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Titulo Simulador de Eletrofisiologia Cardíaca Utilizando o PETSc em Ambientes Paralelos Subtítulo Autor LUCAS MARINS RAMALHO DE LIMA Orientador JOVENTINO DE OLIVEIRA CAMPOS Resumo A simulação computacional da eletrofisiologia cardíaca é uma ferramenta de grande potencial clínico e científico, cujo avanço é limitado pelo alto custo computacional. A utilização de computação paralela é, portanto, indispensável, e bibliotecas de software como o PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation) fornecem a infraestrutura para tal. Este trabalho apresenta uma avaliação da biblioteca PETSc como plataforma para o desenvolvimento e análise de desempenho de protótipos de simuladores baseados no Método dos Elementos Finitos (MEF). Através de uma metodologia incremental, foram implementados três problemas de complexidade crescente: a equação de Poisson, para verificação de código; o modelo monodomínio, como principal caso de uso; e a equação do calor não linear, para validação da extensibilidade para problemas eletromecânicos do coração; A análise quantitativa focou na convergência do erro, no impacto de pré-condicionadores (Jacobi e ILU), na escalabilidade paralela e na comparação entre o refinamento de malha e o aumento da ordem dos elementos. Os resultados validaram a corretude da implementação e revelaram um claro trade-off de desempenho nos pré-condicionadores, cuja eficácia se mostrou dependente da escala do problema: enquanto o baixo custo computacional do Jacobi o tornou mais rápido no cenário 2D, a poderosa redução de iterações do ILU foi decisiva para sua superioridade no teste 3D de larga escala. A principal descoberta foi que o aumento da ordem dos elementos se mostrou uma estratégia computacionalmente mais eficiente que o refinamento da malha para atingir a acurácia desejada nos testes realizados. Conclui-se que o PETSc é uma ferramenta robusta e flexível para o aprimoramento de simuladores de eletrofisiologia cardíaca. Palavras-Chave Eletrofisiologia cardíaca, modelagem do coração, computação paralela, computação distribuída, eficiência computacional, computação de alto desempenho.