Data-parallel computation in parallel and distributed environments

The past few decades have seen a considerable increase in the number of parallel and distributed systems. With the development of more complex applications, the need for more powerful systems has emerged and various parallel and distributed environments have been designed and implemented. Each of the environments, including hardware and software, has unique strengths and weaknesses. There is no single parallel environment that can be identified as the best environment for all applications with respect to hardware and software properties. The main goal of this thesis is to provide a novel way of performing data-parallel computation in parallel and distributed environments by utilizing the best characteristics of difference aspects of parallel computing. For the purpose of this thesis, three aspects of parallel computing were identified and studied. First, three parallel environments (shared memory, distributed memory, and a network of workstations) are evaluated to quantify theirsuitability for different parallel applications. Due to the parallel and distributed nature of the environments, networks connecting the processors in these environments were investigated with respect to their performance characteristics. Second, scheduling algorithms are studied in order to make them more efficient and effective. A concept of application-specific information scheduling is introduced. The application- specific information is data about the workload extractedfrom an application, which is provided to a scheduling algorithm. Three scheduling algorithms are enhanced to utilize the application-specific information to further refine their scheduling properties. A more accurate description of the workload is especially important in cases where the workunits are heterogeneous and the parallel environment is heterogeneous and/or non-dedicated. The results obtained show that the additional information regarding the workload has a positive impact on the performance of applications. Third, a programming paradigm for networks of symmetric multiprocessor (SMP) workstations is introduced. The MPIT programming paradigm incorporates the Message Passing Interface (MPI) with threads to provide a methodology to write parallel applications that efficiently utilize the available resources and minimize the overhead. The MPIT allows for communication and computation to overlap by deploying a dedicated thread for communication. Furthermore, the programming paradigm implements an application-specific scheduling algorithm. The scheduling algorithm is executed by the communication thread. Thus, the scheduling does not affect the execution of the parallel application. Performance results achieved from the MPIT show that considerable improvements over conventional MPI applications are achieved.

Improving distributed simulation in a workstation environment

Technological development brings more and more complex systems to the consumer markets. The time required for bringing a new product to market is crucial for the competitive edge of a company. Simulation is used as a tool to model these products and their operation before actual live systems are built. The complexity of these systems can easily require large amounts of memory and computing power. Distributed simulation can be used to meet these demands. Distributed simulation has its problems. Diworse, a distributed simulation environment, was used in this study to analyze the different factors that affect the time required for the simulation of a system. Examples of these factors are the simulation algorithm, communication protocols, partitioning of the problem, distributionof the problem, capabilities of the computing and communications equipment and the external load. Offices offer vast amounts of unused capabilities in the formof idle workstations. The use of this computing power for distributed simulation requires the simulation to adapt to a changing load situation. This requires all or part of the simulation work to be removed from a workstation when the owner wishes to use the workstation again. If load balancing is not performed, the simulation suffers from the workstation's reduced performance, which also hampers the owner's work. Operation of load balancing in Diworse is studied and it is shown to perform better than no load balancing, as well as which different approaches for load balancing are discussed.

Physical layer development in third generation protocol software architecture

Diplomityön tavoitteena oli kehittää kolmannen sukupolven fyysistä protokollakerrosta matkapuhelimen ohjelmistoarkkitehtuurille. Kolmannen sukupolven matkapuhelinjärjestelmät ovat aikaisempia järjestelmiä monimutkaisempia. Ohjelmiston koon ja monimutkaisuuden sekä aikataulujen kiireellisyyden vuoksi on tullut tarve ottaa käyttöön formaaleja menetelmiä ohjelmiston kehitystyöhön. Formaalit kuvauskielet mahdollistavat tarkan, yksiselitteisen ja simuloitavissa olevan järjestelmäkuvauksen muodostamisen. Fyysinen protokollakerros tarjoaa tiedon siirtoa ylemmille protokollakerroksille. Tämän tiedonsiirron hallinta vaatii protokollakerrosten välistä viestinvälitystä. Formaaleja kuvauskieliä käyttämällä voidaan viestinvälityksen toteutusta automatisoida ja siinä tarvittavaa logiikkaa havainnollistaa. Työssä suunniteltiin, toteutettiin ja testattiin ylempien protokollakerrosten kanssa kommunikoivaa osaa fyysisestä protokollakerroksesta. Tuloksena saatiin solunvalintatoiminnallisuuden vaatiman kommunikoinnin ja tilakoneen toteutus ohjelmistoarkkitehtuurissa. Ohjelmistonkehityksen alkuvaiheiden havaittiin olevan fyysisen kerroksen suorituskyvyn kannalta merkittävässä asemassa, koska tällöin viestinvälityksen optimointi on helpointa. Formaalit kuvauskielet eivät ole sellaisenaan täysin soveltuvia tarkoin määritellyn ohjelmistoarkkitehtuurin osien kehitykseen.

Development a distributed simulation environment on a cluster of workstations

Simulation has traditionally been used for analyzing the behavior of complex real world problems. Even though only some features of the problems are considered, simulation time tends to become quite high even for common simulation problems. Parallel and distributed simulation is a viable technique for accelerating the simulations. The success of parallel simulation depends heavily on the combination of the simulation application, algorithm and message population in the simulation is sufficient, no additional delay is caused by this environment. In this thesis a conservative, parallel simulation algorithm is applied to the simulation of a cellular network application in a distributed workstation environment. This thesis presents a distributed simulation environment, Diworse, which is based on the use of networked workstations. The distributed environment is considered especially hard for conservative simulation algorithms due to the high cost of communication. In this thesis, however, the distributed environment is shown to be a viable alternative if the amount of communication is kept reasonable. Novel ideas of multiple message simulation and channel reduction enable efficient use of this environment for the simulation of a cellular network application. The distribution of the simulation is based on a modification of the well known Chandy-Misra deadlock avoidance algorithm with null messages. The basic Chandy Misra algorithm is modified by using the null message cancellation and multiple message simulation techniques. The modifications reduce the amount of null messages and the time required for their execution, thus reducing the simulation time required. The null message cancellation technique reduces the processing time of null messages as the arriving null message cancels other non processed null messages. The multiple message simulation forms groups of messages as it simulates several messages before it releases the new created messages. If the message population in the simulation is suffiecient, no additional delay is caused by this operation A new technique for considering the simulation application is also presented. The performance is improved by establishing a neighborhood for the simulation elements. The neighborhood concept is based on a channel reduction technique, where the properties of the application exclusively determine which connections are necessary when a certain accuracy for simulation results is required. Distributed simulation is also analyzed in order to find out the effect of the different elements in the implemented simulation environment. This analysis is performed by using critical path analysis. Critical path analysis allows determination of a lower bound for the simulation time. In this thesis critical times are computed for sequential and parallel traces. The analysis based on sequential traces reveals the parallel properties of the application whereas the analysis based on parallel traces reveals the properties of the environment and the distribution.

Video transcoding in a distributed cloud computing environment

Video transcoding refers to the process of converting a digital video from one format into another format. It is a compute-intensive operation. Therefore, transcoding of a large number of simultaneous video streams requires a large amount of computing resources. Moreover, to handle di erent load conditions in a cost-e cient manner, the video transcoding service should be dynamically scalable. Infrastructure as a Service Clouds currently offer computing resources, such as virtual machines, under the pay-per-use business model. Thus the IaaS Clouds can be leveraged to provide a coste cient, dynamically scalable video transcoding service. To use computing resources e ciently in a cloud computing environment, cost-e cient virtual machine provisioning is required to avoid overutilization and under-utilization of virtual machines. This thesis presents proactive virtual machine resource allocation and de-allocation algorithms for video transcoding in cloud computing. Since users' requests for videos may change at di erent times, a check is required to see if the current computing resources are adequate for the video requests. Therefore, the work on admission control is also provided. In addition to admission control, temporal resolution reduction is used to avoid jitters in a video. Furthermore, in a cloud computing environment such as Amazon EC2, the computing resources are more expensive as compared with the storage resources. Therefore, to avoid repetition of transcoding operations, a transcoded video needs to be stored for a certain time. To store all videos for the same amount of time is also not cost-e cient because popular transcoded videos have high access rate while unpopular transcoded videos are rarely accessed. This thesis provides a cost-e cient computation and storage trade-o strategy, which stores videos in the video repository as long as it is cost-e cient to store them. This thesis also proposes video segmentation strategies for bit rate reduction and spatial resolution reduction video transcoding. The evaluation of proposed strategies is performed using a message passing interface based video transcoder, which uses a coarse-grain parallel processing approach where video is segmented at group of pictures level.

Global deployment of a short message gateway

Lyhytsanomiin perustuvat lisäarvopalvelut ovat viime vuosikymmenen lopulla kehittyneet nopeasti parhaimmin tuottaviksi mobiilin televerkon käyttötavoista. Nämä palvelut on monesti kehitetty nopeasti ottamatta huomioon mahdollisia siirrettävyysongelmia, joita palveluiden vieminen muihin kuin alkuperäiseen ympäristöön aiheuttaa. Tämän työn tarkoituksena on tutkia odotettavissa olevia teknisiä ongelmia vietäessä lyhytsanomapohjaisia palveluita kansainvälisille markkinoille. Ongelman ratkaisuna esitellään Intellitel Messaging Gateway (MGw) - yhdyskäytävä, joka tarjoaa mahdollisuuden avointen internet-protokollien kautta tarjottavaan lisäarvopalveluiden luontiin. Työn käytännön osuus koostuu valikoimasta pieniä suunnittelu- ja toteutustehtäviä, joiden tarkoituksena on korjata kansainvälistä verkkoonvientiä estäviä ominaisuuksia ja puutteita Intellitel MGw:ssä. Näistä ominaisuuksista tärkeimmät ovat merkistö-, osoitteistus- ja protokollayhteensopivuuden asettamat rajoitukset.

Subsystem Testing of Message Guided State Machines Using a Simulator Framework

Simulaattorit ovat yksinkertaistettuja malleja tietyistä järjestelmän osioista. Niitä käytetään mallintamaan testattavan osion ympärillä olevien muiden osioiden ulkoista toimintaa, jotta testattavalle osiolle saadaan oikeanlainen toimintaympäristö aikaiseksi. Tilakoneita käytetään mallintamaan ohjelmistojen tai niiden osien toimintaa. Sanomaohjatuissa tilakoneissa tilojen vaihdot perustuvat saapuviin sanomiin. Tässä työssä esitellään erään ohjelmiston alijärjestelmän testaamisessa käytettävä arkkitehtuuri, joka perustuu suurelta osin simulaattoreiden käyttöön muiden alijärjestelmien mallintamisessa. Testattava ohjelmisto koostuu enimmäkseen tilakoneista, jotka vaihtavat keskenään sanomia ja ohjaavat näin toistensa tilasiirtymiä. Työn testausympäristö on suunniteltu juuri tämänkaltaisen ohjelmiston testaamiseen. Työssä esiteltävää testausympäristöä myöskin käytettiin useamman kuukauden ajan ja se todettiin toimivaksi. Joitakin testausympäristön käyttöohjeita, käyttökokemuksia sekä siihen liittyviä parannusehdotuksia käydään läpi työn loppuosassa. Erityisesti havaittiin miten tärkeää on testata implementaatiota jo luokka tasolla ennen alijärjestelmä tason testaukseen siirtymistä sekä päädyttiin siihen, että suunnitteluvaiheen pitäisi olla lähemmin liitoksissa alijärjestelmätestaukseen.

Adding Value to Message Mediation in Multioperator MMS Network Architecture

Mobiiliviestintään käytetystä lyhytsanomapalvelusta (Short Messaging Service, SMS) on tullut ilmiömäinen menestys. SMS-palvelulle on tulossa seuraaja, jota kutsutaan monimediaviestipalveluksi (Multimedia Messaging Service, MMS). MMS-viestit voivat sisältää useita erilaisia kuva-, ääni- ja videoformaatteja. Vaikka yhteensopimattomia SMS-keskuksia yhdistämään tarvitaan Intellitel Messaging Gatewayn kaltaisia sanomanvälitystuotteita, ei tällainen SMS-keskeinen lähestyminen sanomanvälitykseen ole MMS-kykyisen sanomanvälittimen kannalta järkevä ratkaisu. MMS-kykyisen sanomanvälittimen täytyy lisätä arvoa itse sanomanvälitysprosessiin, jotta tuotteesta tulisi menestyksekäs. Tässä työssä käsitellään MMS-sanomanvälityksen ongelmallisuuksia. Erityisesti painotetaan MMS-kykyisen sanomanvälittimen kehittämistä olemassaolevasta SMS-sanomanvälitintuotteesta, sekä selvitetään syitä arvonlisäyksen välttämättömyydelle. Työssä esitetään myös erilaisia arvonlisäystapoja MMS-sanomanvälitykseen. Eräitä esitetyistä arvonlisäystavoista käytetään käytännön osassa toteutetussa Nokian MMS-keskuksen MM7/VAS-rajapintaan kytkeytymään kykenevässä sanomanvälityskomponentissa.

Markkinointiviestintä tietojohtamisen näkökulmasta – työntekijä maineen ja imagon rakentajana Case: Hesburger

Tutkielman tarkoituksena on tutkia yrityksen sisäistä, epävirallista viestintää sekä yrityksen henkilökunnan viestintää erilaissa sosiaalisissa verkostoissa. Viestintää tutkitaan yrityksen markkinointiviestinnän kannalta, maineen ja imagon rakentamisen näkökulmasta. Case –organisaationa tutkimuksessa on Hesburger, Suomen suurin pikaruokaketju. Tutkimuksessa käytetään tiedonkeruumenetelmänä kvalitatiivista teema-haastattelua. Tutkimusongelmia peilataan yleisiin markkinointiviestinnän ja kommunikoinnin teorioihin. Tutkimuksen avulla saatiin selkeä kuva siitä, miten työntekijä toimii organisaation sisäisissä, epävirallisissa viestintätilanteissa ja, miten työntekijä viestii sekä omalla kulutuskäyttäytymisellään että suusannallisesti sosiaalisessa verkostossaan yritykseen liittyvistä asioista. Case -organisaatio toimii työvoimavaltaisella palvelualalla, jossa työntekijöiden rooli viestien välittäjinä on suuri. Koska kyseessä on kuluttajapalveluja tuottava yritys, käy tutkimuksessa ilmi, että sosiaalisissa verkostoissa tapahtuva viestintä on suuressa roolissa yrityksen maineen rakentajana. Yrityksen kannalta on tärkeää tiedostaa erilaisten verkostojen ja yhteisöjen olemassaolo sekä ymmärtää niiden vaikutus imagon muodostumisessa. Sisäisen markkinoinnin sekä suhdemarkkinoinnin keinoin myös epävirallisissa verkostoissa ja yhteisöissä liikkuvaa tietoa voidaan johtaa ja loppukuluttajille tätä kautta välittyvää informaatiota hallita.

We want Moshiach now! : understanding the Messianic message in the Jewish Chabad-Lubavitch movement

Då man rör sig i New York eller Jerusalem är det inte ovanligt att man stöter på judiska "missionärer" - ett fenomen som annars är ovanligt inom judendomen - och får ett traktat i sin hand som säger "Moshiach är här" eller "Welcome Moshiach". Det är den ultra-ortodoxa rörelsen Chabad-Lubavitch som har blivit känd för sitt utåtriktade missionsarbete och för att ha proklamerat sin ledare, Rabbi Schneerson som messias. Trots att han har varit död sedan 1994 och man från judiskt håll säger att en messias inte kan dö, lever förväntningarna på Rabbi Schneerson kvar inom rörelsen. Den akademiska forskningen har gjort gällande att denna messiastro, som tar sig ett så aktivt uttryck, är en produkt av den existentiella hopplöshet som lägrade sig över det judiska samfundet i och med Förintelsen, därför att väntan på messias omedelbara ankomst ingav livshopp. Dessutom har forskningen från ett religionssociologiskt perspektiv frågat hur en religiös rörelse överlever en så stor besvikelse som att ens ledare inte uppfyller de profetior som talats ut. Avhandlingen "We Want Moshiach NOW!" ifrågasätter den tidigare forskningen genom att påvisa de starka messianska förväntningar som fanns redan på 1700-talet vid rörelsens tillkomst. Avhandlingen tar upp vilka förväntningar som framkommer i det litterära verket "Tanja", författad av rörelsens grundare, och jämför dem med den moderna litteraturen. I "Tanja" ges även förklaringsmodeller till varför en person som man trodde var messias inte är det. Avhandlingens tes är att forskningen inte har beaktat utsagorna i "Tanja" tillräckligt mycket då man försökt förstå den samtida messiastron och de uttryck den tar.

A vehicle for message

Soitinnus: piano, rummut, ääninauha?

Effective Message Design and Media Mix of Senior Mobile Phone in China

The present research focuses on the study of how to design message and select media in advertising to generate customer’s purchase intention towards senior mobile phone in China. The message design concentrates mainly on message framing and fear appeals study while the media selection method is only based on direct matching. For exploring the main research question, the study utilized qualitative methodology. The data collection consisted of a pre-interview questionnaire, interviews, and three sets of experiments. The experiments were designed to test the selected 18 participants’ responses toward different emotional appeals and message framings. The findings illustrate participants’ understanding of senior mobile phone and their media usage habits. Moreover, positive message framing and emotional appeals in advertising are more effective. Gender differences in responding to emotional appeals were explored as well.

The passing of Protestant England

Kirjallisuusarvostelu

Target audience and message alignment for integrated marketing communication of luxury products: entering the Chinese market

The purpose of this study is to identify opportunities to match marketing communication message strategies with the target audience characteristics in the Chinese luxury market entry context. Therefore, consumer behaviour and psychographic marketing segmentation fields are being reviewed in a holistic view in order to identify the similarities and connection points. Through the analysis of the messages in advertisements placed in a certain luxury and fine living magazine, message creation strategies are being anticipated.