Instruction-Level Abstraction (ILA): A Uniform Specification for System-on-Chip (SoC) Verification

Modern Systems-on-Chip (SoC) designs are increasingly heterogeneous and contain specialized semi-programmable accelerators in addition to programmable processors. In contrast to the pre-accelerator era, when the ISA played an important role in verification by enabling a clean separation of concerns between software and hardware, verification of these "accelerator-rich" SoCs presents new challenges. From the perspective of hardware designers, there is a lack of a common framework for the formal functional specification of accelerator behavior. From the perspective of software developers, there exists no unified framework for reasoning about software/hardware interactions of programs that interact with accelerators. This paper addresses these challenges by providing a formal specification and high-level abstraction for accelerator functional behavior. It formalizes the concept of an Instruction Level Abstraction (ILA), developed informally in our previous work, and shows its application in modeling and verification of accelerators. This formal ILA extends the familiar notion of instructions to accelerators and provides a uniform, modular, and hierarchical abstraction for modeling software-visible behavior of both accelerators and programmable processors. We demonstrate the applicability of the ILA through several case studies of accelerators (for image processing, machine learning, and cryptography), and a general-purpose processor (RISC-V). We show how the ILA model facilitates equivalence checking between two ILAs, and between an ILA and its hardware finite-state machine (FSM) implementation. Further, this equivalence checking supports accelerator upgrades using the notion of ILA compatibility, similar to processor upgrades using ISA compatibility.Comment: 24 pages, 3 figures, 3 table

Energy efficiency in Väätsa retirement home – the role of monitoring in analysis and proposed model for energy optimization

Hoonete energiatõhusus on aktuaalne kogu maailmas. Hoonete monitooring energiatõhustamise meetmena on seejuures taastuvate energiaallikate kõrval kujunemas väga vajalikuks ja oluliseks viisiks optimeeritud tarbimise suunas. Antud töö eesmärgiks oli keskenduda hoonete monitooringu olulisusele ja seeläbi välja selgitada, kuidas hinnata opereeriva hoone toimivust energiatõhususe aspektist lähtuvalt, leida hoone mõõtmisandmete kaudu energiakasutuse kitsaskohad ning pakkuda energiakasutuse optimeerimist teoreetilise mudeli kaudu. Töös on kasutatud hoone mõõtmisandmeid üheaastase perioodi vältel. Andmeanalüüsi on teostatud empiriilise uurimise kaudu ning optimeerimislahenduste osas on kasutatud normaalvõrrandi meetodit ja mitme muutujaga lineaarse regressiooni algoritmi. Magistritöö tulemusena leiti, et hoone järjepidev monitooring on energiakasutuse optimeerimise aluseks juhul kui neid andmeid analüüsitakse, andmete jälgimine ja esitamine peavad olema tehtud võimalikult lihtsaks. Sisekliima parameetrite analüüsist selgus, et hoone sisetemperatuur on keskmiselt 1,5 kraadi kõrgem ning ventilatsioonisüsteemi õhuvahetuskordsus on liiga suur. Tulemusena on hoones 31% kavandatust suurem soojusenergiakulu ja 17% suurem elektrienergiakulu. Päikesenergiaga suudeti katta hoone elektrienergia vajadus 14% ulatuses ning sooja tarbevee energiat 28%. Optimeerimislahendusena välja töötatud mudeliga suudeti hoone koguenergiakulu vähendada 10,2%. Jätku-uuringutena oleks vaja mudelit katsetada energiatõhususe parameetritega koosmõju puhul ning välja töötada toimiv hoonete energiatõhustamise optimeerimismudel.Household energy efficiency is a hot topic worldwide. Building monitoring system as an energy efficiency measure is becoming a necessary addition to the use of renewable energies in the energy optimization. The objective of this work is to focus on the importance of building monitoring system and thereby to identify how to evaluate performance of a building in operation. How to find energy efficiency shortcomings of the recorded data. It also aims to present guidelines based on a theoretical model. The data is collected during a period of one year. The data analysis is performed using an empirical method and the optimization is applied using the linear optimization algorithm. It was concluded that the constant building monitoring is the base of energy use optimization assuming the data is analyzed. The presentation must be made as simple as possible. Indoor climate parameters analysis showed that building's room temperatures were 1,5 degrees higher than planned and too much ventilation takes places, which causes excessively high energy consumption. As a result the building's heating energy consumption was 31% more than designed. The same number for electric energy was 17% higher. 14% of the electric energy and 28% of water heating needs were covered by solar power. The composed model for optimization was able to lower the energy needs by 10,2%. More work should be performed to test the interaction of the influencing parameters in order to develop a working optimization model

Анализ эффективности применения преднизолона у больных саркоидозом органов дыхания: результаты ретроспективного наблюдения

The purpose of the study was to evaluate efficacy and safety of systemic corticosteroids (SCS) in 245 patients with sarcoidosis in a real clinical practice.Methods. This was a retrospective analysis of outpatients with pulmonary sarcoidosis who visited a pulmonologist in 2000 to 2015. The analysis involved 166 females and 79 males, mean age, 44.9 ± 0.8 years. The diagnosis was verified by biopsy in 74.7% of cases.Results. Prednisolone improved symptoms and objective parameters of sarcoidosis in 90.2% of cases; 55.9% patients had a relapse after treatment. Three"month treatment with SCS was not associated with complete regression of the disease. The stage IV sarcoidosis developed in 8.8% of the patients despite the adequate dose of prednisolone and duration of the treatment; 56.8% of the patients had a relapse at the end of the therapy. Achieving remission of pulmonary disease was not always associated with remission in other involved organs. In some cases, treatment with SCS was complicated by type 2 diabetes mellitus or hypertension.Conclusion. GCS should be prescribed as the first"line therapy only to patients with progressive course of pulmonary sarcoidosis or with involvement of other organs and after assessment of contraindications to this therapy.Оценена эффективность и безопасность применения системных глюкокортикостероидов (сГКС) в условиях реальной клинической практики.Материалы и методы. По результатам ретроспективного анализа данных больных саркоидозом (n = 245: 166 женщин и 79 мужчин; средний возраст – 44,9 ± 0,8 года), посещавших пульмонолога в период 2000–2015 гг., гистологически верифицировано 74,7 % случаев заболевания.Результаты. При терапии преднизолоном состояние и объективные показатели больных саркоидозом улучшились в 90,2 % случаев, однако в 55,9 % случаев после завершения лечения развились рецидивы. Применение сГКС в течение 3 мес. не приводило к полной ремиссии процесса. Даже при адекватных дозировке и длительности применения преднизолона в 8,8 % случаев развилась IV стадия саркоидоза, а рецидивы по окончании гормональной терапии отмечены у 56,8 % больных. Достижение ремиссии легочного процесса не всегда сопровождалось ремиссией процесса в других органах. В отдельных случаях применение сГКС приводило к формированию сахарного диабета 2"го типа и артериальной гипертензии.Заключение. При саркоидозе сГКС следует назначать в качестве препаратов 1"й линии только больным с очевидным прогрессированием процесса любой локализации и при отсутствии противопоказаний к стероидной терапии

Эпоха двойной бронходилатации: первые прямые сравнения и метаанализы

The aim of this review was to summarize recently published data on dual bronchodilation in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Four fixed combinations of long-acting β2-agonists (LABA) and long-acting muscarinic receptor agonists (LAMA), vilanterol/umeclidinium, olodaterol/tiotropium, glycopyrronium/indacaterol, and formoterol/aclidinium, have been approved by regulatory organs of Russia, Europe, and USA. Indirect comparisons of effects of these combinations on forced expiratory parameters showed equal bronchodilation. Inhalational devices for each combination are different. Respimat soft-mist inhaler was characterized by high and effective drug deposition in the lungs, Ellipta dry powder inhaler was easy-to-use and was characterized by a low rate of crucial mistakes with the inhaler technique. We found three published direct comparative studies of LABA/LAMAs. An open-label direct non-inferiority study of vilanterol/umeclidinium vs olodaterol/tiotropium showed advantages of vilanterol/umeclidinium Ellipta inhaler. Two similar direct comparative trials of glycopyrronium/indacaterol 27.5/15.6 µg b.i.d. vs vilanterol/umeclidinium 25/62.5 µg q.d. did not reach the primary endpoint of non-inferiority; secondary endpoints were descriptive. Between-group differences were small and statistically insignificant. Conclusion. The results of meta-analyses and direct comparative trials are not sufficient to choose the best dual bronchodilator as the drug efficacy is determined by multiple factors. A direct open-label comparative trial that demonstrated superiority of vilanterol/umeclidinium Ellipta inhaler over olodaterol/tiotropium Respimat inhaler became the first step on this way.Целью данного обзора литературных источников явилось обобщение публикаций последних лет по применению двойной бронходилатации у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Регуляторными органами России, Европы и США одобрены 4 фиксированные комбинации длительно действующих β2-агонистов (ДДБА) и длительно действующих антихолинергических препаратов (ДДАХП) – вилантерол / умеклидиний, олодатерол / тиотропий, гликопирроний / индакатерол и формотерол / аклидиний. Непрямые сопоставления влияния этих комбинаций на параметры форсированного выдоха свидетельствуют о сопоставимом бронхолитическом эффекте. Отмечены различия свойств ингаляторов, применявшихся для каждой из комбинаций; при этом ингалятор Респимат отличался высокой и эффективной легочной депозицией, а дозирующий порошковый ингалятор (ДПИ) Эллипта – простотой в обучении и использовании и низкой частотой критических ошибок. В доступной литературе выявлены 3 прямых сравнения ДДБА / ДДАХП. По результатам прямого открытого сравнительного исследования неменьшей эффективности вилантерола / умеклидиния по сравнению с олодатеролом / тиотропием установлены преимущества вилантерола умеклидиния в ДПИ Эллипта. В 2 идентичных прямых сравнительных исследованиях гликопиррония / индакатерола 27,5 / 15,6 мкг 2 раза в день и вилантерола / умеклидиния 25 / 62,5 мкг 1 раз в день первичной конечной точки неменьшей эффективности не достигнуто, оценка вторичных конечных точек носила описательный характер. Различия между группами были небольшими и признаны клинически незначимыми. По результатам метаанализов и прямых сравнительных исследований пока нет возможности назвать лидирующий препарат двойной бронходилатации, поскольку его эффективность определяется многими факторами. Первым шагом в этом направлении стало прямое открытое сравнительное исследование, по результатам которого показано превосходство вилантерола / умеклидиния в ингаляторе Эллипта над олодотеролом / тиотропием в ингаляторе Респимат

ХРОНИЧЕСКАЯ ОБСТРУКТИВНАЯ БОЛЕЗНЬ ЛЕГКИХ — ОТ ИСТОКОВ К СОВРЕМЕННОСТИ (исторический обзор литературы)

The article presents the literature review devoted to establishment of the definition of chronic obstructive pulmonary disease and its components – chronic bronchitis and pulmonary emphysema.Представлен обзор литературы, посвященной становлению понятия «хроническая обструктивная болезнь легких» и ее компонентов ‒ хронического бронхита и эмфиземы легких

От качественной спирометрии к оптимальной бронхолитической терапии (аналитический обзор)

Modern methods of inhaled drug delivery to the respiratory tract were discussed in this analytical review. Significance of spirometry and the importance of spirometric results for the inhaler choice were substantiated. Advantages and disadvantages of different inhalation devices were described. Efficacy of inhalational combination of long-acting anticholinergics and beta-agonists was also reviewed.Представлен аналитический обзор, современных методов доставки ингаляционных средств в дыхательные пути. Обоснована значимость проведения спирометрии и использования результатов исследования функции внешнего дыхания для выбора ингалятора. Отмечены преимущества и недостатки различных устройств. Приведены данные о применении новых комбинированных препаратов – адреномиметических и холиноблокирующих бронхолитиков длительного действия