On the throughput-WIP trade-off in queueing systems, diminishing returns and the threshold property: A linear programming approach

We present a new unifying framework for investigating throughput-WIP(Work-in-Process) optimal control problems in queueing systems,based on reformulating them as linear programming (LP) problems withspecial structure: We show that if a throughput-WIP performance pairin a stochastic system satisfies the Threshold Property we introducein this paper, then we can reformulate the problem of optimizing alinear objective of throughput-WIP performance as a (semi-infinite)LP problem over a polygon with special structure (a thresholdpolygon). The strong structural properties of such polygones explainthe optimality of threshold policies for optimizing linearperformance objectives: their vertices correspond to the performancepairs of threshold policies. We analyze in this framework theversatile input-output queueing intensity control model introduced byChen and Yao (1990), obtaining a variety of new results, including (a)an exact reformulation of the control problem as an LP problem over athreshold polygon; (b) an analytical characterization of the Min WIPfunction (giving the minimum WIP level required to attain a targetthroughput level); (c) an LP Value Decomposition Theorem that relatesthe objective value under an arbitrary policy with that of a giventhreshold policy (thus revealing the LP interpretation of Chen andYao's optimality conditions); (d) diminishing returns and invarianceproperties of throughput-WIP performance, which underlie thresholdoptimality; (e) a unified treatment of the time-discounted andtime-average cases.

Implementing TURF analysis through binary linear programming

This paper introduces the approach of using Total Unduplicated Reach and Frequency analysis (TURF) to design a product line through a binary linear programming model. This improves the efficiency of the search for the solution to the problem compared to the algorithms that have been used to date. The results obtained through our exact algorithm are presented, and this method shows to be extremely efficient both in obtaining optimal solutions and in computing time for very large instances of the problem at hand. Furthermore, the proposed technique enables the model to be improved in order to overcome the main drawbacks presented by TURF analysis in practice.

Should banking supervision and monetary policy tasks be given to different agencies?

This paper adds some new arguments to the thesis that the responsibility forbanking supervision should be assigned to an agency formally separated bythe Central bank. We also provide some additional evidence on the macroand microeconomic performance of OECD countries whose banking systems areclassified according to the regulatory regime in place. We find that theinflation rate is considerably higher and more volatile in countries wherethe Central bank acts as a monopolist in banking supervision. Besides,although banks seem to be more profitable when Central banks supervise them,they incur into higher costs and rely more on deposits with respect to moresophisticated liabilities as a funding source.The data are not definitively in favor of functional separation. However, we argue that the evolution of financial intermediaries, moral hazard problems and especially cost accountability seem to suggest that separation would be a better solution for industrialized countries.We also critically discuss the current arrangement of financial regulationand supervision in the EMU: our proposal is to establish an independentEuropean System of Financial Supervisors (ESFS) structured similarly to theESCB.

Restless bandits, linear programming relaxations and a primal-dual index heuristic

We develop a mathematical programming approach for the classicalPSPACE - hard restless bandit problem in stochastic optimization.We introduce a hierarchy of n (where n is the number of bandits)increasingly stronger linear programming relaxations, the lastof which is exact and corresponds to the (exponential size)formulation of the problem as a Markov decision chain, while theother relaxations provide bounds and are efficiently computed. Wealso propose a priority-index heuristic scheduling policy fromthe solution to the first-order relaxation, where the indices aredefined in terms of optimal dual variables. In this way wepropose a policy and a suboptimality guarantee. We report resultsof computational experiments that suggest that the proposedheuristic policy is nearly optimal. Moreover, the second-orderrelaxation is found to provide strong bounds on the optimalvalue.

Europe and the Petersberg Tasks – Nation-State behavior through the prism of Strategic Culture

Les missions Petersberg són l'operatiu militar més ambiciós organitzat per la Unió Europea en el desenvolupament de la CSDP, Política Europea de Seguretat i Defensa. Amb l'objectiu d'aconseguir una organització efectiva y funcional d'aquestes missions, és desitjable que les cultures estratègiques dels diferents Estats membres siguin, en gran mesura, compatibles en benefici d'una cultura estratègica europea amb directrius clares. Aquest estudi compara les cultures estratègiques d'Alemanya, el Regne Unit i França en referència al seu nivell de compatibilitat contrastant-les amb dos casos recents, exemples paradigmàtics de cultures estratègiques integrals. D'aquesta manera, pretenem descriure les circumstàncies en què es desenvolupen les missions Petersberg.

Performance evaluation of MPEG-4 Video encoder on Adres

Actualment un típic embedded system (ex. telèfon mòbil) requereix alta qualitat per portar a terme tasques com codificar/descodificar a temps real; han de consumir poc energia per funcionar hores o dies utilitzant bateries lleugeres; han de ser el suficientment flexibles per integrar múltiples aplicacions i estàndards en un sol aparell; han de ser dissenyats i verificats en un període de temps curt tot i l’augment de la complexitat. Els dissenyadors lluiten contra aquestes adversitats, que demanen noves innovacions en arquitectures i metodologies de disseny. Coarse-grained reconfigurable architectures (CGRAs) estan emergent com a candidats potencials per superar totes aquestes dificultats. Diferents tipus d’arquitectures han estat presentades en els últims anys. L’alta granularitat redueix molt el retard, l’àrea, el consum i el temps de configuració comparant amb les FPGAs. D’altra banda, en comparació amb els tradicionals processadors coarse-grained programables, els alts recursos computacionals els permet d’assolir un alt nivell de paral•lelisme i eficiència. No obstant, els CGRAs existents no estant sent aplicats principalment per les grans dificultats en la programació per arquitectures complexes. ADRES és una nova CGRA dissenyada per I’Interuniversity Micro-Electronics Center (IMEC). Combina un processador very-long instruction word (VLIW) i un coarse-grained array per tenir dues opcions diferents en un mateix dispositiu físic. Entre els seus avantatges destaquen l’alta qualitat, poca redundància en les comunicacions i la facilitat de programació. Finalment ADRES és un patró enlloc d’una arquitectura concreta. Amb l’ajuda del compilador DRESC (Dynamically Reconfigurable Embedded System Compile), és possible trobar millors arquitectures o arquitectures específiques segons l’aplicació. Aquest treball presenta la implementació d’un codificador MPEG-4 per l’ADRES. Mostra l’evolució del codi per obtenir una bona implementació per una arquitectura donada. També es presenten les característiques principals d’ADRES i el seu compilador (DRESC). Els objectius són de reduir al màxim el nombre de cicles (temps) per implementar el codificador de MPEG-4 i veure les diferents dificultats de treballar en l’entorn ADRES. Els resultats mostren que els cícles es redueixen en un 67% comparant el codi inicial i final en el mode VLIW i un 84% comparant el codi inicial en VLIW i el final en mode CGA.

Programa de gestió per la Pastisseria Mas

En els últims anys, el món de la informàtica ha evolucionat d'una manera inimaginable, tan a nivell de Hardware com de Software. Aquesta evolució ha donat lloc a la creació de moltes empreses dedicades a la programació, on una de les seves principals feines ha estat la realització de programes de gestió d'empreses. Moltes vegades, però, els programes estàndards no poden satisfer el total de les necessitats dels clients, sinó algunes d’aquestes i realitzar un programa personalitzat té un cost elevat. En el cas de la Pastisseria Mas de Navàs, una empresa familiar, per poder realitzar les tasques administratives utilitzen fulls de càlcul, concretament el Microsoft Excel, que permet portar els comptes d'una manera més o menys senzilla, ja que només són necessàries unes nocions bàsiques d'informàtica. El mateix passa amb les dades dels proveïdors, que les guarden en una Base de Dades del tipus Microsoft Access. Una altra de les mancances és el tema dels encàrrecs que es fa de manera manual. Per tant, l’objectiu d’aquest projecte, és realitzar un programa que els hi faciliti la seva activitat. Aquest programa els permetrà gestionar les dades que utilitzen, com la informació sobre els clients, personal, comandes... També s’ha desenvolupat una web que permet obtenir informació sobre les comandes que s’han realitzat. Aquesta aplicació està dissenyada per funcionar en l’entorn Windows XP i s’ha desenvolupat amb el compilador de CodeGear Rad Studio, concretament el C++ Builder 2009. A nivell de base de dades, he utilitzat MySQL i en el cas de la pàgina web, PHP i lamateixa base de dades. L’anàlisi i el disseny ha estat fet en UML.

Sistemes encastats en temps real

Resum En l’actualitat, els sistemes electrònics de processament de dades són cada cop més significatius dins del sector industrial. Són moltes les necessitats que sorgeixen en el món dels sistemes d’autentificació, de l’electrònica aeronàutica, d’equips d’emmagatzemament de dades, de telecomunicacions, etc. Aquestes necessitats tecnològiques exigeixen ser controlades per un sistema fiable, robust, totalment dependent amb els esdeveniments externs i que compleixi correctament les restriccions temporals imposades per tal de que realitzi el seu propòsit d’una manera eficient. Aquí és on entren en joc els sistemes encastats en temps real, els quals ofereixen una gran fiabilitat, disponibilitat, una ràpida resposta als esdeveniments externs del sistema, una alta garantia de funcionament i una àmplia possibilitat d’aplicacions. Aquest projecte està pensat per a fer una introducció al món dels sistemes encastats, com també explicar el funcionament del sistema operatiu en temps real FreeRTOS; el qual utilitza com a mètode de programació l’ús de tasques independents entre elles. Donarem una visió de les seves característiques de funcionament, com organitza tasques mitjançant un scheduler i uns exemples per a poder dissenyar-hi aplicacions.

Implementació de la metodologia Scrum en una empresa de desenvolupament de Software

L’organització de la producció és sempre un factor clau en qualsevol empresa. No hi ha cap fórmula magistral que pugui servir per a tothom, perquè aquesta és molt depenent del sector i de la mida. Softvic S.A., l’empresa on treballo, em va demanar que implantés un sistema d’organització adequat a una empresa de desenvolupament de Software. Les empreses d’aquesta tipologia tenen dues característiques diferenciadores respecte una empresa de fabricació: les feines es fan una única vegada i es redefineixen freqüentment els projectes a fer al futur. És a dir, els requisits són inestables i requereixen rapidesa i flexibilitat. Actualment, Softvic S.A. ja té la ISO 9001:2008 al departament de programació. Aquesta ISO contempla com es creen les ordres de programació (OP) i ordres d’incidència (OI) i com es registra i avalua la feina realitzada. L’objectiu és implantar una metodologia que s’encarregui de la part anterior a aquesta, és a dir, definir les feines a fer en un període. Això s’ha d’integrar perfectament amb la part ja recolzada per la ISO. Per aquest fet es va escollir la metodologia Scrum que complia tots els requisits esmentats i estava contrastada per diferents empreses del món del Software. Primerament es van fer proves en les quals es guardava la informació en un Excel i s’imprimien manualment les feines a realitzar. Un cop es va haver decidit quina informació era útil i quina no en el cas de Softvic, es va crear una base de dades amb les taules i camps necessaris. Per treballar de forma més còmoda es va fer posteriorment un programa per a mantenir les dades i un formulari per imprimir etiquetes. A mesura que hem anat utilitzant la metodologia Scrum, hem anat ajustant aspectes cap on hem cregut convenient pel nostre cas en particular.

Programming and analysing measurement experiments using the PicoCricket system

The aim of this project is to get used to another kind of programming. Since now, I used very complex programming languages to develop applications or even to program microcontrollers, but PicoCricket system is the evidence that we don’t need so complex development tools to get functional devices. PicoCricket system is the clear example of simple programming to make devices work the way we programmed it. There’s an easy but effective way to program small, devices just saying what we want them to do. We cannot do complex algorithms and mathematical operations but we can program them in a short time. Nowadays, the easier and faster we produce, the more we earn. So the tendency is to develop fast, cheap and easy, and PicoCricket system can do it.

Maximum likelihood Linear Programming Data Fusion for Speaker Recognition

Biometric system performance can be improved by means of data fusion. Several kinds of information can be fused in order to obtain a more accurate classification (identification or verification) of an input sample. In this paper we present a method for computing the weights in a weighted sum fusion for score combinations, by means of a likelihood model. The maximum likelihood estimation is set as a linear programming problem. The scores are derived from a GMM classifier working on a different feature extractor. Our experimental results assesed the robustness of the system in front a changes on time (different sessions) and robustness in front a change of microphone. The improvements obtained were significantly better (error bars of two standard deviations) than a uniform weighted sum or a uniform weighted product or the best single classifier. The proposed method scales computationaly with the number of scores to be fussioned as the simplex method for linear programming.

Contact force transitions in regrasp tasks of planar objects

This paper presents a simple and fast solution to the problem of finding the time variations of the forces that keep the object equilibrium when a finger is removed from a three contact point grasp or a finger is added to a two contact point grasp, assuming the existence of an external perturbation force (that can be the object weight itself). The procedure returns force set points for the control system of a manipulator device in a regrasping action. The approach was implemented and a numerical example is included in the paper to illustrate how it works.

A programming environment having three levels of complexity for mobile robotics = Entorno de programación con tres niveles de complejidad para robótica móvil

This paper presents a programming environment for supporting learning in STEM, particularly mobile robotic learning. It was designed to maintain progressive learning for people with and without previous knowledge of programming and/or robotics. The environment was multi platform and built with open source tools. Perception, mobility, communication, navigation and collaborative behaviour functionalities can be programmed for different mobile robots. A learner is able to programme robots using different programming languages and editor interfaces: graphic programming interface (basic level), XML-based meta language (intermediate level) or ANSI C language (advanced level). The environment supports programme translation transparently into different languages for learners or explicitly on learners’ demand. Learners can access proposed challenges and learning interfaces by examples. The environment was designed to allow characteristics such as extensibility, adaptive interfaces, persistence and low software/hardware coupling. Functionality tests were performed to prove programming environment specifications. UV BOT mobile robots were used in these tests

Formalizing argumentative reasoning in a possibilistic logic programming setting with fuzzy unification

Possibilistic Defeasible Logic Programming (P-DeLP) is a logic programming language which combines features from argumentation theory and logic programming, incorporating the treatment of possibilistic uncertainty at the object-language level. In spite of its expressive power, an important limitation in P-DeLP is that imprecise, fuzzy information cannot be expressed in the object language. One interesting alternative for solving this limitation is the use of PGL+, a possibilistic logic over Gödel logic extended with fuzzy constants. Fuzzy constants in PGL+ allow expressing disjunctive information about the unknown value of a variable, in the sense of a magnitude, modelled as a (unary) predicate. The aim of this article is twofold: firstly, we formalize DePGL+, a possibilistic defeasible logic programming language that extends P-DeLP through the use of PGL+ in order to incorporate fuzzy constants and a fuzzy unification mechanism for them. Secondly, we propose a way to handle conflicting arguments in the context of the extended framework.