Cyber foraging for green computing, improving performance and prolonging battery life of mobile devices

The increasing dependency of everyday life on mobile devices also increases the number and complexity of computing tasks to be supported by these devices. However, the inherent requirement of mobility restricts them from being resources rich both in terms of energy (battery capacity) and other computing resources such as processing capacity, memory and other resources. This thesis looks into cyber foraging technique of offloading computing tasks. Various experiments on android mobile devices are carried out to evaluate offloading benefits in terms of sustainability advantage, prolonging battery life and augmenting the performance of mobile devices. This thesis considers two scenarios of cyber foraging namely opportunistic offloading and competitive offloading. These results show that the offloading scenarios are important for both green computing and resource augmentation of mobile devices. A significant advantage in battery life gain and performance enhancement is obtained. Moreover, cyber foraging is proved to be efficient in minimizing energy consumption per computing tasks. The work is based on scavenger cyber foraging system. In addition, the work can be used as a basis for studying cyber foraging and other similar approaches such as mobile cloud/edge computing for internet of things devices and improving the user experiences of applications by minimizing latencies through the use of potential nearby surrogates.

Evaluation of performance analysis software for Linux computing cluster

Tietokonejärjestelmän osien ja ohjelmistojen suorituskykymittauksista saadaan tietoa,jota voidaan käyttää suorituskyvyn parantamiseen ja laitteistohankintojen päätöksen tukena. Tässä työssä tutustutaan suorituskyvyn mittaamiseen ja mittausohjelmiin eli ns. benchmark-ohjelmistoihin. Työssä etsittiin ja arvioitiin eri tyyppisiä vapaasti saatavilla olevia benchmark-ohjelmia, jotka soveltuvat Linux-laskentaklusterin suorituskyvynanalysointiin. Benchmarkit ryhmiteltiin ja arvioitiin testaamalla niiden ominaisuuksia Linux-klusterissa. Työssä käsitellään myös mittausten tekemisen ja rinnakkaislaskennan haasteita. Benchmarkkeja löytyi moneen tarkoitukseen ja ne osoittautuivat laadultaan ja laajuudeltaan vaihteleviksi. Niitä on myös koottu ohjelmistopaketeiksi, jotta laitteiston suorituskyvystä saisi laajemman kuvan kuin mitä yhdellä ohjelmalla on mahdollista saada. Olennaista on ymmärtää nopeus, jolla dataa saadaan siirretyä prosessorille keskusmuistista, levyjärjestelmistä ja toisista laskentasolmuista. Tyypillinen benchmark-ohjelma sisältää paljon laskentaa tarvitsevan matemaattisen algoritmin, jota käytetään tieteellisissä ohjelmistoissa. Benchmarkista riippuen tulosten ymmärtäminen ja hyödyntäminen voi olla haasteellista.

Agent-based management systems for many-core platforms : rigorous design and efficient implementation

Due to various advantages such as flexibility, scalability and updatability, software intensive systems are increasingly embedded in everyday life. The constantly growing number of functions executed by these systems requires a high level of performance from the underlying platform. The main approach to incrementing performance has been the increase of operating frequency of a chip. However, this has led to the problem of power dissipation, which has shifted the focus of research to parallel and distributed computing. Parallel many-core platforms can provide the required level of computational power along with low power consumption. On the one hand, this enables parallel execution of highly intensive applications. With their computational power, these platforms are likely to be used in various application domains: from home use electronics (e.g., video processing) to complex critical control systems. On the other hand, the utilization of the resources has to be efficient in terms of performance and power consumption. However, the high level of on-chip integration results in the increase of the probability of various faults and creation of hotspots leading to thermal problems. Additionally, radiation, which is frequent in space but becomes an issue also at the ground level, can cause transient faults. This can eventually induce a faulty execution of applications. Therefore, it is crucial to develop methods that enable efficient as well as resilient execution of applications. The main objective of the thesis is to propose an approach to design agentbased systems for many-core platforms in a rigorous manner. When designing such a system, we explore and integrate various dynamic reconfiguration mechanisms into agents functionality. The use of these mechanisms enhances resilience of the underlying platform whilst maintaining performance at an acceptable level. The design of the system proceeds according to a formal refinement approach which allows us to ensure correct behaviour of the system with respect to postulated properties. To enable analysis of the proposed system in terms of area overhead as well as performance, we explore an approach, where the developed rigorous models are transformed into a high-level implementation language. Specifically, we investigate methods for deriving fault-free implementations from these models into, e.g., a hardware description language, namely VHDL.

Conference Proceedings. Academic Mobility Blending Perspectives - Mobilité Académique Perspectives croisées

Les 21, 22 et 23 septembre 2006, le Département d’Études Françaises de l’Université de Turku (Finlande) a organisé une conférence internationale et bilingue (anglais et français) sur le thème de la mobilité académique ; le but de cette rencontre était de rendre possible la tenue d’un forum international et multidisciplinaire, susceptible d’être le siège de divers débats entre les différents acteurs de la mobilité académique (c’estàdire des étudiants, des chercheurs, des personnels enseignants et administratifs, etc.). Ainsi, ont été mis à contribution plus de cinquante intervenants, (tous issus de domaines aussi variés que la linguistique, les sciences de l’éducation, la didactique, l’anthropologie, la sociologie, la psychologie, l’histoire, la géographie, etc.) ainsi que cinq intervenants renommés1. La plupart des thèmes traités durant la conférence couvraient les champs suivants : l’organisation de la mobilité, les obstacles rencontrés par les candidats à la mobilité, l’intégration des étudiants en situation d’échange, le développement des programmes d’études, la mobilité virtuelle, l’apprentissage et l’enseignement des langues, la prise de cosncience interculturelle, le développement des compétences, la perception du système de mobilité académique et ses impacts sur la mobilité effective. L’intérêt du travail réalisé durant la conférence réside notamment dans le fait qu’il ne concentre pas uniquement des perspectives d’étudiants internationaux et en situation d’échange (comme c’est le cas de la plupart des travaux de recherche déjà menés sur ce sujet), mais aussi ceux d’autres corps : enseignants, chercheurs, etc. La contribution suivante contient un premier corpus de dixsept articles, répartis en trois sections : 1. Impacts de la mobilité étudiante ; 2. Formation en langues ; 3. Amélioration de la mobilité académique. À l’image de la conférence, la production qui suit est bilingue : huit des articles sont rédigés en français, et les neuf autres en anglais. Certains auteurs n’ont pas pu assister à la conférence mais ont tout de même souhaité apparaître dans cet ouvrage. Dans la première section de l’ouvrage, Sandrine Billaud tâche de mettre à jour les principaux obstacles à la mobilité étudiante en France (logement, organisation des universités, démarches administratives), et propose à ce sujet quelques pistes d’amélioration. Vient ensuite un article de Dominique Ulma, laquelle se penche sur la mobilité académique régnant au sein des Instituts Universitaires de Formation des Maîtres (IUFM) ; elle s’est tout particulièrement concentrée sur l’enthousiasme des stagiaires visàvis de la mobilité, et sur les bénéfices qu’apporte la mobilité Erasmus à ce type précis d’étudiant. Ensuite, dans un troisième article, Magali Hardoin s’interroge sur les potentialités éducationnelles de la mobilité des enseignantsstagiaires, et tâche de définir l’impact de celleci sur la construction de leur profil professionnel. Après cela arrive un groupe de trois articles, tous réalisés à bases d’observations faites dans l’enseignement supérieur espagnol, et qui traitent respectivement de la portée qu’a le programme de triple formation en langues européennes appliquées pour les étudiants en mobilité (Marián MorónMartín), des conséquences qu’occasionne la présence d’étudiants étrangers dans les classes de traductions (Dimitra Tsokaktsidu), et des réalités de l’intégration sur un campus espagnol d’étudiants américains en situation d’échange (Guadalupe Soriano Barabino). Le dernier article de la section, issu d’une étude sur la situation dans les institutions japonaises, fait état de la situation des programmes de doubles diplômes existant entre des établissements japonais et étrangers, et tente de voir quel est l’impact exact de tels programmes pour les institutions japonaises (Mihoko Teshigawara, Riichi Murakami and Yoneo Yano). La seconde section est elle consacrée à la relation entre apprentissage et enseignement des langues et mobilité académique. Dans un premier article, Martine Eisenbeis s’intéresse à des modules multimédia réalisés à base du film « L’auberge espagnole », de Cédric Klapish (2001), et destinés aux étudiants en mobilité désireux d’apprendre et/ou améliorer leur français par des méthodes moins classiques. Viennent ensuite les articles de Jeanine Gerbault et Sabine Ylönen, lesquels traitent d’un projet européen visant à supporter la mobilité étudiante par la création d’un programme multimédia de formation linguistique et culturelle pour les étudiants en situation de mobilité (le nom du projet est EUROMOBIL). Ensuite, un article de Pascal Schaller s’intéresse aux différents types d’activités que les étudiants en séjour à l’étranger expérimentent dans le cadre de leur formation en langue. Enfin, la section s’achève avec une contribution de Patricia KohlerBally, consacrée à un programme bilingue coordonné par l’Université de Fribourg (Suisse). La troisième et dernière section propose quelques pistes de réflexion destinées à améliorer la mobilité académique des étudiants et des enseignants ; dans ce cadre seront donc évoquées les questions de l’égalité face à la mobilité étudiante, de la préparation nécessitée par celleci, et de la prise de conscience interculturelle. Dans un premier chapitre, Javier Mato et Bego

Economic Geographical Analysis of The Finnish Paper Industry

The purpose of this academic economic geographical dissertation is to study and describe how competitiveness in the Finnish paper industry has developed during 2001–2008. During these years, the Finnish paper industry has faced economically challenging times. This dissertation attempts to fill the existing gap between theoretical and empirical discussions concerning economic geographical issues in the paper industry. The main research questions are: How have the supply chain costs and margins developed during 2001–2008? How do sales prices, transportation, and fixed and variable costs correlate with gross margins in a spatial context? The research object for this case study is a typical large Finnish paper mill that exports over 90 % of its production. The economic longitudinal research data were obtained from the case mill’s controlled economic system and, correlation (R2) analysis was used as the main research method. The time series data cover monthly economic and manufacturing observations from the mill from 2001 to 2008. The study reveals the development of prices, costs and transportation in the case mill, and it shows how economic variables correlate with the paper mills’ gross margins in various markets in Europe. The research methods of economic geography offer perspectives that pay attention to the spatial (market) heterogeneity. This type of research has been quite scarce in the research tradition of Finnish economic geography and supply chain management. This case study gives new insight into the research tradition of Finnish economic geography and supply chain management and its applications. As a concrete empirical result, this dissertation states that the competitive advantages of the Finnish paper industry were significantly weakened during 2001–2008 by low paper prices, costly manufacturing and expensive transportation. Statistical analysis expose that, in several important markets, transport costs lower gross margins as much as decreasing paper prices, which was a new finding. Paper companies should continuously pay attention to lowering manufacturing and transporting costs to achieve more profitable economic performance. The location of a mill being far from markets clearly has an economic impact on paper manufacturing, as paper demand is decreasing and oversupply is pressuring paper prices down. Therefore, market and economic forecasting in the paper industry is advantageous at the country and product levels while simultaneously taking into account the economic geographically specific dimensions.

Osaamisintensiivisten palveluyritysten innovaatioita Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa

Kirjallisuusarvostelu

Usable Privacy Preservation in Mobile Electronic Personality

Personalised ubiquitous services have rapidly proliferated due technological advancements in sensing, ubiquitous and mobile computing. Evolving societal trends, business and the economic potential of Personal Information (PI) have overlapped the service niches. At the same time, the societal thirst for more personalised services has increased and are met by soliciting deeper and more privacy invasive PI from customers. Consequentially, reinforcing traditional privacy challenges and unearthed new risks that render classical safeguards ine ective. The absence of solutions to criticise personalised ubiquitous services from privacy perspectives, aggravates the situation. This thesis presents a solution permitting users' PI, stored in their mobile terminals to be disclosed to services in privacy preserving manner for personalisation needs. The approach termed, Mobile Electronic Personality Version 2 (ME2.0), is compared to alternative mechanisms. Within ME2.0, PI handling vulnerabilities of ubiquitous services are identi ed and sensitised on their practices and privacy implications. Vulnerability where PI may leak through covert solicits, excessive acquisitions and legitimate data re-purposing to erode users privacy are also considered. In this thesis, the design, components, internal structures, architectures, scenarios and evaluations of ME2.0 are detailed. The design addresses implications and challenges leveraged by mobile terminals. ME2.0 components and internal structures discusses the functions related to how PI pieces are stored and handled by terminals and services. The architecture focusses on di erent components and their exchanges with services. Scenarios where ME2.0 is used are presented from di erent environment views, before evaluating for performance, privacy and usability.

Informaatiopalveluiden muutosvoimat, muutokset ja liikkuvuusesteet

Tutkimuksessa kartoitettiin informaatiopalveluiden liiketoiminta-alueella Suomessa toimivien yritysten maantieteellisiä ja palvelukohtaisia strategisia valintoja ja näissä tapahtuneita muutoksia. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää informaatiopalveluiden määritelmää ja strategisten ryhmien teoriaa apuna käyttäen mahdollisia muutoksia informaatiopalveluja Suomessa kuluttajille tarjoavien yritysten perinteisissä toimialoissa tutkimuksen kattamina vuosina 2007–2012. Edelleen tavoitteena oli kuvata yleisten muutosvoimien ja alaan vaikuttavien megatrendien sekä alalla havaittujen liikkuvuusesteiden avulla liiketoimintaympäristössä tapahtuneita muutoksia ja pyrkiä löytämään näihin muutoksiin vaikuttavia syitä. Yrityksiä analysoitiin vuosikertomusten perusteella ja tutkimusotteena käytettiin grounded theoryä. Informaatiopalveluilla tarkoitetaan tietotekniikka-, tietoliikenne-, kustannus- ja audiovisuaalisen toiminnan palveluja. Suoritettujen ryhmittelyjen perusteella pystyttiin havaitsemaan, että osa tutkittavista yrityksistä oli laajentanut toimintaansa perinteisten toimialarajojensa ulkopuolelle johonkin toiseen informaatiopalveluiden liiketoiminta-alueella olevaan toimialaan. Aineistosta ei muodostunut perinteisten toimialajaottelujen mukaisia yritysryhmiä. Suurimmat muutokset näyttivät tapahtuneen perinteisen tietoliikennepalveluiden toimialalla. Vuosikertomuksista tunnistettuja yritysten liiketoimintaympäristössä tapahtuneita muutoksia ja niihin vaikuttavia liikkuvuusesteitä ja muita palveluiden laajuuteen ja alueelliseen ulottuvuuteen vaikuttavia seikkoja ryhmiteltiin yhteiskuntasuhteiden kehikkoon kategorioihin: poliittiset ja lainsäädännölliset, teknologiset, sosiaaliset ja kulttuuriset, fyysiset, taloudelliset ja ekologiset tekijät. Muutosvoimista globalisaatio ja teknologinen kehitys vaikuttavat voimakkaasti ja muovaavat informaatiopalveluiden liiketoiminta-alueen yrityksiä. Internetin nopea kasvu, tiedon digitalisoituminen ja rajattoman, aina läsnä olevan viestinnän lisääntyminen ovat vaikuttaneet kuluttajien käyttäytymiseen luomalla ajasta ja paikasta riippumattoman viestimien ja palveluiden hyödyntämisen. Näiden mega-trendien vaikutus välittyy vuosikertomuksista. Juridiset ja poliittiset tekijät vaikuttavat voimakkaasti informaatiopalveluiden alueella eikä lainsäädäntö näytä vielä riittävästi tukevan innovatiivisia digitaalisia globaaleita palveluja vaan muodostaa liik-kuvuusesteitä. Kuluttajakäyttäytyminen muovaa markkinoita ja edistää teknologista kehitystä. Ala on ollut hyvin teknologiavetoinen, mutta vuosikertomusten perusteella olisi pääteltävissä, että asiakasnäkökulma on tutkimusvuosien aikana vahvistunut. Asiakaskäyttäytyminen ja siihen liittyvät tiedot tuovat tulevaisuudessa kilpailuetua.

A systematic mapping study of web services discovery mechanisms

Context: Web services have been gaining popularity due to the success of service oriented architecture and cloud computing. Web services offer tremendous opportunity for service developers to publish their services and applications over the boundaries of the organization or company. However, to fully exploit these opportunities it is necessary to find efficient discovery mechanism thus, Web services discovering mechanism has attracted a considerable attention in Semantic Web research, however, there have been no literature surveys that systematically map the present research result thus overall impact of these research efforts and level of maturity of their results are still unclear. This thesis aims at providing an overview of the current state of research into Web services discovering mechanism using systematic mapping. The work is based on the papers published 2004 to 2013, and attempts to elaborate various aspects of the analyzed literature including classifying them in terms of the architecture, frameworks and methods used for web services discovery mechanism. Objective: The objective if this work is to summarize the current knowledge that is available as regards to Web service discovery mechanisms as well as to systematically identify and analyze the current published research works in order to identify different approaches presented. Method: A systematic mapping study has been employed to assess the various Web Services discovery approaches presented in the literature. Systematic mapping studies are useful for categorizing and summarizing the level of maturity research area. Results: The result indicates that there are numerous approaches that are consistently being researched and published in this field. In terms of where these researches are published, conferences are major contributing publishing arena as 48% of the selected papers were conference published papers illustrating the level of maturity of the research topic. Additionally selected 52 papers are categorized into two broad segments namely functional and non-functional based approaches taking into consideration architectural aspects and information retrieval approaches, semantic matching, syntactic matching, behavior based matching as well as QOS and other constraints.

A Template for Cloud Technology Deployment in an Energy Trading Environment

Nykyaikaiset pilvipalvelut tarjoavat suurille yrityksille mahdollisuuden tehostaa laskennallista tietojenkäsittelyä. Pilvipalveluiden käyttöönotto tuo mukanaan kuitenkin esimerkiksi useita tietoturvakysymyksiä, joiden vuoksi käyttöönoton tulee olla tarkasti suunniteltua. Tämä tutkimus esittelee kirjallisuuskatsaukseen perustuvan, asteittaisen suunnitelman pilvipalveluiden käyttöönotolle energialiiketoimintaympäristössä. Kohdeyrityksen sisäiset haastattelut ja katsaus nykyisiin energiateollisuuden pilviratkaisuihin muodostavat kokonaiskuvan käyttöönoton haasteista ja mahdollisuuksista. Tutkimuksen päätavoitteena on esittää ratkaisut tyypillisiin pilvipalvelun käyttöönotossa esiintyviin ongelmiin käyttöönottomallin avulla. Tutkimuksessa rakennettu käyttöönottomalli testattiin esimerkkitapauksen avulla ja malli todettiin toimivaksi. Ulkoisten palveluiden herättämien tietoturvakysymysten takia käyttöönoton ensimmäiset osiot, kuten lopputuotteen määrittely ja huolellinen suunnittelu, ovat koko käyttöönottoprosessin ydin. Lisäksi pilvipalveluiden käyttöönotto vaatii nykyiseltä käyttöympäristöltä uusia teknisiä ja hallinnollisia taitoja. Tutkimuksen tulokset osoittavat pilvipalveluiden monipuolisen hyödyn erityisesti laskentatehon tarpeen vaihdellessa. Käyttöönottomallin rinnalle luotu kustannusvertailu tukee kirjallisuuskatsauksessa esille tuotuja hyötyjä ja tarjoaa kohdeyritykselle perusteen tutkimuksen eteenpäin viemiselle.

Control of a line robot system with Embedded Linux

Many, if not all, aspects of our everyday lives are related to computers and control. Microprocessors and wireless communications are involved in our lives. Embedded systems are an attracting field because they combine three key factors, small size, low power consumption and high computing capabilities. The aim of this thesis is to study how Linux communicates with the hardware, to answer the question if it is possible to use an operating system like Debian for embedded systems and finally, to build a Mechatronic real time application. In the thesis a presentation of Linux and the Xenomai real time patch is given, the bootloader and communication with the hardware is analyzed. BeagleBone the evaluation board is presented along with the application project consisted of a robot cart with a driver circuit, a line sensor reading a black line and two Xbee antennas. It makes use of Xenomai threads, the real time kernel. According to the obtained results, Linux is able to operate as a real time operating system. The issue of future research is the area of embedded Linux is also discussed.