Desenvolvimento e análise de biblioteca de tolerância a falhas para aplicações em Python em sistemas de memória distribuída
| dc.contributor.advisor | Assis, Ítalo Augusto Souza de | |
| dc.contributor.advisormail | italo.assis@ufersa.edu.br | |
| dc.contributor.author | Reis, Gustavo Rodrigues dos | |
| dc.contributor.referee1 | Assis, Ítalo Augusto Souza de | |
| dc.contributor.referee2 | Santana, Carla dos Santos | |
| dc.contributor.referee3 | Corso, Gilberto | |
| dc.contributor.referee4 | Souza, Samuel Xavier de | |
| dc.coverage.spatial | Pau dos Ferros | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-13T16:32:49Z | |
| dc.date.available | 2026-07-13T16:32:49Z | |
| dc.date.issued | 2026-07-01 | |
| dc.description.abstract | A distribuição de altas cargas de trabalho entre diferentes nós computacionais é uma abordagem eficiente, principalmente para aplicações científicas. Todavia, à medida que aumentamos os recursos computacionais, o risco de ocorrência de falha (de hardware ou software) em um dos nós também aumenta. Dessa forma, é preciso que as aplicações possuam mecanismos de tolerância a falhas para assegurar sua resiliência. DeLIApy é um wrapper Python que estende as funcionalidades de tolerância a falhas da biblioteca original DeLIA (implementada em C++) para que aplicações desenvolvidas em Python garantam a resiliência em ambientes de memória distribuída. O DeLIApy possuía uma versão que implementava parcialmente algumas funcionalidades do DeLIA. Neste trabalho, é realizado o desenvolvimento das funcionalidades que abordam o User-Level Failure Mitigation que não estavam disponibilizadas no DeLIApy. Também é feita a análise do desempenho da biblioteca em uma aplicação de Inversão de Forma de Onda Completa desenvolvida com o framework Devito, para analisar o custo da adição da tolerância a falhas causado pela biblioteca. Os resultados validaram a correta execução das rotinas de resiliência e demonstraram que o custo adicional da biblioteca torna-se percentualmente pequeno em problemas maiores, consolidando o DeLIApy como uma solução eficiente. | |
| dc.description.abstract2 | High-performance scientific applications often rely on distributing computational workloads across multiple nodes. However, as the number of computing resources increases, so does the probability of hardware or software failures affecting one of the nodes. Therefore, fault-tolerance mechanisms are essential to ensure application resilience. DeLIApy is a Python wrapper that extends the fault-tolerance capabilities of the original DeLIA library, implemented in C++, enabling Python applications to achieve resilience in distributed-memory environments. A previous version of DeLIApy only partially implemented DeLIA functionalities. In this work, we developed the missing functionalities related to User-Level Failure Mitigation (ULFM), making them available within DeLIApy. In addition, we evaluated the library’s performance using a Full Waveform Inversion application developed with the Devito framework to assess the overhead introduced by fault-tolerance mechanisms. The results validated the correct execution of the resilience routines and demonstrated that the additional overhead becomes proportionally smaller as problem size increases. These findings indicate that DeLIApy provides an efficient solution for incorporating fault tolerance into Python-based distributed-memory scientific applications. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1790664811439928 | |
| dc.identifier.advisorOrcid | https://orcid.org/0000-0003-4122-3115 | |
| dc.identifier.authorLattes | https://lattes.cnpq.br/9424200347028142 | |
| dc.identifier.authorOrcid | https://orcid.org/0009-0004-7628-1483 | |
| dc.identifier.bibliographicCitation | REIS, Gustavo Rodrigues dos. Desenvolvimento e análise de biblioteca de tolerância a falhas para aplicações em Python em sistemas de memória distribuída. 61 f. 2026. Monografia (Bacharelado Interdisciplinar em Tecnologia da Informação) – Centro Multidisciplinar de Pau dos Ferros, Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Pau dos Ferros, 2026. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/15385 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.center | Centro Multidisciplinar de Pau dos Ferros - CMPF | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.department | Departamento de Engenharias e Tecnologia - DETEC | |
| dc.publisher.initials | UFERSA | |
| dc.publisher.institution | Universidade Federal Rural do Semi-Árido | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.holder | UFERSA | |
| dc.rights.license | Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::TECNOLOGIA DA INFORMACAO | |
| dc.subject.keyword | Tolerância a falhas | |
| dc.subject.keyword | Sistemas de memória distribuída | |
| dc.subject.keyword | Mitigação de falhas ao nível de usuário | |
| dc.subject.keyword | Python | |
| dc.subject.keyword | Inversão de forma de onda completa | |
| dc.subject.keyword | Fault tolerance | |
| dc.subject.keyword | Distributed memory systems | |
| dc.subject.keyword | User level failure mitigation | |
| dc.subject.keyword | Full-waveform inversion | |
| dc.title | Desenvolvimento e análise de biblioteca de tolerância a falhas para aplicações em Python em sistemas de memória distribuída | |
| dc.title.alternative | Development and analysis of a fault-tolerance library for Python applications in distributed memory systems | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |