Scenario Based Run-time Switching for Adaptive CNN-based Applications at the Edge

Convolutional Neural Networks (CNNs) are biologically inspired computational models that are at the heart of many modern computer vision and natural language processing applications. Some of the CNN-based applications are executed on mobile and embedded devices. Execution of CNNs on such devices places numerous demands on the CNNs, such as high accuracy, high throughput, low memory cost, and low energy consumption. These requirements are very difficult to satisfy at the same time, so CNN execution at the edge typically involves trade-offs (e.g., high CNN throughput is achieved at the cost of decreased CNN accuracy). In existing methodologies, such trade-offs are either chosen once and remain unchanged during a CNN-based application execution, or are adapted to the properties of the CNN input data. However, the application needs can also be significantly affected by the changes in the application environment, such as a change of the battery level in the edge device. Thus, CNN-based applications need a mechanism that allows to dynamically adapt their characteristics to the changes in the application environment at run-time. Therefore, in this article, we propose a scenario-based run-time switching (SBRS) methodology, that implements such a mechanism

ЕКСПОРТНИЙ ПОТЕНЦІАЛ АГРАРНОГО СЕКТОРУ УКРАЇНИ В УМОВАХ КОНКУРЕНТНОГО СЕРЕДОВИЩА

The purpose of the paper is to investigate the level of competitiveness of agricultural and food products and to identify the possible areas of export development on the basis of scientific works and the existing system of national strategy of the agricultural sector development. The concept of «export potential of the agricultural sector” and its relation to the competitiveness of agricultural enterprises was revealed. The dynamics and the geography of Ukrainian export of agro-food products was investigated. The data of the State Statistics Committee of Ukraine for 2005—2016, Internet resources, and own observations served as the basis for the research. For the purposes of the research such groups of the most important product types were selected: cereals, namely: winter wheat, winter barley, corn; vegetable oil (sunflower, rapeseed, soybean), strawberry, sunflower and soya, etc., and as well as those that at the present stage are advocated and, thus, may significantly raise export potential in the long term (meat, poultry, dairy products, etc.). Change in the orientation of agro-export is associated with several factors: firstly, difficult political relationships with the Russian Federation resulted in a significant reduction in the volumes of exports to this country; secondly, the increase in exports to EU countries in connection to the signing of association agreement with the EU; thirdly, the continued growth of exports to the countries of Asia and Africa.It is the «competitiveness» that identifies the opportunities for the products supply on external markets, and this is a potential set of types of agro-food products, which domestic agricultural enterprises are able to export, that identifies the potential of the agricultural sector. Ukrainian producers have the advantage over the competitors in terms of the quality and products prices which is confirmed by the fact that domestic products are exported to more than 90 countries of the world. The use of the model of potential growth of export potential of the Ukrainian agro-products will able to fully provide growers with information about potential markets for products, to ensure the proper support for the promotion of products on foreign markets.Раскрыто понятие «экспортный потенциал аграрного сектора» и его взаимосвязь с «конкурентоспособностью сельскохозяйственных предприятий». Исследованы динамика и география экспорта агропродовольственной продукции в Украине. Использование предложенной модели потенциального роста экспортного потенциала украинской агропродовольственной продукции позволит полностью обеспечить аграриев информацией о возможных рынков сбыта продукции, обеспечить надлежащую поддержку при продвижении продукции на зарубежные рынки.Ціллю дослідження є дослідження на базі наукових доробків і чинної системи вітчизняної стратегії розвитку аграрного сектору економіки рівень розвитку конкурентоспроможності вітчизняної аграрної та продовольчої продукції і визначення можливих напрямів експортного розвитку. Розкрито поняття «експортний потенціал аграрного сектору» і його взаємозв’язок з «конкурентоспроможністю сільськогосподарських підприємств». Досліджено динаміку і географію експорту агропродовольчої продукції в Україні. Основою дослідження слугували дані Державного комітету статистики України за 2005—2016 роки, дані Інтернет-ресурсів і власні спостереження авторів. Для цілей роботи відібрано групи найбільш значущих видів продукції [озима пшениця, озимий ячмінь, кукурудза; рослинна олія (соняшникова, ріпакова, соєва), полуниця, насіння соняшнику та боби сої тощо] і тих, які на сучасному етапі виступають бюджетоформувальними та таких, що можуть суттєво наростити експортний потенціал у перспективі (м’ясо, птиця, молочні продукти тощо). Зміна орієнтирів експорту агропродовольчої продукції пов’язана з декількома основними чинниками: по-перше, важкі політичні стосунки з Російською Федерацією призвели до суттєвого скорочення обсягів продукції в цю країну; по-друге, збільшення експорту до країн ЄС у зв’язку з укладенням Угоди про асоціацію з ЄС; по-третє, подальше зростання експорту в країни Азії та Африки. Саме «конкурентоспроможність» визначає можливості постачання продуктів на зовнішні ринки і включає потенційний набір типів агропродовольчих товарів, які вітчизняні сільськогосподарські підприємства можуть експортувати, що визначає потенціал аграрного сектору. Українські виробники мають перевагу перед конкурентами щодо якості та цін виробів, що підтверджується тим фактом, що вітчизняна продукція експортується в більш ніж 90 країн світу. Використання запропонованої моделі потенційного зростання експортного потенціалу української агропродовольчої продукції дасть можливість повністю забезпечити аграріїв інформацією щодо можливих ринків збуту продукції, забезпечити належну підтримку при просуванні продукції на зарубіжні ринки

Convective Term and Transversely Driven Charge-Density Waves

We derive the convective terms in the damping which determine the structure of the moving charge-density wave (CDW), and study the effect of a current flowing transverse to conducting chains on the CDW dynamics along the chains. In contrast to a recent prediction we find that the effect is orders of magnitude smaller, and that contributions from transverse currents of electron- and hole-like quasiparticles to the force exerted on the CDW along the chains act in the opposite directions. We discuss recent experimental verification of the effect and demonstrate experimentally that geometry effects might mimic the transverse current effect.Comment: RevTeX, 9 pages, 1 figure, accepted for publications in PR

Postural disorders of neurological genesis in elderly patients: pathogenesis and features of diagnostics (literature review)

Walking and balance disorders in elderly patients are the most common manifestations of various diseases of the nervous system. Balance imbalance is the leading cause of injuries in the elderly, leading to a limitation of both the patient’s ability to work and communication in the social environment, which in particular cases leads to a loss of independence, reducing the quality of life. Walking disorders are an important, difficult to resolve medical and social problem. The aim of the study was to identify the physiological and clinical aspects of age-related gait disorders with an emphasis on neurological pathogenetic causes. A detailed study of modern foreign medical literature and current international clinical guidelines was carried out with further systematization of the data obtained. Falls in the elderly are a common and major factor that threatens the independence of older people. The frequency of falls increases with age. Treatment for fall injuries does not always include identifying the cause of the fall. In the elderly, loss of balance is most commonly due to multiple causes, including impending threat to the homeostatic mechanisms that maintain postural stability combined with age-related impairments in balance, gait stability, and cardiovascular function. Gait disorders are a major cause of functional impairment and morbidity in the elderly. Most gait disorders in the elderly are multifactorial and have neurological components. In developed countries, there is a trend towards aging of the population: the percentage component of the elderly part of the population is growing. It is violations of balance, stability and walking, to a large extent, that lead to the inability of the patient to provide his quality of life at a satisfactory level on his own, to disability and failure in the workplace. Early diagnosis of gait disorders can prevent premature disability and limit the independence of elderly patients. It is important to note that a history of falls is a predictor of the risk of new falls

Optimization and deployment of CNNs at the Edge: The ALOHA experience

Deep learning (DL) algorithms have already proved their effectiveness on a wide variety of application domains, including speech recognition, natural language processing, and image classification. To foster their pervasive adoption in applications where low latency, privacy issues and data bandwidth are paramount, the current trend is to perform inference tasks at the edge. This requires deployment of DL algorithms on low-energy and resource-constrained computing nodes, often heterogenous and parallel, that are usually more complex to program and to manage without adequate support and experience. In this paper, we present ALOHA, an integrated tool flow that tries to facilitate the design of DL applications and their porting on embedded heterogenous architectures. The proposed tool flow aims at automating different design steps and reducing development costs. ALOHA considers hardware-related variables and security, power efficiency, and adaptivity aspects during the whole development process, from pre-training hyperparameter optimization and algorithm configuration to deployment

AI is a viable alternative to high throughput screening: a 318-target study

: High throughput screening (HTS) is routinely used to identify bioactive small molecules. This requires physical compounds, which limits coverage of accessible chemical space. Computational approaches combined with vast on-demand chemical libraries can access far greater chemical space, provided that the predictive accuracy is sufficient to identify useful molecules. Through the largest and most diverse virtual HTS campaign reported to date, comprising 318 individual projects, we demonstrate that our AtomNet® convolutional neural network successfully finds novel hits across every major therapeutic area and protein class. We address historical limitations of computational screening by demonstrating success for target proteins without known binders, high-quality X-ray crystal structures, or manual cherry-picking of compounds. We show that the molecules selected by the AtomNet® model are novel drug-like scaffolds rather than minor modifications to known bioactive compounds. Our empirical results suggest that computational methods can substantially replace HTS as the first step of small-molecule drug discovery

ЕКСПОРТНИЙ ПОТЕНЦІАЛ АГРАРНОГО СЕКТОРУ УКРАЇНИ В УМОВАХ КОНКУРЕНТНОГО СЕРЕДОВИЩА

The purpose of the paper is to investigate the level of competitiveness of agricultural and food products and to identify the possible areas of export development on the basis of scientific works and the existing system of national strategy of the agricultural sector development. The concept of «export potential of the agricultural sector” and its relation to the competitiveness of agricultural enterprises was revealed. The dynamics and the geography of Ukrainian export of agro-food products was investigated. The data of the State Statistics Committee of Ukraine for 2005—2016, Internet resources, and own observations served as the basis for the research. For the purposes of the research such groups of the most important product types were selected: cereals, namely: winter wheat, winter barley, corn; vegetable oil (sunflower, rapeseed, soybean), strawberry, sunflower and soya, etc., and as well as those that at the present stage are advocated and, thus, may significantly raise export potential in the long term (meat, poultry, dairy products, etc.). Change in the orientation of agro-export is associated with several factors: firstly, difficult political relationships with the Russian Federation resulted in a significant reduction in the volumes of exports to this country; secondly, the increase in exports to EU countries in connection to the signing of association agreement with the EU; thirdly, the continued growth of exports to the countries of Asia and Africa.It is the «competitiveness» that identifies the opportunities for the products supply on external markets, and this is a potential set of types of agro-food products, which domestic agricultural enterprises are able to export, that identifies the potential of the agricultural sector. Ukrainian producers have the advantage over the competitors in terms of the quality and products prices which is confirmed by the fact that domestic products are exported to more than 90 countries of the world. The use of the model of potential growth of export potential of the Ukrainian agro-products will able to fully provide growers with information about potential markets for products, to ensure the proper support for the promotion of products on foreign markets.Раскрыто понятие «экспортный потенциал аграрного сектора» и его взаимосвязь с «конкурентоспособностью сельскохозяйственных предприятий». Исследованы динамика и география экспорта агропродовольственной продукции в Украине. Использование предложенной модели потенциального роста экспортного потенциала украинской агропродовольственной продукции позволит полностью обеспечить аграриев информацией о возможных рынков сбыта продукции, обеспечить надлежащую поддержку при продвижении продукции на зарубежные рынки.Ціллю дослідження є дослідження на базі наукових доробків і чинної системи вітчизняної стратегії розвитку аграрного сектору економіки рівень розвитку конкурентоспроможності вітчизняної аграрної та продовольчої продукції і визначення можливих напрямів експортного розвитку. Розкрито поняття «експортний потенціал аграрного сектору» і його взаємозв’язок з «конкурентоспроможністю сільськогосподарських підприємств». Досліджено динаміку і географію експорту агропродовольчої продукції в Україні. Основою дослідження слугували дані Державного комітету статистики України за 2005—2016 роки, дані Інтернет-ресурсів і власні спостереження авторів. Для цілей роботи відібрано групи найбільш значущих видів продукції [озима пшениця, озимий ячмінь, кукурудза; рослинна олія (соняшникова, ріпакова, соєва), полуниця, насіння соняшнику та боби сої тощо] і тих, які на сучасному етапі виступають бюджетоформувальними та таких, що можуть суттєво наростити експортний потенціал у перспективі (м’ясо, птиця, молочні продукти тощо). Зміна орієнтирів експорту агропродовольчої продукції пов’язана з декількома основними чинниками: по-перше, важкі політичні стосунки з Російською Федерацією призвели до суттєвого скорочення обсягів продукції в цю країну; по-друге, збільшення експорту до країн ЄС у зв’язку з укладенням Угоди про асоціацію з ЄС; по-третє, подальше зростання експорту в країни Азії та Африки. Саме «конкурентоспроможність» визначає можливості постачання продуктів на зовнішні ринки і включає потенційний набір типів агропродовольчих товарів, які вітчизняні сільськогосподарські підприємства можуть експортувати, що визначає потенціал аграрного сектору. Українські виробники мають перевагу перед конкурентами щодо якості та цін виробів, що підтверджується тим фактом, що вітчизняна продукція експортується в більш ніж 90 країн світу. Використання запропонованої моделі потенційного зростання експортного потенціалу української агропродовольчої продукції дасть можливість повністю забезпечити аграріїв інформацією щодо можливих ринків збуту продукції, забезпечити належну підтримку при просуванні продукції на зарубіжні ринки