Summary of research in applied mathematics, numerical analysis, and computer sciences

The major categories of current ICASE research programs addressed include: numerical methods, with particular emphasis on the development and analysis of basic numerical algorithms; control and parameter identification problems, with emphasis on effective numerical methods; computational problems in engineering and physical sciences, particularly fluid dynamics, acoustics, and structural analysis; and computer systems and software, especially vector and parallel computers

Telescience testbed pilot program, volume 2: Program results

Space Station Freedom and its associated labs, coupled with the availability of new computing and communications technologies, have the potential for significantly enhancing scientific research. A Telescience Testbed Pilot Program (TTPP), aimed at developing the experience base to deal with issues in the design of the future information system of the Space Station era. The testbeds represented four scientific disciplines (astronomy and astrophysics, earth sciences, life sciences, and microgravity sciences) and studied issues in payload design, operation, and data analysis. This volume, of a 3 volume set, which all contain the results of the TTPP, contains the integrated results. Background is provided of the program and highlights of the program results. The various testbed experiments and the programmatic approach is summarized. The results are summarized on a discipline by discipline basis, highlighting the lessons learned for each discipline. Then the results are integrated across each discipline, summarizing the lessons learned overall

Rakennuksen käyttöjärjestelmän luonti: kokonaisvaltainen lähestymistapa

Purpose of this thesis is to examine requirements for a building operating system from a holistic perspective. To understand the context of the subject, an extensive literature review was carried out which explores the evolution of operating systems alongside the history of computing, unravelling the concept of an operating system. In addition, various building information systems, including building automation systems and internet of things systems are reviewed in order to understand modern and future trends of building technology. Furthermore, literature review investigates telecommunications and digital identity authentication through their evolution and standardisation towards interoperability, to provide knowledge on how to achieve interoperability in building systems. An interview study was conducted as the empirical part of the study in order to complement the theoretical framework of the thesis. A dozen building digitalisation experts were interviewed, inquiring their insights on the current and future situation of building systems. More closely, open systems, open data, platform ownership, disruption, killer applications, user-centredness, and Finland’s opportunities were discussed in respect of the building operating system. Building operating system requires connection between various technology inside a building, and collaboration between various parties who use and manage the building. The system should exploit open standards and enable open data. User-centred development should be encouraged for the benefits of end users. The system needs to expand globally to achieve critical mass and unleash its full potential as a platform. Each building with similar properties should have the same features, being able to use same services and applications in any building with an operating system, thus enabling portability. The system requires convenient software development kits, application programming interfaces and abstractions for the needs of software and service developers. A vibrant developer community is required to expand the platform and enable a wide range of services and applications.Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia rakennuksen käyttöjärjestelmän holistisia vaatimuksia. Laaja kirjallisuuskatsaus tehtiin aiheen ymmärtämiseksi, joka tutkii käyttöjärjestelmien evoluutiota rinnakkain tietojenkäsittelyn historian kanssa, tarkoituksena hahmottaa käyttöjärjestelmän käsitettä. Lisäksi, eri rakennusten tietojärjestelmiä, mukaan lukien rakennusautomaatiojärjestelmiä ja esineiden internet -järjestelmiä käytiin läpi ymmärtääkseen nykyisiä ja tulevia trendejä rakennusteknologiassa. Edelleen kirjallisuuskatsaus tutkii televiestintää ja sähköistä tunnistautumista niiden kehityksen ja standardisoinnin kautta kohti yhteentoimivuutta, tarjoten tietoa siitä, miten yhteentoimivuutta voitaisiin kehittää rakennusjärjestelmissä. Haastattelututkimus tehtiin diplomityön empiirisenä osuutena, jonka tarkoituksena oli laajentaa työn teoreettista viitekehystä. Tusina rakennusten digitalisaation asiantuntijaa haastateltiin, joilta kysyttiin rakennusjärjestelmien nykytilasta ja tulevaisuudesta. Lähemmin, keskustelut käsittelivät avoimia järjestelmiä, avointa dataa, alustan omistajuutta, disruptiota, menestyssovelluksia, käyttäjäkeskeisyyttä sekä Suomen kansainvälistä potentiaalia rakennuksen käyttöjärjestelmän näkökulmasta. Rakennuksen käyttöjärjestelmä vaatii rakennuksen sisällä olevien eri teknologioiden yhteenliittämisen, sekä yhteistyötä rakennusta käyttävien ja hallinnoivien osapuolten välillä. Järjestelmän pitäisi hyödyntää avoimia standardeja ja mahdollistaa avoimen datan käytön. Käyttäjäkeskeistä suunnittelua pitäisi kannustaa loppukäyttäjien etuja suosien. Järjestelmän täytyy levitä globaalisti saavuttaakseen kriittisen massan ja ottaakseen käyttöön sen koko potentiaalin. Jokaisella samankaltaisella rakennuksella täytyisi olla käytössään yhtäläiset ominaisuudet, mahdollistaen samojen palveluiden ja sovellusten käytön missä tahansa käyttöjärjestelmää käyttävässä rakennuksessa, täten mahdollistaen siirrettävyyden. Järjestelmä vaatii sopivat ohjelmointirajapinnat, abstraktiot ja ohjelmistokehykset sovellus- ja palvelukehittäjien tarpeita varten. Laaja kehitysyhteisö vaaditaan alustan levittämiseksi ja sovellustarjonnan laajentamiseksi

Database machines in support of very large databases

Software database management systems were developed in response to the needs of early data processing applications. Database machine research developed as a result of certain performance deficiencies of these software systems. This thesis discusses the history of database machines designed to improve the performance of database processing and focuses primarily on the Teradata DBC/1012, the only successfully marketed database machine that supports very large databases today. Also reviewed is the response of IBM to the performance needs of its database customers; this response has been in terms of improvements in both software and hardware support for database processing. In conclusion, an analysis is made of the future of database machines, in particular the DBC/1012, in light of recent IBM enhancements and its immense customer base

NASA Tech Briefs, November/December 1987

Topics include: NASA TU Services; New Product Ideas; Electronic Components and Circuits; Electronic Systems; Physical Sciences; Materials; Computer Programs; Mechanics; Fabrication Technology; Machinery; Mathematics and Information Sciences; Life Sciences

NASA Tech Briefs, November/December 1986, Special Edition

Topics: Computing: The View from NASA Headquarters; Earth Resources Laboratory Applications Software: Versatile Tool for Data Analysis; The Hypercube: Cost-Effective Supercomputing; Artificial Intelligence: Rendezvous with NASA; NASA's Ada Connection; COSMIC: NASA's Software Treasurehouse; Golden Oldies: Tried and True NASA Software; Computer Technical Briefs; NASA TU Services; Digital Fly-by-Wire

Sixth Annual Users' Conference

Conference papers and presentation outlines which address the use of the Transportable Applications Executive (TAE) and its various applications programs are compiled. Emphasis is given to the design of the user interface and image processing workstation in general. Alternate ports of TAE and TAE subsystems are also covered

Automatic Generation of Models of Microarchitectures

Detailed microarchitectural models are necessary to predict, explain, or optimize the performance of software running on modern microprocessors. Building such models often requires a significant manual effort, as the documentation provided by hardware manufacturers is typically not precise enough. The goal of this thesis is to develop techniques for generating microarchitectural models automatically. In the first part, we focus on recent x86 microarchitectures. We implement a tool to accurately evaluate small microbenchmarks using hardware performance counters. We then describe techniques to automatically generate microbenchmarks for measuring the performance of individual instructions and for characterizing cache architectures. We apply our implementations to more than a dozen different microarchitectures. In the second part of the thesis, we study more general techniques to obtain models of hardware components. In particular, we propose the concept of gray-box learning, and we develop a learning algorithm for Mealy machines that exploits prior knowledge about the system to be learned. Finally, we show how this algorithm can be adapted to minimize incompletely specified Mealy machines—a well-known NP-complete problem. Our implementation outperforms existing exact minimization techniques by several orders of magnitude on a number of hard benchmarks; it is even competitive with state-of-the-art heuristic approaches.Zur Vorhersage, Erklärung oder Optimierung der Leistung von Software auf modernen Mikroprozessoren werden detaillierte Modelle der verwendeten Mikroarchitekturen benötigt. Das Erstellen derartiger Modelle ist oft mit einem hohen Aufwand verbunden, da die erforderlichen Informationen von den Prozessorherstellern typischerweise nicht zur Verfügung gestellt werden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Techniken zu entwickeln, um derartige Modelle automatisch zu erzeugen. Im ersten Teil beschäftigen wir uns mit aktuellen x86-Mikroarchitekturen. Wir entwickeln zuerst ein Tool, das kleine Microbenchmarks mithilfe von Performance Countern auswerten kann. Danach beschreiben wir Techniken, um automatisch Microbenchmarks zu erzeugen, mit denen die Leistung einzelner Instruktionen gemessen sowie die Cache-Architektur charakterisiert werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit betrachten wir allgemeinere Techniken, um Hardwaremodelle zu erzeugen. Wir schlagen das Konzept des “Gray-Box Learning” vor, und wir entwickeln einen Lernalgorithmus für Mealy-Maschinen, der bekannte Informationen über das zu lernende System berücksichtigt. Zum Abschluss zeigen wir, wie dieser Algorithmus auf das Problem der Minimierung unvollständig spezifizierter Mealy-Maschinen übertragen werden kann. Hierbei handelt es sich um ein bekanntes NP-vollständiges Problem. Unsere Implementierung ist in mehreren Benchmarks um Größenordnungen schneller als vorherige Ansätze

NASA Tech Briefs, August 1991

Topics: New Product Ideas; NASA TU Services; Electronic Components and Circuits; Electronic Systems; Physical Sciences; Materials; Computer Programs; Mechanics; Machinery; Fabrication Technology; Mathematics and Information Sciences; Life Sciences