Workflows paramétricos para aplicações do método dos elementos finitos em ambientes paralelos heterogêneos

• Autor(a) principal: Silva, Vinícius Bueno da
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
• Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/1908
• topic: Fluxo de Trabalho; Workflow; Programação Paralela (Computação); Parallel Programming (Computer Science); Método dos Elementos Finitos; Finite Element Method

O objetivo geral deste trabalho ´e o desenvolvimento de um sistema de workflows param´etricos para aplicac¸ ˜oes do m´etodo dos elementos finitos (MEF) em ambientes paralelos heterogˆeneos. Um workflow ´e um processo definido por um conjunto de atividades que executam sequencialmente e/ou em paralelo e que podem produzir, transformar ou consumir dados. O fluxo de execuc¸ ˜ao de um workflow ´e definido por canais que ligam uma porta de sa´ıda de uma atividade de origem a uma porta de entrada de outra atividade de destino. Por um canal podem trafegar dados ou um sinal de controle da atividade de origem `a de destino, indicando que a ´ultima pode iniciar sua execuc¸ ˜ao. Um workflow param´etrico ´e um modelo no qual uma ou mais atividades s˜ao argumentos de tipo do workflow. No sistema proposto, workflows podem ser gerados a partir de um workflow param´etrico definindo-se quais s˜ao os tipos de atividades correspondentes a cada um dos dos argumento de tipo do modelo. O sistema ´e escrito em C++ e constitu´ıdo de trˆes componentes principais: uma interface gr´afica atrav´es da qual o usu´ario pode interativamente criar, modificar, armazenar e executar workflows; um motor que atua como uma m´aquina virtual paralela respons´avel pela execuc¸ ˜ao de workflows; e uma biblioteca de atividades primitivas que representam os principais blocos b´asicos de construc¸ ˜ao de um programa, tais como sentenc¸as de selec¸ ˜ao, repetic¸ ˜ao, desvio e express˜oes. Embora possa ser destinado a outros tipos de aplicac¸ ˜ao, o projeto do sistema foi voltado para especificac¸ ˜ao de programas de an´alise num´erica via MEF baseados em um arcabouc¸o cujos componentes de software foram desenvolvidos pelo Grupo de Visualizac¸ ˜ao, Simulac¸ ˜ao e Jogos Digitais da FACOM–UFMS. Tal arcabouc¸o, em conjunto com o sistema de workflows param´etricos proposto neste trabalho, permitem a gerac¸ ˜ao interativa e visual de aplicac¸ ˜oes de simulac¸ ˜ao via MEF e sua execuc¸ ˜ao em ambientes paralelos formados por CPUs de v´arios n´ucleos e uma ou mais unidades de processamento gr´afico (GPUs).