“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 16807
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Ciência da computação |
| Setor | Departamento de Informática |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Olavo Alves Barros Silva |
| Orientador | RICARDO DOS SANTOS FERREIRA |
| Outros membros | Caio Von Rondow Morais |
| Título | Simulated Annealing e exploracao de arquiteturas reconfiguráveis para Redes de Regulação Genética |
| Resumo | Neste trabalho investigamos o uso da metaheurística de têmpera simulada (Simulated Annealing) e de arquiteturas diversificadas no mapeamento de Redes de Regulação Genética (GRN) em circuitos integrados reconfiguráveis e de alto desempenho (FPGA). Nosso objetivo é reduzir o custo do pior caso de mapeamento dos grafos das redes nos FPGAs, e ainda explorar arquiteturas heterogêneas que possuem um custo de construção menor que arquiteturas já existentes e que mantenham as piores distâncias entre dois nós encontrados nessas últimas. Como metodologia, produzimos alterações no algoritmo de otimização e diversificamos as arquiteturas, verificando os novos resultados encontrados para 1000 execuções do algoritmo, em 21 redes diferentes. Em relação às arquiteturas, foram utilizadas três homogêneas: 1) malha: arquitetura em que cada nó é conectado aos seus vizinhos diretos na horizontal e vertical, tendo como grau de entrada e saída máximos quatro arestas; 2) 1-hop: além das conexões existentes na arquitetura de malha, nesta há conexões entre um nó e seu vizinho que antes possuía distância dois, tendo como grau máximo oito arestas; e 3) chess: arquitetura que mescla as duas primeiras, na qual os nós ímpares possuem as conexões semelhantes aos da mesh e os pares são iguais aos da 1-hop. Além disso, foram usadas arquiteturas heterogêneas, que variam e dimensionalidade e densidade de conexões. Sobre a têmpera simulada, desenvolvemos modificações nas heurísticas de cálculo do custo das distâncias entre dois nós mapeados, a fim de guiar o algoritmo para evitar escolhas que geram um custo maior, usando quatro abordagens diferentes: 1) cálculo linear das distâncias: para cada aresta pertence no caminho entre dois nós mapeados, há um acréscimo de 1 no custo; 2) cálculo polinomial: o incremento é dado pelo número de arestas ao quadrado ; 3) exponencial: neste o número de arestas no caminho entre os dois nós é usado como expoente para o incremento do custo; e 4) cálculo usando função por partes: dado um valor limiar, caminhos maiores que ele são penalizados com um custo proporcional ao tamanho da rede que está sendo mapeada. Como resultados parciais, a alteração da dimensão das arquiteturas, estabelecendo retângulos ao invés de quadrados perfeitos, demonstrou uma melhora nos resultados; ainda, usando outras abordagens para o cálculo do custo foi percebido uma alteração positiva, principalmente dentro da arquitetura mesh. Espera-se, ainda, ao alterar a densidade de conexões da arquitetura, que seja possível encontrar resultados semelhantes aos das estruturas homogêneas mais ricas, como a 1-hop, abaixando o custo na construção de tais circuitos. |
| Palavras-chave | Machine Learning, Redes de Regulação Genética, mapeamento de grafos |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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