Information dissemination in socially aware networks under the linear threshold model

We provide new analytical results concerning the spread of information or influence under the linear threshold social network model introduced by Kempe et al. in, in the information dissemination context. The seeder starts by providing the message to a set of initial nodes and is interested in maximizing the number of nodes that will receive the message ultimately. A node's decision to forward the message depends on the set of nodes from which it has received the message. Under the linear threshold model, the decision to forward the information depends on the comparison of the total influence of the nodes from which a node has received the packet with its own threshold of influence. We derive analytical expressions for the expected number of nodes that receive the message ultimately, as a function of the initial set of nodes, for a generic network. We show that the problem can be recast in the framework of Markov chains. We then use the analytical expression to gain insights into information dissemination in some simple network topologies such as the star, ring, mesh and on acyclic graphs. We also derive the optimal initial set in the above networks, and also hint at general heuristics for picking a good initial set.

Modelling and analysis of new coolstreaming for P2P IPTV

Peer to peer networks are being used extensively nowadays for file sharing, video on demand and live streaming. For IPTV, delay deadlines are more stringent compared to file sharing. Coolstreaming was the first P2P IPTV system. In this paper, we model New Coolstreaming (newer version of Coolstreaming) via a queueing network. We use two time scale decomposition of Markov chains to compute the stationary distribution of number of peers and the expected number of substreams in the overlay which are not being received at the required rate due to parent overloading. We also characterize the end-to-end delay encountered by a video packet received by a user and originated at the server. Three factors contribute towards the delay. The first factor is the mean shortest path length between any two overlay peers in terms of overlay hops of the partnership graph which is shown to be O (log n) where n is the number of peers in the overlay. The second factor is the mean number of routers between any two overlay neighbours which is seen to be at most O (log N-I) where N-I is the number of routers in the internet. Third factor is the mean delay at a router in the internet. We provide an approximation of this mean delay E W]. Thus, the mean end to end delay in New Coolstreaming is shown to be upper bounded by O (log E N]) (log N-I) E (W)] where E N] is the mean number of peers at a channel.

Zero-sum risk-sensitive stochastic games on a countable state space

Infinite horizon discounted-cost and ergodic-cost risk-sensitive zero-sum stochastic games for controlled Markov chains with countably many states are analyzed. Upper and lower values for these games are established. The existence of value and saddle-point equilibria in the class of Markov strategies is proved for the discounted-cost game. The existence of value and saddle-point equilibria in the class of stationary strategies is proved under the uniform ergodicity condition for the ergodic-cost game. The value of the ergodic-cost game happens to be the product of the inverse of the risk-sensitivity factor and the logarithm of the common Perron-Frobenius eigenvalue of the associated controlled nonlinear kernels. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Hardware Accelerator for 3D Method of Moments based Parasitic Extraction

A Field Programmable Gate Array (FPGA) based hardware accelerator for multi-conductor parasitic capacitance extraction, using Method of Moments (MoM), is presented in this paper. Due to the prohibitive cost of solving a dense algebraic system formed by MoM, linear complexity fast solver algorithms have been developed in the past to expedite the matrix-vector product computation in a Krylov sub-space based iterative solver framework. However, as the number of conductors in a system increases leading to a corresponding increase in the number of right-hand-side (RHS) vectors, the computational cost for multiple matrix-vector products present a time bottleneck, especially for ill-conditioned system matrices. In this work, an FPGA based hardware implementation is proposed to parallelize the iterative matrix solution for multiple RHS vectors in a low-rank compression based fast solver scheme. The method is applied to accelerate electrostatic parasitic capacitance extraction of multiple conductors in a Ball Grid Array (BGA) package. Speed-ups up to 13x over equivalent software implementation on an Intel Core i5 processor for dense matrix-vector products and 12x for QR compressed matrix-vector products is achieved using a Virtex-6 XC6VLX240T FPGA on Xilinx's ML605 board.

Multivariate juggling probabilities

We consider refined versions of Markov chains related to juggling introduced by Warrington. We further generalize the construction to juggling with arbitrary heights as well as infinitely many balls, which are expressed more succinctly in terms of Markov chains on integer partitions. In all cases, we give explicit product formulas for the stationary probabilities. The normalization factor in one case can be explicitly written as a homogeneous symmetric polynomial. We also refine and generalize enriched Markov chains on set partitions. Lastly, we prove that in one case, the stationary distribution is attained in bounded time.

Accelerating method of moments based package-board 3D parasitic extraction using FPGA

In this article, a Field Programmable Gate Array (FPGA)-based hardware accelerator for 3D electromagnetic extraction, using Method of Moments (MoM) is presented. As the number of nets or ports in a system increases, leading to a corresponding increase in the number of right-hand-side (RHS) vectors, the computational cost for multiple matrix-vector products presents a time bottleneck in a linear-complexity fast solver framework. In this work, an FPGA-based hardware implementation is proposed toward a two-level parallelization scheme: (i) matrix level parallelization for single RHS and (ii) pipelining for multiple-RHS. The method is applied to accelerate electrostatic parasitic capacitance extraction of multiple nets in a Ball Grid Array (BGA) package. The acceleration is shown to be linearly scalable with FPGA resources and speed-ups over 10x against equivalent software implementation on a 2.4GHz Intel Core i5 processor is achieved using a Virtex-6 XC6VLX240T FPGA on Xilinx's ML605 board with the implemented design operating at 200MHz clock frequency. (c) 2016 Wiley Periodicals, Inc. Microwave Opt Technol Lett 58:776-783, 2016

Robust noise reduction for speech and audio signals

Statistical model-based methods are presented for the reconstruction of autocorrelated signals in impulsive plus continuous noise environments. Signals are modelled as autoregressive and noise sources as discrete and continuous mixtures of Gaussians, allowing for robustness in highly impulsive and non-Gaussian environments. Markov Chain Monte Carlo methods are used for reconstruction of the corrupted waveforms within a Bayesian probabilistic framework and results are presented for contaminated voice and audio signals.

Rigorous finite-time guarantees for optimization on continuous domains by simulated annealing

Simulated annealing is a popular method for approaching the solution of a global optimization problem. Existing results on its performance apply to discrete combinatorial optimization where the optimization variables can assume only a finite set of possible values. We introduce a new general formulation of simulated annealing which allows one to guarantee finite-time performance in the optimization of functions of continuous variables. The results hold universally for any optimization problem on a bounded domain and establish a connection between simulated annealing and up-to-date theory of convergence of Markov chain Monte Carlo methods on continuous domains. This work is inspired by the concept of finite-time learning with known accuracy and confidence developed in statistical learning theory.

Detection of hepatitis B virus markers using a biosensor based on imaging ellipsometry

A biosensor based on imaging ellipsometry (BIE) has been developed and validated in 169 patients for detecting five markers of hepatitis B virus (HBV) infection. The methodology has been established to pave the way for clinical diagnosis, including ligand screening, determination of the sensitivity, set-up of cut-off values (CoVs) and comparison with other clinical methods. A matrix assay method was established for ligand screening. The CoVs of HBV markers were derived with the help of receiver operating characteristic curves. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was the reference method. Ligands with high bioactivity were selected and sensitivities of 1 ng/mL and 1 IU/mL for hepatitis B surface antigen (HBsAg) and surface antibody (anti-HBs) were obtained respectively. The CoVs of HBsAg, anti-HBs, hepatitis B e antigen, hepatitis B e antibody and core antibody were as follows: 15%, 18%, 15%, 20% and 15%, respectively, which were the percentages over the values of corresponding ligand controls. BIE can simultaneously detect up to five markers within 1 h with results in acceptable agreement with ELISA, and thus shows a potential for diagnosing hepatitis B with high throughput.

Interpretação de imagens multitemporais de sensoriamento remoto.

Estudos multitemporais de dados de sensoriamento remoto dedicam-se ao mapeamento temático de uso da terra em diferentes instâncias de tempo com o objetivo de identificar as mudanças ocorridas em uma região em determinado período. Em sua maioria, os trabalhos de classificação automática supervisionada de imagens de sensoriamento remoto não utilizam um modelo de transformação temporal no processo de classificação. Pesquisas realizadas na última década abriram um importante precedente ao comprovarem que a utilização de um modelo de conhecimento sobre a dinâmica da região (modelo de transformação temporal), baseado em Cadeias de Markov Fuzzy (CMF), possibilita resultados superiores aos produzidos pelos classificadores supervisionados monotemporais. Desta forma, o presente trabalho enfoca um dos aspectos desta abordagem pouco investigados: a combinação de CMF de intervalos de tempo curtos para classificar imagens de períodos longos. A área de estudo utilizada nos experimentos é um remanescente florestal situado no município de Londrina-PR e que abrange todo o limite do Parque Estadual Mata dos Godoy. Como dados de entrada, são utilizadas cinco imagens do satélite Landsat 5 TM com intervalo temporal de cinco anos. De uma forma geral, verificou-se, a partir dos resultados experimentais, que o uso das Cadeias de Markov Fuzzy contribuiu significativamente para a melhoria do desempenho do processo de classificação automática em imagens orbitais multitemporais, quando comparado com uma classificação monotemporal. Ainda, pôde-se observar que as classificações com base em matrizes estimadas para períodos curtos sempre apresentaram resultados superiores aos das classificações com base em matrizes estimadas para períodos longos. Também, que a superioridade da estimação direta frente à extrapolação se reduz com o aumento da distância temporal. Os resultados do presente trabalho poderão servir de motivação para a criação de sistemas automáticos de classificação de imagens multitemporais. O potencial de sua aplicação se justifica pela aceleração do processo de monitoramento do uso e cobertura da terra, considerando a melhoria obtida frente a classificações supervisionadas tradicionais.

Prediction of Multi-Target Networks of Neuroprotective Compounds with Entropy Indices and Synthesis, Assay, and Theoretical Study of New Asymmetric 1,2-Rasagiline Carbamates

In a multi-target complex network, the links (L-ij) represent the interactions between the drug (d(i)) and the target (t(j)), characterized by different experimental measures (K-i, K-m, IC50, etc.) obtained in pharmacological assays under diverse boundary conditions (c(j)). In this work, we handle Shannon entropy measures for developing a model encompassing a multi-target network of neuroprotective/neurotoxic compounds reported in the CHEMBL database. The model predicts correctly >8300 experimental outcomes with Accuracy, Specificity, and Sensitivity above 80%-90% on training and external validation series. Indeed, the model can calculate different outcomes for >30 experimental measures in >400 different experimental protocolsin relation with >150 molecular and cellular targets on 11 different organisms (including human). Hereafter, we reported by the first time the synthesis, characterization, and experimental assays of a new series of chiral 1,2-rasagiline carbamate derivatives not reported in previous works. The experimental tests included: (1) assay in absence of neurotoxic agents; (2) in the presence of glutamate; and (3) in the presence of H2O2. Lastly, we used the new Assessing Links with Moving Averages (ALMA)-entropy model to predict possible outcomes for the new compounds in a high number of pharmacological tests not carried out experimentally.

Custo efetividade do uso do Peguinterferon alfa 2a combinado com Ribavirina no tratamento de respondedores virológicos lentos coinfectados com VHC/HIV

No mundo, as hepatites decorrentes de infecções virais têm sido uma das grandes preocupações em saúde pública devido a seu caráter crônico, curso assintomático e pela sua capacidade de determinar a perda da função hepática. Com o uso em larga escala de medicamentos antirretrovirais, a doença hepática relacionada à infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) contribuiu para uma mudança radical na história natural da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). Não se sabe ao certo o peso da coinfecção VHC/HIV no Brasil, mas evidências apontam que independentemente da região geográfica, esses indivíduos apresentam maiores dificuldades em eliminar o VHC após o tratamento farmacológico, quando comparados a monoinfectados. No âmbito do SUS, o tratamento antiviral padrão para portadores do genótipo 1 do VHC e do HIV é a administração de peguinterferon associado à Ribavirina. Quanto ao período de tratamento e aos indivíduos que devem ser incluídos, os dois protocolos terapêuticos mais recentes possuem divergências. A diretriz mais atual preconiza o tratamento de indivíduos respondedores precoces somados a respondedores virológicos lentos, enquanto a diretriz imediatamente anterior exclui na 12 semana indivíduos que não respondem completamente. Com base nessa divergência, esse estudo objetivou avaliar o custo-efetividade do tratamento contra o VHC em indivíduos portadores do genótipo 1, coinfectados com o HIV, virgens de tratamento antiviral, não cirróticos e imunologicamente estabilizados, submetidos às regras de tratamento antiviral estabelecidos pelas duas mais recentes diretrizes terapêuticas direcionadas ao atendimento pelo SUS. Para tal, foi elaborado um modelo matemático de decisão, baseado em cadeias de Markov, que simulou a progressão da doença hepática mediante o tratamento e não tratamento. Foi acompanhada uma coorte hipotética de mil indivíduos homens, maiores de 40 anos. Adotou-se a perspectiva do Sistema Único de Saúde, horizonte temporal de 30 anos e taxa de desconto de 5% para os custos e consequências clínicas. A extensão do tratamento para respondedores lentos proporcionou incremento de 0,28 anos de vida ajustados por qualidade (QALY), de 7% de sobrevida e aumento de 60% no número de indivíduos que eliminaram o VHC. Além dos esperados benefícios em eficácia, a inclusão de respondedores virológicos lentos mostrou-se uma estratégia custo-efetiva ao alcançar um incremental de custo efetividade de R$ 44.171/QALY, valor abaixo do limiar de aceitabilidade proposto pela Organização Mundial da Saúde OMS - (R$ 63.756,00/QALY). A análise de sensibilidade demonstrou que as possíveis incertezas contidas no modelo são incapazes de alterar o resultado final, evidenciando, assim, a robustez da análise. A inclusão de indivíduos coinfectados VHC/HIV respondedores virológicos lentos no protocolo de tratamento apresenta-se, do ponto de vista fármaco-econômico, como uma estratégia com relação de custoefetividade favorável para o Sistema Único de Saúde. Sua adoção é perfeitamente compatível com a perspectiva do sistema, ao retornar melhores resultados em saúdeassociados a custos abaixo de um teto orçamentário aceitável, e com o da sociedade, ao evitar em maior grau, complicações e internações quando comparado à não inclusão.

氧碘激光器相位延迟片的制备与性能研究

多层介质反射镜在非正入射的时候，两个不同的偏振态之间会产生不同的相移。利用矩阵法，根据菲涅耳公式和电磁场边界条件，推导出p，s波的相移。通过优化设计．入射角为54°，在1285～1345nm之间p，s波获得了270°±1°的相移，同时也使反射率在99．5％以上。用离子束溅射技术制备相位延迟膜，用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性，在相应波段获得了262．4°±1．8°的相移，同时也使反射率在99．6％以上。误差的主要来源是离子源工作特性会产生不均匀的过渡层和最外层会吸收一些水气、灰尘等也产生

Um algoritmo em paralelo para solução de equações diferenciais evolutivas

Este trabalho que envolve matemática aplicada e processamento paralelo: seu objetivo é avaliar uma estratégia de implementação em paralelo para algoritmos de diferenças finitas que aproximam a solução de equações diferenciais de evolução. A alternativa proposta é a substituição dos produtos matriz-vetor efetuados sequencialmente por multiplicações matriz-matriz aceleradas pelo método de Strassen em paralelo. O trabalho desenvolve testes visando verificar o ganho computacional relacionado a essa estratégia de paralelização, pois as aplicacações computacionais, que empregam a estratégia sequencial, possuem como característica o longo período de computação causado pelo grande volume de cálculo. Inclusive como alternativa, nós usamos o algoritmo em paralelo convencional para solução de algoritmos explícitos para solução de equações diferenciais parciais evolutivas no tempo. Portanto, de acordo com os resultados obtidos, nós observamos as características de cada estratégia em paralelo, tendo como principal objetivo diminuir o esforço computacional despendido.

Avaliação do custo-efetividade da incorporação do Espectômetro de Massa em Tandem no Programa Nacional de Triagem Neonatal no Brasil para diagnóstico da Fenilcetonúria e MCAD.

A Espectrometria de Massa em Tandem (MS/MS) é mundialmente considerada padrão ouro para a Triagem Neonatal (TN) de Erros Inatos do Metabolismo (IEM). Além de apresentar melhor sensibilidade e especificidade possibilita rastrear uma vasta gama de IEM usando um único teste. Atualmente o Programa Nacional de Triagem Neonatal (PNTN) rastreia cinco doenças (Fenilcetonúria, Hipotiroidismo Congênito, Fibrose Cística, Hemoglobinopatias e Deficiência da Biotinidase). Uma das metas do PNTN é o aprimoramento e a incorporação de novas doenças e/ou tecnologias. Com a recente recomendação da CONITEC (Comissão Nacional de Incorporação de Tecnologias) para aquisição do MS/MS para diagnóstico de doenças raras, vislumbra-se o incremento desta tecnologia para ampliação de doenças triadas, melhora da qualidade do teste diagnóstico, corroborando para melhorar qualidade de vida das crianças acometidas pelos EIM. Este trabalho teve como objetivo realizar uma análise de custo efetividade, para incorporação da tecnologia de tandem MS/MS na triagem neonatal, sob a perspectiva do SUS. Desta maneira buscou-se comparar diferentes cenários da TN com a tecnologia atualmente utilizada (Fluorimetria) somente para Fenilcetonúria (PKU), e com MS/MS para rastreio da PKU e da Deficiência de Cadeia Média Acyl-Coenzima Desidrogenase (MCAD). Para tanto construiu-se um modelo matemático de decisão baseados em cadeias de Markov que simulou a TN da PKU e da MCAD, bem como a história natural da MCAD. Foi acompanhada uma coorte hipotética de cem mil recém-nascidos. O horizonte temporal adotado foi a expectativa de vida da população brasileira de 78 anos de acordo com IBGE. Utilizou-se uma taxa de desconto de 5% para os custos e consequências clínicas para ambos os cenários propostos. Quando incorporado o MS/MS para triagem da PKU os ganhos em saúde continuaram os mesmos, pois o desempenho do MS/MS e da Fluorimetria foram praticamente iguais (efetividade), porém o custo incremental foi quatro vezes maior para a mesma efetividade, o que torna o MS/MS somente para PKU não custo efetiva (dominada). No entanto, quando analisado o cenário do MS/MS para triagem da PKU e da MCAD o custo incremental do MS/MS no PNTN foi menor por causa da economia feita uma vez que é possível realizar ambos os testes no mesmo o teste do pezinho atual.