experiência e evolução do mestrado ao pós-doutorado e temas de … · 2013-04-23 · cloud...
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Cloud computing e pos-graduacao
Experiencia e evolucao do mestrado ao pos-doutorado etemas de pesquisa
Luiz Fernando [email protected]
1Instituto de Computacao - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 1 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Agenda
Agenda
1 Introducao
2 Instituto de Computacao
3 Mestrado
4 Doutorado
5 Doutorado sanduıche
6 Pos-doutorado
7 Temas de pesquisa
8 Conclusao
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 2 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Introducao
Objetivos
Apresentacao – IC/LRC.
Visao geral do progresso da pesquisa.
Iniciacao cientıfica → mestrado → doutorado → pos-doutorado.
Minha visao atual dos meus Erros / Acertos durante a pos.
Topicos de pesquisa.
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Cloud computing e pos-graduacao
Introducao
Historico
2000-2003 – Graduacao: Ciencia da Computacao – DInf - UFPR.
2004-2006 – Mestrado: Ciencia da Computacao – IC/UNICAMP.
2006-2010 – Doutorado: Ciencia da Computacao – IC/UNICAMP.
2010-2012 – Pos-doutorado: Ciencia da Computacao – IC/UNICAMP.
2012-2046+ – Professor no IC/UNICAMP.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Instituto de Computacao
Pos: ∼ 44 professores(+ colaboradores).
Formados:∼ 687 mestres∼ 137 doutores
Atualmente:∼ 150 de mestrado∼ 130 de doutorado∼ 13 pos-docs.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Instituto de Computacao
Teoria da Computacao
Algoritmos e otimizacao.Bioinformatica / biologia computacional.Grafos e combinatoria.
Engenharia da Informacao
Computacao visual.Inteligencia artificial.Sistemas de informacao.
Sistemas de Computacao
Projeto de sistemas de computacao.Seguranca e criptografia aplicada.Redes de Computadores.Sistemas Distribuıdos.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Laboratorio de Redes de Computadores - LRC.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Laboratorio de Redes de Computadores - LRC.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Laboratorio de Redes de Computadores - LRC.
13 alunos de mestrado.
10 alunos de doutorado.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
LRC - Areas de pesquisa.
Grades e nuvens.
Servicos de vıdeo.
Mobilidade.
Internet do futuro.
Governanca eletronica.
Redes opticas.
Redes sem fio.
Protocolos de internet.
Modelagem e controle de trafego.
Gerencia de redes.
Middleware.
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Academia
Depois de formado, por que escolher a academia?
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Cloud computing e pos-graduacao
Instituto de Computacao
Academia
Depois de formado, por que escolher a academia?
Flexibilidade de horario?Nao ter chefe?Nao conseguirei emprego em empresas?Ficar rico?Trabalhar com o que quiser?Porque assim voce nao trabalha, so estuda?Estabilidade com a bolsa?Estabilidade com o emprego no futuro?Porque gosta?Para ser chamado de doutor?
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado
Outra universidade.
Orientador.
Outro tema.
Disciplinas genericas.
Disciplinas especıficas.
Nao pedir bolsa FAPESP.
2 anos.
Publicacao nacional.
Publicacao internacional.
Periodico.
Trabalho individualizado.
Formalismo.
PED.
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Organizacao do trabalho
Codigo sob-demanda.
Repositorio / controle de versao (SVN, google code)
Resultados.
Scripts.
Bibliografia (Mendeley, redes sociais – ResearchGate / Academia.edu/ ORCID).
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Organizacao do tempo
Graficos versus dados brutos.
Orientado a deadlines.
10/16 semana de ∼ 6 dias.
Procrastinacao.
Xadrez.
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Resultados
Dados complexos.
Graficos simples.
Metodologia.
Simulacao.
Resultados praticos e/ou dados de entrada reais.
Metricas (da bibliografia).
Analise superficial.
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Tema
Grades computacionais.
Escalonamento.
Workflow.
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Alguns resultados
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
ControladoresComunic. Alta
Sem ControladoresComunic. Alta
ControladoresComunic. Média
Sem ControladoresComunic. Média
ControladoresComunic. Baixa
Sem ControladoresComunic. Baixa
Núm
ero
de m
elho
res
esca
lona
men
tos
Número de melhores escalonamentos
HEFTPCH
CPOPEmpates 1
Empates 2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ComunicaçãoAlta
ComunicaçãoMédia
ComunicaçãoBaixa
Ove
rhea
d
Overheads
HEFT PCH CPOP
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Cloud computing e pos-graduacao
Mestrado
Mestrado - Alguns resultados
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
ControladoresComunic. Alta
Sem ControladoresComunic. Alta
ControladoresComunic. Média
Sem ControladoresComunic. Média
ControladoresComunic. Baixa
Sem ControladoresComunic. Baixa
SLR
SLRs
HEFT PCH CPOP
0
0.5
1
1.5
2
2.5
ControladoresComunic. Alta
Sem ControladoresComunic. Alta
ControladoresComunic. Média
Sem ControladoresComunic. Média
ControladoresComunic. Baixa
Sem ControladoresComunic. Baixa
Spee
dup
Speedups
HEFT PCH CPOP
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Vazao de trabalho
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado
Mesma universidade.
Mesmo orientador.
Mesmo tema.
Disciplinas especıficas.
Pedir bolsa FAPESP.
4 anos.
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado
Periodicos e participacao em conferencias.
Escolha de conferencias e periodicos.
Trabalho colaborativo.
Doutorado sanduıche.
PED.
Colaboracao externa durante todo o doutorado.
Dispersao dos topicos de pesquisa abordados.
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Organizacao do trabalho
Codigo sob-demanda.
Repositorio / controle de versao (SVN, google code)
Resultados.
Scripts.
Bibliografia (Mendeley, redes sociais – ResearchGate / Academia.edu/ ORCID).
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Organizacao do Tempo
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Organizacao do Tempo
Graficos versus dados brutos.
Orientado a deadlines.
10/16 semana de ∼ 6 dias.
Procrastinacao.
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Resultados
Dados complexos.
Graficos completos + tabelas.
Metodologia no comeco.
Metodologia no final.
Simulacao.
Resultados praticos e/ou dados de entrada reais.
Metricas.
Escrita da dissertacao.
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Tema
Grades computacionais.
Escalonamento.
Workflow.
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Exemplos de DAGs
(a) Montage (b) LIGO (c) AIRSN
(d) Chimera-1 (e) Chimera-2
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Alguns resultados
0
500
1000
1500
2000
2500
10987654321
Mak
espa
n m
édio
Número de processos (N)
Escalonamento inicial 10 grupos
SeqüencialBusca de espaços
IntercalaAgrupa
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
10987654321M
akes
pan
méd
io
Número de processos (N)
Após execução 10 grupos
SeqüencialBusca de espaços
IntercalaAgrupa
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Alguns resultados
Escalonamento inicial
Numero de grupos
Algoritmo 2 10 25
Sequencial 0,778268 0,881259 0,964416
Busca de espacos 0,800188 0,934998 0,986881
Intercala 0,998989 0,999576 0,999722
Agrupa 0,993800 0,997085 0,999609
Apos a execucao
Numero de grupos
Algoritmo 2 10 25
Sequencial 0,682643 0,790583 0,921262
Busca de espacos 0,703943 0,878235 0,976378
Intercala 0,998656 0,998800 0,999145
Agrupa 0,992068 0,997034 0,999698
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Alguns resultados
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
0 5 10 15 20 25
100%
75%
50%
25%
0%
SLR
méd
io
Número de grupos
PropostoProposto MedianaExistentes
Existentes MedianaPropostoProposto Mediana
1.2 1.4 1.6 1.8
2 2.2 2.4 2.6 2.8
0 5 10 15 20 25
Spee
dup
méd
io
Número de grupos
ExistentesExistentes MedianaPropostoProposto Mediana
SLR e speedup medios para δ = 2. (∀ t ∈ V : E (|ζt |) = 2).
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Alguns resultados
980
1000
1020
1040
1060
1080
1100
1120
1140
1160
2.01.00.5
Aver
age
mak
espa
n
CCR
Montage - 2 resources
HEFTLookahead
Lookahed-WavgPriorityChange
PriorityChange-Wavg
600
650
700
750
800
850
2.01.00.5Av
erag
e m
akes
pan
CCR
Montage - 10 resources
HEFTLookahead
Lookahed-WavgPriorityChange
PriorityChange-Wavg
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Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado
Doutorado - Alguns resultados
0
200
400
600
800
1000
1200
LIGO(168 tasks)
Chimera2(124 tasks)
AIRSN(53 tasks)
Chimera1(44 tasks)
Montage(25 tasks)
Exec
utio
n tim
e (m
s)HEFT
LookaheadLookahed-Wavg
PriorityChangePriorityChange-Wavg
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 33 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado sanduıche
Doutorado Sanduıche
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 34 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Doutorado sanduıche
Doutorado Sanduıche
Outra visao do problema.
Outra visao de metodologia.
Melhora fluencia de fala/escrita em outra lıngua.
Outra cultura.
Contatos / amizades.
Europa.
10 meses.
Outro sanduıche.
BEPE.
Co-tutela?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 35 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutoradoPor que fazer pos-doutorado?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 36 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutorado
Por que fazer pos-doutorado?
vs
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 37 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutorado - vantagens
Ganha experiencia em orientar alunos.
Bolsa ∼ 6k lıquido + reserva tecnica.
BEPE.
Tempo para publicar artigos remanescentes do doutorado e + outros.
Nao tem que defender nada (so os relatorios...).
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 38 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutorado - desvantagens
Maximo 2 anos (+1).
Nao tem 13o.
Voce nao consegue preencher nenhum formulario que pergunte suaprofissao.
... ?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 39 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutorado
grades → nuvens.
Administracao do tempo, metodologia, simulacao, dados, graficos,metricas, escrita...
Rendimento melhor.
Muito mais acertos que erros. Pronto para orientar com qualidade.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 40 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Pos-doutorado
HCOC - Montage DAG - Deadline 2.5
99 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0Uncertainty 10050
105
Intercloud bandwidth (Mbps)
0.07 0.08 0.09
0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16
Cos
t ($)
0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16
0 0.05
0.1 0.15
0.2 0.25
0.3 0.35
5/100/10
10/100/10
50/100/10
50/50/10
50/500/10
50/1000/10
100/100/5
100/100/10
100/100/50
100/100/100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Exec
utio
n Co
st ($
)
# of
sol
utio
ns fo
und
Bandwidth Mbps (Private/Public/PrivateToPublic)
Montage DAG Deadline 2.5
MDP (cost)HCOC (cost)MDP (# of solutions)
HCOC (# of solutions) Private (# of solutions)
Cost ($) − Fork−Join 50 nodes DAG
1st Call ILP Solver
2nd Call Recomputation
6/7 5/7 4/7 3/7 2/7DG / Tmax
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
λ 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Cost ($
)
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 41 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Pos-doutorado
Gnuplot.info
http://gnuplot.infohttp://gnuplot.sourceforge.net/demo cvs
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Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Pesquisa
Gerencia e arquitetura de nuvens.
Escalonamento.
Consumo de energia.
Redes veiculares.
Alocacao em redes virtuais.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 43 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento
Escalonador → entidade que manipula aplicacoes e atribui cadacomponente a um recurso.
Tempo de execucao da aplicacao e intrınseco ao escalonamentoatribuıdo a ela.
A = {a1, a2, ..., an} ; R = {r1, r2, ..., rm}Objetivo: Construir mapeamento de A em R → NP-Difıcil.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 44 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento de Tarefas Dependentes
Escalonamento: como distribuir as tarefas dependentes entre os recursosdisponıveis seguindo uma funcao objetivo?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 45 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento
3
1
4
2
96
5
7
10
8
45
6
1000 1700
2900 2800 2000
2500
2500
3000
200
100 200
150
100
190 120
230
230
150
150
400
350
35001 3
2
6200112000
Recursos
Rec. Proc. Banda0 133 ∞ 10 5 51 130 10 ∞ 5 52 118 5 5 ∞ 103 90 5 5 10 ∞
Recurso 0: n1, n2, n5, n7,n8,n10, n11 → 155.5Recurso 1: n4, n6, n9 → 100.5Recurso 2: n3 → 98.8Recurso 3:
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 46 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 47 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 48 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Nuvens hıbridas
Aluguel de maquinas virtuais.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 49 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Nuvens hıbridas
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 50 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Escalonamento em nuvens hıbridas
Nuvem:
Paga enquanto maquina virtual (VM) esta ativa;Paga para transferir dados (da nuvem para usuario).Paga para armazenar dados.
Como minimizar gasto com a execucao na nuvem?
Abordagens comuns:1 Heurısticas.2 Meta-heurısticas.3 Programacao linear.4 Algoritmos de aproximacao.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 51 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Consumo de energia em datacenters
Como minimizar consumo de energia na alocacao das maquinasvirtuais dentro do datacenter?
Concentrar em determinadas maquinas ate ficarem 100% utilizadas;deixar outras desligadas.
Como manter QoS?
Utilizar controle de frequencia e voltagem.
Migrar VMs para datacenters localizados em lugares mais frios.
Consumo de energia da rede e equipamentos?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 52 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Redes veiculares
Automoveis com dispositivos sem fio moveis (LTE / WiFi).
Aplicacoes moveis: entretenimento, seguranca, conforto.
Usar qual rede para trafegar os dados de cada aplicacao?
Como manter QoS?
Depende de parametros de qualidade e trafego atual nas redes (sinal,atraso, banda disponıvel, colisoes).
Comunicacao entre carros e entre carros e dispositivos instalados nasvias.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 53 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Alocacao de canais em redes virtuais
Provedores fornecem canais de rede para clientes.
Alocacao de redes virtuais para garantir QoS.
Cliente especifica conjunto de requisitos para sua rede.
Como provedor pode alocar um caminho em seus roteadores paraobedecer requisitos do cliente?
Ex. de requisitos: largura de banda mınima, tempo de convergenciade protocolo de roteamento, protocolo de gerencia, atraso maximo,redundancia mınima, confiabilidade.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 54 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Temas de pesquisa
Outros temas
Controle automatico de trafego aereo.
Controle automatico de semaforos.
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Cloud computing e pos-graduacao
Conclusao
Conclusao
Organize-se.
Perca tempo automatizando tarefas agora e ganhe tempo depois.
Invista em apresentacao dos resultados (por exemplo, graficos commais conteudo).
Pense e estude sua metodologia para melhora-la.
Procure as melhores ferramentas para seus dados (processar e filtrar).
Use dados reais sempre que disponıveis. Confronte com dadossinteticos/aleatorios.
Procrastine com moderacao.
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 56 / 57
Cloud computing e pos-graduacao
Conclusao
Fim
Perguntas?
Comentarios?
Sugestoes?
Ideias para resolver meus problemas de pesquisa?
Luiz F. Bittencourt () Cloud computing e pos-graduacao EADCA – 18-19/abr/2013 57 / 57