Advancement of Computing on Large Datasets via Parallel Computing and Cyberinfrastructure

Large datasets require efficient processing, storage and management to efficiently extract useful information for innovation and decision-making. This dissertation demonstrates novel approaches and algorithms using virtual memory approach, parallel computing and cyberinfrastructure. First, we introduce a tailored user-level virtual memory system for parallel algorithms that can process large raster data files in a desktop computer environment with limited memory. The application area for this portion of the study is to develop parallel terrain analysis algorithms that use multi-threading to take advantage of common multi-core processors for greater efficiency. Second, we present two novel parallel WaveCluster algorithms that perform cluster analysis by taking advantage of discrete wavelet transform to reduce large data to coarser representations so data is smaller and more easily managed than the original data in size and complexity. Finally, this dissertation demonstrates an HPC gateway service that abstracts away many details and complexities involved in the use of HPC systems including authentication, authorization, and data and job management

Modernization of the Estonian national GNSS reference station network

The first GNSS (Global Navigation Satellite System) CORS (Continuously Operating Reference Station) in Estonia became operational in 1996. Starting from 2008 four Estonian CORS are incorporated into the EPN (EUREF Permanent GNSS Network). During the years 2014-2015 modernization of the GNSS CORS in Estonia was carried out. Currently the total number of the resulting ESTPOS reference stations is 28. These ESTPOS stations were interconnected to the I order national geodetic network by a special GNSS campaign in 2017. The maintenance and compilation of the ESTPOS based research products is explained. Aspects of the ESTPOS usage, including also the real time surveys, are discussed. Comparisons with SWEPOS (Swedish national GNSS CORS) and FinnRef (Finnish national GNSS CORS) networks indicate possibilities for further ESTPOS developments

Considerations on the further improvements of regional geoid modeling over the Baltic countries

This contribution reviews earlier geoid modeling research in the Baltic countries. The most commonly used modifications of Stokes’s formula are discussed. Similarities and differences between stochastic and deterministic modification methods are outlined. Principles of selecting the geoid modeling methods and parameters are explained and numerically verified. The influences of typical shortages of historic gravimetric datasets to geoid modeling are discussed. Suggestions for further data improvement and enhancements of other geoid modeling aspects are summarized. Article in English Baltijos šalių regioninio geoido modeliavimo tobulinimas Straipsnyje peržiūrėta ankstesni Baltijos regiono geoido modeliavimo tyrimai. Aptarta dažniausiai taikomos Stokso formulės modifikacija. Pažymėti panašumai ir skirtumai tarp stochastinio ir deterministinio modifikavimo metodo. Paaiškinti ir skaičiavimais patikrinti geoido modeliavimo metodų ir parametrų parinkimo principai. Aptarti istorinių gravimetrinių duomenų rinkinių tipiniai trūkumai. Apibendrinti pasiūlymai duomenų ir geoido modeliavimo kokybei pagerinti

Upaya Meningkatkan Kemampuan Membaca Pemahaman Siswa Kelas IV SDN Pembina Liang Melalui Penerapan Strategi Survey Questions Reading Recite Review (SQ3R)

Penelitian ini mengkaji kemampuan membaca pemahaman siswa kelas IV SDN Pembina Liang melalui penerapan Strategi Survey Questions Reading Recite Review (SQ3R). Masalah utama dalam penelitian ini adalah apakah dengan menggunakan strategi SQ3R siswa kelas IV SDN Pembina Liang dapat meningkat. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kemampuan membaca pemahaman siswa kelas IV SDN Pembina Liang. Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas yang berdaur ulang/siklus yaitu meliputi perencanaan, pelaksanaan, observasi dan refleksi. Fokus penelitian dalam penelitian ini adalah guru dan siswa dengan subjek penelitian adalah seluruh siswa kelas IV SDN Pembina Liang yang tercatat pada semester genap, sebanyak 22 orang siswa yang terdiri dari 11 orang siswa laki-laki dan 11orang siswa perempuan. Teknik pengumpulan data melalui observasi dan tes. Teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analis deskripsi kualitatif. Model pembelajaran strategi SQ3R yang terdiri 5 tahap, yaitu: survey, questions, reading, recite dan review. Pada siklus I berada pada kategori kurang, siklus II berada pada kategori cukup dan siklus III mengalami peningkatan dan berada pada kategori sangat baik. Hal ini dapat dilihat dari hasil tes setiap proses pembelajaran menunjukkan pada siklus I nilai rata-rata kelas mencapai 66,13 dengan ketuntasan belajar mencapai 50%, siklus II nilai rata-rata kelas mencapai 72,27 dengan ketuntasan belajar mencapai 63,63%, dan siklus III nilai rata-rata kelas mencapai 77,95 dengan ketuntasan belajar mencapai 86,36%.Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa hasil penelitian menunjukkan strategi SQ3R dapat meningkatkan kemampuan membaca pemahaman siswa kelas IV SDN Pembina Liang yang dilihat dari hasil tes kemampuan membaca pemahaman setiap siklusnya. Kata Kunci: Meningkatkan Kemampuan, Membaca Pemahaman, Strategi Survey Questions Reading Recite Review (SQ3R

Geoid profiles in the Baltic sea determined using GPS and sea level surface

The idea was to compare the geoid in sea areas by an independent method, like GPS levelling, on the mainland. On the earth surface we can compare the gravimetric geoid with GPS levelling to get an accuracy estimation and tilt information. On the sea we can do it by the GPS methodology and eliminating the current water tilt corrections and the sea surface topography effect. A modern GPS device on board a ferry can store data every second and determine heights with an accuracy of a few centimetres (using the kinematic method with the postprocessing of data obtained from several base stations close to the ferry line). As a result, it is possible to observe the current water level’s relative profile in reference to the ellipsoid. Some areas close to Estonia, such as the eastern part of the Gulf of Finland, are not completely covered by gravity measurements. The Baltic Sea has been measured using airborne gravimetry with the accuracy of about 2 mGal. Therefore, the gravimetric geoid is not fully reliable for the region either. If we take into account the tilt of the water level at the moment of measurement, we can observe the relative change of the geoid using an independent methodology, which serves as a comparison to the gravimetric geoid solution. The main problem during the measurement campaign, of course, was how to eliminate a water tilt. Water placement in relation to level surface is a very complex issue; special studies of that were conducted as well. Article in English Geoido profiliai Baltijos jūroje, nustatyti taikant GPS ir pagal jūros lygio paviršių Santrauka. Idėja yra palyginti geoidą jūros akvatorijoje su geoidu, gaunamu nepriklausomais metodais – kaip GPS niveliavimas Žemės paviršiuje. Siekiant gauti tikslumo įverčius ir informacijos apie postūmius Žemės paviršiuje galima palyginti gravimetrinį geoidą su GPS niveliacijos rezultatais. Jūros akvatorijoje tai galima atlikti GPS metodais bei eliminuojant esamo vandens pakilimo dydį ir jūros paviršiaus topografijos efektą. Modernus GPS įrenginys kelte gali saugoti kas sekundę gaunamus duomenis ir nustatyti aukščius kelių centimetrų tikslumu (kinematiniu metodu, vėliau matavimų rezultatus apdorojant, naudojant duomenis iš kelių nuolat veikiančių stočių, artimų kelto trasai). Tokiu būdu įmanoma stebėti esamą vandens lygį atraminio elipsoido atžvilgiu. Kai kurių teritorijų, artimų Estijai, kaip Suomijos įlankos rytinė dalis, gravimetriniai matavimai atlikti ne visur. Baltijos jūroje matuota aerogravimetrijos metodu 2 mGal tikslumu, tačiau gravimetrinis geoidas šiame regione nevisiškai patikimas. Atsižvelgiant į vandens lygio kitimą matavimų momentu, įmanoma, taikant nepriklausomą metodiką, nustatyti santykinį geoido kitimą. Tai galima palyginti su gravimetrinio geoido sprendiniu. Svarbiausia problema yra vandens pakilimo matavimų metu eliminavimas. Straipsnyje taip pat aptariamas vandens lygio paviršiaus atžvilgiu nustatymas

Hermes and the spin of the proton

HERMES is a second generation experiment to study the spin structure of the nucleon, in which measurements of the spin dependent properties of semi-inclusive deep-inelastic lepton scattering are emphasized. Data have been accumulated for semi-inclusive pion, kaon, and proton double-spin asymmetries, as well as for high-p_T hadron pairs, and single-spin azimuthal asymmetries for pion electroproduction and deep virtual Compton scattering. These results provide information on the flavor decomposition of the polarized quark distributions in the nucleon and a first glimpse of the gluon polarization, while the observation of the azimuthal asymmetries show promise for probing the tensor spin of the nucleon and isolating the total angular momentum carried by the quarks.Comment: LaTeX, 21 page

A Virtual Tile Approach to Rastel-based Calculations of Large Digital Elevation Models in a Shared-Memory System

Grid digital elevation models (DEMs) are commonly used in hydrology to derive information related to topographically driven flow. Advances in technology for creating DEMs have increased their resolution and data size with the result that algorithms for processing them are frequently memory limited. This paper presents a new approach to the management of memory in the parallel solution of hydrologic terrain processing using a user-level virtual memory system for shared-memory multithreaded systems. The method includes tailored virtual memory management of raster-based calculations for datasets that are larger than available memory and a novel order-of-calculations approach to parallel hydrologic terrain analysis applications. The method is illustrated for the pit filling algorithm used first in most hydrologic terrain analysis workflows

Terrestrial laser scanning assessment of generalization errors in conventional topographic surveys

The technology of terrestrial laser scanning has widely been used in the surveying industry in recent years due to higher data collecting productivity compared to traditional tacheometric survey. The aim of this study is to assess generalization errors in topographic surveys of landforms on the basis of a large vegetation free semi-coke landfill hill with the relative height of 116 m in North-East Estonia. The numerical assessment of errors is proceeded by comparing a high-resolution terrestrial laser scanning (TLS) 3D surface model with surface models generated from the sparser data steps (10, 20, 30 and 50 m). The 10 and 20 m data step surface models yield discrepancies within ± 20 cm. The 30 m data step models revealed slightly larger differences. Expectedly the largest elevation differences reaching up to 2.5 m were associated with the 50 m point step

ANALISIS TEKNIK PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA PROSES PENGOLAHAN Crude Palm Oil (CPO ) DAN INTI SAWIT (KERNEL) DI PT. JY

PT. JY merupakan salah satu perusahaan agribisnis perkebunan yang bergerak di bidang pengolahan kelapa sawit, kelapa sawit yang diolah dalam pabrik menghasilkan Crude Palm Oil (CPO) yang merupakan bahan setengah jadi dan Inti Sawit (kernel). Konsep produksi bersih direkomendasikan sebagai upaya memberikan keuntungan dalam hal teknik, ekonomi, dan lingkungan. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini bertujuan melakukan analisis penerapan produksi bersih pada proses pengolahan CPO dan Kernel. Metode yang digunakan berupa metode deskriptif dengan wawancara, pengamatan yang menjadi data primer, data primer dianalisis sehingga didapatkan hubungan sebab akibat. Analisis data dilakukan terhadap data yang didapat di lapangan dan diatasi dengan tindakan penerapan produksi bersih berdasarkan permasalahan tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahwa permasalahan yang terjadi di masing-masing stasiun proses produksi dapat diatasi dengan cara penerapan produksi bersih teknik good house-keeping, berupa tata cara operasi yang baik dan pelaksanaan SOP yang perlu dilakukan secara optimal, recovery (pungut ulang) dan peningkatan pemahaman karyawan akan produksi bersi

GNSS - globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem geodeetilise täpsusega asukohamääranguks : õpik kõrgkoolidele

Käesolev õpik on koostatud ning välja antud Haridus- ja Teadusministeeriumi programmi „Eestikeelsete kõrgkooliõpikute loomise toetamise põhimõtted 2018– 2027“ toel. Õpiku kirjutamisel on lähtutud Eesti Maaülikooli ja Tallinna Tehnikaülikooli bakalaureuse-, magistri- ja inseneriõppe geodeesiaga seotud erialade aineprogrammidest. Samas on õpiku sisu piisavalt laiapõhjaline, et olla abiks teiste erialade tudengitele ja praktikutele, kes soovivad iseseisvalt omandada taustateadmisi GNSS-i (globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem) kohta. Olgu täpsustuseks lisatud, et õpikus kirjeldatud satelliitasukohamäärangu põhiprintsiipide selgitused baseeruvad ameeriklaste välja töötatud GPS-i (globaalne positsioneerimise süsteem) kontseptsioonil, mis on suures osas kohaldatav ka teiste satelliitnavigatsioonisüsteemide (GLONASS (Venemaa), Galileo (Euroopa) ja BeiDou (Hiina)) jaoks. Kõiki neid süsteeme kutsutaksegi ühtse nimetusega – GNSS. Õpiku kasutamine ei eelda lugejalt eelteadmisi nn tavageodeesia põhimõistetest ja -seostest, samas lihtsustavad need oluliselt õpiku teksti mõistmist ja seoste loomist. Teemasid aitavad paremini mõista ka teadmised geomeetrilisest (sferoidilisest) geodeesiast, kõrgemast matemaatikast ja füüsikast. Õpiku struktuuri aluseks oli algselt Tallinna Tehnikaülikooli geodeesia- üliõpilastele suunitletud Ellmann & Kollo (2008) käsikirjaline loengukonspekt, mille ülesehitust ja sisu on oluliselt täiendatud ning ajakohastatud. Vahepealsetel aastatel on ilmunud Rüdja & Sanderi (2013) ülevaade globaalsest asukohamäärangust kutseõppeasutuste õppuritele, mille oluliseks väärtuseks võib pidada GPS täppisgeodeetilise rakenduse kirjeldust riiklike geodeetiliste võrkude rajamisel Eestis 1991–2002. Käesolev esimene eestikeelne GNSS-i teemaline kõrgkooliõpik koondab endasse varasemate aastate õpetamiskogemuse, kajastades ajaproovile vastu pidanud materjali ja kaasaegseid arenguid selles väga kiiresti arenevas tehnoloogiavallas.Kaanel kasutatud pildi aluseks on Euroopa Kosmoseagentuuri poolt loodud kujutis satelliitide kulgemisest ilmaruumis. Allikas: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2016/02/Inter-satellite_laser_links ©ESA - P. CarrilÕpik on valminud riikliku programmi „Eestikeelsed kõrgkooliõpikud 2018–2027“ toetusel