A Lightweight Framework for Universal Fragment Composition

Domain-specific languages (DSLs) are useful tools for coping with complexity in software development. DSLs provide developers with appropriate constructs for specifying and solving the problems they are faced with. While the exact definition of DSLs can vary, they can roughly be divided into two categories: embedded and non-embedded. Embedded DSLs (E-DSLs) are integrated into general-purpose host languages (e.g. Java), while non-embedded DSLs (NE-DSLs) are standalone languages with their own tooling (e.g. compilers or interpreters). NE-DSLs can for example be found on the Semantic Web where they are used for querying or describing shared domain models (ontologies). A common theme with DSLs is naturally their support of focused expressive power. However, in many cases they do not support non–domain-specific component-oriented constructs that can be useful for developers. Such constructs are standard in general-purpose languages (procedures, methods, packages, libraries etc.). While E-DSLs have access to such constructs via their host languages, NE-DSLs do not have this opportunity. Instead, to support such notions, each of these languages have to be extended and their tooling updated accordingly. Such modifications can be costly and must be done individually for each language. A solution method for one language cannot easily be reused for another. There currently exist no appropriate technology for tackling this problem in a general manner. Apart from identifying the need for a general approach to address this issue, we extend existing composition technology to provide a language-inclusive solution. We build upon fragment-based composition techniques and make them applicable to arbitrary (context-free) languages. We call this process for the composition techniques’ universalization. The techniques are called fragment-based since their view of components— reusable software units with interfaces—are pieces of source code that conform to an underlying (context-free) language grammar. The universalization process is grammar-driven: given a base language grammar and a description of the compositional needs wrt. the composition techniques, an adapted grammar is created that corresponds to the specified needs. The result is thus an adapted grammar that forms the foundation for allowing to define and compose the desired fragments. We further build upon this grammar-driven universalization approach to allow developers to define the non–domain-specific component-oriented constructs that are needed for NE-DSLs. Developers are able to define both what those constructs should be, and how they are to be interpreted (via composition). Thus, developers can effectively define language extensions and their semantics. This solution is presented in a framework that can be reused for different languages, even if their notion of ‘components’ differ. To demonstrate the approach and show its applicability, we apply it to two Semantic Web related NE-DSLs that are in need of component-oriented constructs. We introduce modules to the rule-based Web query language Xcerpt and role models to the Web Ontology Language OWL

A Generic Module System forWeb Rule Languages: Divide and Rule

An essential feature in practically usable programming languages is the ability to encapsulate functionality in reusable modules. Modules make large scale projects tractable by humans. For Web and Semantic Web programming, many rule-based languages, e.g. XSLT, CSS, Xcerpt, SWRL, SPARQL, and RIF Core, have evolved or are currently evolving. Rules are easy to comprehend and specify, even for non-technical users, e.g. business managers, hence easing the contributions to the Web. Unfortunately, those contributions are arguably doomed to exist in isolation as most rule languages are conceived without modularity, hence without an easy mechanism for integration and reuse. In this paper a generic module system applicable to many rule languages is presented. We demonstrate and apply our generic module system to a Datalog-like rule language, close in spirit to RIF Core. The language is gently introduced along the EU-Rent use case. Using the Reuseware Composition Framework, the module system for a concrete language can be achieved almost for free, if it adheres to the formal notions introduced in this paper

Förändrad aptering av massaved från 3- till 4-meterslängder vid gallring inom Södra

The costs of logging and of transportation with truck are dominating the total cost of wood delivered at industry. To support the profitability for the members' forestry the processing and handling with the timber has to be as efficient as possible. Increased length of pulpwood in thinning is one conduct that can result in higher productivity and/or lower costs. The study is scaled as a system analysis with the aim to exemplify the differences between working with 3- and 4-meter as standard length of pulpwood, related to biological aspects, timber receipts, cost of logging and cost of transportation with truck. Important aspects are if the change is technically and biologically feasible and economically profitable. The logging analyses in forest show how the timber receipts and cost of logging varying for the different lengths. Out of these effects a different profit before truck road was calculated. The study is based on two monitory stands, one first time thinning and one second time thinning. The thinning grade is about 50 m3fub per ha each. The stands were cross-cut according to price-list of assortment range for the alternatives sawlogs & pulp wood as well as for sawlogs, sawlogs of standard lengths & pulp wood. The transportation with truck, from upper terminal to industry has been studied at varying transport distances as regards capacity and costs in SEK per m3fub. To ensure that the change is technical feasible, a machine operator (harvester and forwarder) and a truck has been operating with 4-meter lengths. The Timber Measurement Association at Mörrum's pulp mill has delivered their point of view of the change. The results show that cross-cut of 4-meter lengths increase the profit before truck road by 135-338 SEK per ha. The 3-meter alternative gives however higher yield and as a result of that higher timber receipts, while 4-meter lengths result in lower logging costs. The lower logging costs with 4-meter lengths are so high that they exceed the increasing timber receipts for the 3-meter lengths. In spite of smaller space (3- instead of 5 loads) the capacity of the transportation with truck is increasing as a result of more efficient loading and unloading. The biological effects are of miner importance. The conclusion out of this study is that using 4-meter as standard length in thinning is economically profitable.Drivnings- och transportkostnader står för en stor del av råvarukostnaden vid industri. För att stödja lönsamheten i medlemmarnas skogsbruk måste upparbetning och hantering av virke ske så effektivt som möjligt. Ökad vedlängd i gallring är en åtgärd som kan tänkas bidra till höjd produktivitet och/eller sänkt avverknings- och transportskostnad. Studien är upplagd som en systemanalys där syftet har varit att belysa skillnader mellan att arbeta med 3- resp. 4-meter som standardlängd på massved i gallring med avseende på biologiska aspekter, virkesintäkter, drivningskostnader och transportkostnader. Viktiga aspekter är huruvida förändringen är tekniskt och biologiskt genomförbar, samt ekonomiskt lönsam. Avverkningsanalysen visar hur virkesintäkter och drivningskostnader varierar vid resp. längdalternativ. Ur dessa effekter beräknades en nettoskillnad vid bilväg. Studien är baserad på två analysbestånd, ett 1:a gallrings- och ett 2:a gallringsbestånd, med uttag på omkring 50 m3fub per ha. Bestånden apterades mot sortimentsprislistor enligt alternativen timmer & massaved resp. timmer, kubb & massaved. Vidaretransporten från avlägg till industri har studerats vid varierande transportavstånd, dels med avseende på prestation, dels på kostnader uttryckt i SEK per m3fub. För att säkerställa att förändringen är tekniskt genomförbar har en maskingrupp (skördare och skotare) och en lastbil varit verksam och arbetat med 4-meters längder. Virkesmätningsföreningen vid Mörrums bruk har lämnat synpunkter på förändringen av massavedsapteringen. Resultaten visar att aptering av 4-meters längder ökar nettot med 135-338 SEK per ha beroende på vilka sortiment som apteras. 3-meters alternativet ger emellertid bättre utbyte av råvaran och till följd därav högre virkesintäkter, medan 4-meters längder resulterar i lägre drivningskostnader. De sänkta drivningskostnaderna är dock så stora att de överstiger de ökade virkesintäkterna för 3-metersveden. Trots mindre utrymme på lastbilen (3 stuvar istället för 5) höjs prestationen i vidaretransportledet vid 4-metersved till följd av effektivare lastning och lossning. De biologiska effekterna är begränsade. Slutsatsen av studien är således att det är ekonomiskt lönsamt att i gallringsbestånd använda sig av 4-meter som standardlängd

Modular Web Queries — From Rules to Stores

Even with all the progress in Semantic technology, accessing Web data remains a challenging issue with new Web query languages and approaches appearing regularly. Yet most of these languages, including W3C approaches such as XQuery and SPARQL, do little to cope with the explosion of the data size and schemata diversity and richness on the Web. In this paper we propose a straightforward step toward the improvement of this situation that is simple to realize and yet effective: Advanced module systems that make partitioning of (a) the evaluation and (b) the conceptual design of complex Web queries possible. They provide the query programmer with a powerful, but easy to use high-level abstraction for packaging, encapsulating, and reusing conceptually related parts (in our case, rules) of a Web query. The proposed module system combines ease of use thanks to a simple core concept, the partitioning of rules and their consequences in flexible “stores”, with ease of deployment thanks to a reduction semantics. We focus on extending the rule-based Semantic Web query language Xcerpt with such a module system though the same approach can be applied to other (rule-based) languages as well

Prototypical composition ontology for rule-based languages

This paper presents an ontology for the composition of rule-based ontology languages. Since typing compositions is an important issue, the ontology consists of components: two upperlevel ontologies, the metamodel of the ontology language, and a metamodel of reuse constructs that play an important role in composition. With the interplay of these components, type-safe composition of ontology components can be achieved.peer-reviewe

Novel organization of mitochondrial minicircles and guide RNAs in the zoonotic pathogen Trypanosoma lewisi

Abstract Kinetoplastid flagellates are known for several unusual features, one of which is their complex mitochondrial genome, known as kinetoplast (k) DNA, composed of mutually catenated maxi- and minicircles. Trypanosoma lewisi is a member of the Stercorarian group of trypanosomes which is, based on human infections and experimental data, now considered a zoonotic pathogen. By assembling a total of 58 minicircle classes, which fall into two distinct categories, we describe a novel type of kDNA organization in T. lewisi. RNA-seq approaches allowed us to map the details of uridine insertion and deletion editing events upon the kDNA transcriptome. Moreover, sequencing of small RNA molecules enabled the identification of 169 unique guide (g) RNA genes, with two differently organized minicircle categories both encoding essential gRNAs. The unprecedented organization of minicircles and gRNAs in T. lewisi broadens our knowledge of the structure and expression of the mitochondrial genomes of these human and animal pathogens. Finally, a scenario describing the evolution of minicircles is presented

Robust T cell immunity in convalescent individuals with asymptomatic or mild COVID-19

SARS-CoV-2-specific memory T cells will likely prove critical for long-term immune protection against COVID-19. Here, we systematically mapped the functional and phenotypic landscape of SARS-CoV-2-specific T cell responses in unexposed individuals, exposed family members, and individuals with acute or convalescent COVID-19. Acute-phase SARS-CoV-2-specific T cells displayed a highly activated cytotoxic phenotype that correlated with various clinical markers of disease severity, whereas convalescent-phase SARS-CoV-2-specific T cells were polyfunctional and displayed a stem-like memory phenotype. Importantly, SARS-CoV-2-specific T cells were detectable in antibody-seronegative exposed family members and convalescent individuals with a history of asymptomatic and mild COVID-19. Our collective dataset shows that SARS-CoV-2 elicits broadly directed and functionally replete memory T cell responses, suggesting that natural exposure or infection may prevent recurrent episodes of severe COVID-19

Sänkt framledningstemperatur i Luleå Energis fjärrvärmenät

Luleå Energi handhaver drift och distribution av två olika fjärrvärmenät, ett i Råneå och ett i Luleå, innefattandes av diverse hetvattencentraler (HVC) och tryckstegringspumpar (TSP). I Råneås fjärrvärmenät levereras en framledningstemperatur på 100°C vid utomhustemperatur -30°C. I Luleås fjärrvärmenät levereras en framledningstemperatur på 115°C vid utomhustemperatur -30°C. Luleå Energi vill sänka framlednigstemperaturen i deras handhavande fjärrvärmenät och målet som strävas mot är framledningstemperatur 80°C vid utomhustemperatur -30°C. Detta bland annat i syfte att kunna tillvarata mer spillvärme från mer lågkvalitativa källor, öka elproduktionen vid kraftvärmeverk och minska de distributionsrelaterade värmeförlusterna. Sänkning av framledningstemperaturen i ett fjärrvärmenät kan dock leda till negativa differenstryck och undertryck i vissa områden i fjärrvärmenätet. Detta kan innebära cirkulationsproblem samt kokning av vattnet i rörledningarna vilket kan skada armatur i nätet. Ökad pumpning kan i vissa fall lösa problemen. Dock får inte maxtrycket 1600 kPa, som fjärrvärmenäten och dess rörledningar är dimensionerade för, överskridas. Detta projekt har, med hjälp av nätberäkningsprogrammet Netsim, undersökt hur en sänkning av framledningstemperaturen påverkar Råneås och Luleås fjärrvärmenät. Båda näten simulerades för olika framledningstemperaturer vid utomhustemperatur -30°C, med tillägg för utomhustemperatur -8°C i Luleås nät vilket ungefär är den lägsta utomhustemperatur då spetsanläggningar inte är i drift. Områden som riskerar låga differenstryck, hur pumpningarna påverkas samt vilka typer av rörledningar som bör prioriteras vid eventuell framtida uppdimensionering har identifierats. Även åtgärder för att få respektive nät att hantera sänkt framledningstemperatur har föreslagits. Områden som riskerar låga differenstryck i Råneås fjärrvärmenät identifieras till ett i södra Råneå (kring bland annat Skärsvägen, Gesällvägen och Garvarevägen) och ett i norra Råneå längs Sundsvägen ut mot Sundet. Råneås fjärrvärmenät bör kunna hantera en framledningstemperatur på 90°C vid utomhustemperatur -30°C som drift- och distributionsförhållandena ser ut idag, med förutsättning att pumpkapaciteten från HVC3 är tillräcklig. För att kunna sänka ytterligare till 80°C bör åtgärder vidtas. Förslagsvis uppgradera fjärrvärmecentraler och därmed förbättra avkylningen hos sex kunder med medelavkylning under 10°C samt därefter justera pumpningen från HVC3 för att precis hålla uppe trycknivåerna. Detta under förutsättning att pumpningen vid HVC3 kan hantera den ökade tryckstegrings- samt flödeskapaciteten från 0,31 MPa och 51 kg/s till 0,77 MPa och 96 kg/s vilket rapporteras från simuleringar i Netsim. Vid eventuell framtida uppdimensionering av rör i Råneås fjärrvärmenät bör fokus ligga på rörledningar längs huvudledningar i kärnan av nätet, distributionsledningar från huvudledning ut mot visst ytterområde samt vissa rörledningar inuti ett visst distributionsområde som mindre slut-distributionsledningar ut mot kund utgår ifrån. Detta kan grovt sammanställas till rörledningar med dimension inom spannet DN150 - DN54. Områden som riskerar låga differenstryck, utifrån simuleringsresultaten, i Luleås fjärrvärmenät har identifierats till ytterområden i Svartöstaden, Gültzaudden, Trollnäs, Lulsundet, Björkskatan, Öhemmanet, Gammelstad, Kyrkbyn och Sunderbyn. Luleås fjärrvärmenät kan inte hantera någon sänkning av framledningstemperatur över huvud taget enligt dagens drift- och distributionsförhållanden. Sänkt framledningstemperatur i Luleås fjärrvärmenät kräver åtgärder. Förslagsvis uppdimensionera rörledningar ut mot Bergnäset, Öhemmanet, Gammelstad, Sunderbyn och Kyrkbyn samt justera inställningarna för respektive pumpning i nätet för att precis hålla uppe trycknivåerna. Pumpningen på Lulekraft och HVC2 bör kunna hantera en ökad tryckstegrings- samt flödeskapaciteten från 0,72 MPa och 12·102 kg/s till 1,2 MPa och 16·102 kg/s. Pumpningen på HVC4 bör kunna hantera de ökad tryckstegrings- samt flödeskapaciteten från 0,73 MPa och 84 kg/s till 1,1 MPa och 11·101 kg/s. Pumpningen på HVC1 bör kunna hantera de ökad tryckstegrings- samt flödeskapaciteten från 0,63 MPa och 19·101 kg/s till 0,87 MPa och 26·101 kg/s. Pumpningen på HVC1 tryckstegringspump bör kunna hantera liknande flödeskapacitet som idag, men inte lika hög tryckstegringskapacitet. Pumpningen på HVC5 tryckstegringspump bör kunna hantera de ökad flödeskapaciteten från 15·101 kg/s till 20·101 kg/s, men inte lika hög tryckstegrinskapacitet. Pumparna på TSP1 fram- och returledning bör kunna hantera de ökad flödeskapacitet från 85 kg/s till 96 kg/s, men inte lika hög tryckstegringskapacitet. Pumpningen på TSP3 bör kunna hantera de ökad flödeskapacitet från 20·101 kg/s till 27·101 kg/s, men inte lika hög tryckstegringskapacitet. Kontinuerligt arbete bör fokuseras kring att uppgradera fjärrvärmecentraler, framförallt i Luleås fjärrvärmenät. Att förbättra kunders avkylning är till betydande hjälp i arbetet mot sänkt framledningstemperatur och alla pumpars tryckstegrings- och flödeskapaciteter kan då sänkas. Att pumpningen vid HVC5 tryckstegringspump påverkas mest vid förbättrad avkylning hos kunderna kan tyda på att flertalet kunder med dålig avkylning idag kan finnas i Gammelstad, Kyrkbyn och Sunderbyn, vilka är de områden som denna pumpning håller trycknivåer ut mot. Vid framtida uppdimensionering av rörledningar i Luleås fjärrvärmenät bör fokus ligga på distributionsledningar från huvudledning ut mot visst ytterområde samt rörledningar inuti ett visst distributionsområde som mindre slut-distributionsledningar ut mot kund utgår ifrån. Detta kan grovt sammanställas till rörledningar med dimension inom spannet DN125 - DN42