User microprogrammable processors for high data rate telemetry preprocessing

The use of microprogrammable processors for the preprocessing of high data rate satellite telemetry is investigated. The following topics are discussed along with supporting studies: (1) evaluation of commercial microprogrammable minicomputers for telemetry preprocessing tasks; (2) microinstruction sets for telemetry preprocessing; and (3) the use of multiple minicomputers to achieve high data processing. The simulation of small microprogrammed processors is discussed along with examples of microprogrammed processors

Tabulator Redux: writing Into the Semantic Web

A first category of Semantic Web browsers were designed to present a given dataset (an RDF graph) for perusal, in various forms. These include mSpace, Exhibit, and to a certain extent Haystack. A second category tackled mechanisms and display issues around linked data gathered on the fly. These include Tabulator, Oink, Disco, Open Link Software's Data Browser, and Object Browser. The challenge of once that data is gathered, how might it be edited, extended and annotated has so far been left largely unaddressed. This is not surprising: there are a number of steep challenges for determining how to support editing information in the open web of linked data. These include the representation of both the web of documents and the web of things, and the relationships between them; ensuring the user is aware of and has control over the social context such as licensing and privacy of data being entered, and, on a web in which anyone can say anything about anything, helping the user intuitively select the things which they actually wish to see in a given situation. There is also the view update problem: the difficulty of reflecting user edits back through functions used to map web data to a screen presentation. In the latest version of the Tabulator project, described in this paper we have focused on providing the write side of the readable/writable web. Our approach has been to allow modification and addition of information naturally within the browsing interface, and to relay changes to the server triple by triple for least possible brittleness (there is no explicit 'save' operation). Challenges which remain include the propagation of changes by collaborators back to the interface to create a shared editing system. To support writing across (semantic) Web resources, our work has contributed several technologies, including a HTTP/SPARQL/Update-based protocol between an editor (or other system) and incrementally editable resources stored in an open source, world-writable 'data wiki'. This begins enabling the writable Semantic Web

ROM-based quantum computation: Experimental explorations using Nuclear Magnetic Resonance, and future prospects

ROM-based quantum computation (QC) is an alternative to oracle-based QC. It has the advantages of being less ``magical'', and being more suited to implementing space-efficient computation (i.e. computation using the minimum number of writable qubits). Here we consider a number of small (one and two-qubit) quantum algorithms illustrating different aspects of ROM-based QC. They are: (a) a one-qubit algorithm to solve the Deutsch problem; (b) a one-qubit binary multiplication algorithm; (c) a two-qubit controlled binary multiplication algorithm; and (d) a two-qubit ROM-based version of the Deutsch-Jozsa algorithm. For each algorithm we present experimental verification using NMR ensemble QC. The average fidelities for the implementation were in the ranges 0.9 - 0.97 for the one-qubit algorithms, and 0.84 - 0.94 for the two-qubit algorithms. We conclude with a discussion of future prospects for ROM-based quantum computation. We propose a four-qubit algorithm, using Grover's iterate, for solving a miniature ``real-world'' problem relating to the lengths of paths in a network.Comment: 11 pages, 5 figure

Making Linked Open Data Writable with Provenance Semirings

Linked Open Data cloud (LOD) is essentially read-only, re- straining the possibility of collaborative knowledge construction. To sup- port collaboration, we need to make the LOD writable. In this paper, we propose a vision for a writable linked data where each LOD participant can define updatable materialized views from data hosted by other par- ticipants. Consequently, building a writable LOD can be reduced to the problem of SPARQL self-maintenance of Select-Union recursive mate- rialized views. We propose TM-Graph, an RDF-Graph annotated with elements of a specialized provenance semiring to maintain consistency of these views and we analyze complexity in space and traffic

Virtual Machine Lifecycle Management in Grid and Cloud Computing

Virtualisierungstechnologie ist die Grundlage für zwei wichtige Konzepte: Virtualized Grid Computing und Cloud Computing. Ersteres ist eine Erweiterung des klassischen Grid Computing. Es hat zum Ziel, die Anforderungen kommerzieller Nutzer des Grid hinsichtlich der Isolation von gleichzeitig ausgeführten Batch-Jobs und der Sicherheit der zugehörigen Daten zu erfüllen. Dabei werden Anwendungen in virtuellen Maschinen ausgeführt, um sie voneinander zu isolieren und die von ihnen verarbeiteten Daten vor anderen Nutzern zu schützen. Darüber hinaus löst Virtualized Grid Computing das Problem der Softwarebereitstellung, eines der bestehenden Probleme des klassischen Grid Computing. Cloud Computing ist ein weiteres Konzept zur Verwendung von entfernten Ressourcen. Der Fokus dieser Dissertation bezüglich Cloud Computing liegt auf dem “Infrastructure as a Service Modell”, das Ideen des (Virtualized) Grid Computing mit einem neuartigen Geschäftsmodell kombiniert. Dieses besteht aus der Bereitstellung von virtuellen Maschinen auf Abruf und aus einem Tarifmodell, bei dem lediglich die tatsächliche Nutzung berechnet wird. Der Einsatz von Virtualisierungstechnologie erhöht die Auslastung der verwendeten (physischen) Rechnersysteme und vereinfacht deren Administration. So ist es beispielsweise möglich, eine virtuelle Maschine zu klonen oder einen Snapshot einer virtuellen Maschine zu erstellen, um zu einem definierten Zustand zurückkehren zu können. Jedoch sind noch nicht alle Probleme im Zusammenhang mit der Virtualisierungstechnologie gelöst. Insbesondere entstehen durch den Einsatz in den sehr dynamischen Umgebungen des Virtualized Grid Computing und des Cloud Computing neue Herausforderungen für die Virtualisierungstechnologie. Diese Dissertation befasst sich mit verschiedenen Aspekten des Einsatzes von Virtualisierungstechnologie in Virtualized Grid und Cloud Computing Umgebungen. Zunächst wird der Lebenszyklus von virtuellen Maschinen in diesen Umgebungen untersucht, und es werden Modelle dieses Lebenszyklus entwickelt. Anhand der entwickelten Modelle werden Probleme identifiziert und Lösungen für diese Probleme entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf den Bereichen Speicherung, Bereitstellung und Ausführung von virtuellen Maschinen. Virtuelle Maschinen werden üblicherweise in so genannten Disk Images, also Abbildern von virtuellen Festplatten, gespeichert. Dieses Format hat nicht nur Einfluss auf die Speicherung von größeren Mengen virtueller Maschinen, sondern auch auf deren Bereitstellung. In den untersuchten Umgebungen hat es zwei konkrete Nachteile: es verschwendet Speicherplatz und es verhindert eine effiziente Bereitstellung von virtuellen Maschinen. Maßnahmen zur Steigerung der Sicherheit von virtuellen Maschinen haben auf alle drei genannten Bereiche Einfluss. Beispielsweise sollte vor der Bereitstellung einer virtuellen Maschine geprüft werden, ob die darin installierte Software noch aktuell ist. Weiterhin sollte die Ausführungsumgebung Möglichkeiten bereitstellen, um die virtuelle Infrastruktur wirksam zu überwachen. Die erste in dieser Dissertation vorgestellte Lösung ist das Konzept der Image Composition. Es beschreibt die Komposition eines kombinierten Disk Images aus mehreren Schichten. Dadurch können Teile der einzelnen Schichten, die von mehreren virtuellen Maschinen verwendet werden, zwischen diesen geteilt und somit der Speicherbedarf für die Gesamtheit der virtuellen Maschinen reduziert werden. Der Marvin Image Compositor ist die Umsetzung dieses Konzepts. Die zweite Lösung ist der Marvin Image Store, ein Speichersystem für virtuelle Maschinen, das nicht auf den traditionell genutzten Disk Images basiert, sondern die darin enthaltenen Daten und Metadaten auf eine effiziente Weise getrennt voneinander speichert. Weiterhin werden vier Lösungen vorgestellt, die die Sicherheit von virtuellen Maschine verbessern können: Der Update Checker ist eine Lösung, die es ermöglicht, veraltete Software in virtuellen Maschinen zu identifizieren. Dabei spielt es keine Rolle, ob die jeweilige virtuelle Maschine gerade ausgeführt wird oder nicht. Die zweite Sicherheitslösung ermöglicht es, mehrere virtuelle Maschinen, die auf dem Konzept der Image Composition basieren, zentral zu aktualisieren. Das bedeutet, dass die einmalige Installation einer neuen Softwareversion ausreichend ist, um mehrere virtuelle Maschinen auf den neuesten Stand zu bringen. Die dritte Sicherheitslösung namens Online Penetration Suite ermöglicht es, virtuelle Maschinen automatisiert nach Schwachstellen zu durchsuchen. Die Überwachung der virtuellen Infrastruktur auf allen Ebenen ist der Zweck der vierten Sicherheitslösung. Zusätzlich zur Überwachung ermöglicht diese Lösung auch eine automatische Reaktion auf sicherheitsrelevante Ereignisse. Schließlich wird ein Verfahren zur Migration von virtuellen Maschinen vorgestellt, welches auch ohne ein zentrales Speichersystem eine effiziente Migration ermöglicht