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1 Exploração de Paralelismo nos Paradigma de Software Porto Alegre, outubro de 2001 por Jorge Luis Victória Barbosa.

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1 1 Exploração de Paralelismo nos Paradigma de Software Porto Alegre, outubro de 2001 por Jorge Luis Victória Barbosa

2 2 Sumário 1 – Paradigmas de Software 2 – Modelos para exploração do paralelismo 3 – Paralelismo Implícito e Explícito 4 – Paralelismo nos paradigmas de software 5 – Multiparadigma 6 – Holoparadigma 7 – Conclusões

3 3 1 – Paradigmas de Software

4 4 1 – Paradigmas de Software Realidade

5 5 1 – Paradigmas de Software Realidade Domínio

6 6 1 – Paradigmas de Software Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem

7 7 1 – Paradigmas de Software Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem Gap Semântico

8 8 1 – Paradigmas de Software Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem Gap Semântico Paradigma Convencional Paradigma em Lógica Paradigma Funcional Paradigma Orientado a Objetos Paradigma Orientado a Agentes

9 9 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo

10 10 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998)

11 11 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação

12 12 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização

13 13 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização 2) Suporte à metodologia para desenvolvimento de software

14 14 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização 2) Suporte à metodologia para desenvolvimento de software 3) Independência da arquitetura

15 15 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização 2) Suporte à metodologia para desenvolvimento de software 3) Independência da arquitetura 4) Facilidade de compreensão

16 16 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização 2) Suporte à metodologia para desenvolvimento de software 3) Independência da arquitetura 4) Facilidade de compreensão 5) Garantia de desempenho

17 17 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Propriedades Ideais (Skillicorn e Talia, 1998) 1)Facilidade de programação -Decomposição -Mapeamento -Comunicação -Sincronização 2) Suporte à metodologia para desenvolvimento de software 3) Independência da arquitetura 4) Facilidade de compreensão 5) Garantia de desempenho 6) Medidas de custo

18 18 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração

19 19 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera

20 20 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera 2) Paralelismo explícito, mas decomposição implícita -Concurrent Prolog

21 21 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera 2) Paralelismo explícito, mas decomposição implícita -Concurrent Prolog 3) Paralelismo e decomposição explícitos, mas mapeamento, comunicação e sincronização são implícitas

22 22 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera 2) Paralelismo explícito, mas decomposição implícita -Concurrent Prolog 3) Paralelismo e decomposição explícitos, mas mapeamento, comunicação e sincronização são implícitas 4) Paralelismo, decomposição e mapeamento explícitos, mas comunicação e sincronização implícitos - Linda e Compositional C++

23 23 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera 2) Paralelismo explícito, mas decomposição implícita -Concurrent Prolog 3) Paralelismo e decomposição explícitos, mas mapeamento, comunicação e sincronização são implícitas 4) Paralelismo, decomposição e mapeamento explícitos, mas comunicação e sincronização implícitos - Linda e Compositional C++ 5) Paralelismo, decomposição, mapeamento, comunicação explícitos, mas sincronização explícita - Atores, Emerald e Concurrent Smalltalk

24 24 2 – Modelos para Exploração do Paralelismo Classificação baseada em níveis de abstração 1) Abstração completa do paralelismo - Opera 2) Paralelismo explícito, mas decomposição implícita -Concurrent Prolog 3) Paralelismo e decomposição explícitos, mas mapeamento, comunicação e sincronização são implícitas 4) Paralelismo, decomposição e mapeamento explícitos, mas comunicação e sincronização implícitos - Linda e Compositional C++ 5) Paralelismo, decomposição, mapeamento, comunicação explícitos, mas sincronização explícita - Atores, Emerald e Concurrent Smalltalk 6) Tudo explícito - PVM, MPI, SR e Concurrent C

25 25 3 – Paralelismo Explícito e Implícito

26 26 3 – Paralelismo Explícito e Implícito Paralelismo Explícito: Detecção do paralelismo pelo usuário Paralelismo Implícito: Detecção automática do paralelismo

27 27 3 – Paralelismo Explícito e Implícito Paralelismo Explícito: Detecção do paralelismo pelo usuário Paralelismo Implícito: Detecção automática do paralelismo Paralelismo Explícito - Linguagem com mecanismos para controle do paralelismo - Usuário utiliza seu conhecimento empírico - Possível exploração inadequada - Paralelismo é difícil para seres humanos - Menor complexidade dos compiladores

28 28 3 – Paralelismo Explícito e Implícito Paralelismo Explícito: Detecção do paralelismo pelo usuário Paralelismo Implícito: Detecção automática do paralelismo Paralelismo Explícito - Linguagem com mecanismos para controle do paralelismo - Usuário utiliza seu conhecimento empírico - Possível exploração inadequada - Paralelismo é difícil para seres humanos - Menor complexidade dos compiladores Paralelismo Implícito - Linguagem não contém mecanismos para controle do paralelismo - Usuário não se envolve - Aumenta a portabilidade - Aproveitamento dos programas já existentes

29 29 4 – Paralelismo nos Paradigmas

30 30 4 – Paralelismo nos Paradigmas Convencional - Dependências de dados - Dependências de controle - Paralelismo explícito

31 31 4 – Paralelismo nos Paradigmas Convencional - Dependências de dados - Dependências de controle - Paralelismo explícito Lógica - Paralelismo E - Paralelismo OU

32 32 4 – Paralelismo nos Paradigmas Convencional - Dependências de dados - Dependências de controle - Paralelismo explícito Lógica - Paralelismo E - Paralelismo OU Funcional - Resolução de funções

33 33 4 – Paralelismo nos Paradigmas Convencional - Dependências de dados - Dependências de controle - Paralelismo explícito Lógica - Paralelismo E - Paralelismo OU Funcional - Resolução de funções Orientação a Objetos - Inter-objetos - Intra-objetos

34 34 4 – Paralelismo nos Paradigmas Semântica paralela nos paradigmas Realidade Domínio

35 35 4 – Paralelismo nos Paradigmas Semântica paralela nos paradigmas Modelo em Lógica Modelagem em Lógica: Paralelismo E e OU Realidade Domínio

36 36 4 – Paralelismo nos Paradigmas Semântica paralela nos paradigmas Modelo em Lógica Modelo Orientado a Objetos Modelagem em Lógica: Paralelismo E e OU Modelagem Orientada a Objetos: Paralelismo Intra e Inter Objetos Realidade Domínio

37 37 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade

38 38 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio

39 39 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio Fontes de Paralelismo

40 40 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio Modelagem Subliminar do paralelismo Fontes de Paralelismo Modelo Computacional

41 41 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem Subliminar do paralelismo Fontes de Paralelismo Implícito

42 42 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem Subliminar do paralelismo Execução Paralela Exploração automática do paralelismo Fontes de Paralelismo Implícito

43 43 4 – Paralelismo nos Paradigmas Fontes de paralelismo na Realidade Realidade Domínio Modelo Computacional Modelagem Subliminar do paralelismo Execução Paralela Exploração automática do paralelismo Semântica Paralela Fontes de Paralelismo Implícito

44 44 5 – Multiparadigma

45 Multiparadigma Desenvolvimento Funcional Desenvolvimento em Lógica Orientação a Objetos

46 Multiparadigma Orientação a Objetos Desenvolvimento Funcional Desenvolvimento em Lógica Paradigmas Básicos

47 Multiparadigma Desenvolvimento Funcional Desenvolvimento em Lógica Novos Modelos Paradigmas Básicos Orientação a Objetos

48 Multiparadigma OLI (Object Logic Integration) OWB (Object With Brain) I+ DLO (Distributed Logic Objects) ETA (Everything buT Assignment) G Oz Exemplos

49 49 6 – Holoparadigma

50 Holoparadigma Descrição: Novo paradigma de desenvolvimento de software Semântica simples e distribuída Suporte à exploração automática da distribuição

51 Holoparadigma Descrição: Novo paradigma de desenvolvimento de software Semântica simples e distribuída Suporte à exploração automática da distribuição Modelo: Ente 1... História Ente 2Ente n Invocação Implícita Invocação Explícita Blackboard

52 Holoparadigma História Nível 0 Nível 1 Nível 2 Organização:

53 Holoparadigma Áreas de pesquisa: Sistemas Distribuídos Arquitetura de Software Multiparadigma Grupos Mobilidade DSM (Distributed Shared Memory)

54 54 7 – Conclusões

55 Conclusões O que são paradigmas de software?

56 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998)

57 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998) Paradigmas não convencionais facilitam paralelismo implícito

58 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998) Paradigmas não convencionais facilitam paralelismo implícito Quais são as fontes de paralelismo existentes na Realidade?

59 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998) Paradigmas não convencionais facilitam paralelismo implícito Quais são as fontes de paralelismo existentes na Realidade? Multiparadigma é uma tendência

60 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998) Paradigmas não convencionais facilitam paralelismo implícito Quais são as fontes de paralelismo existentes na Realidade? Multiparadigma é uma tendência Paralelismo + Multiparadigma é uma tendência

61 Conclusões O que são paradigmas de software? Artigo interessante Skillicorn e Talia (1998) Paradigmas não convencionais facilitam paralelismo implícito Quais são as fontes de paralelismo existentes na Realidade? Multiparadigma é uma tendência Paralelismo + Multiparadigma é uma tendência Holoparadigma em desenvolvimento


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