Self-Partial and Dynamic Reconfiguration Implementation for AES using FPGA

This paper addresses efficient hardware/software implementation approaches for the AES (Advanced Encryption Standard) algorithm and describes the design and performance testing algorithm for embedded system. Also, with the spread of reconfigurable hardware such as FPGAs (Field Programmable Gate Array) embedded cryptographic hardware became cost-effective. Nevertheless, it is worthy to note that nowadays, even hardwired cryptographic algorithms are not so safe. From another side, the self-reconfiguring platform is reported that enables an FPGA to dynamically reconfigure itself under the control of an embedded microprocessor. Hardware acceleration significantly increases the performance of embedded systems built on programmable logic. Allowing a FPGA-based MicroBlaze processor to self-select the coprocessors uses can help reduce area requirements and increase a system's versatility. The architecture proposed in this paper is an optimal hardware implementation algorithm and takes dynamic partially reconfigurable of FPGA. This implementation is good solution to preserve confidentiality and accessibility to the information in the numeric communication

On learning and visualizing lexicographic preference trees

Preferences are very important in research fields such as decision making, recommendersystemsandmarketing. The focus of this thesis is on preferences over combinatorial domains, which are domains of objects configured with categorical attributes. For example, the domain of cars includes car objects that are constructed withvaluesforattributes, such as ‘make’, ‘year’, ‘model’, ‘color’, ‘body type’ and ‘transmission’.Different values can instantiate an attribute. For instance, values for attribute ‘make’canbeHonda, Toyota, Tesla or BMW, and attribute ‘transmission’ can haveautomaticormanual. To this end,thisthesis studiesproblemsonpreference visualization and learning for lexicographic preference trees, graphical preference models that often are compact over complex domains of objects built of categorical attributes. Visualizing preferences is essential to provide users with insights into the process of decision making, while learning preferences from data is practically important, as it is ineffective to elicit preference models directly from users. The results obtained from this thesis are two parts: 1) for preference visualization, aweb- basedsystem is created that visualizes various types of lexicographic preference tree models learned by a greedy learning algorithm; 2) for preference learning, a genetic algorithm is designed and implemented, called GA, that learns a restricted type of lexicographic preference tree, called unconditional importance and unconditional preference tree, or UIUP trees for short. Experiments show that GA achieves higher accuracy compared to the greedy algorithm at the cost of more computational time. Moreover, a Dynamic Programming Algorithm (DPA) was devised and implemented that computes an optimal UIUP tree model in the sense that it satisfies as many examples as possible in the dataset. This novel exact algorithm (DPA), was used to evaluate the quality of models computed by GA, and it was found to reduce the factorial time complexity of the brute force algorithm to exponential. The major contribution to the field of machine learning and data mining in this thesis would be the novel learning algorithm (DPA) which is an exact algorithm. DPA learns and finds the best UIUP tree model in the huge search space which classifies accurately the most number of examples in the training dataset; such model is referred to as the optimal model in this thesis. Finally, using datasets produced from randomly generated UIUP trees, this thesis presents experimental results on the performances (e.g., accuracy and computational time) of GA compared to the existent greedy algorithm and DPA

Production Lot Sizing Problem with the Lead Time

The issue in lot sizing problem is to plan production processes, so that mean the production quantities must be equal to customer demand quantities such that the inventory cost and setup production cost is minimized. In this work, we use the model Multi Level Capacitated Lot Sizing problem with consideration the Lead times, which means that the problem of finding a feasible solution is complex. For this, we propose a new formula in comparison with the classic model. The efficiency of the new formula is demonstrated and infeasible solutions are solved by a heuristic method that's based on Lagrangian relaxation. Computational tests conducted in 1000 instances with up to 40 components and 16 periods have shown that optimal solutions were obtained on average 96.43% of the large instances. For the improvement of the best solution, the heuristic is able to find the efficiency with 97.62% on average. The solution quality is evaluated through initial iterations, the average solution time provided by Lagrangian relaxation is less than 0.43s

Role of temperature change in micro seismic activity during fluid injections in faulted and fractured zones. Part 1 : Updating the thermal modelling in a DFN model using a double media approach

3International audienceL'exploitation de l'énergie géothermique des zones de socles ou de failles pour la production d'électricité fait l'objet de nombreux programmes de recherches en Europe en particulier (site de Soultz sous Forêts en France, Bâle en Suisse) avec la création de quelques sites pilotes opérationnels (Landau, Allemagne). Ces projets ont des caractéristiques communes, en particulier la nécessité d'améliorer les performances hydrauliques du réservoir, pour pouvoir atteindre une productivité économique, et aussi la nécessité de ré-injecter à basse température le fluide produit après passage dans les échangeurs de surfaces. Le succès de la première étape, optimisation du réservoir, dépend de la compréhension des interactions hydrauliques-mécaniques qui se développent pendant les phases de stimulation et (re-)fracturation du système naturel, et qui sont en partie contrôlées par le contexte tectonique local. Cette étape est cruciale. Des micro-seismes de trop fortes magnitudes ont été induits à Bâle et le projet est définitivement arrété. L'évolution à long terme du dispositif dépendra davantage du comportement thermique de la boucle géothermale. Nous savons que la présence de fluides dans les réseaux poreux des roches et la circulation des fluides à plus grande échelle (failles) contrôle le champ de température dans les premiers kilomètres de la croûte. Notre but est d'anticiper sur l'impact que pourrait avoir le refroidissement du à une circulation fluide imposée le long de fractures (convection forcée) dans le cadre d'une mise en exploitation géothermique d'une portion de faille avec re-injection froide. Le sujet consistera donc en une modélisation des échanges thermiques entre la roche et le fluide injecté afin de coupler l'évolution thermique du système au comportement hydro-mécanique du modèle, dans un contexte de faille normale (graben du Rhin), l'impact du refroidissement des roches allant dans le sens d'un accroissement des ouvertures des fractures. Ce point nous semble particulièrement à propos pour le cas du Rift d'Asal, (Djibouti), car le mécanisme naturel de propagation des failles sur ces sites pourrait bien être lié à l'écoulement naturel des fluides (C. Doubre et G. Peltzer, 2007) . Les fractures seraient donc en permanence dans un état de stabilité mécanique critique, et des ruptures potentiellement importantes pourraient être déclanchées. Ce mécanisme est à l'étude pour les micro séismes récents enregistrés sur le site des Geysers (Californie), et qui se localisent au centre du réservoir, exploité avec réinjection depuis plusieurs dizaines d'années. Dans l'approche proposée, on considérera le milieu remplissant les fractures comme étant poreux, ces fractures pouvant s'assembler à plus grande échelle en réseau, pour constituer un modèle de portion de faille. La matrice rocheuse sera imperméable dans un premier temps. Les outils numériques existant au laboratoire seront adaptés et améliorés pour cette application. - Dans les équations de Darcy (qui décrivent l'écoulement) on tiendra compte de la variation de densité et de viscosité du fluide provoquée par les différences de température, et le transport de chaleur sera convectif dans les fractures, conductif dans la matrice rocheuse. La convection pourra donc être mixte (naturelle et forcée). - Le comportement mécanique suppose que le milieu formant la matrice est élastique, et que les déformations sont des glissements le long des plans des fractures, lorsque un critère de rupture est atteint. Une première partie de ce travail consistera, à évaluer ce critère pour représenter l'état naturel avant toutes mise en circulation de fluides dans le réservoir. La perturbation thermique due à la circulation forcée d'un fluide sera alors superposée, et la question de la stabilité ré-évaluée pour différents temps. - Les données proviendront des bases partagées dans le cadre du projet européen GEISER support de la recherche sur la période 2010-2013, et pourront à titre prospectif être utilisées pour discuter d'un nouveau projet en cours d'implantation le long du rift d'Asal (Djibouti)

Klein-Gordon Oscillator with Scalar and Vector Potentials in Topologically Charged Ellis-Bronnikov type Wormhole

In this work, we study the Klein-Gordon oscillator with equal scalar and vector potentials in a topologically charged Ellis-Bronnikov wormhole space-time background. The behaviour of a relativistic oscillator field is studied with a position-dependent mass via transformation $M^{2}\rightarrow (M+S(x))^{2}$ and vector potential through a minimal substitution in the wave equation. Simplifying the Klein-Gordon oscillator equation for three different types of potential, such as linear confining, Coulomb-type, and Cornell-type potential and we arrive at a second-order differential equation known as the biconfluent Heun (BCH) equation and the corresponding confluent Heun function. Finally, we solve the wave equation by the Frobenius method as a power series expansion around the origin and obtain the energy levels and the wave function.Comment: 16 page