Metodologia para processamento distribuído com aplicação em representação polinomial de superfícies

Abstract

Pesquisas em diversas áreas do conhecimento estão envolvendo cada vez mais informações a serem processadas e demandam mais poder computacional para processar tais informações. Por esta razão, a área de Processamento Distribuído é uma área fundamental por possibilitar que grandes demandas de poder de processamento sejam supridas. Com base neste fato, o presente trabalho propõe uma metodologia para distribuição de processamento através da Internet utilizando computação voluntária. A distribuição de processamento através da Internet possibilita que o processamento seja distribuído para um grande número de máquinas. A computação voluntária possibilita que o processamento seja distribuído entre máquinas de voluntários que desejam colaborar com um determinado projeto. Estes dois fatos tornam possível o desenvolvimento de sistemas de distribuição de processamento viáveis em termos de custo e desempenho. O objetivo da metodologia é facilitar o desenvolvimento de sistemas de distribuição de processamento. A metodologia proposta foi utilizada em um estudo de caso desenvolvido para representação de relevo através de polinômio bidimensional, um problema real que demanda grande poder de processamento originado pelos cálculos necessários para estimar os coeficientes do polinômio. Neste estudo de caso, a metodologia se mostrou eficiente ao descrever todas as funcionalidades necessárias para implementar o sistema e robusta no momento da execução. A metodologia a ser proposta aborda uma classe de problema chamada Bag-of-Tasks. Problemas do tipo Bag- of-Tasks podem ser subdivididos em subproblemas e estes podem ser resolvidos de forma distribuída e independente. A comunicação entre os componentes do sistema é feita através da API do sistema operacional chamada socket.

Researches in several areas are using more and more processing information which demand more computational power to process such information. For this reason Distributed Processing is a fundamental area to make possible and supply this great demand of processing. Based on this fact, the present work proposes a methodology for processing distribution, through the Internet, using volunteer computing. The processing distribution through the Internet guarantees that processing is distributed for a great number of machines. The volunteer computing guarantees that the processing is distributed among volunteers' machines that want collaborate with a certain project. These two facts turn possible and viable system development of processing distribution in terms of cost and efficiency. The objective of the methodology is to facilitate the system development of processing distribution. The proposed methodology was used in a case study developed in this work. The objective of the case study is to implement the methodology to solve a real problem of processing demand. This selected problem is related with the relief representation through a two-dimensional polynomial. The processing demand is originated by the necessary calculations to esteem the coefficients of such a polynomial. In this case study, the methodology was shown efficient when describing all of the necessary functionalities to implement the system and robust in the moment of its execution. The proposed methodology is based in a problem class called Bag-of-Tasks. Problems of Bag-of-Tasks type can be subdivided in smaller problems and these can be solved in a distributed and independent way. The communication among the components of the system is through API of the operating system called socket.