A Model-Based Development and Verification Framework for Distributed System-on-Chip Architecture

The capabilities and thus, design complexity of VLSI-based embedded systems have increased tremendously in recent years, riding the wave of Moore’s law. The time-to-market requirements are also shrinking, imposing challenges to the designers, which in turn, seek to adopt new design methods to increase their productivity. As an answer to these new pressures, modern day systems have moved towards on-chip multiprocessing technologies. New architectures have emerged in on-chip multiprocessing in order to utilize the tremendous advances of fabrication technology. Platform-based design is a possible solution in addressing these challenges. The principle behind the approach is to separate the functionality of an application from the organization and communication architecture of hardware platform at several levels of abstraction. The existing design methodologies pertaining to platform-based design approach don’t provide full automation at every level of the design processes, and sometimes, the co-design of platform-based systems lead to sub-optimal systems. In addition, the design productivity gap in multiprocessor systems remain a key challenge due to existing design methodologies. This thesis addresses the aforementioned challenges and discusses the creation of a development framework for a platform-based system design, in the context of the SegBus platform - a distributed communication architecture. This research aims to provide automated procedures for platform design and application mapping. Structural verification support is also featured thus ensuring correct-by-design platforms. The solution is based on a model-based process. Both the platform and the application are modeled using the Unified Modeling Language. This thesis develops a Domain Specific Language to support platform modeling based on a corresponding UML profile. Object Constraint Language constraints are used to support structurally correct platform construction. An emulator is thus introduced to allow as much as possible accurate performance estimation of the solution, at high abstraction levels. VHDL code is automatically generated, in the form of “snippets” to be employed in the arbiter modules of the platform, as required by the application. The resulting framework is applied in building an actual design solution for an MP3 stereo audio decoder application.

Neurocognitive changes in early-stage Parkinson's disease : functional and structural brain correlates of memory and verbal functions

Resultaten påvisade små, men mätbara försämringar i minnes- och verbal förmåga hos personer som haft Parkinsons sjukdom under tre år. Jämfört med en kontrollgrupp uppvisade Parkinsonpatienter avvikande responser i hjärnans elektriska aktivitet under en korttidsminnesuppgift, och de presterade även sämre i olika typer av andra minnesuppgifter. Försämring i en specifik typ av minnesuppgift korrelerade med förminskad volym i höger hjärnhalva. Samband hittades också mellan sämre verbal förmåga och förminskad volym i djupa hjärnstrukturer. Förminskad hjärnvolym har tidigare påvisats hos dementa patienter i senare sjukdomsstadier. Forskningsresultaten bidrar med ny kunskap om kognitiva symptom och deras neurala bakgrund vid Parkinsons sjukdom. De tyder också på att tidig kognitiv funktionsnedsättning kan identifieras, vilket kan bidra till utvecklingen av sjukdomens behandling. Parkinsons sjukdom är den näst vanligaste neurogeriatriska sjukdomen efter Alzheimers sjukdom. Symptomen uppstår som följd av förminskad produktion av hjärnans transmittorämne dopamin. Parkinsons sjukdom har traditionellt betraktats som en progressiv motorisk sjukdom. Ny forskning tyder på att multipla hjärnsystem skadas, vilket resulterar i att även tankeprocesser påverkas. 75-80% uppskattas insjukna i demens 10-15 år efter diagnos, men det kognitiva sjukdomsförloppet och orsaken till demenssymptomen är tillsvidare okänd. I Finland uppskattas ca 10-12 000 personer ha Parkinsons sjukdom, varav ca 3 000 uppskattas ha demens. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tutkimuksessa todettiin lieviä muutoksia muisti- ja kielellisissä toiminnoissa alle kolme vuotta sairastaneilla Parkinson-potilailla. Potilailla havaittiin poikkeavia aivosähkötoiminnan vasteita lyhytkestoista muistia mittaavan tehtävän aikana. Potilaat suoriutuivat myös verrokkiryhmää heikommin useissa muistitehtävissä. Heikentynyt tahaton muisti liittyi pienempään aivokuoren harmaan aineen paikalliseen tilavuuteen. Heikompi kielellinen suoriutuminen liittyi pienempään harmaan aineen tilavuuteen aivojen syvissä rakenteissa. Pienentyneitä aivorakenteiden tilavuuksia on aiemmin todettu dementoituneilla Parkinson-potilailla sairauden myöhemmissä vaiheissa. Tutkimustulokset tuovat uutta tietoa Parkinsonin taudin kognitiivisista oireista ja niiden aivoperäisestä taustasta. Tulosten perusteella on mahdollista tunnistaa jo varhaisia kognitiivisia muutoksia, mikä voi mahdollistaa tehokkaamman hoidon kohdentamisen. Parkinsonin tauti on Alzheimerin taudin jälkeen toiseksi yleisin neurogeriatrinen sairaus. Oirekuva liittyy aivojen dopaminergisen järjestelmän rappeutumiseen. Perinteisesti liikehäiriösairaudeksi luokiteltu sairaus vaurioittaa lukuisia muita aivojärjestelmiä aiheuttaen muutoksia myös mm. ajattelutoiminnoissa. Pitkään sairastaneista 75–80 prosentilla esiintyy dementiaoireita, mutta oireiden syy ja kehityskaari tunnetaan toistaiseksi huonosti. Suomessa on arviolta 10–12 000 Parkinson-potilasta, joista noin 3 000 arvioidaan kärsivän dementiaoireista.

Structural studies and in vivo characterisation of Oct4:PORE and Oct4/Sox2:UTF1 complexes

Monikykyiset kantasolut pystyvät erilaistumaan alkion kehityksen aikana miksi tahansa kehittyvän eläimen kudokseksi. Alkion kehitystä on tutkittu vuosikymmeniä ja ensimmäisen kerran kantasoluja viljeltiin 1980-luvulla. Noin vuosikymmen myöhemmin kloonattiin ensimmäinen nisäkäs, Dolly-lammas, mikä oli läpimurto perimän kloonauksessa. Vajaa kymmenen vuotta sitten japanilaiset tutkijat pystyivät ensimmäisen kerran tuottamaan indusoituja monikykyisiä kantasoluja. Nämä kantasolut tuotettiin ilmentämällä neljää geeniä, jotka uudelleenohjelmoivat erilaistuneet solut takaisin kantasoluiksi. Geenien ilmentymistä säätelevä ja DNA:han sitoutuvan proteiinin Oct4:n on todettu olevan tärkeä tekijä uudelleenohjelmissa. Oct4 kuuluu transkriptiotekijäperheeseen, joka säätelee geenien ilmentymistä kantasoluissa. Tässä työssä kiteytin Oct4-proteiinin sen kohde-DNA:n kanssa sekä tutkin sen sitoutumista ja atomitason rakennetta röntgensädekristallografian avulla. Tutkimuksessamme paljastui useita Oct4:n atomitason rakenteellisia ominaisuuksia, jotka selittävät sen säätelymekanismeja kantasoluissa.