94 research outputs found

    Timing Predictability in Future Multi-Core Avionics Systems

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    Predictable Shared Memory Resources for Multi-Core Real-Time Systems

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    A major challenge in multi-core real-time systems is the interference problem on the shared hardware components amongst cores. Examples of these shared components include buses, on-chip caches, and off-chip dynamic random access memories (DRAMs). The problem arises because different cores in the system interfere with each other, while competing to access the shared hardware components. It is a challenging problem for real-time systems because operations of one core affect the temporal behaviour of other cores, which complicates the timing analysis of the system. We address this problem by making the following contributions. 1) For shared buses, we propose CArb, a predictable and criticality-aware arbiter, which provides guaranteed and differential service to tasks based on their requirements. In addition, we utilize CArb to mitigate overheads resulting from system switching among different modes. 2) For the cache hierarchy, we address the problem of maintaining cache coherence in multi-core real-time systems by modifying current coherence protocols such that data sharing is viable for real-time systems in a manner amenable for timing analysis. The proposed solution provides performance improvements, does not impose any scheduling restrictions, and does not require any source-code modifications. 3) At the shared DRAM level, we propose PMC, a programmable memory controller that provides latency guarantees for running tasks upon accessing the off-chip DRAM, while assigning differential memory services to tasks based on their bandwidth and latency requirements. In addition to PMC, we conduct a latency-based analysis on DRAM memory controllers (MCs). Our analysis provides both best-case and worst-case bounds on the latency that any request suffers upon accessing the DRAM. The analysis comprehensively covers all possible interactions of successive requests considering all possible DRAM states. Finally, we formally model request interrelations and DRAM command interactions. We use these models to develop an automated validation framework along with benchmark suites to validate and evaluate PMC and any other MC, which we release as an open-source tool

    Geodetic Sciences

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    Space geodetic techniques, e.g., global navigation satellite systems (GNSS), Very Long Baseline Interferometry (VLBI), satellite gravimetry and altimetry, and GNSS Reflectometry & Radio Occultation, are capable of measuring small changes of the Earth�s shape, rotation, and gravity field, as well as mass changes in the Earth system with an unprecedented accuracy. This book is devoted to presenting recent results and development in space geodetic techniques and sciences, including GNSS, VLBI, gravimetry, geoid, geodetic atmosphere, geodetic geophysics and geodetic mass transport associated with the ocean, hydrology, cryosphere and solid-Earth. This book provides a good reference for geodetic techniques, engineers, scientists as well as user community

    A scalable analysis framework for large-scale RDF data

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    With the growth of the Semantic Web, the availability of RDF datasets from multiple domains as Linked Data has taken the corpora of this web to a terabyte-scale, and challenges modern knowledge storage and discovery techniques. Research and engineering on RDF data management systems is a very active area with many standalone systems being introduced. However, as the size of RDF data increases, such single-machine approaches meet performance bottlenecks, in terms of both data loading and querying, due to the limited parallelism inherent to symmetric multi-threaded systems and the limited available system I/O and system memory. Although several approaches for distributed RDF data processing have been proposed, along with clustered versions of more traditional approaches, their techniques are limited by the trade-off they exploit between loading complexity and query efficiency in the presence of big RDF data. This thesis then, introduces a scalable analysis framework for processing large-scale RDF data, which focuses on various techniques to reduce inter-machine communication, computation and load-imbalancing so as to achieve fast data loading and querying on distributed infrastructures. The first part of this thesis focuses on the study of RDF store implementation and parallel hashing on big data processing. (1) A system-level investigation of RDF store implementation has been conducted on the basis of a comparative analysis of runtime characteristics of a representative set of RDF stores. The detailed time cost and system consumption is measured for data loading and querying so as to provide insight into different triple store implementation as well as an understanding of performance differences between different platforms. (2) A high-level structured parallel hashing approach over distributed memory is proposed and theoretically analyzed. The detailed performance of hashing implementations using different lock-free strategies has been characterized through extensive experiments, thereby allowing system developers to make a more informed choice for the implementation of their high-performance analytical data processing systems. The second part of this thesis proposes three main techniques for fast processing of large RDF data within the proposed framework. (1) A very efficient parallel dictionary encoding algorithm, to avoid unnecessary disk-space consumption and reduce computational complexity of query execution. The presented implementation has achieved notable speedups compared to the state-of-art method and also has achieved excellent scalability. (2) Several novel parallel join algorithms, to efficiently handle skew over large data during query processing. The approaches have achieved good load balancing and have been demonstrated to be faster than the state-of-art techniques in both theoretical and experimental comparisons. (3) A two-tier dynamic indexing approach for processing SPARQL queries has been devised which keeps loading times low and decreases or in some instances removes intermachine data movement for subsequent queries that contain the same graph patterns. The results demonstrate that this design can load data at least an order of magnitude faster than a clustered store operating in RAM while remaining within an interactive range for query processing and even outperforms current systems for various queries

    Scatterometer data analysis program Final report

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    Radar Doppler scatterometer for reflectivity studies of earth terrain that simulates lunar surface

    242nd Annual report of the selectmen and other town officers Cornish, New Hampshire year ending December 31, 2008.

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    This is an annual report containing vital statistics for a town/city in the state of New Hampshire

    Large Space Antenna Systems Technology, 1984

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    Mission applications for large space antenna systems; large space antenna structural systems; materials and structures technology; structural dynamics and control technology, electromagnetics technology, large space antenna systems and the Space Station; and flight test and evaluation were examined

    LINGUISTIC DIVERSITY AND CHANGING TECHNOLOGY IN INDIA'S REGIONAL FILM MARKETS

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    Thesis (Ph.D.) - Indiana University, Mass Communications/Telecommunications, 2009The Indian film market is unique compared to other major film producing countries. India is the most prolific producer of films and Indian films command a dominant share of the domestic market. However, these films earn meager export revenues. This pattern contradicts findings from research which show that media products produced by larger markets tend to dominate their domestic markets and are also popular when exported. This dissertation shows that when the linguistic diversity of Indian film production is taken into consideration, the patterns observed in the Indian film market conform to theoretical predictions. This dissertation applies the theoretical frameworks of the home market model, and market size theories from the economics literature, to examine the effect of market size on product quality and variety in Indian language film markets. Time series data relating to the number of films produced, linguistic population size and gross domestic state product was assembled from multiple Indian language film markets from the coming of sound in 1931 to 2005. Cross sectional and panel estimation methods were used to analyze the relationships between market size and film production. As predicted by theory both cross sectional and panel models found that market size had a significant positive effect on the number of films produced in a language market. Anecdotal evidence also shows that films produced in larger Indian language markets have higher film production investment, greater variety of genre elements, and are exported more. These patterns provide further supplemental evidence for the predictions of the home market model. In the second part of the dissertation, the contrary trend of persistent film admissions in the face of growing television penetration in India was examined. Research has shown that competing technologies such as television can have a positive or negative effect on film industry revenues depending on the types of services that are offered. For instance, premium services such as pay-cable and DBS along with home video have added revenues to the US film industry which have supported the production of expensive films that in turn have stimulated theatrical admissions. On the other hand, broadcast television has generally had a negative effect on theatrical admissions. This dissertation empirically examines the effect of television penetration in India, in the context of five major film producing countries such as US, UK, France, Germany and Japan. Time series data from the introduction of television in each of these markets till 2005 relating to two measures of the annual number of theatrical admissions ─ aggregate admissions, and admissions per capita ─ and two additional measures, i.e., the annual number of films produced, and the number of screens was assembled. Regression models at the individual country level as well as at the group level were estimated. The empirical analysis reveals that statistically, India fits the international pattern when it comes to the significant negative effect of television penetration on aggregate and per capita admissions. As in other countries, as more Indian households acquired television sets, per capita admissions declined. Individual country regressions showed India was similar to the US and France where television penetration did not have a statistically significant effect on the number of films produced. This is different from the UK and Japan where television penetration had a significant negative effect on films produced. However television penetration had a negative but statistically non- significant effect on the number of screens in India unlike in the US where television penetration had a statistically significant negative effect on the number of screens. These results assume significance for policy because the major share of Indian film industry revenues (78%) comes from theatrical admissions. Television penetration thus poses a serious threat to Indian film industry revenues unless premium services can be used to add revenues

    Climate change in a mingling-state: sea level rise confronts social susceptibility and justice in the southwestern coastal region of Bangladesh

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    Shyamnagar Upazila, within the Southwestern part of Bangladesh encompassing the entire Sundarbans, is located in the deltas of the Ganges, Brahmaputra and Megna rivers in the Bay of Bengal and is an area extremely vulnerable to climate change, with serious consequences at the socioeconomic level. This doctoral research involved collecting data on physical, hydrological, geographical aspects, land cover change, rainfall changing patterns, water and soil trace elements, and tidal gauges. These data were complemented with the analysis of social and economic vulnerability dimensions through qualitative methods (interviews, focus groups and observation). Qualitative data collection techniques, including focus group discussions (FGDs), case studies, PRA (Participatory rural appraisal) questionnaires, workshops, in-depth interviews, key informant interviews and participant observation, was undertaken in the Shyamnagar Upazila from 2017 to 2019 (through Skype + messenger + over telephone 2020 to 2022). A survey with a close ended questionnaire was applied at the first stage in nine unions (series-based analysis), at the second stage in 12 unions (risk, hazards, vulnerability and adaptation analysis) and at a third stage in 3 unions (safe drinking water and health analysis) with a total of (320 +387 +1579) household samples (n = 2286). Sea level rise has negative impacts on agriculture, riverbank erosion, and salinity, loss of natural ecosystems, gender vulnerability, poverty, food security, fisheries, safe water resources, migration, and public health factors that affect the development of SWCRB populations and cause climate injustices. This thesis analyzed the implications of coastal risks and hazards to the vulnerability of the local populations, while also addressing their perceptions of justice and adaptation strategies.A subida acelerada do nível médio do mar (SLR) é o impacto mais importante das alterações climáticas nas zonas costeiras do Bangladesh. Esta investigação de doutoramento centrou-se na região costeira do sudoeste do Bangladesh (SWCRB), que enfrenta um perigo iminente com a subida do nível do mar, com consequências diretas nas desigualdades sociais e na justiça climática. Com enfoque nos temas-chave dos ODS, esta compilação de artigos contribui para a implementação da Agenda 2030 das Nações Unidas, nomeadamente para os ODS1 – “Erradicar a pobreza”, ODS2 –“Erradicar a fome”, ODS3 – “Saúde de qualidade, ODS5 – “Igualdade de género”, ODS6 – “Água potável e saneamento”, ODS10 – “Redução das desigualdades”, ODS13 – “Ação climática” e ODS16 – “Paz, justiça e instituições eficazes”. Para analisar a vulnerabilidade induzida pela subida do nível do mar, esta investigação considerou a atual e futura modelização da subida do nível do mar. A metodologia utilizada é interdisciplinar e foi baseada numa abordagem de métodos mistos. Esta investigação inclui quatro artigos publicados em revistas revistas revistas por pares, integrados no corpo da tese como capítulos de resultados (capítulos 4 a 7), tendo o autor submetido ainda durante o período do doutoramento dois outros artigos e dois capítulos de livros que foram aceites e que, por conseguinte, estão incluídos como material suplementar a esta tese (anexos). O primeiro artigo (capítulo 4) centrou-se na modelação da subida do nível médio do mar (NMM). As projeções locais do nível do mar indicam que o este pode aumentar em meio metro ou até mais de um metro até ao final do século XXI. A região da Baía de Bengala revela taxas superiores às médias globais, devido à fusão dos glaciares dos Himalaias. Contudo, devido à natureza não linear da subida do NMM, é de esperar que as projeções sejam ultrapassadas, o que representa uma ameaça para a vida de milhões de pessoas no Bangladesh. Além disso, as zonas costeiras do sudoeste do Bangladesh são altamente vulneráveis à intrusão de água salgada, sobretudo devido aos ciclones e à subida do NMM, especialmente a região de Shyamnagar Upazila, e espera-se que isto se agrave durante o próximo século devido às alterações climáticas. Por conseguinte, este estudo analisa a geoquímica da água salgada e compostos relacionados, a resposta à intrusão salina nos sistemas fluviais e as possíveis áreas afetadas pelos eventos climáticos extremos nas condições actuais e em 2100. Esta análise mostrou que os níveis de salinidade do solo e da água são já altamente inadequados para os padrões de fertilidade do solo e a qualidade da água na região. Além disso, analisaram-se os principais impactos das alterações climáticas na saúde pública, começando pelo global e passando pelo local, estudando as comunidades costeiras na área de influência das Sundarbans. Discutimos quais são os principais desafios enfrentados pelos diferentes atores a nível local, incluindo o agravamento de certos riscos para a saúde da comunidade com os impactos das alterações climáticas. Os países em desenvolvimento estão a enfrentar grandes desafios em termos de mitigação e adaptação, no entanto são os que têm contribuído menos para as causas das alterações climáticas. Verificou-se que a maioria dos inquiridos vive abaixo do limiar da pobreza, com níveis de desigualdade relativamente baixos baseados num coeficiente de Gini de 28,5 (capítulo 5). Algumas das questões mais graves que afetam a subsistência das populações locais são os ciclones e as inundações, bem como o aumento da salinidade do solo e da água doce. Os mais pobres estão muito mais expostos aos eventos extremos, têm reduzidos recursos económicos para prevenir e recuperar dos seus impactos, e as suas fontes diretas de rendimento, na sua maioria baseadas em recursos naturais, são também duramente afetadas. Os resultados mostraram que o impacto das alterações climáticas difere entre homens e mulheres nas comunidades examinadas (capítulo 6). Entre os principais fatores que influenciam a vulnerabilidade da comunidade estão os níveis de escolaridade, as normas culturais locais. Ainda assim, estas mulheres têm potencial para participar em planos de conservação ambiental, para liderar movimentos sociais e ambientais, e para promover estratégias de gestão sustentável dos recursos naturais, uma vez que são consideradas como as guardiãs do conhecimento local. Finalmente, esta investigação propõe que, a fim de reduzir a vulnerabilidade feminina, as mulheres devem ser capacitadas e integradas em medidas de mitigação e planos de adaptação, tanto como partes interessadas como como agentes de mudança. Ao analisar o impacto socioeconómico das alterações climáticas, esta investigação contribui para o debate sobre a justiça climática, que é uma problemática social, política e económica (capítulo 7). Os países industrializados que mais contribuíram para o problema através da emissão excessiva de gases com efeito de estufa (GEE) são os menos propensos a sofrer as consequências. Tanto a abordagem baseada nos direitos humanos como a abordagem baseada nas capacidades são aqui discutidas, mas concluímos que esta última é a mais adequada para compreender a realidade no Bangladesh. Esta área está a sofrer enormes mudanças devido aos efeitos devastadores das alterações climáticas e da subida do NMM. Com base em extensivos estudos locais, a tese conclui que as populações locais gostariam de estar mais envolvidas na conceção, planeamento e implementação de estratégias para reforçar a resiliência das suas comunidades. A população local destaca como as suas principais necessidades ter acesso a água doce a preços acessíveis, a segurança alimentar e as infraestruturas sustentáveis, tais como estradas, casas, escolas e unidades de saúde. Nestas áreas, muitas vezes as formas de assistência centram-se na ajuda de emergência após grandes catástrofes; contudo, isto não é suficiente. A intensidade da subida do nível do mar torna cada vez mais difícil a reconstrução após a ocorrência de cada catástrofe. Foram ainda efetuadas análises para avaliar o estado da água, da vegetação e do solo na região. O estudo analisa os dados pluviométricos recolhidos pelo BWDB entre 1968 e 2018, mostrando as mudanças no padrão de precipitação ao longo dos anos e a diminuição da produção agrícola no SWCRB e reforçando o diagnóstico de declínio das terras agrícolas durante o período 1989-2019. Como forma de diversificar as suas fontes de rendimento, alguns agricultores converteram as suas terras para a criação de camarão, o que aumenta ainda mais a salinidade do solo. Além disso, a Barragem Farakka afecta negativamente a população da SWCRB ao reduzir o fluxo do rio Ganges para o Bangladesh. As medidas adaptativas utilizadas pelos agricultores incluem a construção de aterros, a recolha das águas da chuva, a drenagem adequada para reduzir o alagamento, o controlo da expansão das explorações de camarão e a introdução de culturas de de alto rendimento mas que são mais tolerantes à salinidade, bem como o emprego de novas técnicas de irrigação. Além disso, as técnicas agrícolas Sorjan e o cultivo flutuante, a pecuária e a agricultura apoiadas pela comunidade, são vistas pelos agricultores das zonas costeiras como uma forma de mitigar os impactos climáticos. A análise de vulnerabilidade revela que a população local já implementou com sucesso oito estratégias de adaptação baseadas na comunidade para reduzir a vulnerabilidade causada pela subida do mar e pelas inundações. Tem sido testemunhado que as práticas de adaptação implementadas com a participação direta das comunidades tem contribuído para a redução das vulnerabilidades e o reforço da resiliência das populações locais. Após as catástrofes, a reabilitação dos aterros costeiros com o envolvimento da comunidade local é uma resposta favorecida nos processos de adaptação estrutural, bem como a reflorestação costeira e os abrigos polivalentes construídos pelo governo para os furacões. Concluiu-se também que o governo deveria ter em consideração as propostas da comunidade local para ajudar no processo de adaptação. Já há um vasto número de vítimas das alterações climáticas na SWCRB. Ao mesmo tempo, estas regiões tornaram-se um campo de ensaio para estratégias de adaptação que são particularmente adequadas para as comunidades de pequena escala. Considerando as contribuições empíricas de todos os artigos incluídos nesta tese, pode argumentar-se que as estratégias de adaptação e resiliência, até à data, não têm considerado plenamente indicadores sociais tais como pobreza, desigualdade de género, empoderamento ou desigualdades de rendimentos. A subida do nível do mar, agravada pelas alterações climáticas, tem impactos negativos na agricultura, na erosão das margens dos rios e no aumento da salinidade, levando à perda de ecossistemas naturais, a uma menor segurança alimentar das populações e a maiores fluxos de migração, contribuindo ainda para agravar problemas de saúde pública que afetam o desenvolvimento das populações da SWCRB e geram crescentes injustiças
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