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SysSorting Professional - Presentation

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A análise e compreensão das estratégias de ordenação são tarefas corriqueiras no processo de aprendizagem de complexidade computacional. Os métodos mais clássicos são debatidos e suas respectivas …

A análise e compreensão das estratégias de ordenação são tarefas corriqueiras no processo de aprendizagem de complexidade computacional. Os métodos mais clássicos são debatidos e suas respectivas complexidades teóricas são confrontadas, porém muitas vezes, não há um aprofundamento e muitas características relevantes de determinadas técnicas são deixadas de lado não ocorrendo um confrontamento prático desses métodos. Além disso não existe disponível, ate o momento, uma ferramenta gratuita para aferição da complexidade das estratégias de ordenação que leve em consideração a natureza das amostras a serem classificadas. Para preencher essa lacuna propomos um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação que possui como principais funcionalidades a geração de aglomerados numéricos aleatórios, a execução de determinadas estratégias sobre esses aglomerados e a exibição do esforço computacional e temporal necessários a execução.

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  • 1. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez SysSorting Professional Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação Michel Alves dos Santos Universidade Federal de Alagoas, Campus A. C. Simões Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 Docente Responsável: Prof. Dr. Arturo Hernández {michel.mas,michel.al.santos}@gmail.com 05 de Dezembro de 2011 Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 2. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Motivação Analisando a Motivação Tarefa corriqueira no processo de aprendizagem de complexidade computacional. Busca pelas vertentes oficiais das estratégias mais clássicas. Dificuldades para compreensão de avaliações meramente teóricas. Ausência de uma ferramenta para avaliação gráfica. Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 3. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez O Sistema SysSorting Professional A ferramenta foi concebida para verificar o número de instruções executadas em aglomerados numéricos aleatórios, crescentes e decrescentes, além do tempo consumido nessas operações. A ferramenta possui as seguintes funcionalidades Geração de aglomerado numérico aleatório; Escolha da distribuição para geração do aglomerado numérico; Escolha do método ou estratégia de ordenação. Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 4. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Fluxograma Fluxograma de Interação com o Sistema Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 5. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Componente - LibraryTime Utilizada para executar aferições sobre o esforço computacional necessário para realização de uma determinada tarefa. As respectivas complexidades teóricas são confrontadas levando em consideração o tempo necessário para sua execução completa e o tempo consumido. Tempos obtidos através da geração pseudo-aleatória e aplicação do algoritmo shell sort em aglomerado numérico (aleatório, crescente e decrescente) com cardinalidade igual a 100000. Aglomerado composto por números reais gerados através de congruência linear. Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 6. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Componente - LibraryRandom Para testar os limites teóricos das estratégias de ordenação e para verificar a robustez das mesmas, os números empregados devem possuir natureza e origem ‘aleatórias’! Gerador Periodicidade Tipo Linear Congruential Generator [glibc - gcc] 232 Congruente Linear Linear Congruential Generator [MMIX by Donald Knuth] 264 Congruente Linear R250 2250 − 1 Deslocamento de Registro Mersenne Twister 219937 − 1 Deslocamento de Registro Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 7. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Componente - LibrarySorting Os seguintes algoritmos foram implementados e avaliados confrontando suas respectivas complexidades teóricas e suas aplicações práticas: Bubble Sort Gnome Sort Shaker Sort Comb Sort Insertion Sort Selection Sort Shell Sort Heap Sort Quick Sort Merge Sort Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 8. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Arquitetura em Camadas Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 9. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Resultados Analisando o Quadro de Classificação Classificação Algoritmo Tempo Bubble 166.785s Gnome 158.188s Shaker 143.156s Comb 142.328s Insertion 81.765s Selection 68.204s Shell 1.281s Heap 1.235s Quick 1.234s Merge 1.375s Bubble Gnome Shaker Comb Insertion Selection Shell Heap Quick Merge 050100150 Algoritmos Bubble Gnome Shaker Comb Insertion Selection Shell Heap Quick Merge Tempos obtidos através da aplicação dos respectivos algoritmos em aglomerados numéricos aleatórios com cardinalidade igual a 100000. Aglomerados compostos por números reais gerados através de congruência linear. Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 10. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Conclusões Balanço Geral da Análise Algoritmos de ordenação quadráticos possuem baixa complexidade de implementação porém pecam no quesito desempenho. Algoritmos de ordenação do tipo ‘dividir-para-conquistar’ são as melhores opções, porém devemos estar atentos aos casos degenerativos. Possíveis Extensões da Ferramenta Ordenação Multi-Thread/Uso de Paralelismo; Inserção de gráfico de desempenho acumulativo; Ordenação Distribuída/Uso de Middleware; Transformação dos algoritmos de ordenação em plugins. Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
  • 11. Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Computação SysSorting Professional :: Um Assistente de Avaliação de Estratégias de Ordenação :: Engenharia de Software II :: Prof. Arturo Hernández Domínguez Referências Bibliográficas G. Booch, R. J., and I. Jacobson. UML: Guia do Usuário, volume 1. Editora Campus, 2 edition, 2006. C. Larman. Utilizando UML e padrões: Uma introdução à análise e ao projeto orientados a objetos. Bookman, 1 edition, 2000. C. Larman. Utilizando UML e padrões: Uma introdução à análise e ao projeto orientados a objeto e ao desenvolvimento iterativo, volume 1. Bookman, 3 edition, 2007. I. Sommerville. Engenharia de Software. Pearson Addison Wesley, 8 edition, 2007. Grato Pela Atenção! Michel Alves - michel.mas@gmail.com Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Computação - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL

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