An architecture for adaptive replication-based multimedia streaming in P2P networks

This PhD thesis addresses the issue of scalable media streaming in large-scale networking environments. Multimedia streaming is one of the largest sink of network resources and this trend is still growing as testified by the success of services like Skype, Netflix, Spotify and Popcorn Time (BitTorrent-based). In traditional client-server solutions, when the number of consumers increases, the server becomes the bottleneck. To overcome this problem, the Content-Delivery Network (CDN) model was invented. In CDN model, the server copies the media content to some CDN servers, which are located in different strategic locations on the network. However, they require heavy infrastructure investment around the world, which is too expensive. Peer-to-peer (P2P) solutions are another way to achieve the same result. These solutions are naturally scalable, since each peer can act as both a receiver and a forwarder. Most of the proposed streaming solutions in P2P networks focus on routing scenarios to achieve scalability. However, these solutions cannot work properly in video-on-demand (VoD) streaming, when resources of the media server are not sufficient. Replication is a solution that can be used in these situations. This thesis specifically provides a family of replication-based media streaming protocols, which are scalable, efficient and reliable in P2P networks. First, it provides SCALESTREAM, a replication-based streaming protocol that adaptively replicates media content in different peers to increase the number of consumers that can be served in parallel. The adaptiveness aspect of this solution relies on the fact that it takes into account different constraints like bandwidth capacity of peers to decide when to add or remove replicas. SCALESTREAM routes media blocks to consumers over a tree topology, assuming a reliable network composed of homogenous peers in terms of bandwidth. Second, this thesis proposes RESTREAM, an extended version of SCALESTREAM that addresses the issues raised by unreliable networks composed of heterogeneous peers. Third, this thesis proposes EAGLEMACAW, a multiple-tree replication streaming protocol in which two distinct trees, named EAGLETREE and MACAWTREE, are built in a decentralized manner on top of an underlying mesh network. These two trees collaborate to serve consumers in an efficient and reliable manner. The EAGLETREE is in charge of improving efficiency, while the MACAWTREE guarantees reliability. Finally, this thesis provides TURBOSTREAM, a hybrid replication-based streaming protocol in which a tree overlay is built on top of a mesh overlay network. Both these overlays cover all peers of the system and collaborate to improve efficiency and low-latency in streaming media to consumers. This protocol is implemented and tested in a real networking environment using PlanetLab Europe testbed composed of peers distributed in different places in Europe.

Hidden branches: developments in root system architecture.

The root system is fundamentally important for plant growth and survival because of its role in water and nutrient uptake. Therefore, plants rely on modulation of root system architecture (RSA) to respond to a changing soil environment. Although RSA is a highly plastic trait and varies both between and among species, the basic root system morphology and its plasticity are controlled by inherent genetic factors. These mediate the modification of RSA, mostly at the level of root branching, in response to a suite of biotic and abiotic factors. Recent progress in the understanding of the molecular basis of these responses suggests that they largely feed through hormone homeostasis and signaling pathways. Novel factors implicated in the regulation of RSA in response to the myriad endogenous and exogenous signals are also increasingly isolated through alternative approaches such as quantitative trait locus analysis.

Effets bénéfiques du ranélate de strontium compare à l'alendronate sur le TBS chez les femmes ostéoporotiques ménopausées: une étude de 2 ans.

Introduction. - Le TBS ou Score Trabéculaire Osseux (TBS, Med- Imaps, France) est un index d'architecture osseuse apportant des informations indépendantes de la densité minérale osseuse (DMO), et calculé par la quantification des variations locales des niveaux de gris à partir d'examen de densitométrie (DXA) lombaire. Dans des études antérieures prospectives et cas-témoins, cet index a été considéré comme associé aux fractures. Nous avons comparé les effets du ranélate de strontium (RanSr) et de l'alendronate (ALN) sur l'architecture vertébrale à l'aide du TBS, chez des femmes ostéoporotiques ménopausées. Patients et méthodes. - Une analyse post hoc a été réalisée sur des DXA (Hologic and GE Lunar Devices) de 79 des 189 femmes incluses dans une étude en double aveugle et double placebo et réparties de façon randomisée entre un groupe à 2 g/jour de RanSr et un groupe à 70 mg/semaine d'ALN pendant 2 ans. Les paramètres de TBS ont été évalués en aveugle par TBS iNsight (v1,9) au niveau vertébral après 12 et 24 mois de traitement. Nous avons appliqué les règles de l'ISCD (International Society for Clinical Densitometry) pour chaque exclusion de vertèbre, de façon indépendante respectivement pour la DMO et le TBS. Des doubles mesures ayant été réalisées initialement, la reproductibilité est exprimée en % CV. Résultats. - Les caractéristiques initiales (moyenne ± DS) étaient identiques entre les groupes en termes d'âge, 69,2 ± 4,4 ans ; d'IMC, 23,8 ± 4,4 kg/m2 ; de T-score L1-L4, - 2,9 ± 0,9 et de TBS, 1,230 ± 0,09. Comme prévu, le coefficient de détermination entre la DMO et le TBS au niveau du rachis était très basse r2 = 0,12. Les reproductibilités brutes étaient respectivement de 1,1 et 1,6 % pour la DMO et le TBS au niveau vertébral. Après 1 et 2 ans, la DMO en L1-L4 a augmenté de façon significative de respectivement 5,6 % et 9 % dans le groupe RanSr et de respectivement 5,2 % et 7,6 % dans le groupe ALN. De même, le TBS au niveau vertébral a augmenté respectivement de 2,3 % (p < 0,001) et de 3,1 % (p < 0,001) dans le groupe RanSr et de 0,5 % (NS) et de 1 % (NS) dans le groupe ALN avec une différence entre groupe significative en faveur du RanSr (p = 0,04 et p = 0,03). Il n'y avait aucune corrélation entre la différence de DMO et de TBS à 1 ou 2 ans. Les deux traitements étaient bien tolérés. Discussion. - Ces résultats sur le TBS confortent des études précédentes qui sont en faveur de l'effet bénéfique du RanSr sur l'architecture osseuse. Conclusion. - Le ranélate de strontium a des effets plus importants que l'alendronate sur le score trabéculaire osseux, indice d'architecture osseuse au niveau vertébral, chez les femmes ayant une ostéoporose post-ménopausique, après 2 ans de traitement.

Das römische Theater von Avenches/Aventicum : Architektur, Baugeschichte, kulturhistorische Aspekte

Résumée Le théâtre romain d'Aventicum s'inscrit entre la petite ville moderne d'Avenches et le village de Donatyre, au pied d'une colline en pente douce délimitant au sud-est la plaine de la Broye. Il se situe à l'ouest des quartiers urbains antiques, construits selon un plan orthogonal, et s'intègre à une zone comptant divers temples et édifices publics. Dès l'hiver 1889/1890, l'Association Pro Aventico nouvellement fondée lança les premières fouilles archéologiques. Jusqu'en 1914, on dégagea les parties originales de la maçonnerie tout en assurant la restauration de l'édifice. En 1926/1927 et de 1939 à 1942 auront lieu d'autres fouilles de grande envergure, accompagnées de mesures de conservation. En 2001, la Fondation Pro Aventico lança un projet visant à étudier l'histoire de la construction ainsi que l'architecture du monument, alors connues en partie seulement. Sur la base de vestiges attestant la présence d'édifices antérieurs au théâtre, on définira pour la construction de ce dernier un terminus post quem entre 100 et 120 ap. J.-C. Comme l'indique l'étude du plan au sol, ce projet nécessita une importante planification. L'édifice lui-même se constitue d'une zone en demi-cercle réservée au public, dont les substructions indiquent qu'elle était partiellement isolée des autres. La cavea, subdivisée en trois secteurs concentriques, se termine par le bâtiment des halles et par les aditus; on relèvera que les rangées supérieures réservées aux spectateurs s'étendaient sans doute au-delà des halles et jusqu'à la façade. Les aditus permettaient d'accéder à la zone de l'orchestra et de la scène, dominée par une plate-forme de plan rectangulaire et bordée d'une proédrie. On disposait de deux voies d'accès différentes: l'une à l'avant, par les arcades des halles, et l'une à l'arrière, pratiquée dans le mur en demi-cercle; apparemment, on ne pouvait pénétrer que dans la partie centrale de ce dernier. On ne parvient à restituer que partiellement les voies de circulation dans les substructions de la cavea, en raison de leur piètre état de conservation. On a par contre pu repérer le deambulatorium, à la périphérie, ainsi que cinq vomitoria sur la première praecinctio et six vomitoria sur la seconde praecinctio. On peut admettre, sans toutefois disposer d'arguments à toute épreuve, que la troisième rangée, en haut, était accessible par des cages d'escaliers conduisant à la summa cavea. Ces hypothèses, fondées essentiellement sur le plan au sol de l'édifice et touchant aux voies de circulation, sont corroborées par une restitution des gradins des parties en élévation, aujourd'hui disparus. Quelques éléments architecturaux fournissent des arguments décisifs pour cette restitution, comme par exemple un bloc de gradin qui permet de conclure à un pendage de la cavea de 26.5°. On peut par ailleurs démontrer que le module architectural défini sur la base du plan au sol fut également appliqué lors de la planification de l'élévation. Grâce à des fragments de corniche, à deux chapiteaux de pilastre ornés de feuilles d'acanthe, à une base de pilastre engagée in situ dans la maçonnerie restaurée, et en tenant compte du module architectural, on peut proposer une reconstitution approximative de la composition de la façade de l'enceinte en demi-cercle. Si les structures architecturales révèlent que le théâtre fut planifié et édifié selon un seul et unique concept, on observe cependant quelques transformations et modifications au cours du temps. D'une part, on décèle en divers endroits des traces de réparation et de consolidation, visant sans doute à stabiliser un bâtiment ayant visiblement subi des dégâts. Par ailleurs, on a également entrepris des modifications structurelles ou fonctionnelles, comme l'édification ultérieure du postscaenium le long du mur de scène extérieur. Dans un contexte identique, on relèvera également deux murs flanquant les basiliques, qu'on suppose être en relation avec l'agrandissement du complexe architectural du temple du Cigognier et du théâtre, augmenté des deux temples édifiés au milieu du 2e s. ap. J.-C. au lieu-dit Au Lavoëx. L'excavation, au cours du dernier tiers du IIIe siècle ap. J.-C., d'un fossé de près de 6 m de large pour 1.5 m de profondeur tout autour de l'édifice fit du théâtre un véritable lieu fortifié. Au-dessus du fossé, on a pu relever une séquence stratigraphique témoignant d'une activité d'habitation à proximité du théâtre pour la période allant du IVe au VIIe siècle ap. J.-C. Il s'agit de l'un des rares cas où l'on peut, à Avenches, évoquer la présence d'un habitat de la période du Haut Moyen Age.

Effect of added dead space on sleep disordered breathing at high altitude.

OBJECTIVE: Sleep disordered breathing with central apnea or hypopnea frequently occurs at high altitude and is thought to be caused by a decrease in blood CO(2) level. The aim of this study was to assess the effects of added respiratory dead space on sleep disordered breathing.¦METHODS: Full polysomnographies were performed on 12 unacclimatized swiss mountaineers (11 males, 1 female, mean age 39±12 y.o.) in Leh, Ladakh (3500m). In random order, half of the night was spent with a 500ml increase in dead space through a custom designed full face mask and the other half without it.¦RESULTS: Baseline data revealed two clearly distinct groups: one with severe sleep disordered breathing (n=5, AHI>30) and the other with moderate to no disordered breathing (n=7, AHI<30). DS markedly improved breathing in the first group (baseline vs DS): apnea hypopnea index (AHI) 70.3±25.8 vs 29.4±6.9 (p=0.013), oxygen desaturation index (ODI): 72.9±24.1/h vs 42.5±14.4 (p=0.031), whereas it had no significant effect in the second group or in the total population. Respiratory events were almost exclusively central apnea or hypopnea. Microarousal index, sleep efficiency, and sleep architecture remained unchanged with DS. A minor increase in mean PtcCO(2) (n=3) was observed with DS.¦CONCLUSION: A 500ml increase in dead space through a fitted mask may improve nocturnal breathing in mountaineers with severe altitude-induced sleep disordered breathing.

Convergent genetic architecture underlies social organization in ants.

Complex adaptive polymorphisms are common in nature, but what mechanisms maintain the underlying favorable allelic combinations [1-4]? The convergent evolution of polymorphic social organization in two independent ant species provides a great opportunity to investigate how genomes evolved under parallel selection. Here, we demonstrate that a large, nonrecombining "social chromosome" is associated with social organization in the Alpine silver ant, Formica selysi. This social chromosome shares architectural characteristics with that of the fire ant Solenopsis invicta [2], but the two show no detectable similarity in gene content. The discovery of convergence at two levels-the phenotype and the genetic architecture associated with alternative social forms-points at general genetic mechanisms underlying transitions in social organization. More broadly, our findings are consistent with recent theoretical studies suggesting that suppression of recombination plays a key role in facilitating coordinated shifts in coadapted traits [5, 6].

Determinants of vitellogenin B1 promoter architecture. HNF3 and estrogen responsive transcription within chromatin.

The liver-specific vitellogenin B1 promoter is efficiently activated by estrogen within a nucleosomal environment after microinjection into Xenopus laevis oocytes, consistent with the hypothesis that significant nucleosome remodeling over this promoter is not a prerequisite for the activation by the estrogen receptor (ERalpha). This observation lead us to investigate determinants other than ERalpha of chromatin structure and transcriptional activation of the vitellogenin B1 promoter in this system and in vitro. We find that the liver-enriched transcription factor HNF3 has an important organizational role for chromatin structure as demonstrated by DNase I-hypersensitive site mapping. Both HNF3 and the estrogen receptor activate transcription synergistically and are able to interact with chromatin reconstituted in vitro with three positioned nucleosomes. We propose that HNF3 is the cellular determinant which establishes a promoter environment favorable to a rapid transcriptional activation by the estrogen receptor.

Strategic Enterprise Architecture Management - Challenges, Best Practices, and Future Developments

The discipline of Enterprise Architecture Management (EAM) deals with the alignment of business and information systems architectures. While EAM has long been regarded as a discipline for IT managers this book takes a different stance: It explains how top executives can use EAM for leveraging their strategic planning and controlling processes and how EAM can contribute to sustainable competitive advantage. Based on the analysis of best practices from eight leading European companies from various industries the book presents crucial elements of successful EAM. It outlines what executives need to do in terms of governance, processes, methodologies and culture in order to bring their management to the next level. Beyond this, the book points how EAM might develop in the next decade allowing today's managers to prepare for the future of architecture management.

New Avenues for Theoretical Contributions in Enterprise Architecture Principles - A Literature Review

Enterprise Architecture (EA), which has been approached by both academia and industry, is considered comprising not only architectural representations, but also principles guiding architecture's design and evolution. Even though the concept of EA principles has been defined as the integral part of EA, the number of publications on this subject is very limited and only a few organizations use EA principles to manage their EA endeavors. In order to critically assess the current state of research and identify research gaps in EA principles, we focus on four general aspects of theoretical contributions in IS. By applying these aspects to EA principles, we outline future research directions in EA principles nature, adoption, practices, and impact.

Ontogeny of Sleeping in Color - Linking melanism to sleep architecture and rhythmicity variation in wild barn owl nestlings

The function of sleep remains unknown. To gain insight into the function of sleep in natural conditions, I assessed variation in sleep architecture and its link with fitness-related phenotypic traits. I considered melanin-based coloration because its underlying genetic basis is very well known giving an opportunity to examine whether some genes pleiotropically regulate both coloration and sleep. The melanocortin system is known to generate covariation between melanin-based coloration and other phenotypes like behaviour, physiology and life history traits. I investigated whether this system of genes could participate in the co-expression of coloration and sleep. I carried out a study with nestling barn owls (Tyto alba) in order to tackle the potential link between variation in color traits and the ontogeny of sleep under natural conditions. For this I established a suitable method for recording the brain activity (electroencephalogram) of owls in nature. Birds are especially interesting, because they convergently evolved sleep states similar to those exhibited by mammals. As in mammals, I found that in owlets time spent in rapid eye movement (REM) sleep declines with age, a relationship thought to eflect developmental changes in the brain. Thus this developmental trajectory appears to reflect a fundamental feature of sleep. Additionally, I discovered an association between a gene involved in melanism expressed in the feather follicles (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2) and the age-related changes in sleep in the brain. Nestlings with higher expression levels of PCSK2 showed a more precocial pattern of sleep development and a higher degree of melanin-based coloration compared to nestlings with lower PCSK2 expression. Also sleep architecture and the development of rhythmicity in brain and physical activity was related to plumage traits of the nestlings and their biological parents. This pattern during ontogeny might reflect differences in life l history strategies, antipredator behaviour and developmental pace. Therefore, differently colored individuals may differentially deal with trade-offs between the costs and benefits of sleep which in turn lead to differences in brain organization and ultimately fitness. These results should stimulate evolutionary biologists to consider sleep as a major life history trait. Résumé La fonction du sommeil reste inconnue. Afin d'acquérir une meilleur compréhension de la fonction du sommeil dans les conditions naturelles, j'ai analysé la variation dans l'architecture du sommeil et son lien avec d'autres traits phénotypiques liés au succès reproducteur (fitness). J'ai choisi et examiné la coloration mélanique, car ses bases génétiques sont bien connues et il est ainsi possible d'étudier si certains gènes, de façon pléiotropique régulent à la fois la coloration et le sommeil. J'ai exploré si ce système génétique était impliqué dans la co-expression de la coloration et du sommeil. J'ai effectué mon étude sur des poussins de chouette effraie (Tyto alba) en condition naturelle, pour rechercher ce lien potentiel entre la variation de la coloration et l'ontogenèse du sommeil. Dans ce but, j'ai établi une méthodologie permettant d'enregistrer l'activité cérébrale (électroencéphalogramme) des chouettes dans la nature. Les oiseaux sont particulièrement intéressants car ils ont développé, par évolution convergente, des phases de sommeil similaires à celles des mammifères. De manière semblable à ce qui a été montré chez les mammifères, j'ai découvert que le temps passé dans le sommeil paradoxal diminue avec l'âge des poussins. On pense que ceci est dû aux changements développementaux au niveau du cerveau. Cette trajectoire développementale semble refléter une caractéristique fondamentale du sommeil. J'ai également découvert une association entre l'un des gènes impliqué dans le mélanisme, exprimé dans les follicules plumeux (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), et les changements dans la structure du sommeil avec l'âge. Les poussins ayant un niveau d'expression génétique élevé de la PCSK2 présentent une structure du sommeil plus précoce et un taux de coloration dû à la mélanine plus élevé que des poussins avec un niveau d'expression moindre de la PCSK2. L'architecture du sommeil et le développement de la rythmicité dans le cerveau ainsi que l'activité physique sont également liés à la coloration des plumes des poussins et pourraient ainsi refléter des différences de stratégies d'histoire de vie, de comportements anti-prédateur et de vitesses développementales. Ainsi, des individus de coloration différente sembleraient traiter différemment les coûts et les bénéfices du sommeil, ce qui aurait des conséquences sur l'organisation cérébrale et pour finir, sur le succès reproducteur. Ces résultats devraient encourager les biologistes évolutionnistes à considérer le sommeil comme un important trait d'histoire de vie. Zusammenfassung Die Funktion von Schlaf ist noch unbekannt. Um mehr Einsicht in diese unter natürlichen Bedingungen zu bekommen, habe ich die Variation in der Schlafarchitektur und die Verknüpfung mit phänotypischen Merkmalen, die mit der Fitness zusammenhängen, studiert. Ich habe mir melanin-basierte Färbung angesehen, da die zugrunde liegende genetische Basis bekannt ist und somit die Möglichkeit gegeben ist, zu untersuchen, ob einige Gene beides regulieren, Färbung und Schlaf. Das melanocortin System generiert eine Kovariation zwischen melanin-basierter Färbung und anderen phänotypischer Merkmale wie Verhalten, Physiologie und Überlebensstrategien. Ich habe untersucht, ob dieses Gensystem an einer gleichzeitigen Steuerung von Färbung und Schlaf beteiligt ist. Dazu habe ich Schleiereulen (Tyto alba) studiert um einen möglichen Zusammenhang zwischen der Variation in der Pigmentierung und der Entwicklung des Schlafs unter natürlichen Bedingungen zu entdecken. Für diese Studie entwickelte ich eine Methode um die Gehirnaktivität (Elektroenzephalogramm) bei Eulen in der Natur aufzunehmen. Vögel sind besonders interessant, da sie die gleichen Schlafstadien aufweisen wie Säugetiere und diese unabhängig konvergent entwickelt haben. Genauso wie bei Säugetieren nahm die Dauer des sogenannten ,,rapid eye movement" (REM) - Schlafes mit zunehmendem Alter ab. Es wird angenommen, dass dieser Zusammenhang die Entwicklung des Gehirns widerspiegelt. Daher scheint dieses Entwicklungsmuster ein fundamentaler Aspekt von Schlaf zu sein. Zusätzlich entdeckte ich einen Zusammenhang zwischen der Aktivität eines Gens in den Federfollikeln (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), das für die Ausprägung schwarzer Punkte auf den Federn der Eulen verantwortlich ist, und den altersabhängigen Änderungen im Schlafmuster im Gehirn. Küken mit höherer Aktivität von PCSK2 zeigten eine frühreifere Schlafentwicklung und eine dunklere Färbung als Küken mit niedriger PCSK2 Aktivität. Die Architekture des Schlafes und die Entwicklung der Rhythmik im Gehirn und die der physischen Aktivität ist mit der Färbung des Gefieders von den Küken und ihren Eltern verknüpft. Dieses Muster während der Entwicklung kann Unterschiede in Überlebensstrategien, Feindabwehrverhalten und in der Entwicklungsgeschwindigkeit reflektieren. Unterschiedlich gefärbte Individuen könnten unterschiedliche Strategien haben um zwischen den Kosten und Nutzen von Schlaf zu entscheiden, was zu Unterschieden in der Gehirnstruktur führen kann und letztendlich zur Fitness. Diese Ergebnisse sollten Evolutionsbiologen stimulieren Schlaf als einen wichtigen Bestandteil des Lebens zu behandeln.

Dépistage néonatal systématique de la mucoviscidose en Suisse: dès janvier 2011 [Implementation of the neonatal cystic fibrosis screening program in Switzerland: beginning January 2011].

The diagnosis of cystic fibrosis (CF) is often delayed because of the nonspecificity of a wide variety of clinical symptoms at disease onset. Newborn screening for CF has been advocated to reduce delays in diagnosis, facilitating preventive care for early respiratory and nutritional involvement. According to American and European consensus and experience of existing programs, a Swiss Nationwide Cystic Fibrosis Newborn Screening Program started in January 2011. Screening strategy combines two steps: an immunoreactive trypsinogen assay and DNA mutation analysis in dried blood samples at day 4 (Guthrie cards).

Social network architecture and the maintenance of deleterious cultural traits.

How have changes in communications technology affected the way that misinformation spreads through a population and persists? To what extent do differences in the architecture of social networks affect the spread of misinformation, relative to the rates and rules by which individuals transmit or eliminate different pieces of information (cultural traits)? Here, we use analytical models and individual-based simulations to study how a 'cultural load' of misinformation can be maintained in a population under a balance between social transmission and selective elimination of cultural traits with low intrinsic value. While considerable research has explored how network architecture affects percolation processes, we find that the relative rates at which individuals transmit or eliminate traits can have much more profound impacts on the cultural load than differences in network architecture. In particular, the cultural load is insensitive to correlations between an individual's network degree and rate of elimination when these quantities vary among individuals. Taken together, these results suggest that changes in communications technology may have influenced cultural evolution more strongly through changes in the amount of information flow, rather than the details of who is connected to whom.