Select-based random access to variable-byte encodings

Enormous datasets are a common occurence today and compressing them is often beneficial. Fast direct access to any element in the compressed data is a requirement in the field of compressed data structures, which is not easily supported with traditional compression methods. Variable-byte encoding is a method for compressing integers of different byte lengths. It removes unused leading bytes and adds an additional continuation bit to each byte to denote whether the compressed integer continues to the next byte or not. An existing solution using a rank data structure performs well in this given task. This thesis introduces an alternative solution using a select data structure and compares the two implementations. An experimentation is also done on retrieving a subarray from the compressed data structure. The rank implementation performs better on data containing mostly small integers. The select implementation benefits on larger integers. The select implementation has significant advantages on subarray fetching due to how the data is compressed

TACTICAL COMMAND SYSTEM IN FUTURE BATTLEFIELD

Sodankäynti on jatkuvassa muutoksessa. Seitsemänkymmentä vuotta sitten taistelut käytiin metsämaastossa yksinkertaisin kommunikaatiovälinein. 1990-luvulla tiedonkäsittely muuttui rajusti tietokoneistumisen myötä. Kun maailma muuttuu, niin muuttuvat armeijatkin. Nyt, kaksikymmentä vuotta myöhemmin, armeijat kohtaavat jälleen uuden haasteen; tietokoneet ilmestyvät taistelijatasolle ja sota alkaa muistuttaa tietokonepeliä. Kuten kaikkina muutoksen aikoina, ratkaistavia haasteita on monia, mutta kun informaatioteknologia levittäytyy taistelukentälle, myös mahdollisuuksia on loputtomasti. Tämä tutkimus pohjautuu kirjoittajan diplomi-insinöörin lopputyöhön [2], joka käsittelee johtamisjärjestelmän problematiikkaa taistelijatasolta aina pataljoonan komentajalle asti. Suuri osa työstä on demonstraatioympäristö, jossa tärkeimmät toiminnallisuudet toteutettiin. Perusratkaisuna käytettiin mobiilia ad hoc -verkkoa (MANET) jonka luoman verkon päälle suunniteltiin ohjelma joka välittää, luo ja sieventää tilannetietoa. Verkon tärkeimpiä ominaisuuksia ovat tukiasemattomuus ja uudelleenkonfiguroitavuus. Toisin sanoen verkko voidaan luoda laitteiden välille ilman olemassa olevaa infrastruktuuria ja verkko seuraa alati muuttuvaa tilannetta. Johtamissovellus tarjoaa käyttäjille hierarkkisen aseman mukaisen näkymän ja johtamisominaisuudet. Laitteen tarjoama käyttöliittymä seuraa ja muokkautuu käyttäjän tarpeisiin johtajan päätösten mukaisesti. Pääpaino on lähes reaaliaikaisen tilannekuvan ja karttapohjan välittämisellä, jonka kautta päätöksenteko ja tehtävän suorittamisen seuranta helpottuu, samalla käyttäjän tarvitsema perspektiivi huomioiden. Tämänkaltaisessa järjestelmässä käyttäjälle tulevat tehtävänaikaiset toimenpiteet on pyrittävä karsimaan minimiin ja sitä kautta automaation rooli on tärkeä. Testialustana toimi Archos 5 -multimediatabletti, josta löytyvät mm. WLAN, GPS, Bluetooth ja viiden tuuman kosketusnäyttö. Tutkimus taistelijatasolle yltävästä elektronisesta johtamisjärjestelmästä on tällä vuosikymmenellä hyvin ajankohtainen. Kun elektroniikka kehittyy, pystytään luomaan kentällä toimivia järjestelmiä, joilla saadaan joukkojen suorituskykyä nostettua. Teorian tasolla järjestelmän osat ovat jo olemassa, mutta käytännön toteutukseen on vielä matkaa. Selkeitä tutkimuksen osa-alueita ovat ainakin käytettävän verkkoratkaisun tyyppi ja käyttöliittymän toteuttaminen hyvin stressaavaan taisteluympäristöön. Tämä tutkimus tarjoaa vastaukseksi ad hoc -verkon sekä taistelijan hierarkkiseen asemaan perustuvan käyttöliittymän. Koulutus on erittäin tärkeässä osassa taistelukentän tietoteknisen järjestelmän käytössä ja ylläpidossa. Koska laitteiden ja ohjelmistojen vanhenemissykli eroaa perinteisen sotamateriaalin elinkaaresta myös koulutukseen ja pysyvyyteen on syytä kiinnittää huomiota. Yksi vastaus tähän haasteeseen on hyvin selkeä ohjelmiston ja alustan erottaminen toisistaan ja sitä kautta käyttöliittymän sitominen aina tiettyyn koulutettuun ryhmään

Staining and microscopy of mycorrhizal fungal colonization in preserved ericoid plant roots

BACKGROUND: Visualization of ericoid mycorrhizal colonization using traditional methods relies on either fresh or KOH stored samples. Increasing interest in studying ericoid mycorrhization has highlighted a need for methods which can be used for preserved samples and are simple to implement with commonly available equipment. OBJECTIVE: The aim of this study was to improve on traditional techniques for staining ericoid mycorrhizal fungi and microscopically visualizing ericoid mycorrhizal roots which have been preserved. METHODS: Ericoid mycorrhizal roots were placed in KOH or frozen at -20 degrees C for long-term storage. Traditional Trypan Blue staining methods were modified to reduce damage to fine mycorrhizal hyphae and cortical cells. A high light-intensity dark-field microscopy technique was applied to clearly visualize stained mycorrhizae. The novel application was compared to other commonly used practices. RESULTS: Trypan Blue staining without KOH storage or clearing allowed for successful staining of ericoid mycorrhizal roots stored at -20 degrees C. The application of high light-intensity dark-field microscopy provided high contrast visualization of mycorrhizal structures. CONCLUSIONS: The modified Trypan Blue staining method was effective on frozen root samples, with dark-field microscopy being particularly effective at visualizing dark colored roots. Advantages to this method are lowcost and relatively fast application time. Therefore, this method is a realistic option for large scale analyses with many samples which require long-term preservation.Peer reviewe

Crack dynamics and crack surfaces in elastic beam lattices

The dynamics of propagating cracks is analyzed in elastic two-dimensional lattices of beams. At early times, inertia effects and static stress enhancement combine so that the crack-tip velocity is found to behave as t1/7. At late times a minimal crack-tip model reproduces the numerical simulation results. With no disorder and for fast loading, a “mirror-mist-mirror” crack-surface pattern emerges. Introduction of disorder leads, however, to the formation of the “mirror-mist-hackle”–type interface typical in many experimental situations.Peer reviewe

Propagation and kinetic roughening of wave fronts in disordered lattices

The dynamics of a wave front propagating in diluted square lattices of elastic beams is analyzed. We concentrate on the propagation of the first maximum of a semi-infinite wave train. Two different limits are found for the velocity depending on the bending stiffness of the beams. If it vanishes, a one-dimensional chain model is derived for the velocity and the amplitude is found to decrease exponentially. The first maximum is localized and the average width of the wave front is always finite. For very stiff beams an effective-medium model gives the correct velocity and the amplitude of the first maximum decays according to a power law. No localization of the first maximum is observed in the simulations. In this limit scaling arguments based on Huygen’s principle suggest a growth exponent of 1/2, and a roughness exponent of 2/3. The growth exponent fits the simulation data well, but a considerably lower roughness exponent (0.5) is obtained. There is a crossover region for the bending stiffness, wherein the wave-front behavior cannot be explained by these limiting cases.Peer reviewe

Evaluation of the orientation distribution of fibers from reflection images of fibrous samples

Peer reviewe