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[Abstract] Stencil computations are very common in scientific codes. Heterogeneous systems achieve good results solving these problems, but their programming is complex because of the ghost regions required in multi-device implementations and the difficulty to properly exploit their hardware. The Heterogeneous Programming Library (HPL) is a recent framework that improves the programmability of heterogeneous devices. This paper describes two extensions of HPL focused on stencil computations. The first one allows to automatically update the ghost regions they involve. The second one automates the implementation of the computational kernels of these algorithms. In our evaluation, the first mechanism reduces on average the number of lines of code and the Halstead programming effort of the host code of comparable HPL baselines by 34% and 64.2%, respectively, while the second contribution reduces these metrics by 72% and 79% in the computational kernels, respectively. Also, the first technique has negligible performance overheads, while the second one matches the performance of manually developed kernels. As an added benefit, the facilitation of the development of these codes thanks to these techniques helps programmers experiment with optimizations suited for this applications such as the ghost cell expansion technique, which provides speedups of up to 13% in our experiments. Ministerio de Economía y Competitividad de España; TIN2013-42148-P Ministerio de Economía y Competitividad de España; TIN2016-75845-P Xunta de Galicia; ED431G/01

This special issue contributes to this promising field with extended and carefully reviewed versions of selected papers from two workshops, namely the 2nd Minisymposium on GPU Computing, which was held as part of the 9th International Conference on Parallel Processing and Applied Mathematics (PPAM 2011) in Torun (Poland); and the Workshop on Exploitation of Hardware Accelerators (WEHA 2011), which was held in conjunction with The 2011 International Conference on High Performance Computing & Simulation in Istanbul (Turkey). Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

[Abstract] This work presents cost-effective multi-graphics processing unit (GPU) parallel implementations of a finite-volume numerical scheme for solving pollutant transport problems in bidimensional domains. The fluid is modeled by 2D shallow-water equations, whereas the transport of pollutant is modeled by a transport equation. The 2D domain is discretized using a first-order Roe finite-volume scheme. Specifically, this paper presents multi-GPU implementations of both a solution that exploits recomputation on the GPU and an optimized solution that is based on a ghost cell decoupling approach. Our multi-GPU implementations have been optimized using nonblocking communications, overlapping communications and computations and the application of ghost cell expansion to minimize communications. The fastest one reached a speedup of 78 × using four GPUs on an InfiniBand network with respect to a parallel execution on a multicore CPU with six cores and two-way hyperthreading per core. Such performance, measured using a realistic problem, enabled the calculation of solutions not only in real time but also in orders of magnitude faster than the simulated time.Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

[Resumen] El principal cuello de botella que limita las tasas de computación que pueden alcanzar los sistemas actuales radica en la diferencia creciente de velocidad entre el procesador y las memorias, Para responder a este problemas se ha dotado a los computadores de una jerarquía de niveles de memoria donde los niveles más cercanos al procesador, las memorias caché, juegan un papel fundamental. Las aproximaciones más típicas para el estudio de estas memorias, las simulaciones guiadas por trazas y la monitorización hardware, tienen problemas de flexibilidad y de requerimientos de tiempos de computación elevados, además de dar poco información sobre el comportamiento de los programas. Una tercera técnica, el modelado analítico, supera esto problemas pero tradicionalmente, ha sido poco precisa. En esta tesis proponemos una serie de técnicas, para el modelo analítico del comportamiento de estas memorias. Realizamos un desarrollo sistemático y modular que posibilita su aplicación uncódigo cualquiera siguiendo metodos bien estructurados. Además, soportamos patrones de acceso tantos regulares como irregulares, habiendo sido estos últimos muy poco estudiados hasta la fecha, a pesar de revestir un gran interés por su complejidad y su efecto negativo sobre el rendimiento del sistema. Ilustramos nuestra técnica aplicándose a una serie de códigos típicos que incluyen patrones irregulares siguiendo un orden de complejidad creciente. Así mismo demostramos tanto la utilidad (al proponer mejoras en los códigos o las memorias) como la precisión del modelo. Esta última es mucho mayor que la de los modelos analíticos del comportamiento de memorias propuestas hata el momento, pese a que modelamos códigos mucho más complejos que los empleados en la bibliografía.

El EEES (Espacio Europeo de Educación Superior) concede un mayor protagonismo a la evaluación continua del alumnado frente a las tradicionales pruebas finales escritas. Esto supone un importante reto para el profesorado, que debe realizar un seguimiento del trabajo de un gran número de alumnos. La utilización de herramientas TIC (Tecnologías de la Información y las Comunicaciones) en este proceso cobrará un creciente protagonismo, pero es necesario definir qué herramientas serán utilizadas y cómo se integrará su uso en la dinámica educativa. En la enseñanza y en el ejercicio de la ingeniería informática es muy común el uso de sistemas de control de versiones (SCV) como apoyo al desarrollo de software. Estos sistemas permiten registrar las distintas versiones de un programa, junto con anotaciones sobre los cambios introducidos en cada versión. Este trabajo propone la utilización de un sistema de control de versiones (SCV) como método complementario de evaluación del aprendizaje del alumno por parte del profesorado, definiendo su integración en unas prácticas.

Este artículo describe dos herramientas informáticas para la organización de laboratorios de prácticas y el acceso a la información de calificaciones, y recoge la experiencia en la aplicación de las mismas. La primera permite usar el correo electrónico para que los alumnos se apunten en los grupos de prácticas y obtengan las notas de sus evaluaciones de forma automatizada. La segunda consiste en el uso de formularios web que permiten ponerse de acuerdo a alumnos a los que no les conviene el horario de prácticas que se les ha asignado por defecto, de forma que puedan intercambiarse. Ambas tienen como ventaja frente a otras herramientas no requerir la instalación y mantenimiento de un portal web y el software que suele conllevar. Comentarios informales, en el caso de la primera herramienta, y una encuesta, en el caso de la segunda, demuestran la valoración positiva de las mismas por parte del alumnado.

[Resumen] En este proyecto se ha elaborado una aplicación Web destinada al colectivo de usuarios que desean o necesitan saber información relacionada con citas de revistas de artículos científicos. Dada la gran cantidad de datos que existen por la red y la dificultad para realizar un análisis de forma rápida, reunir la información resulta un tanto tedioso y complejo. Con esta nueva aplicación que integra datos de diversas fuentes de forma transparente al usuario, se intenta ofrecer un modo de uso sencillo y rápido de trabajar. La idea principal es un sistema que permita al usuario buscar autores según su nombre y apellidos, para posteriormente observar sus datos y trabajar con ellos. La aplicación permitirá filtrar por diversos criterios de forma que se pueda observar los datos que se necesiten y no siempre los datos globales. También proporcionará la posibilidad de descargar los datos en formato CSV, facilitando de este modo las consultas y operaciones sobre el dato, cuando es necesario profundizar más en él de lo que una interfaz pueda permitir. Como la mayoría de las aplicaciones Web, cubrirá las típicas necesidades como son registro para información personalizada, atajos a perfiles de autores mediante el uso de favoritos, etc. El conjunto de datos utilizados vendrá de Scopus, Web of Science, Google Scholar y GGS, consiguiendo una amplia cobertura independientemente de la información que tenga el autor buscado. Algunas de estas fuentes de datos serán accedidas mediante una API o mediante técnicas de extracción de información, y otras mediante el uso de documentos locales. La propuesta trata de conseguir que esta integración de datos sea abstracta al usuario, ofreciendo toda la información unificada. La aplicación se implementó en un PC con prestaciones estándar, con sistema operativo Linux, y fue desarrollada con varios lenguajes de programación (Python, HMTL y JavaScript) sobre el Framework Django. Traballo fin de grao (UDC.FIC). Enxeñaría informática. Curso 2018/2019

[Resumen] El rendimiento de las jerarquías de memoria, en las cuales la caché juega un papel fundamental, es crítico en los computadores de proposito general actuales y en los sistemas embebidos, debido al creciente problema del cuello de botella del sistema de memoria. Desafortunadamente, el comportamiento de la caché es muy inestable y difícil de predecir. Esto es especialmente cierto en presencia de patrones de acceso irregulares, los cuales exhiben poca localidad. Tales patrones son muy comunes por ejemplo en aplicaciones en las cuales algunas referencias están afectadas por sentencias condicionales o en las que el almacenamiento comprimido de matrices dispersas da lugar a la aparición de indirecciones. SIn embargo, el comportamiento caché en presencia de patrones de acceso irregulares no ha sido estudiado ampliamente. En esta tesis presentamos extensiones de una técnica de modelado analítico sistemático basadas en PMEs (Ecuaciones probabilísticas de fallos) que permiten el análisis automático del comportamiento caché para códigos que incluyen sentencias condicionales cuyo valor de verdad puede no ser determinable en tiempo de compilación y códigos con referencias irregulares debidas a indirecciones, respectivamente. El modelo genera predicciones muy precisar a pesar de la irregularidad y tiene un bajo coste computacional siendo el primer modelo que reune estas dos características capaz de analizar automáticamente esta clase de códigos. Estas propiedades convierten al modelo en adecuado para servir de guía en optimizaciones del compilador. La extensión del modelo para códigos irregulares con indirecciones ha sido integrada en el compilador XARK, un compilador orientado al reconocimiento automático de kernels en aplicaciones científicas. Mostramos como explotar las potentes capacidades de extracción de información de este compilador para permitir el modelado automático de códigos científicos basados en bucles.