Estudo da degradação do custo/capacidade de comunicação ao aplicar um algoritmo de application mapping para autômatos celulares mesh n-dimensionais em redes mesh bidimensionais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFESP |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/11600/63277 |
Resumo: | O objeto de estudo desta monografia é o mapeamento de autômatos celulares mesh n-dimensionais em uma rede mesh bidimensional, buscando a minimização da degradação da eficiência do custo/capacidade de comunicação pela queda da dimensionalidade do autômato ao ser mapeado em uma estrutura bidimensional. Autômatos celulares são capazes de resolver qualquer problema computável. Sua estrutura inerentemente paralela, porém, exige, para um mmelhor desempenho, que a implemente em hardware. A proposta deste trabalho é justamente a de responder qual a perda de qualidade da rede em relação à sua capacidade/custo de comunicação ao se mapear autômatos de qualquer dimensão em uma rede bidimensional, visto que assim costumam se configurar as estruturas de hardware. Após revisão bibliográfica, definiu-se que o projeto seria desenvolvido na plataforma Google Colaboratory e escrito em Python 3. Foram desenvolvidos algoritmos para gerar os autômatos n-dimensionais, transformá-los em grafos de tarefas para mapeá-los na rede mesh bidimensional por meio de algoritmo de application mapping. Com um estudo aprofundado, foi possível estabelecer um caminho claro de trabalho, entendendo mais sobre autômatos celulares, application mapping, além de entender como relacioná-los e como proceder para o desenvolvimento de um modelo útil em Python para o mapeamento e a sua análise de degradação. Como resultado final também foi possível inferir algumas recomendações para projetistas que buscam a implementação de autômatos celulares, visando a minimização da degradação da eficiência da rede quanto ao seu custo/capacidade de comunicação. |
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Estudo da degradação do custo/capacidade de comunicação ao aplicar um algoritmo de application mapping para autômatos celulares mesh n-dimensionais em redes mesh bidimensionaisStudy of the cost/capacity degradation of communication when applying an application mapping algorithm for n-dimensional mesh cellular automata in two-dimensional mesh networksAutômatos CelularesApplication MappingPythonGoogle ColaboratoryHardwareRedes MeshO objeto de estudo desta monografia é o mapeamento de autômatos celulares mesh n-dimensionais em uma rede mesh bidimensional, buscando a minimização da degradação da eficiência do custo/capacidade de comunicação pela queda da dimensionalidade do autômato ao ser mapeado em uma estrutura bidimensional. Autômatos celulares são capazes de resolver qualquer problema computável. Sua estrutura inerentemente paralela, porém, exige, para um mmelhor desempenho, que a implemente em hardware. A proposta deste trabalho é justamente a de responder qual a perda de qualidade da rede em relação à sua capacidade/custo de comunicação ao se mapear autômatos de qualquer dimensão em uma rede bidimensional, visto que assim costumam se configurar as estruturas de hardware. Após revisão bibliográfica, definiu-se que o projeto seria desenvolvido na plataforma Google Colaboratory e escrito em Python 3. Foram desenvolvidos algoritmos para gerar os autômatos n-dimensionais, transformá-los em grafos de tarefas para mapeá-los na rede mesh bidimensional por meio de algoritmo de application mapping. Com um estudo aprofundado, foi possível estabelecer um caminho claro de trabalho, entendendo mais sobre autômatos celulares, application mapping, além de entender como relacioná-los e como proceder para o desenvolvimento de um modelo útil em Python para o mapeamento e a sua análise de degradação. Como resultado final também foi possível inferir algumas recomendações para projetistas que buscam a implementação de autômatos celulares, visando a minimização da degradação da eficiência da rede quanto ao seu custo/capacidade de comunicação.The object of study of this monograph is the mapping of mesh n-dimensional cellular automata into a two-dimensional mesh network, seeking to minimize the degradation of cost efficiency/communication capacity due to the drop in the dimensionality of the automaton when being mapped to a two-dimensional structure. Cellular automata are capable of solving any computable problem. Its inherently parallel structure, however, requires, for best performance, that you implement it on hardware. The purpose of this work is precisely to answer what is the loss of quality of the network in relation to its communication capacity/cost when mapping automata of any dimension in a two-dimensional network, since that is how the hardware structures are usually configured. . After reviewing the literature, it was decided that the project would be developed on the Google Collaborative platform and written in Python 3. Algorithms were developed to generate the n-dimensional automata, transforming them into task graphs to map them to the two-dimensional mesh network by means of the application mapping algorithm. With an in-depth study, it was possible to establish a clear path of work, understanding more about cellular automata, application mapping, as well as understanding how to relate them and how to proceed with the development of a useful model in Python for mapping and its degradation analysis. As a final result, it was also possible to infer some recommendations for designers who seek to implement cellular automata, aiming to minimize the degradation of network efficiency in terms of its cost/capacity of communication.Não recebi financiamentoUniversidade Federal de São PauloOliveira, Tiago de [UNIFESP]Poldi, Kelly Cristina [UNICAMP]http://lattes.cnpq.br/6287385590475445http://lattes.cnpq.br/8390665307472965http://lattes.cnpq.br/3489878763816640Pereira, Júlia Wotzasek [UNIFESP]2022-03-03T13:19:44Z2022-03-03T13:19:44Z2021-12-16info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion85 f.application/pdfhttps://hdl.handle.net/11600/63277porSão José dos Campos, SPinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-07-26T18:07:17Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/63277Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-07-26T18:07:17Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false |
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