Research Interests

  • Parallel and distributed computing
  • Heterogeneous computing
  • Scheduling in heterogeneous environments
  • Cloud Computing
  • Biomedical Engineering

Parallel Computing

I have developed strategies for running linear algebra kernels on heterogeneous platforms, algorithms for DAG scheduling, scheduling of mixed parallel applications and concurrent DAG scheduling. One of the target applications has been image data (medical image) that I have been using to validate the algorithms. These algorithms and scheduling strategies aim to optimize the computational resources used to solve a given problem with a dynamic load, this is, load that is only known at runtime.
In Cloud Computing we are working in VM placement optimization that takes into account machine reliability and process requirements, namely, memory and cpu requirements.

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Biomedical Engineering

In the Biomedical Engineering field it was addressed image based techniques to assist a medical doctor in the diagnosis process. It was developed algorithms for quantification of the epicardial fat in non-contrasted CT images and a fast 3D reconstruction method of the spine from biplanar radiographs for conventional radiological systems, that is useful for patients with a scoliotic spine.

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Students

  • Daniel C. Moura, ProDEI, "Three-Dimensional Biplanar Reconstruction of the Scoliotic Spine for Standard Clinical Setup", finished on January 2011.
  • Altino Sampaio, ProDEI, "Energy-efficient and SLA-based Management of IaaS Cloud Data Centers", finished on June 2015.
  • Hamid Arabnejad, MAPi, "QoS based workflow scheduling on heterogeneous resources", finished on April 2016.

PhD students

  • José Luís Oliveira da Cunha, MIEIC, "Recommendation Engine for Parallel Loops", October 2020.
  • Robério Pereira dos Santos Vasconcelos, MIEIC, "Avaliação funcional da plataforma checkwatts e estratégias para envolver o utilizador nas aplicações de gestão de energia", November 2020.
  • António Pedro Araújo Fraga, MIEIC, "The effect of mesh partitioning quality on the performance of a scientific application in an HPC environment", September 2018.
  • José Pedro Soares João Pereira, MIEIC, "Abordagem de computação heterogénea para reamostragem e redimensionamento de vídeo de alto desempenho", July 2018.
  • João Alberto Trigo de Bordalo Morais, MIEIC, "Autotuning de aplicações paralelas em sistemas heterogeneous", July 2017.
  • Mozhgan Ghasemzadeh, Mestrado em Engenharia da Informação, "QoS Based Resource Management for Cloud Environment", October 2016.
  • Miguel José Cavadas Santos, MIEIC, "Automated Scalable Platform for Packet Traffic Analysis", February 2016.
  • Tiago Samuel da Rocha Silva, MIEIC, "Computação Paralela na Análise de Tráfego de Redes de Comunicação", July 2016.
  • Daniel João Lopes Moreira, MIEIC, "Parallel computing on RNA-Sequencing processes", July 2016.
  • Eduardo Luís Loureiro Fernandes, MIEIC, "Energy-aware resource management for heterogeneous systems", July 2016.
  • Pedro Cardoso Lessa e Silva, MIEIC, "Cross-Browser Rendering using Headless Server-Side Browsers", July 2016.
  • João Carlos Macedo Flores dos Santos, MIEIC, "Processamento concorrente de Vídeo do MEO Kanal", July 2016.
  • João Manuel Ferreira Trindade, MIEIC, "Representação de aplicações C/C++ segundo um grafo para execução em sistemas heterogéneos", July 2016.
  • Tiago Manuel Lourenço Azevedo, MIEIC, "From the Ground to the Cloud: Towards an Integrated Transportation Simulation Platform", July 2015.
  • Diogo Trindade Basto, MIEIC, "Interference Aware Scheduling for Cloud Computing", February 2015.
  • Pedro Barbosa, MIEIC, “Estratégias para Consolidação de Máquinas Físicas em Infraestruturas de Cloud Computing”, February 2014.
  • João Estevinho, MIEIC, “Utilização de Computação Heterogénea na Codificação de Vídeo”, July 2013.
  • Jorge Machado, MIEIC, “Endoscopic Capsule Simulator with Motion Control”, July 2012.
  • Pedro Teixeira, MIEIC, “Web System For Creating And Managing Virtual High Performance Computing Environments”, July 2012.
  • Tiago Gomes, MIEIC, "Sistema de apoio à decisão para gestão de negócio em tempo real baseado em RFID", July 2011.
  • Manuel Magina, MIEIC, "Sistema de monitorização e apoio à decisão no tratamento de úlceras de pressão", July 2011.
  • Bruno Rodrigues, MIEEC, "Classificação automática de lesões cutâneas", July 2011.
  • Nuno Cardoso, MIEIC, "Virtual clusters sustained by cloud computing infrastructures", July 2011.
  • Carlos Sousa, MIEIC, "Plataforma de suporte à criação colaborativa de conteúdos", July 2011.
  • André Cardoso, MIEIC, "Generation of planar radiographs from 3D anatomical models using the GPU", February 2011.
  • Girson Monteiro, MIEIC, "Computação voluntária", July 2010.
  • Jorge Pinheiro, MIEIC, "Interligação de infra-estruturas de computação de elevado desempenho heterógeneas recorrendo a um super-escalonador", March 2010.
  • Belmiro Moreira, MIEIC, "Optimização do tempo de processamento de aplicações em clusters em ambiente multi-utilizador", March 2009.
  • Bruno Figueiredo, Mestrado Engenharia Biomédica, "Quantificação Automatica da Gordura Epicárdica em Imagens de Tomografia Computorizada", April 2009.
  • Ricardo J. Moreira Teixeira, MIEEC, "Integrated Security Sub-System for IPBrick", iPortalMais, 2008.
  • Bruno M. F. Pereira, MIEEC, "Sistema de Backup Distribuído para IPBrick", iPortalMais, 2008.
  • Jorge Gonçalves, Mestrado Engenharia Biomédica, "Software para processamento e análise de imagem médica: comparação e especificação ", July 2005.
  • Celeste Morais, Mestrado em Métodos Computacionais em Ciência e Engenharia, "Escalonamento de tarefas numa máquina paralela heterogénea e sua disponibilização remota", January 2004.

MSc students

  • Michael Troquier, Training Course, Université de Nantes, "Development of an interface to submit jobs on a cluster", August 2009.
  • Maria Inês Pires Carvalho, Estágio LEEC, “Jogo Interactivo para Controlo da Tonalidade da Voz”, FEUP, 2007.
  • Vítor Silva e Hugo Faria, Estágio LEEC, “Interface Local e Remota para Cozedores de Produtos Alimentares", FEUP e Realsabor, 2007.
  • Ricardo J. Moreira Teixeira, Estágio LEEC, “Desenvolvimento e Integração de um servidor Jabber com a IPBrick”, iPortalMais, 2007.
  • André Teixeira da Silva, Estágio LEEC, “Módulos de Comunicação Wireless”, Realsabor e FEUP, 2007.
  • Sílvia Maria dos Santos Perfeito, Estágio LEIC, “Sistema de Informação – Portal Técnico INFOTEC”, EMEF, 2007.
  • André David Leite de Melo, Projecto Fim de Curso LEEC, “Controlo de Temperaturas no Transporte de Alimentos”, FEUP e Realsabor, 2006.
  • Rui André Ferreira, Estágio LEIC, “edgeBOX Testing Engineer”, CRITICAL Software, 2006.
  • António Pedro Costa, Estágio LEIC, “Reconhecimento de Escrita em TabletPC’s e Implementação de um Sistema de Indicadores de Gestão”, CPC-HS, 2006.
  • João Paulo Castro Mendes, Estágio LEIC, “Editor Gráfico da Rede Eléctrica – Conectividade”, EFACEC Sistemas de Electrónica, 2006.
  • Tiago Lousada Soares, Projecto Fim de Curso LEEC, “Visualização 3D do movimento humano para aplicações em Biomecânica”, INEB, 2005.
  • Hugo Daniel Ferreira Almeida, Estágio LEIC, “Sistemas de Apoio a Análise de Performance”, IT PEERS, 2005.
  • Nuno Ricardo Araújo Alves, Estágio LEIC, “Auditorias a pontos de venda na UNICER – Bebidas de Portugal, SGPS SA”, UNICER, 2005.
  • Milton Omar Pereira Abreu, Estágio LEIC, “Sistema de suporte a informação geográfica para aplicações multimédia”, Porto Editora, 2004.

Graduation projects

Theses

  • PhD Thesis: "Paralelismo em Processamento e Análise de Imagens Médicas", FEUP, January 2001 (pdf).
  • MSc Thesis: "High speed signal measurement and demodulation in electrical impedance tomography using a low cost DSP", UMIST, Manchester, December 1993.

Patents

  • “Device to monitor and register the transport and storage temperature of temperature-sensitive products and method thereof”, Jorge G. Barbosa, André Melo, Miguel Velhote, M. Fern. PATENT No. WO 2008/093282 A2, Publication date 03-11-2008.

Projects

  • INTEGRA - DevelopINg Tailored comprEhensive services for younG migRAnts
    Coordinator: Christos Michalakelis, Harokopio University of Athens.
    Project number: 610243-EPP-1-2019-1-EL-EPPKA2- CBHE-JP, 655 K€
    Project Duration: Nov. 2019 – Nov. 2022.
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  • ANTAREX - AutoTuning and Adaptivity appRoach for Energy efficient eXascale HPC systems
    Coordenador: Cristina Silvano, Politecnico di Milano.
    Financiamento: H2020-FET-HPC-ANTAREX-671623, 3 M€.
    Duração: 3 anos, iniciado em Setembro 2015.
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  • NESUS - Network for Sustainable Ultrascale Computing
    Coordenador: Jesus Carretero, University Carlos III of Madrid.
    Instituições Participantes Portuguesas: Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores - INESC ID Lisboa, INESC-TEC. Envolve 57 participantes de 20 países.
    Financiamento: COST Action IC1305
    Duração: 4 anos, iniciado em 2014.
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  • ComplexHPC - Open European Network for High Performance Computing on Complex Environment
    Coordenador: Emmanuel Jeannot, Institut National de Recherche en Informatique et Automatique.
    Instituições Participantes Portuguesas: Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores - INESC ID Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, Universidade do Minho. Envolve participantes de 28 países.
    Financiamento: COST Action IC0805
    Duração: 5 anos, iniciado em 2009.
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  • Servidores Locais e Remotos para Análise de Imagem Médica e Biológica e para Visão Computacional
    Coordenador: Aurélio Campilho, do Instituto de Engenharia Biomédica.
    Financiamento: Programa Nacional de Re-equipamento Científico (PNRC) CONC-REEQ/738/EEI/2005, 200 k€
    Duração: 36 meses, iniciado em Janeiro 2005.
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  • BING - Rede Grid de Imagiologia Cerebral
    Coordenador: António Sousa Pereira, da Universidade de Aveiro. Instituições Participantes: Universidade de Aveiro (proponente), Instituto de Engenharia Biomédica, Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra, Universidade do Minho.
    Financiamento: I&DT - Projectos de I&DT em Todos os Domínios Científicos, GRID/GRI/81833/2006, 113 K€.
    Duração: 36 meses, iniciado em Abril 2007
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  • GERES - med: repositórios em GRID para aplicações médicas
    Coordenador: António Sousa Pereira, da Universidade de Aveiro.
    Instituições Participantes: Universidade de Aveiro (proponente), Instituto de Engenharia Biomédica, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Hospital Geral de Santo António, SA (HGSA), Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa (FM/UL), Centro Hospitalar de Vila Nova de Gaia (CHVNG).
    Financiamento: FCT/CERN - Acordo Cooperação Portugal/CERN, 137 K€.
    Duração: 36 meses, iniciado em Setembro de 2007.
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  • ACTIDEF - Avaliação Computacional e Tecnológica Integrada do Desempenho e Funcionalidade de Cidadãos com Incapacidades Músculo-esqueléticas
    Coordenador: Jerónimo de Sousa, do Centro de Reabilitação Profissional de Gaia.
    Instituições Participantes: Centro de Reabilitação Profissional de Gaia (proponente), Instituto de Engenharia Biomédica, Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial.
    Financiamento: Programa Operacional Sociedade do Conhecimento (ref. 242/4.2/C/REG), Medida 4.2 – “Dinamizar a Produção de Conteúdos e Aplicações de Banda Larga”, 150 K€.
    Duração: 12 meses, iniciado em Fevereiro de 2006.
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  • Segmentação, Seguimento e Análise de Movimento de Objectos Deformáveis (2D/3D) usando Princípios Físicos
    Tipo de Participação: Investigador do Instituto de Engenharia Biomédica.
    Coordenador: João Manuel R. S. Tavares.
    Instituições Participantes: Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (proponente), Instituto de Engenharia Biomédica
    Financiamento: Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Concurso para Projectos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico 2004 (ref. POSC/EEA-SRI/55386/2004), 63.4 K€
    Duração: 36 meses, iniciado em Maio de 2005.
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  • Development of an infra-structure to support parallel and distributed computing over a heterogeneous computer network
    Participantes: Jorge Barbosa, A.P. Monteiro, Fréderic Hustinx
    Financiamento: INEB
    Duração: 12 meses, iniciado em Março de 2004.
  • Quality inspection of optical WORM disks Participantes: (for this particular application) A.J. Padilha, A.C. Campilho, J. Barbosa.
    Financiamento: EC (Esprit IV 24003)
    Duração: 12 meses, iniciado em 1996.