Dissertação

{pt_PT=Uso de Pocessadores gráficos em simulaçôes baseadas em agentes - Heatbugs} {} CONFIRMED

{pt=A modelação baseada em agentes (MBA) é um paradigma de programação e simulação. Trata-se de uma abordagem ascendente (bottom-up), em que agentes interactivos constituem os blocos básicos de construção. No entanto, os MBAs devem passar por um processo de implementação e verificação independente para obter credibilidade, e onde diferentes replicações de um MBA devem fornecer resultados estatisticamente semelhantes. Contudo a realidade é bem diferente e frequentemente observamos muitas replicações de um dado modelo a apresentarem resultados diferentes. Isso pode acontecer porque os MBAs são muito sensíveis aos detalhes de implementação, e a inexistência de descrições completas e formais do modelo geralmente deixa aos pesquisadores o ônus de criar implementações baseadas em interpretações pessoais do modelo. Neste trabalho apresentamos uma descrição completa do modelo Heatbugs baseado em sua implementação NetLogo. Para consegui-lo, usamos o protocolo ODD (Overview, Design concepts, Details), o que nos permite formalizar o modelo para que futuras replicações independentes sejam capazes de produzir resultados semelhantes. Além disso, fornecemos análises de resultados para desempenho e alinhamento estatístico para duas réplicas de modelos de Heatbugs: 1) uma implementação de CPU de thread única em C; e, 2) uma implementação paralela da GPU no OpenCL., en=Agent-based modeling (ABM) is a programming and simulation paradigm. It is a bottom up approach where interacting agents are its basic building blocks. However ABMs must undergo a process of independent implementation and verification to achieve credibility, where different replications of an ABM should provide statistical similar results. Yet the reality is quite different and too often we observe many replications of a given model presenting wildly different results. This may happen because ABMs are very sensitive to implementation details, and the lack of a complete and formal model descriptions often leaves researchers with the burden of creating implementations based on personal interpretations of the model. In this work we provide a complete description of the Heatbugs model based on its NetLogo implementation. To accomplish this we use the ODD (Overview, Design concepts, Details) protocol, which allows us to formalize the model so that future independent replications are able to yield similar results. In adition we provide results analysis for performance and statistical alignment for two Heatbugs model replications: 1) a single threaded CPU implementation in C; and, 2) a parallel GPU implementation in OpenCL. }
{pt=Heatbugs, MBA, protocolo ODD, simulação em GPU, OpenCL, alinhamento de modelos, en=Heatbugs, ABM, ODD protocol, GPU simulation, OpenCL, model alignment}

Novembro 7, 2018, 10:30

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Maria Carvalho Pereira Fernandes Fachada

Universidade Lusófona

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Agostinho Cláudio da Rosa

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Associado