la natura des d'un punt de vista ecològic, social i econòmic. La predicció del comportament dels incendis forestals utilitzant simulació encara genera resultats poc fiables i, per tant, segueix essent un desafiament important. Aproximacions recents a aquest problema, intenten calibrar les variables d'entrada dels simuladors, les quals sovint presenten un grau important d'incertesa, utilitzant tècniques d'optimització com poden ser els Algoritmes Genètics (AG). Per tal de que la convergència dels AG a una solució bona sigui ràpida, l'AG es guia mitjançant el coneixement obtingut d'històrics d'incendis o focs sintètics. Per aquest treball s'ha desenvolupat un mètode eficient i robust d'emmagatzemament i recuperació del coneixement. El mètode anomenat Nearest Neighbour Search s'aplica per trobar la configuracióo guardada en la base de coneixements que més s'assembli a la configuracióo real de l'incendi. Per a tal efecte, s'ha desenvolupat una mètrica de distància la qual ha estat implementada de diferents formes alternatives. L'experimentació realitzada mostra resultats encoratjadors en el rendiment de les diferents implementacions tenint en compte l'emmagatzemament ocupat i el temps de recuperació de la informació. Tue, 01 Jan 2008 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/12809 2008-01-01T00:00:00Z http://www.recercat.cat:80/handle/2072/12808 Solució paral·lelitzada d'interpolació kriging amb ajust automatitzat del variograma Pesquer Mayos, Lluís El principal objectiu d'aquest treball és proporcionar una metodologia per a reduir el temps de càlcul del mètode d'interpolació kriging sense pèrdua de la qualitat del model resultat. La solució adoptada ha estat la paral·lelització de l'algorisme mitjançant MPI sobre llenguatge C. Prèviament ha estat necessari automatitzar l'ajust del variograma que millor s'adapta a la distribució espacial de la variable d'estudi. Els resultats experimentals demostren la validesa de la solució implementada, en reduir de forma significativa els temps d'execució final de tot el procés.; El principal objetivo de este trabajo es proporcionar una metodología para reducir el tiempo de cálculo del método de interpolación kriging sin pérdida de la calidad del modelo resultado. La solución adoptada ha sido la paralelización del algoritmo mediante MPI sobre lenguaje C. Previamente ha sido necesario automatizar el ajuste del variograma que mejor se adapta a la distribución espacial de la variable de estudio. Los resultados experimentales demuestran la validez de la solución implementada, al reducir de forma significativa los tiempos de ejecución finales del proceso completo.; The main objective of this work is to provide a methodology to reduce the time needed to calculate the kriging interpolation method without losing any quality of the resulting model. The solution adopted has been the algorithm parallelization by MPI on C language. Previously, it has been necessary to automate the variogram fitting that best suits the spatial distribution of the variable at study. The experimental results demonstrate the validity of the implemented solution, to significantly reduce the execution times of the entire process. Tue, 01 Jan 2008 00:00:00 GMT http://www.recercat.cat:80/handle/2072/12808 2008-01-01T00:00:00Z