Exploiting dynamic timing margins in microprocessors for frequency-over-scaling with instruction-based clock adjustment

Static timing analysis provides the basis for setting the clock period of a microprocessor core, based on its worst-case critical path. However, depending on the design, this critical path is not always excited and therefore dynamic timing margins exist that can theoretically be exploited for the benefit of better speed or lower power consumption (through voltage scaling). This paper introduces predictive instruction-based dynamic clock adjustment as a technique to trim dynamic timing margins in pipelined microprocessors. To this end, we exploit the different timing requirements for individual instructions during the dynamically varying program execution flow without the need for complex circuit-level measures to detect and correct timing violations. We provide a design flow to extract the dynamic timing information for the design using post-layout dynamic timing analysis and we integrate the results into a custom cycle-accurate simulator. This simulator allows annotation of individual instructions with their impact on timing (in each pipeline stage) and rapidly derives the overall code execution time for complex benchmarks. The design methodology is illustrated at the microarchitecture level, demonstrating the performance and power gains possible on a 6-stage OpenRISC in-order general purpose processor core in a 28nm CMOS technology. We show that employing instruction-dependent dynamic clock adjustment leads on average to an increase in operating speed by 38% or to a reduction in power consumption by 24%, compared to traditional synchronous clocking, which at all times has to respect the worst-case timing identified through static timing analysis.

Timing of response differentiation in human motor cortex during a speeded Go/No-go task

We explored the brain's ability to quickly prevent a pre-potent but unwanted motor response. To address this, transcranial magnetic stimulation was delivered over the motor cortex (hand representation) to probe excitability changes immediately after somatosensory cues prompted subjects to either move as fast as possible or withhold movement. Our results showed a difference in motor cortical excitability 90 ms post-stimulus contingent on cues to either promote or prevent movement. We suggest that our study design emphasizing response speed coupled with well-defined early probes allowed us to extend upon similar past investigations into the timing of response inhibition.

A Spiking Neural Network Model of the Medial Superior Olive using Spike Timing Dependent Plasticity for Sound Localisation

Sound localization can be defined as the ability to identify the position of an input sound source and is considered a powerful aspect of mammalian perception. For low frequency sounds, i.e., in the range 270 Hz-1.5 KHz, the mammalian auditory pathway achieves this by extracting the Interaural Time Difference between sound signals being received by the left and right ear. This processing is performed in a region of the brain known as the Medial Superior Olive (MSO). This paper presents a Spiking Neural Network (SNN) based model of the MSO. The network model is trained using the Spike Timing Dependent Plasticity learning rule using experimentally observed Head Related Transfer Function data in an adult domestic cat. The results presented demonstrate how the proposed SNN model is able to perform sound localization with an accuracy of 91.82% when an error tolerance of +/-10 degrees is used. For angular resolutions down to 2.5 degrees , it will be demonstrated how software based simulations of the model incur significant computation times. The paper thus also addresses preliminary implementation on a Field Programmable Gate Array based hardware platform to accelerate system performance.

Aplicação de modelos de informação condicionada na avaliação do desempenho de fundos de investimento mobiliário em Portugal: a selectividade e o market timing (análise diária vs. análise mensal

Dissertação de mest., Finanças Empresariais, Faculdade de Economia, Univ. do Algarve, 2010

Utilização do computador, em sala de aula, como ferramenta de ativação do desenvolvimento de competências de leitura e de escrita de um aluno com a perturbação do espectro do autismo

Dissertação de mestrado, Educação Especial (Domínio Cognitivo e Motor), Escola Superior de Educação e Comunicação, Universidade do Algarve, 2015

Timing and mode of delivery in twins : the ongoing controversy

Tese de doutoramento, Medicina (Ginecologia e Obstetrícia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

Mass-wasting episodes in the geological evolution of the Azores islands : timing, recurrence, mechanisms and consequence

Tese de doutoramento (co-tutela), Geologia (Geodinâmica Interna), Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Faculté des Sciences D’Orsay-Université Paris-Sud, 2014

Pollen Season and Climate: Is the Timing of Birch Pollen Release in the UK Approaching its Limit?

In light of heightened interest in the response of pollen phenology to temperature, we investigated recent changes to the onset of Betula (birch) pollen seasons in central and southern England, including a test of predicted advancement of the Betula pollen season for London. We calculated onset of birch pollen seasons using daily airborne pollen data obtained at London, Plymouth and Worcester, determined trends in the start of the pollen season and compared timing of the birch pollen season with observed temperature patterns for the period 1995–2010. We found no overall change in the onset of birch pollen in the study period although there was evidence that the response to temperature was nonlinear and that a lower asymptotic start of the pollen season may exist. The start of the birch pollen season was strongly correlated with March mean temperature. These results reinforce previous findings showing that the timing of the birch pollen season in the UK is particularly sensitive to spring temperatures. The climate relationship shown here persists over both longer decadal-scale trends and shorter, seasonal trends as well as during periods of ‘sign-switching’ when cooler spring temperatures result in later start dates. These attributes, combined with the wide geographical coverage of airborne pollen monitoring sites, some with records extending back several decades, provide a powerful tool for the detection of climate change impacts, although local site factors and the requirement for winter chilling may be confounding factors.

Post awakening salivary cortisol secretion and trait well-being: The importance of sample timing accuracy

Indices of post awakening cortisol secretion (PACS), include the rise in cortisol(cortisol awakening response: CAR) and overall cortisol concentrations (e.g. area under the curve with reference to ground: AUCg) in the first 30—45 min. Both are commonly investigated in relation to psychosocial variables. Although sampling within the domestic setting is ecologically valid, participant non-adherence to the required timing protocol results in erroneous measurement of PACS and this may explain discrepancies in the literature linking these measures to trait well-being (TWB). We have previously shown that delays of little over 5 min(between awakening and the start of sampling) to result in erroneous CAR estimates. In this study, we report for the first time on the negative impact of sample timing inaccuracy (verified by electronic-monitoring) on the efficacy to detect significant relationships between PACS and TWB when measured in the domestic setting.Healthy females (N = 49, 20.5 ± 2.8 years) selected for differences in TWB collected saliva samples (S1—4) on 4 days at 0, 15, 30, 45 min post awakening, to determine PACS. Adherence to the sampling protocol was objectively monitored using a combination of electronic estimates of awakening (actigraphy) and sampling times (track caps).Relationships between PACS and TWB were found to depend on sample timing accuracy. Lower TWB was associated with higher post awakening cortisol AUCg in proportion to the mean sample timing accuracy (p < .005). There was no association between TWB and the CAR even taking into account sample timing accuracy. These results highlight the importance of careful electronic monitoring of participant adherence for measurement of PACS in the domestic setting. Mean sample timing inaccuracy, mainly associated with delays of >5 min between awakening and collection of sample 1 (median = 8 min delay), negatively impacts on the sensitivity of analysis to detect associations between PACS and TWB.

Ativação de conhecimentos para a escrita de textos expositivos

Dissertação apresentada à Escola Superior de Educação de Lisboa para a obtenção de grau de Mestre em Didática da Língua Portuguesa no 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico

Testes de resistência, flexibilidade, e ativação/controlo muscular da região lombo pélvica em futebolistas amadores com e sem dor lombar

Introdução: A dor lombar é comum manifestar-se em atletas de futebol, pelo que se torna importante utilizar testes clínicos como forma de detetar alterações que estejam associadas à presença de dor lombar. Objetivo: Identificar a relação entre a presença de dor lombar e os testes de resistência, flexibilidade e ativação/controlo muscular da região lombo pélvica em futebolistas com e sem dor lombar. Métodos: Realizou-se o presente estudo transversal numa amostra de 25 futebolistas amadores, dos quais 8 apresentavam dor lombar. Foi avaliada a resistência e os rácios dos músculos globais do tronco, a flexibilidade dos flexores e extensores da anca bem como a ativação/controlo dos músculos transverso do abdómen e multífidos. Resultados: Os atletas com lombalgia apresentaram uma diminuição significativa do tempo de resistência muscular dos vários grupos musculares do tronco e da flexibilidade muscular comparativamente aos atletas sem lombalgia. Foi também identificado um aumento significativo no rácio flexores/extensores do tronco. Relativamente aos testes de ativação muscular, não foram encontradas associações com a presença de dor lombar. Conclusão: A aplicação de testes de resistência e flexibilidade parece diferenciar os indivíduos com e sem dor lombar, não se tendo verificado o mesmo quanto à ativação do transverso do abdómen e dos multífidos.

Conceptualização de um evento à luz do brand entertainment e ativação de marcas

Trabalho de projeto apresentado à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Publicidade e Marketing.

Ajustes Posturais dos músculos da tibiotársica em indivíduos com Doença de Parkinson durante o sit-to-stand

Introdução: Os ajustes posturais antecipatórios (APAs) são essenciais para o movimento típico, estando alterados nas doenças neuro degenerativas como a doença de Parkinson (DP) Objectivo(s): Estudar os early postural adjustments e os APAs em indivíduos com DP durante o sentar para levantar (STS), com e sem dupla tarefa. Métodos: Foi recolhida a atividade eletromiográfica (EMG) dos músculos tibial anterior, solear e gastrocnémio medial, em indivíduos com e sem DP (9 em cada grupo), durante o STS. Este foi determinado pelo deslocamento antero posterior do centro de pressão através da plataforma de forças, sendo a tarefa cognitiva dada pelo stroop colour word interference test. Os ajustes posturais foram avaliados pelo tempo de ativação e pela atividade EMG relativa, bem como pela análise da co ativação agonista/antagonista. Resultados: Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre o grupo de controlo e o grupo com DP em nenhuma das variáveis analisadas Há uma tendência para o grupo com DP apresentar APAs mais cedo na tarefa simples, mantendo atividade muscular durante mais tempo e com maior atividade EMG relativa que o grupo controlo. Na dupla tarefa mantém-se essa tendência, exceto o tempo de ativação ser mais próximo do levante. Conclusão: Os défices posturais decorrentes da doença de Parkinson parecem não ser evidenciados na primeira fase do sit-to-stand.

Influência do treino do passo rápido voluntário nas estratégias de feedforward e feedback em Adultos mais Velhos

Introdução:O envelhecimento influencia negativamente o controlo postural, diminuindo a capacidade de recuperar o equilíbrio após uma perturbação externa e consequentemente aumento do risco de queda nos adultos mais velhos Objetivo(s):Verificar a influência do treino do passo rápido voluntário nas estratégias de feedforward e feedback em adultos mais velhos aquando o stepping anterior e posterior, bem como o timing e sequência de ativação muscular, ajustes posturais antecipatórios (APA) e compensatórios (APC1,APC2), comprimento, latência, velocidade média (VM) do passo e estratégias de passo lateral Métodos:19 participantes foram distribuídos aleatoriamente por dois grupos, o grupo experimental (n=9) e o grupo controlo (n=10), estudo randomizado controlado. Ambos foram submetidos a um protocolo de exercício físico durante 3 meses, 2 vezes/semana. Adicionalmente o grupo experimental (GE) realizou o treino do passo rápido voluntário bilateral nas várias direções. A resposta a um desequilíbrio postural em vários sentidos e consequente resposta de stepping anterior, posterior ou lateral foram avaliadas por meio de eletromiografia de superfície e por um sistema de imagem 3D Resultados: Na variação entre o momento inicial e final (M0-M1), durante o stepping anterior o GE, comparativamente ao GC, aumentou e diminuiu significativamente o timing do RF ipsilateral e GemM, respetivamente. Na variação do timing dos músculos BF ipsilateral e contralateral e TA contralateral, o GE diminuiu significativamente menos do que o GC. O GE aumentou significativamente o comprimento do stepping posterior do que o GC. Quanto à variação da latência observou-se que o GE aumentou significativamente do que o GC nos dois steppings. Na variação da VM, do stepping anterior, o GE diminuiu significativamente mais do que GC. O GE aumentou e diminuiu significativamente os APAS e os APC1 do que o GC no stepping posterior e anterior, respetivamente. Verificou-se que a estratégia mais frequente nos dois momentos e grupos foi a estratégia de stepping lateral direto Conclusão: A contínua prática do stepping rápido voluntário parece promover um melhor controlo postural sendo um importante exercício específico para prevenção de quedas