Avaliação do desempenho do Webassembly: um estudo de caso utilizando reconhecimento de dígitos manuscritos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Heber Leandro da Luz
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/8050526535048412
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional do IFPE
Texto Completo: https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/981
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo apresentar um estudo sobre o desempenho em questão de velocidade de aplicações web que utilizam webassembly. Webassembly é uma linguagem e um formato binário de arquivo que promete ganhos de velocidade significativos em relação ao javascript. No estudo, foram desenvolvidas duas aplicações capazes de processar e classificar imagens com dígitos manuscritos. No primeiro software, todos os algoritmos de pré-processamento de imagem e a rede neural para a classificação foram implementados na linguagem C++ e compilados para webassembly utilizando o Emscripten; na segunda aplicação, os mesmos algoritmos foram escritos da maneira tradicional utilizando apenas Javascript. Ao término do estudo, testes de benchmarking foram realizados utilizando um dataset sintético no estilo MNIST. Em conclusão, o estudo sobre WebAssembly mostrou que ele tem resultados melhores nos cenários apresentados na maioria dos navegadores testados, permitindo aproveitar o poder computacional dos usuários do client-side e reduzindo a sobrecarga de chamadas ao backend. Os testes de benchmarking foram realizados nos browsers Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox e Brave. Em resumo, o WebAssembly é uma tecnologia promissora e que merece ser explorada por desenvolvedores e empresas, para aproveitar todo seu potencial e levar o desempenho de aplicações web ao próximo nível.
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No primeiro software, todos os algoritmos de pré-processamento de imagem e a rede neural para a classificação foram implementados na linguagem C++ e compilados para webassembly utilizando o Emscripten; na segunda aplicação, os mesmos algoritmos foram escritos da maneira tradicional utilizando apenas Javascript. Ao término do estudo, testes de benchmarking foram realizados utilizando um dataset sintético no estilo MNIST. Em conclusão, o estudo sobre WebAssembly mostrou que ele tem resultados melhores nos cenários apresentados na maioria dos navegadores testados, permitindo aproveitar o poder computacional dos usuários do client-side e reduzindo a sobrecarga de chamadas ao backend. Os testes de benchmarking foram realizados nos browsers Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox e Brave. Em resumo, o WebAssembly é uma tecnologia promissora e que merece ser explorada por desenvolvedores e empresas, para aproveitar todo seu potencial e levar o desempenho de aplicações web ao próximo nível.The goal of the current work is to present a study on the effectiveness of web-based applications that use webassembly. A language and binary file format called Webassembly promises significant speed gains over javascript. In the study, two applications capable of processing and classifying images with handwritten data were developed. All of the image preprocessing algorithms and neural network algorithms for classification were written in C++ for the first application and compiled for webassembly using Emscripten; the same algorithms were written in Javascript for the second application. At the conclusion of the study, benchmarking tests were conducted using a fictitious dataset in the MNIST style. In conclusion, the study on WebAssembly showed that it has superior performance results in most browsers, allowing us to take advantage of the computational power of client-side users and reducing the overload of calls to the backend. The benchmarking tests were carried out on the browsers Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox and Brave. In short, WebAssembly is a promising technology and deserves to be explored by developers and companies, to take advantage of all its potential and take the performance of web applications to the next level.54 p.ANDREASEN, E. et al. A Survey of Dynamic Analysis and Test Generation for JavaScript. ACM Comput. ACM Computing Surveys, 2017. BACKES, A. R.; JUNIOR, J. J. d. M. S. Introdução à visão computacional usando Matlab. [S.l.]: Alta Books Editora, 2019. BALLARD, D. H.; BROWN, C. M. Computer vision. [S.l.]: Prentice Hall, 1982. BODILY, Samuel. (2009). Browser Wars: Microsoft Versus Netscape. Darden Business Publishing Cases. 1. 10.1108/case.darden.2016.000053. BRINKMANN, Ron. The Art and Science of Digital Compositing: Techniques for Visual Effects, Animations and Motion Graphics. 2 edição. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers. 2008. CLARK, Lin. A crash course in Just-in-Time (JIT) compilers. [S.l.].2017. Mozilla Hacks. Disponível em: <https://hacks.mozilla.org/2017/02/a-crash-course-in- just-in-time-jit-compilers>. Acesso em: 23 de fev. 2022. CLARK, Lin. Creating and working with webassembly modules. [S.l.]. 2017. Mozilla Hacks. Disponível em: <https://hacks.mozilla.org/2017/02/creating-and- working-with-webas sembly-modules/>. Acesso em: 29 de jun. 2022. CLARK, Lin. What makes webassembly fast?. [S.l.]. 2017. Mozilla Hacks. Disponível em: <https://hacks.mozilla.org/2017/02/what-makes-webassembly-fast/>. Acesso em: 23 de fev. 2022. COHEN, Omri. Go webassembly performance benchmark. [S.l.]. 2020. Code the Cloud. 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Ontario, Canada: University of Guelph, 2011.An error occurred on the license name.An error occurred getting the license - uri.info:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO::SOFTWARE BASICOAplicação webWebassemblyJavascriptDesenvolvimento de softwareInteligência artificialAvaliação do desempenho do Webassembly: um estudo de caso utilizando reconhecimento de dígitos manuscritosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisNeves, Renata Freire de Paivahttp://lattes.cnpq.br/9029559122700209Andrade, Hilson Gomes Vilar deVasconcelos, Eduardo de Melohttp://lattes.cnpq.br/1329499647057192http://lattes.cnpq.br/4191900873432924http://lattes.cnpq.br/3280468398920396Silva, Heber Leandro da Luzhttp://lattes.cnpq.br/8050526535048412BrasilRecifeporreponame:Repositório Institucional do IFPEinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)instacron:IFPEORIGINALAvaliação do desempenho do Webassembly .pdfAvaliação do desempenho do Webassembly .pdfTrabalho de Conclusão de Cursoapplication/pdf955569https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/981/1/Avalia%c3%a7%c3%a3o%20do%20desempenho%20do%20Webassembly%20.pdfdbe611d3080ff47855fd0ba1dc315841MD51open accessCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/981/2/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/981/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53open accessTEXTAvaliação do desempenho do Webassembly .pdf.txtAvaliação do desempenho do Webassembly .pdf.txtExtracted texttext/plain80008https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/981/4/Avalia%c3%a7%c3%a3o%20do%20desempenho%20do%20Webassembly%20.pdf.txt9ced48c89fab015b671dbd0d0b0e55e1MD54open accessTHUMBNAILAvaliação do desempenho do Webassembly .pdf.jpgAvaliação do desempenho do Webassembly .pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5251https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/981/5/Avalia%c3%a7%c3%a3o%20do%20desempenho%20do%20Webassembly%20.pdf.jpgd3ef053d977f92c7aca7606a9d398f1cMD55open access123456789/9812023-06-16 03:00:56.828open accessoai:repositorio.ifpe.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ifpe.edu.br/oai/requestrepositorioifpe@reitoria.ifpe.edu.bropendoar:2023-06-16T06:00:56Repositório Institucional do IFPE - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)false
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