Change Point Detection for a Process Having Several Regimes

In this dissertation, possible methods for multiple change point detection on Markovchain processes are studied. Related works for oine and online change point detection are discussed and their applicability on sequential multiple change point detection for several regimes is evaluated. We develop a method for a multiple change point detection for a process having three regimes. Its eciency is then evaluated on simulated Markov chain data by looking into dierent scenarios such as processes that signicantly dier between each other or probability distributions that are slightly similar. This approach is then applied on Covid- 19 hospital data. Therefore, the data is modeled into three dierent Markov chain processes and then used to successfully apply the derived change point detection method. In the end, the possible enhancements and its applications in other real world examples are discussed

Hydrogen Activation by Benzene-Ruthenium Complexes in Aqueous Solution: Synthesis, Molecular Structure, and Intercalation of the Cluster Cation [{C₆H₆)₄Ru₄H₄]²⁺

The hydrogenation of the aqua complex [(C6H6)Ru(H2O)3]2+, prepared in situ by hydrolysis of (C6H6)2Ru2Cl4 in water, was found to lead to the tetranuclear cluster dication [(C6H6)4Ru4H4]2+ (1) which crystallizes as the dichloride from the aqueous solution. In the presence of acetate ions, however, the reaction yields the dinuclear cations [(C6H6)2Ru2H(OOCCH3)X]+ (X=OH: 2, X=Cl: 3) which crystallize as the hexafluorophosphate salts. The X-ray crystal-structure analysis of [(C6H6)4Ru4H4]Cl2 reveals the cluster dication 1 to consist of a tetrahedral ruthenium framework; the four hydrido ligands are presumably coordinated to three faces and to one edge of the Ru4 tetrahedron. The cationic complexes 1 and 2 have been found to intercalate in sodium hectorite

Transcriptome response to heavy metal stress in Drosophila reveals a new zinc transporter that confers resistance to zinc

All organisms are confronted with external variations in trace element abundance. To elucidate the mechanisms that maintain metal homeostasis and protect against heavy metal stress, we have determined the transcriptome responses in Drosophila to sublethal doses of cadmium, zinc, copper, as well as to copper depletion. Furthermore, we analyzed the transcriptome of a metal-responsive transcription factor (MTF-1) null mutant. The gene family encoding metallothioneins, and the ABC transporter CG10505 that encodes a homolog of ‘yeast cadmium factor’ were induced by all three metals. Zinc and cadmium responses have similar features: genes upregulated by both metals include those for glutathione S-transferases GstD2 and GstD5, and for zinc transporter-like proteins designated ZnT35C and ZnT63C. Several of the metal-induced genes that emerged in our study are regulated by the transcription factor MTF-1. mRNA studies in MTF-1 overexpressing or null mutant flies and in silico search for metal response elements (binding sites for MTF-1) confirmed novel MTF-1 regulated genes such as ferritins, the ABC transporter CG10505 and the zinc transporter ZnT35C. The latter was analyzed in most detail; biochemical and genetic approaches, including targeted mutation, indicate that ZnT35C is involved in cellular and organismal zinc efflux and plays a major role in zinc detoxification

Evaluation of Parallel Logic Simulation Using DVSIM

Parallel simulation is expected to speed up simulation run time in a significant way. This paper describes a framework that is used to evaluate the performance of parallel simulation algorithms. The framework's core is DVSIM, a parallel event-driven VHDL simulator. The framework provides several mechanisms to calculate sensible bases for speed-up calculation. Monitoring tools are employed to observe and to improve the algorithmic performance. A first implementation of DVSIM used a conservative synchronization method, but a Time Warp protocol has recently been completed. Influencing factors for speed-up such as partitioning and mapping methods are discussed. Experience shows that even with conservative synchronization schemes moderate speed-ups can be obtained for larger circuits. The speed-up values are compared to theoretically possible acceleration factors, and the reasons why these ideal maximum speed-up values can in general not be reached are explained. Keywords: Distributed Simul..

A Survey on Parallel Logic Simulation

Simulation of logic designs is a very important part of the VLSI-design process. The increasing size of the designs requires more efficient simulation strategies to accelerate the simulation process. Parallel logic simulation seems to be a promising approach in this direction. This paper describes the basic principles of parallel logic simulation, discusses different approaches, and surveys the research done in this field so far. 1 Introduction In recent years the increasing demand for fast development of integrated circuits has caused many studies in the field of design of microelectronics and hardware units. A particular problem arises from the exploding number of transistors that can be placed on single chips. Design methodologies such as placement, floor planning, channel routing [SES85a] are one major topic in research. Another and even more important theme is verification of such large designs. "Is the final product really going to show the expected behavior?" is one of the most..

Untersuchung des Parallelisierungspotentials diskreter ereignisgesteuerter Simulationen am Beispiel der Schaltkreissimulation

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist, die kritischen Einflussfaktoren für das Beschleunigungspotential der parallelen diskreten ereignisgesteuerten Simulation(PDES) zu isolieren, deren Auswirkungen auf die bekannten Simulationsverfahren zu ermitteln, Engpässe und Defizite zu erkennen und zu überprüfen, ob diese eliminiert oder reduziert werden können. Da insbesondere auch die Relevanz der Ergebnisse für praktische Anwendungen und die Skalierbarkeit für große Modelle von Interesse ist, wurde als Szenarium eine Evaluierungsumgebung für die Simulation digitaler Schaltkreise entwickelt. Das prototypische Testbett DVSIM (Distributed VHDL Simulator) gestattet die Realisierung unterschiedlicher paralleler Simulationsverfahren. Zunächst werden die bekannten Basisprotokolle zur Synchronisation der Simulatoren (konservatives Verfahren nach Chandy/Misra/Bryant und der sogenannte Time Warp von Jefferson als optimistische Methode) implementiert, sowie deren Leistungsfähigkeit bewertet. Im Rahmen dieser Untersuchungen stellte sich heraus, dass die klassischen Basisalgorithmen keine guten Ergebnisse liefern. Um realistische Aussagen bezüglich des Beschleunigungspotentials treffen zukönnen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein faires Bewertungsverfahren eingeführt, das die Laufzeiten der parallelen Verfahren mit denen eines rein sequentiellen Simulators vergleicht. Es zeigte sich, dass die Partitionierung des Modells in Zusammenspiel mit den Synchronisationsverfahren eine größere Rolle spielt als allgemein erwartet. Wesentliche Beschleunigungen wurden erst bei großen Schaltkreisen registriert, für die sich der Parallelisierungsoverhead amortisiert. Ähnliches gilt auch für die Rechenzeit der Ereignisbearbeitungsroutinen. Wird diese künstlich variiert, so zeigen sich für reale und synthetische Benchmarks bei höherer Granularität beachtliche Beschleunigungen. Da die Güte der Ergebnisse bei mehreren implementierten statischen Partitionierungsverfahren stark streute und die Partitionierungskosten bei großen Modellen i.a. nicht mehr tragbar erscheinen, wurden dynamische Lastverteilungsverfahrenuntersucht und hierfür das Simulationssystem DVSIM um eine entsprechende Komponente erweitert. Dazu werden Objekte während der Simulation von stark zu wenig belasteten Simulatoren verschoben. Die Untersuchungen mit den so modifizierten Prototypen ergeben bei Verwendung des optimistischen Synchronisationsprinzips allerdings keine Verbesserungen. Der Aufwand für die dynamische Lastbalancierung führtein vielen Fällen sogar zu Leistungseinbrüchen. Abschließend betrachtet lässt sich feststellen, dass die Parallelisierung der ereignisgesteuerten Simulation offenbar nicht die allgemein erwarteten Ergebnisse liefern kann. Es sind in der Praxis höchstens moderate Beschleunigungsfaktoren im Bereich zwischen 25 und 50 Prozent der optimalen (linearen) Beschleunigung möglich. Zudem kostet es viel Wissen im Bereich paralleler Programmiertechniken sowie einen hohenzeitlichen Aufwand, um effiziente Simulatoren zu realisieren. Allerdings hat sich auch gezeigt, dass ab einer gewissen Modellgröße und Ereignisgranularität Beschleunigungen nicht nur auf eng gekoppelten Parallelrechnern sondern auch auf Netzwerken aus Standardarbeitsplatzrechnernerreichbar sind. Dadurch bietet sich einem Anwender mit erzielbaren Beschleunigungsfaktoren von 2 - 5 (für sonst oft Tage oder gar Wochen benötigende Langläufer) bereits eine interessante Optimierungsperspektive