VHDL Models with Usage of the LFSR_PCKG Package

LFSRs (Linear Feedback Shift Registers) are very often used in the BIST (Built-In Self-Test) methodology. Implementation of the LFSRs to the design or application of digital system, which supports BIST techniques or which only uses these LFSRs, can be done by VHDL language. This paper presents VHDL models of the devices and subroutines (e.g. test pattern generators, signature analysers). Models are based on LFSR structures with usage of the LFSR_PCKG package described in the (Kovalsky and Vlcek, 2001), which can be used in the applications supporting BIST techniques. Devices are described as behavioural and structural models. These models and descriptions can be used e.g. in the (Kovalsky, 2001). The LFSR_PCKG was modified and new approach is presented. Naturally, there are presented some synthesis conclusions of the VHDL models and applications in this paper

REDUCING POWER DURING MANUFACTURING TEST USING DIFFERENT ARCHITECTURES

Power during manufacturing test can be several times higher than power consumption in functional mode. Excessive power during test can cause IR drop, over-heating, and early aging of the chips. In this dissertation, three different architectures have been introduced to reduce test power in general cases as well as in certain scenarios, including field test. In the first architecture, scan chains are divided into several segments. Every segment needs a control bit to enable capture in a segment when new faults are detectable on that segment for that pattern. Otherwise, the segment should be disabled to reduce capture power. We group the control bits together into one or more control chains. To address the extra pin(s) required to shift data into the control chain(s) and significant post processing in the first architecture, we explored a second architecture. The second architecture stitches the control bits into the chains they control as EECBs (embedded enable capture bits) in between the segments. This allows an ATPG software tool to automatically generate the appropriate EECB values for each pattern to maintain the fault coverage. This also works in the presence of an on-chip decompressor. The last architecture focuses primarily on the self-test of a device in a 3D stacked IC when an existing FPGA in the stack can be programmed as a tester. We show that the energy expended during test is significantly less than would be required using low power patterns fed by an on-chip decompressor for the same very short scan chains

Clouds and convection in the tropics and subtropics:models, observations, and parameterizations

Tese de doutoramento, Ciências Geofísicas e da Geoinformação (Meteorologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013The GPCI (GCSS / working group on numerical experimentation Pacific Cross-section Intercomparison) project offers a new approach for the intercomparison of models, by focusing the analysis on a single cross section in the NE Pacific ocean. It is targeted at the stratocumulus, shallow cumulus, and deep convection regimes, as well as the respective transitions. Three-hourly satellite observations and model simulations were prepared for GPCI for the JJA season. The seasonal mean results for variables such as total cloud cover, liquid water path, and outgoing longwave radiation show high scatter among models. Mean vertical velocity, and relative humidity, suggest good, overall, representation of the Hadley circulation. Still, differences exist between models (e.g., in the intensity of the deep convection, or humidity content in the boundary layer). The main cloud types are represented differently (e.g., too low stratocumulus clouds). The transitions between stratocumulus and shallow cumulus show two distinct behaviours (smooth versus abrupt with bimodal nature) reflecting distinct cloud parameterization approaches. None of them reproduces well the observations. Following GEPAT (Grade-based Empirical Pattern Analysis Technique), different cloud patterns were analyzed in terms of the means of associated parameters. Model relative humidity has negative biases in the boundary layer and subtropical mid troposphere. sBLT (sequential Boundary-Layer-Top determination scheme) offered a more thorough characterization of the boundary layer (top). Mean BLT height and strength show big spread among models. Models disagree in the time of the diurnal maxima of relative humidity, cloud fraction, and liquid water content. Precipitation lacks in diurnal amplitude in the deep convection area. The “Scinertia” concept was introduced, based on the analysis of diurnal cycle results for cloud cover and low tropospheric stability. GPCI proved useful for the work presented below, both in the characterization of model shortcomings, and in helping envision avenues for future investigation using models and observations.Apesar dos consideráveis avanços dos últimos 20 anos ao nível da parametrização de nuvens, a representação de nuvens ainda é um desfio para as comunidades de modelação do tempo e do clima. A urgência do desenvolvimento de parametrizações de nuvens para modelos de circulação geral (GCM) é reforçada pelo facto de a quantidade de nuvens gerada pelos modelos ter um impacto significativo no comportamento do sistema climático previsto pelos modelos. Em particular, os atuais modelos de clima tendem a responder de forma diferente em experiências de sensibilidade das mudanças climáticas. Deficiências nas parametrizações resultam igualmente numa representação inconsistente do ciclo hidrológico ao nível termodinâmico, o que acarreta importantes consequências para a simulação da circulação atmosférica tropical e subtropical. Estes tópicos são investigados por diferentes grupos do GCSS (Global energy and water cycle experiment Cloud System Study), cuja estratégia tem sido bem sucedida na definição e compreensão de regimes de nuvens fundamentais, e no desenvolvimento e melhoramento de parametrizações de nuvens. No entanto, o uso exclusivo de versões unidimensionais dos modelos atmosféricos, tradicionalmente feito no GCSS, não permite uma compreensão profunda do papel fundamental das nuvens no clima, o que implica que as parametrizações têm de ser testadas nas versões completas (tridimensionais) dos GCMs. Essa é uma tarefa que pode ter que envolver a análise de enormes quantidades de dados de simulações numéricas. Neste contexto, o projeto GPCI (GCSS / working group on numerical experimentation Pacific Cross-section Intercomparison) oferece uma nova (e menos pesada) abordagem para a intercomparação de GCMs, focando a análise num número reduzido de localizações ao longo de uma secção, e permitindo uma integração de dados de modelos e de observações relativamente simples. GPCI tem estado centrado nos (sub)trópicos do sector NE do oceano Pacífico, e desenvolveu um programa especificamente dedicado à investigação de regimes de nuvens fundamentais que tipicamente ocorrem nas fronteiras orientais dos oceanos (sub)tropicais, nomeadamente, estratocúmulos, cúmulos pouco profundos, torres de convecção profunda, e as transições entre eles. O conhecimento ganho a partir de uma análise detalhada do comportamento destes sistemas de nuvens e dos ambientes dinâmicos e termodinâmicos a eles associados, recorrendo a dados de alta resolução temporal obtidos de observações e de modelos de previsão do tempo e do clima, deverá oferecer pistas para o desenvolvimento e melhoramento de novas parametrizações de nuvens, camada limite e convecção. Tendo sido desenvolvida em estreita ligação com o projeto GPCI, a investigação apresentada nesta tese foi orientada segundo as linhas dos principais objetivos e questões científicas do projeto. GPCI pode ser visto como um projeto de intercomparação de nível 2, em que todos os modelos participantes têm de seguir um conjunto comum de especificações e protocolos predefinidos. A condição básica imposta foi a de que os modelos deveriam correr em modo de clima, usando temperatura da superfície do mar (SST) prescrita como condição fronteira. O período de interesse corresponde a junho-julho-agosto (JJA). A região geográfica a estudar esta compreendida entre -5ºN a 45ºN e 160ºE a 240ºE, e inclui 13 localizações ao longo de uma secção. Os resultados das simulações numéricas foram pedidos numa resolução temporal de 3 horas para variáveis na forma de perfis verticais e para variáveis a um nível fixo. Mais de vinte instituições de previsão do tempo e do clima aderiram ao projeto e extensas quantidades de dados de satélite foram preparados para uso no GPCI. A análise de dados de modelos e de reanálises sugere que é possível estudar os principais aspetos da fenomenologia das nuvens, recorrendo apenas a uma secção individual alinhada com a circulação atmosférica associada à circulação da célula de Hadley na região em causa. Uma análise preliminar de dados de modelos e de observações, com o objetivo de se obter uma visão geral das caraterísticas médias do ciclo hidrológico durante o verão na região GPCI, foi feita com particular enfase na distribuição vertical das nuvens, e nos processos que envolvem fatores dinâmicos e ambientais que têm um papel na manutenção dos campos de nuvens. As médias sazonais da maior parte das variáveis (e.g., cobertura nebulosa total [TCC], conteúdo de água líquida integrado na vertical [LWP], e radiação emergente de longo comprimento de onda [OLR]) são caracterizadas por um elevado grau de dispersão entre os vários modelos, que raramente mostram uma boa concordância com as observações em todos os pontos da secção. Perfis médios de velocidade vertical (w) e de humidade relativa (RH), sugerem que as características básicas da circulação atmosférica regional imposta pela célula de Hadley são, de um modo geral, bem representadas, apesar de, em detalhe, existirem diferenças substanciais entre os vários modelos (e.g., na intensidade da convecção profunda, ou no conteúdo em humidade na camada limite). Uma comparação da distribuição vertical de cobertura nebulosa (CF) nos vários modelos, mostrou bem os desafios da parametrização e simulação de nuvens em GCMs, com as simulações a mostrarem uma variedade de comportamentos ao nível da representação dos diferentes tipos de nuvens (e.g., estratocúmulos demasiado baixos) e das transições entre eles (e.g., presença de mais do que uma camada de nuvens nas áreas de transição). Estes resultados foram validados com observações da ocorrência de nuvens obtidas com os satélites CloudSat e CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations). Um estudo ao nível dos processos físicos relevantes para as nuvens, revelou que, de um modo geral, existe uma resposta notória da circulação de larga escala a mudanças na SST prescrita nos modelos. As respostas de outras variáveis, tais como, balanço da radiação de pequeno comprimento de onda no topo da atmosfera (NSRTOA) e TCC, são ainda mais pronunciadas e variam de modelo para modelo. O facto de, na maior parte dos modelos, a resposta ao aumento da SST nem sempre ser coerente entre as diferentes variáveis, aponta para a necessidade de um melhor controlo do comportamento da simulação de importantes parâmetros relacionados com as nuvens, incluindo aqueles cruciais para a avaliação do forçamento radiativo das nuvens. Não foi encontrada (nos dados de 3-em-3 horas das simulações para JJA 1998) nenhuma relação óbvia entre as nuvens baixas (dos regimes de cúmulos pouco profundos e de estratocúmulos) a subsidência e a SST (ou mesmo a estabilidade estática da baixa troposfera [LTS]). Foi feita uma análise de fundo da transição entre regimes convectivos, baseada no comportamento espaciotemporal das nuvens em simulações dos modelos, em reanálises e em observações de satélite. Com esse objetivo em mente, foram desenvolvidas várias técnicas para detetar transições de regime de nuvens, e ou, caracterizar a sua estrutura sazonal. Funções de distribuição de probabilidade, obtidas para TCC nas várias posições ao longo da secção GPCI, a partir de dados de 3-em-3 horas para a estação JJA 1998, mostram diferenças de modelo para modelo e apresentam importantes disparidades mesmo em posições onde os modelos mostram praticamente o mesmo valor na TCC média. Dois comportamentos distintos foram identificados ao nível da transição entre os estratocúmulos e os cúmulos dos ventos alísios: uma transição relativamente gradual da TCC; e uma variação mais abrupta, com carácter bimodal. Estes dois tipos de comportamentos são, provavelmente, um resultado da maneira como as nuvens são parametrizadas nos respetivos modelos. De qualquer maneira, nenhum destes comportamentos coincide com a forma como as transições se dão em dados correspondentes a observações da TCC do ISCCP (International Satellite Cloud Climatology Project). Estatísticas da cobertura nebulosa obtidas segundo uma metodologia desenvolvida para a deteção de fortes gradientes de TCC ao longo da secção, mostram uma diversidade de comportamentos entre os modelos, por exemplo, no valor médio do decréscimo de TCC, na sua frequência de ocorrência, ou nos histogramas da localização dessas transições em TCC (as reanálises também diferem do ISCCP). Adicionalmente, foi também efetuada uma análise espectral preliminar da série temporal correspondente a variações da localização das transições abruptas em TCC ao longo da secção. Não tendo sido detetados picos importantes nos respetivos espectros, foi na forma da evolução temporal nas correspondentes séries, que os modelos mais se distinguiram (e.g., uma tendência, num dos modelos, para as transições ocorrerem mais para norte na secção no período final da estação JJA; ou a relativamente pequena amplitude das oscilações de localização encontradas num outro modelo). Em termos da evolução espacial da altura do topo das nuvens vista ao longo da secção, a média dos modelos está próxima dos dados de análise, apesar de, especialmente a sul das áreas de estratocúmulos, todos os resultados diferirem de observações MISR (Multiangle Imaging Spectroradiometer). Ainda no contexto da transição de regime de nuvens, foi desenvolvida uma nova abordagem de análise de padrões espaciais (GEPAT [Grade-based Empirical Pattern Analysis Technique]) com objetivo de se analisarem as condições ambientais associadas a diferentes estruturas espaciais da TCC identificadas pela nova técnica durante a estação JJA 1998. Foram assim encontrados seis diferentes padrões espaciais de cobertura nebulosa típicos da estação (cada um com diferente representatividade de ocorrência temporal). As correspondentes médias em termos de outras variáveis, tais como w aos 700 hPa, LWP, SST, LTS, e direção e intensidade do vento, foram analisadas, tendo sido encontradas diferenças, especialmente ao nível dos campos de w aos 700 hPa e LWP. Algumas ideias da aplicação futura da técnica incluem: a análise de outras estações e anos (separada ou conjuntamente); uma comparação de resultados para diferentes regiões; e o uso de dados puramente observacionais. Foi dada especial atenção à estrutura da humidade na região GPCI, com o objetivo de uma maior compreensão do seu papel como um dos principais parâmetros no contexto do ciclo hidrológico, particularmente através da sua influência na formação e evolução das nuvens. Para esse fim, foram analisadas ao longo da secção, observações de satélite (AIRS [Atmospheric InfraRed Sounder]), simulações numéricas e análises da atmosfera, referentes a perfis de RH, obtidos para JJA (2003) na forma de médias sazonais, variância e evolução temporal. A comparação dos modelos com os dados AIRS mostrou diferenças significativas (e.g., valores bastante inferiores de RH nos níveis mais baixos da camada limite nas simulações, valores mais elevados do que as observações na tropopausa, e maior secura aos níveis médios da atmosfera nas regiões subtropicais nos modelos). No que diz respeito ao desvio padrão, ainda que, de um modo geral, os modelos apresentem maior variabilidade de RH, existem nas simulações, valores mais baixos na camada limite ao longo de toda a secção. Pensa-se que os valores mais elevados de desvio padrão apresentados pelos modelos imediatamente acima da camada limite a norte da região dos cúmulos pouco profundos devam estar associados primariamente à relativamente fraca resolução vertical dos dados AIRS usados (mais do que serem uma consequência de deficiências nos modelos). A evolução temporal da distribuição vertical de RH parece apontar para a necessidade de se incluir na investigação das transições entre os estratocúmulos e os cúmulos dos ventos alísios, a influência, não apenas da estrutura da humidade nas camadas da troposfera logo acima da camada limite, mas também do perfil de humidade até às camadas superiores da troposfera. Mais especificamente em relação à estrutura da humidade na baixa troposfera, foi apresentada uma nova metodologia para a determinação do topo da camada limite sobre o oceano (sBLT [sequential Boundary-Layer-Top determination scheme]). Os resultados preliminares parecem promissores, especialmente pela sua abrangente aplicabilidade, e dado que a técnica permite uma maior caracterização da camada limite (e do seu topo) que outros métodos relacionados. Médias sazonais para a altura e a intensidade do topo da camada limite foram analisadas para modelos e análises ao longo da secção GPCI, e mostram dispersão considerável, exceto em termos da (praticamente comum) taxa de subida do topo da camada limite de norte para sul entre a área dos estratocúmulos e a dos cúmulos pouco profundos. As áreas de convecção profunda e dos estratocúmulos apresentam, respetivamente, o maior e o menor grau de definição (intensidade) do topo da camada limite. Segundo a classificação sBLT, foram encontradas nos modelos, e para as várias localizações na secção, diferenças na distribuição sazonal da representatividade dos vários tipos de camada limite. A esse respeito, apenas dois dos modelos se assemelham às observações AIRS. Foi ainda desenvolvida uma versão atualizada da técnica para deteção de mudanças abruptas na cobertura nebulosa ao longo da secção. A nova metodologia pareceu apresentar maior robustez no constrangimento dos resultados dos modelos para aquelas situações que efetivamente correspondem a transições espacialmente consistentes com a definição dos regimes de nuvens característicos dos estratocúmulos e dos cúmulos dos ventos alísios. Os valores da ocorrência das transições baixou drasticamente na maior parte dos modelos, e permitiu, uma melhor identificação dos impactos que diferentes filosofias de parametrização de nuvens têm no comportamento dos modelos a este nível. Por último, foram obtidos os perfis médios de RH correspondentes a cada um dos dois regimes de nuvens identificados, tendo sido verificadas importantes diferenças entre os dois regimes, para um determinado modelo, mas também entre os modelos, principalmente na forma como diferem os seus perfis de estratocúmulos e de cúmulos pouco profundos na média e alta troposfera. Foram propostas formas concretas de se estender a investigação dos potenciais impactos da estrutura da humidade da troposfera na transição entre os regimes de nuvens. Um dos principais tópicos para o projeto GPCI é a representação, em modelos de previsão do tempo e do clima, de variações diurnas das nuvens e de parâmetros relacionados. Essas variações foram analisadas com base em dados de 3-em-3 horas obtidos dos modelos e de observações. O ciclo diurno médio na estação JJA foi descrito para diferentes localizações na secção GPCI. Foram apresentados resultados para: circulação atmosférica associada com a dinâmica de larga escala na região do Pacífico NE dominada pela célula de Hadley; perfis verticais de vários parâmetros de interesse para as nuvens; e anomalias médias do ciclo diurno em três posições da secção, representativas dos principais regimes de nuvens/convecção que caracterizam a região. A velocidade vertical aos 700 hPa apresenta, em geral, nos modelos e análises, um ciclo diurno marcado na zona de convergência inter-tropical (ITCZ). Nalguns modelos variações diurnas mais fracas foram também encontradas na região dos ventos alísios e nas regiões subtropicais. Num dos modelos o ciclo diurno de w aos 700 hPa é praticamente inexistente em qualquer das posições ao longo da secção. A intensidade e direção do vento na baixa troposfera mostrou variações diurnas características. A distribuição vertical de RH, CF, e conteúdo em água líquida das nuvens (CLW), mostrou alguma variabilidade diurna em todos os modelos analisados, especialmente abaixo dos 600 hPa na área de convecção profunda. Os modelos não concordam na altura do ciclo diurno em que simulam os valores máximos destas variáveis. Verificou-se, em geral, uma melhor concordância entre a variação diurna de CF e CLW nos estratocúmulos e nos cúmulos pouco profundos do que na ITCZ. Há, na região subtropical num dos modelos, CF simulada sem CLW associada. Em relação às anomalias médias diurnas de LTS, TCC, e precipitação (observações deste parâmetro foram obtidas de dados TRMM [Tropical Rainfall Measuring Mission]), os modelos tendem a concordar no primeiro parâmetro, mas diferem uns dos outros, e em relação às observações, nos outros dois.(e.g., na ITCZ, a TCC do ISCCP apresenta dois máximos relativos, sendo o mais pronunciado o que ocorre cerca das 16:00h locais, enquanto que nos modelos e análises, o pico de TCC mais importante dá-se tipicamente de madrugada). Nos estratocúmulos o ISCCP (TCC) tem a menor variação diurna, sendo a esse respeito, ultrapassado pelos modelos. De qualquer maneira, é nessa região que se verifica uma maior concordância entre modelos, análises e observações na altura do ciclo diurno em que se dá o máximo de TCC. No que diz respeito à taxa de precipitação, a maior parte dos resultados mostra um pico relativamente bem definido em todas as localizações ao longo da secção, mas apresentam, para os modelos, uma fraca amplitude diurna na ITCZ comparativamente aos dados TRMM. Finalmente, foi investigada a ligação, durante o ciclo diurno, entre a LTS e a cobertura nebulosa nos estratocúmulos para o caso particular de um modelo com um esquema de parametrização que associa os dois, tendo-se argumentado sobre a existência de um certo grau de “inércia” na resposta da cobertura nebulosa subtropical em relação às variações diurnas de LTS. Do mesmo modo, e uma vez que a resposta (positiva) das nuvens à estabilidade estática do ambiente pareceu ser mais eficaz para a altura do ciclo diurno em que o valor de TCC era o mais baixo, inferiu-se qualitativamente sobre uma possível dependência dessa resposta no valor apresentado pela cobertura nebulosa. Até que ponto estará a “Scinércia” (ou “inércia dos estratocúmulos [Sc]” em relação à LTS) relacionada com a estrutura da humidade da (média) troposfera, foi uma questão deixada para investigação futura. Dois pontos, para concluir. Primeiro, este trabalho mostra bem como os atuais modelos de previsão numérica do tempo e do clima ainda apresentam uma deficiente representação das nuvens e de processos relacionados. Segundo, a abordagem proposta pelo projeto GPCI provou ser útil na caracterização dos principais problemas dos modelos, e na definição de possíveis linhas de investigação futura, quer ao nível da modelação, quer na frente observacional.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, SFRH/BD/37214/2007

Togo Mizrahi and the Making of Egyptian Cinema

In this book, Deborah A. Starr recuperates the work of Togo Mizrahi, a pioneer of Egyptian cinema. Mizrahi, an Egyptian Jew with Italian nationality, established himself as a prolific director of popular comedies and musicals in the 1930s and 1940s. As a studio owner and producer, Mizrahi promoted the idea that developing a local cinema industry was a project of national importance. Togo Mizrahi and the Making of Egyptian Cinema integrates film analysis with film history to tease out the cultural and political implications of Mizrahi’s work. His movies, Starr argues, subvert dominant notions of race, gender, and nationality through their playful—and queer—use of masquerade and mistaken identity. Taken together, Mizrahi’s films offer a hopeful vision of a pluralist Egypt. By reevaluating Mizrahi’s contributions to Egyptian culture, Starr challenges readers to reconsider the debates over who is Egyptian and what constitutes national cinema.;“A captivating account of Egyptian film director Togo Mizrahi. Starr shows that Mizrahi’s distinct, often comical vision of Egypt captured a dramatic moment of social, political, and cultural transformation in which people of diverse backgrounds coexisted and struggled to achieve better lives.” JOEL GORDON, author of Revolutionary Melodrama: Popular Film and Civic Identity in Nasser’s Egypt;“A remarkable study of a remarkable career. Starr offers a comprehensive analysis of a life in filmmaking that adds nuance to our definition of Egyptian nationalism and enhances our appreciation of Alexandrian cinema. This is a book of recovery, reclamation, and celebration.” NANCY E. BERG, Professor of Hebrew and Comparative Literature, Washington University in St. Loui

Aeolian dust deposition rates in south-western Iran

The annual atmospheric dust-load originating in the so-called Dust Belt ‎, which ranges from the ‎Sahara desert and the Arabian peninsula to the arid lowlands of Central Asia and the deserts of ‎northern China, impacts the air quality and the climate worldwide. Iran as a whole, and especially the ‎southwestern regions of the country, most affected by dust, with frequent dust storms characterized ‎by annual mean concentrations of more than 100 µg/m³ of suspended dust. Although aeolian dust is a ‎highly relevant problem in Iran, there is a lack of comprehensive regional studies on this topic. The ‎central aim of the study presented here is therefore the spatiotemporal analyses and classification of ‎dust events, the chemical composition of the dust, and the connections between regional and seasonal ‎climate variation and dust deposition rates in four sub-regions of Iran. This comprehensive approach is ‎based on the maximum mean dust concentration and the seasonality of dust events. The results are ‎provided new and valuable insights into the dust deposition and its related processes in the study area.‎ The study area covers 8.43% of Iran (about 117,000 km2), located between 45°30′00″ E 35°00′00″ N ‎and 49°30′00″ E 30°00′00″ N including Kermanshah, Lorestan and Khuzestan. The fieldwork area is ‎characterized by the rolling mountainous terrain about 4000 m above sea level (a.s.l) in the north and ‎east, plains and marshlands in the south. Study area has also located in dry climate and hot summer ‎conditions in the south, cold and hot desert climates in the west. The studies on aeolian dust in ‎southwestern Iran are based solely on ground deposition rates from 2014 to 2017‎‏.‏ To address the connections between the Ground observation of dust Deposition Rates (GDR), climate ‎zones, and weather patterns, a comparative analysis with various data sets was conducted. Both ‎gravimetric and directional dust samplers (10 each) were installed to record the monthly GDR between ‎‎2014 and 2017. The sampler design was deliberately kept simple to ensure long-term durability and ‎easy maintenance. The collected dust samples were analyzed for their chemical composition using ‎Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The ten sampling sites were also classified ‎by their land use / land cover (LULC) for a more detailed data interpretation. The observation data ‎during two typical dust cases (spring 2014 and winter 2015), have furthermore been compared with ‎the spatiotemporal dust concentration and dust load over the study area. Comparing the results of the ‎monthly mean Aerosol Optical Thickness (AOT) derived from the Moderate Resolution Imaging ‎Spectroradiometer (MODIS) and GDR data, using enhancement algorithms were applied in order to ‎investigate the spatiotemporal distribution of dust events. To demonstrate the aerosol movement, a ‎HYbrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model was used for tracing the ‎investigated dust events. The time-space consistency between AOT and GDR, in agreement with the ‎HYSPLIT model output was the basis for an improved estimation of the dust deposition rate from ‎separate thickness layers. Finally, by comparing the high temporal and maximum seasonal deposition ‎rates, using MODIS and GDR data, the impact of the regional climate on the deposition rates of ‎aeolian dust was assessed, which allows insights in potential future dust emission scenarios in times of ‎climate change. ‎ A major finding shows the impact of dust events on the environment and considers the influence of ‎geographical factors, such as weathering, and climate pattern over aeolian dust deposition rates. In ‎more detail, finding to address the first objective suggested that contributors of the elemental ‎concentrations are associated with elements emanating from local industrial and commercial activities ‎‎(Cr, V, and Cd). The dominant variables (K, Zn) strongly influence the aerosol composition values and ‎represent the dust transport route. Inter –element relationships shows that the highest proportion (80%) ‎of dust samples subjected to Airborne Metals Regulations are formed under local and regional ‎conditions. Besides, the analyses indicate that the WRF-Chem model adequately simulates the ‎evolution, spatial distribution and load of dust over the study area. Hence, the model performance has ‎been evaluated by GDR. It showed different values of GDR highly depending on LULC pattern. Due to ‎the fact, that there is no way to isolate each individual area from the effects of either anthropogenic ‎sources or natural weathering processes, developing guidance on the priorities of expanding projects ‎and preventative actions towards potential dust deposition from natural and dominant sources may be ‎a subject of institutional interest. ‎ The results of direct measurements of dust deposition, which are typically made by passive sampling ‎techniques (ground-based observations), along with analyzed data from AOT, represent the second ‎objective to understand the spatiotemporal pattern of the points with the same variation. The ‎corresponding points headed to find moving air mass trajectories, using HYSPLIT were proven to be a ‎discriminator of their local and regional origin of aeolian dust. Furthermore, the seasonal deposition rate ‎varied from 8.4 g/m2/month in the summer to 3.5 g/m2/month in the spring. Despite all the advances ‎of AOT, under certain circumstances, the ground-based solutions were able to represent aerosol ‎conditions over the research area, tested in the southwestern regions of Iran. And that is when the low ‎number of observations is a commonly acknowledged drawback of GDR.‎ In addition, the peak of the seasonal deposition rates (t/km2/month) occurred in [arid desert hot-BWh, ‎‎8.4], [arid steppe hot-BSh, 6.6], and [hot and dry summer-Csa, 3.5] climate regions. Thus, the third ‎objective response was‏ ‏detected as the highest deposition rates of dust BWh >BSh >Csa throughout ‎the year, once the annual mean deposition rates (t/km2/year) are 100.80 for [BWh], 79.27 for [BSh], ‎and 39.60 for [Csa]. The knowledge gained on the dust deposition processes, together with the ‎feedback from the climate pattern, will provide insights into the records of data for developing new ‎sources, deposition rates and their climate offsets. Taking this in mind, having information about the ‎ground deposition rates in the study region could make the estimations more accurate, while finding an ‎appropriate algorithm is necessary to enhance the affected areas exposed to the dust. In order to ‎assess the impact of dust events on human health, environment and the damage to the various ‎business sectors of the country’s economy, additional studies with adequate modelling tools are ‎needed. ‎ Due to this date, the data holding organizations are somewhat reluctant to make their data available to ‎other parties. This work is also a step toward an institutional suggestion to gain benefit from information ‎exchange amongst data holding organizations, providers and users. The need for capacity building and ‎strong policy for implementing user-friendly geo information portal‏ ‏is essential.

Enhancement and validation of a test technique for integrated circuits

This thesis focuses on a scan-based delay testing technique that was recently developed at ETS. This new approach, called Captureless Delay Testing (CDT), has been proposed as a technique that complements traditional methods of test, ensuring the integrated circuits will function at their proposed clock speed, further improving the test coverage of the particular type of test. Furthermore, CDT incorporates the use of sensors enabling the detection of the presence of transitions at strategic locations. The purpose of this project is to improve on certain aspects of this novel technique. At first, we analyze the delay distribution of the non-covered nodes by traditional methods of test, in order to develop the best way possible of placement of the CDT sensors. We present, using Perl Language, the ensemble of tools developed for this purpose. The end results obtained confirm that the paths that pass through the non-covered nodes are longer than those that traverse the covered ones. The difference between the two types of paths exceeds 20%) of the clock period when considering the shorter path delay values. Secondly, we propose a fially automated algorithm that enables, at the earliest stages of the test vectors generation process: 1) the identification of the non-covered nodes, 2) the identification of the placements of the CDT sensors at the inputs of the flip-flops for further improvement of the test coverage, and 3) the minimization of the number of sensors with regards to requirements. Our results indicate that when we apply CDT on top of transitionbased fault model we can improve the test coverage by 5%. Moreover, the algorithm of CDT sensors minimization allows a reduction of more than 85% the number of those sensors with a minimal test coverage loss, on average of 1.6%

2015 Oil Observing Tools: A Workshop Report

Since 2010, the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) have provided satellite-based pollution surveillance in United States waters to regulatory agencies such as the United States Coast Guard (USCG). These technologies provide agencies with useful information regarding possible oil discharges. Unfortunately, there has been confusion as to how to interpret the images collected by these satellites and other aerial platforms, which can generate misunderstandings during spill events. Remote sensor packages on aircraft and satellites have advantages and disadvantages vis-à-vis human observers, because they do not “see” features or surface oil the same way. In order to improve observation capabilities during oil spills, applicable technologies must be identified, and then evaluated with respect to their advantages and disadvantages for the incident. In addition, differences between sensors (e.g., visual, IR, multispectral sensors, radar) and platform packages (e.g., manned/unmanned aircraft, satellites) must be understood so that reasonable approaches can be made if applicable and then any data must be correctly interpreted for decision support. NOAA convened an Oil Observing Tools Workshop to focus on the above actions and identify training gaps for oil spill observers and remote sensing interpretation to improve future oil surveillance, observation, and mapping during spills. The Coastal Response Research Center (CRRC) assisted NOAA’s Office of Response and Restoration (ORR) with this effort. The workshop was held on October 20-22, 2015 at NOAA’s Gulf of Mexico Disaster Response Center in Mobile, AL. The expected outcome of the workshop was an improved understanding, and greater use of technology to map and assess oil slicks during actual spill events. Specific workshop objectives included: •Identify new developments in oil observing technologies useful for real-time (or near real-time) mapping of spilled oil during emergency events. •Identify merits and limitations of current technologies and their usefulness to emergency response mapping of oil and reliable prediction of oil surface transport and trajectory forecasts.Current technologies include: the traditional human aerial observer, unmanned aircraft surveillance systems, aircraft with specialized senor packages, and satellite earth observing systems. •Assess training needs for visual observation (human observers with cameras) and sensor technologies (including satellites) to build skills and enhance proper interpretation for decision support during actual events