Modeling high-performance wormhole NoCs for critical real-time embedded systems

Manycore chips are a promising computing platform to cope with the increasing performance needs of critical real-time embedded systems (CRTES). However, manycores adoption by CRTES industry requires understanding task's timing behavior when their requests use manycore's network-on-chip (NoC) to access hardware shared resources. This paper analyzes the contention in wormhole-based NoC (wNoC) designs - widely implemented in the high-performance domain - for which we introduce a new metric: worst-contention delay (WCD) that captures wNoC impact on worst-case execution time (WCET) in a tighter manner than the existing metric, worst-case traversal time (WCTT). Moreover, we provide an analytical model of the WCD that requests can suffer in a wNoC and we validate it against wNoC designs resembling those in the Tilera-Gx36 and the Intel-SCC 48-core processors. Building on top of our WCD analytical model, we analyze the impact on WCD that different design parameters such as the number of virtual channels, and we make a set of recommendations on what wNoC setups to use in the context of CRTES.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Improving performance guarantees in wormhole mesh NoC designs

Wormhole-based mesh Networks-on-Chip (wNoC) are deployed in high-performance many-core processors due to their physical scalability and low-cost. Delivering tight and time composable Worst-Case Execution Time (WCET) estimates for applications as needed in safety-critical real-time embedded systems is challenged by wNoCs due to their distributed nature. We propose a bandwidth control mechanism for wNoCs that enables the computation of tight time-composable WCET estimates with low average performance degradation and high scalability. Our evaluation with the EEMBC automotive suite and an industrial real-time parallel avionics application confirms so.The research leading to these results is funded by the European Union Seventh Framework Programme under grant agreement no. 287519 (parMERASA) and by the Ministry of Science and Technology of Spain under contract TIN2012-34557. Milos Panic is funded by the Spanish Ministry of Education under the FPU grant FPU12/05966. Carles Hernández is jointly funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and FEDER funds through grant TIN2014-60404-JIN. Jaume Abella is partially supported by the Ministry of Economy and Competitiveness under Ramon y Cajal postdoctoral fellowship number RYC-2013-14717.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Computing Safe Contention Bounds for Multicore Resources with Round-Robin and FIFO Arbitration

Numerous researchers have studied the contention that arises among tasks running in parallel on a multicore processor. Most of those studies seek to derive a tight and sound upper-bound for the worst-case delay with which a processor resource may serve an incoming request, when its access is arbitrated using time-predictable policies such as round-robin or FIFO. We call this value upper-bound delay ( ubd ). Deriving trustworthy ubd statically is possible when sufficient public information exists on the timing latency incurred on access to the resource of interest. Unfortunately however, that is rarely granted for commercial-of-the-shelf (COTS) processors. Therefore, the users resort to measurement observations on the target processor and thus compute a “measured” ubdm . However, using ubdm to compute worst-case execution time values for programs running on COTS multicore processors requires qualification on the soundness of the result. In this paper, we present a measurement-based methodology to derive a ubdm under round-robin (RoRo) and first-in-first-out (FIFO) arbitration, which accurately approximates ubd from above, without needing latency information from the hardware provider. Experimental results, obtained on multiple processor configurations, demonstrate the robustness of the proposed methodology.The research leading to this work has received funding from: the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 644080(SAFURE); the European Space Agency under Contract 789.2013 and NPI Contract 40001102880; and COST Action IC1202, Timing Analysis On Code-Level (TACLe). This work has also been partially supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant TIN2015-65316-P. Jaume Abella has been partially supported by the MINECO under Ramon y Cajal postdoctoral fellowship number RYC-2013-14717. The authors would like to thanks Paul Caheny for his help with the proofreading of this document.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

A confidence assessment of WCET estimates for software time randomized caches

Obtaining Worst-Case Execution Time (WCET) estimates is a required step in real-time embedded systems during software verification. Measurement-Based Probabilistic Timing Analysis (MBPTA) aims at obtaining WCET estimates for industrial-size software running upon hardware platforms comprising high-performance features. MBPTA relies on the randomization of timing behavior (functional behavior is left unchanged) of hard-to-predict events like the location of objects in memory — and hence their associated cache behavior — that significantly impact software's WCET estimates. Software time-randomized caches (sTRc) have been recently proposed to enable MBPTA on top of Commercial off-the-shelf (COTS) caches (e.g. modulo placement). However, some random events may challenge MBPTA reliability on top of sTRc. In this paper, for sTRc and programs with homogeneously accessed addresses, we determine whether the number of observations taken at analysis, as part of the normal MBPTA application process, captures the cache events significantly impacting execution time and WCET. If this is not the case, our techniques provide the user with the number of extra runs to perform to guarantee that cache events are captured for a reliable application of MBPTA. Our techniques are evaluated with synthetic benchmarks and an avionics application.The research leading to these results has received funding from the European Community’s Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] under the PROXIMA Project (www.proxima-project.eu), grant agreement no 611085. This work has also been partially supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant TIN2015-65316, the HiPEAC Network of Excellence, and COST Action IC1202: Timing Analysis On Code-Level (TACLe). Jaume Abella has been partially supported by the Ministry of Economy and Competitiveness under Ramon y Cajal postdoctoral fellowship number RYC-2013-14717.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

pTNoC: Probabilistically time-analyzable tree-based NoC for mixed-criticality systems

The use of networks-on-chip (NoC) in real-time safety-critical multicore systems challenges deriving tight worst-case execution time (WCET) estimates. This is due to the complexities in tightly upper-bounding the contention in the access to the NoC among running tasks. Probabilistic Timing Analysis (PTA) is a powerful approach to derive WCET estimates on relatively complex processors. However, so far it has only been tested on small multicores comprising an on-chip bus as communication means, which intrinsically does not scale to high core counts. In this paper we propose pTNoC, a new tree-based NoC design compatible with PTA requirements and delivering scalability towards medium/large core counts. pTNoC provides tight WCET estimates by means of asymmetric bandwidth guarantees for mixed-criticality systems with negligible impact on average performance. Finally, our implementation results show the reduced area and power costs of the pTNoC.The research leading to these results has received funding from the European Community’s Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] under the PROXIMA Project (www.proxima-project.eu), grant agreement no 611085. This work has also been partially supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant TIN2015-65316-P and the HiPEAC Network of Excellence. Mladen Slijepcevic is funded by the Obra Social Fundación la Caixa under grant Doctorado “la Caixa” - Severo Ochoa. Carles Hern´andez is jointly funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) and FEDER funds through grant TIN2014-60404-JIN. Jaume Abella has been partially supported by the MINECO under Ramon y Cajal postdoctoral fellowship number RYC-2013-14717.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Efecto sobre el acortamiento telomérico, la salud y el envejecimiento de la práctica de Mindfulness

[ES] Introducción: El envejecimiento es un fenómeno fisiológico cuyos mecanismos y formas de tratamiento son objeto de estudio y debate continuo. Los cambios anatómicos y fisiológicos asociados al mismo son complejos y multifactoriales y comienzan muchos años antes de la aparición de los signos externos. En base a los diferentes hallazgos de las últimas décadas se han identificado las bases del conocimiento de los marcadores del envejecimiento y la cuantificación del envejecimiento mediante el empleo de biomarcadores supone un importante avance en el proceso de investigación actual en este campo, permitiendo cuantificar el efecto de diferentes factores sobre la senescencia de los tejidos. En este aspecto, la longitud telomérica se alza como uno de los biomarcadores más prometedores. Uno de los factores que ha demostrado su influencia sobre la velocidad del envejecimiento y el modo de envejecer es el estrés. Un factor que es modificable por los hábitos de vida y el empleo de diferentes técnicas de relajación y meditación. El empleo de técnicas de meditación ha demostrado su influencia sobre la calidad de vida, el estrés y el acortamiento telomérico. Hipótesis: Un protocolo de entrenamiento y práctica de Mindfulness o Yoga, estabiliza los telómeros, disminuye el acortamiento telomérico, mejora la salud y bienestar de los practicantes y enlentece su envejecimiento. Los efectos de la práctica de Yoga o Mindfulness sobre el estrés y el acortamiento telomérico no presenta diferencias. Material y métodos: Se comparan dos grupos de mujeres entre 35-65 años, uno de ellos con practicantes de yoga y el otro con practicantes de mindfulness midiendo sobre ellas, el nivel de estrés, nivel de calidad de vida y la longitud de sus telómeros. Para ello se emplean escalas validadas, PSS, SF36 y EQ-5D-5L respectivamente. La medición telomérica fue llevada a cabo en muestras de tejido de mucosa oral/saliva mediante PCR con sonda Taqman. La investigación se llevó a cabo durante 6 meses y se tomaron muestras de las participantes en 3 momentos, al principio, a los 2 y 6 meses posteriormente. Los resultados obtenidos fueros analizados estadísticamente empleando para ello el programa SPSS®. Resultados: ambas técnicas permiten disminuir el estrés y mejorar la calidad de vida. El yoga sirve para controlar el estrés en las mujeres de entre 35 y 65 años que lo practican; tienen un nivel menor que las cohortes de mujeres de la misma edad y su control se mantiene. Las mujeres entre 35 y 65 años interesadas en practicar mindfulness presentan un nivel de estrés mayor y una menor calidad de vida que las cohortes de mujeres de su misma edad. El nivel de estrés se reduce hasta el mismo nivel que el de aquellas mujeres que practican yoga con un programa regulado de solo 8 semanas, y los beneficios se mantienen en el tiempo. Los resultados no son concluyentes respecto a la influencia de ambas técnicas sobre el acortamiento telomérico y, si bien es cierto que se observa mantenimiento de la longitud telomérica en el grupo de yoga y alargamiento en un alto porcentaje de las participantes en el grupo de mindfulness, los resultados no son estadísticamente significativos. Conclusiones: Los resultados encontrados apoyan el beneficio de las técnicas de relajación y meditación para disminuir el estrés y aumentar la calidad de vida, así como para enlentecer el envejecimiento, pero son precisos más estudios con el fin de obtener resultados concluyentes

Determinación de las condiciones básicas de estandarización del proceso de producción de un licor tradicional para Raigambre Gota del Pacífico

RESUMEN : Esta práctica social consistió en determinar la forma más adecuada de estandarización que se puede seguir en la Fundación Afrocolombiana Casa Tumac, en la elaboración de 5 licores tradicionales del Pacífico colombiano a partir del Viche, como materia prima principal, a través de su marca Raigambre: Una gota del pacífico. Para lograr este objetivo se estudiaron procesos de estandarización en la elaboración de tres licores tipo crema como el Arrechón, Crema de Viche y Viche de Naidí y la realización de dos licores a partir de la infusión de plantas medicinales y frutas silvestres. Los licores de infusión se producen por añejamiento, el Viche Curao existente en la región y el Ron de Naidí (Asaí), el cual es un producto innovador. Con el fin de establecer las condiciones base en el proceso de añejamiento o curado, se realizaron entrevistas a personas de reconocida trayectoria en la región pacífica y poseedoras del saber ancestral en la curación de las plantas en la preparación del licor tradicional llamado Viche Curado. Este licor es una versión de las conocidas Botellas Curadas que se utiliza para el tratamiento las diferentes enfermedades en el litoral pacífico. Además, se hizo una investigación vivencial sobre el origen de estas prácticas gastronómicas y de bebidas tradicionales, encontrándose que son una mezcla entre la cultura indígena del pacífico y la afro. Una de las principales características de esta práctica fue llevar el conocimiento tradicional de la elaboración de estos licores a procesos más tecnificados, teniendo en cuenta el conocimiento adquirido en la formación en Ingeniería Química. Para darle una formulación específica a los diferentes licores, se realizaron balances de materia y energía. Adicionalmente, debido a la fermentación artesanal que se realiza en estos procesos se analizó el contenido de metanol y el grado de alcohol (etanol) que tiene esta materia prima. Los resultados mostraron una concentración de metanol de 14,167 mg/dm3 (el cual es seguro para el consumo humano ya que el valor de la norma es hasta 300 mg de metanol por cada 100 ml de alcohol) y un porcentaje de alcohol del 35,55 % V/V

OSC-CO\u3csup\u3e2\u3c/sup\u3e: Coattention and Cosegmentation Framework for Plant State Change with Multiple Features

Cosegmentation and coattention are extensions of traditional segmentation methods aimed at detecting a common object (or objects) in a group of images. Current cosegmentation and coattention methods are ineffective for objects, such as plants, that change their morphological state while being captured in different modalities and views. The Object State Change using Coattention-Cosegmentation (OSC-CO2) is an end-to-end unsupervised deep-learning framework that enhances traditional segmentation techniques, processing, analyzing, selecting, and combining suitable segmentation results that may contain most of our target object’s pixels, and then displaying a final segmented image. The framework leverages coattention-based convolutional neural networks (CNNs) and cosegmentation-based dense Conditional Random Fields (CRFs) to address segmentation accuracy in high-dimensional plant imagery with evolving plant objects. The efficacy of OSC-CO2 is demonstrated using plant growth sequences imaged with infrared, visible, and fluorescence cameras in multiple views using a remote sensing, high-throughput phenotyping platform, and is evaluated using Jaccard index and precision measures. We also introduce CosegPP+, a dataset that is structured and can provide quantitative information on the efficacy of our framework. Results show that OSC-CO2 out performed state-of-the art segmentation and cosegmentation methods by improving segmentation accuracy by 3% to 45%

Acompañamiento para la gestión del riesgo del municipio de Pinchote, para buenas prácticas ambientales en los procesos de recolección, transporte y disposición de los residuos sólidos

El continuo desarrollo de la urbanización ha provocado un consumo elevado de recursos en cuanto a cantidad y variedad generando desechos que se acumulan en diversos sitios como vertederos, ríos y quebradas, no solo teniendo diferentes impactos en el medio ambiente, sino que también existen diferentes afectaciones a la salud pública. Esta situación complica el tratamiento de los residuos sólidos y es una preocupación creciente (Flores, 2012). Los residuos sólidos incluyen todos los desechos generados por las actividades humanas y animales, por lo cual, se puede decir que los desechos sólidos son el producto del desarrollo de la vida y por tanto las actividades realizadas para lograrlo influyen directamente en la generación masiva de desechos. El comportamiento de consumo de los últimos años ha dado paso a una población que compra una gran cantidad de productos cada vez más inútiles, inservibles y caducados más rápido. Asimismo, el uso exagerado de productos de un solo uso (especialmente plásticos) fabricados para comodidad del consumidor sin consideración por el medio ambiente ha resultado en cientos de toneladas (Ávila et al, 2011). Se realizaron diferentes actividades con énfasis en buenas prácticas ambientales, el objetivo planteado para la pasantía consistió en implementar buen manejo de los residuos sólidos en el municipio de Pinchote. Se realizaron visitas a la comunidad Pinchotana en sus viviendas, en las cuales se llevaron a cabo capacitaciones sobre la clasificación y manejo de los desechos en cumplimiento al objetivo definido a través de la aplicación de una encuesta a 165 habitantes del municipio para evaluar la disposición final de residuos por parte de la comunidad teniendo en cuenta la correcta separación de los mismos.Universidad Libre Seccional Socorro -- Facultad de Ingenierías y Ciencias Agropecuarias -- Ingeniería AmbientalThe continuous development of urbanization has caused a high consumption of resources in terms of quantity and variety, generating waste that accumulates in various places such as landfills, rivers and streams, not only having different impacts on the environment, but also having different affectations. to public health. This situation complicates the treatment of solid waste and is a growing concern (Flores, 2012). Solid waste includes all waste generated by human and animal activities, therefore, it can be said that solid waste is the product of the development of life and therefore the activities carried out to achieve it directly influence the massive generation of waste. . The consumer behavior of recent years has given way to a population that buys a large number of increasingly useless, useless and expired products faster. Likewise, the exaggerated use of single-use products (especially plastics) manufactured for consumer convenience without consideration for the environment has resulted in hundreds of tons (Ávila et al, 2011). Different activities were carried out with emphasis on good environmental practices, the objective set for the internship was to implement good management of solid waste in the municipality of Pinchote. Visits were made to the Pinchotana community in their homes, in which training was carried out on the classification and management of waste in compliance with the objective defined through the application of a survey to 165 inhabitants of the municipality to evaluate the final disposal. of waste by the community taking into account the correct separation of the same