Quantum key distribution based on selective post-processing in passive optical networks

One of the main obstacles to the widespread adoption of quantum cryptography has been the difficulty of integration into standard optical networks, largely due to the tremendous difference in power of classical signals compared with the single quantum used for quantum key distribution. This makes the technology expensive and hard to deploy. In this letter, we show an easy and straightforward integration method of quantum cryptography into optical access networks. In particular, we analyze how a quantum key distribution system can be seamlessly integrated in a standard access network based on the passive optical and time division multiplexing paradigms. The novelty of this proposal is based on the selective post-processing that allows for the distillation of secret keys avoiding the noise produced by other network users. Importantly, the proposal does not require the modification of the quantum or classical hardware specifications neither the use of any synchronization mechanism between the network and quantum cryptography devices.

Automated wordlength optimization framework for multi-source statistical interval-based analysis of nonlinear systems with control-flow structures

El uso de aritmética de punto fijo es una opción de diseño muy extendida en sistemas con fuertes restricciones de área, consumo o rendimiento. Para producir implementaciones donde los costes se minimicen sin impactar negativamente en la precisión de los resultados debemos llevar a cabo una asignación cuidadosa de anchuras de palabra. Encontrar la combinación óptima de anchuras de palabra en coma fija para un sistema dado es un problema combinatorio NP-hard al que los diseñadores dedican entre el 25 y el 50 % del ciclo de diseño. Las plataformas hardware reconfigurables, como son las FPGAs, también se benefician de las ventajas que ofrece la aritmética de coma fija, ya que éstas compensan las frecuencias de reloj más bajas y el uso más ineficiente del hardware que hacen estas plataformas respecto a los ASICs. A medida que las FPGAs se popularizan para su uso en computación científica los diseños aumentan de tamaño y complejidad hasta llegar al punto en que no pueden ser manejados eficientemente por las técnicas actuales de modelado de señal y ruido de cuantificación y de optimización de anchura de palabra. En esta Tesis Doctoral exploramos distintos aspectos del problema de la cuantificación y presentamos nuevas metodologías para cada uno de ellos: Las técnicas basadas en extensiones de intervalos han permitido obtener modelos de propagación de señal y ruido de cuantificación muy precisos en sistemas con operaciones no lineales. Nosotros llevamos esta aproximación un paso más allá introduciendo elementos de Multi-Element Generalized Polynomial Chaos (ME-gPC) y combinándolos con una técnica moderna basada en Modified Affine Arithmetic (MAA) estadístico para así modelar sistemas que contienen estructuras de control de flujo. Nuestra metodología genera los distintos caminos de ejecución automáticamente, determina las regiones del dominio de entrada que ejercitarán cada uno de ellos y extrae los momentos estadísticos del sistema a partir de dichas soluciones parciales. Utilizamos esta técnica para estimar tanto el rango dinámico como el ruido de redondeo en sistemas con las ya mencionadas estructuras de control de flujo y mostramos la precisión de nuestra aproximación, que en determinados casos de uso con operadores no lineales llega a tener tan solo una desviación del 0.04% con respecto a los valores de referencia obtenidos mediante simulación. Un inconveniente conocido de las técnicas basadas en extensiones de intervalos es la explosión combinacional de términos a medida que el tamaño de los sistemas a estudiar crece, lo cual conlleva problemas de escalabilidad. Para afrontar este problema presen tamos una técnica de inyección de ruidos agrupados que hace grupos con las señales del sistema, introduce las fuentes de ruido para cada uno de los grupos por separado y finalmente combina los resultados de cada uno de ellos. De esta forma, el número de fuentes de ruido queda controlado en cada momento y, debido a ello, la explosión combinatoria se minimiza. También presentamos un algoritmo de particionado multi-vía destinado a minimizar la desviación de los resultados a causa de la pérdida de correlación entre términos de ruido con el objetivo de mantener los resultados tan precisos como sea posible. La presente Tesis Doctoral también aborda el desarrollo de metodologías de optimización de anchura de palabra basadas en simulaciones de Monte-Cario que se ejecuten en tiempos razonables. Para ello presentamos dos nuevas técnicas que exploran la reducción del tiempo de ejecución desde distintos ángulos: En primer lugar, el método interpolativo aplica un interpolador sencillo pero preciso para estimar la sensibilidad de cada señal, y que es usado después durante la etapa de optimización. En segundo lugar, el método incremental gira en torno al hecho de que, aunque es estrictamente necesario mantener un intervalo de confianza dado para los resultados finales de nuestra búsqueda, podemos emplear niveles de confianza más relajados, lo cual deriva en un menor número de pruebas por simulación, en las etapas iniciales de la búsqueda, cuando todavía estamos lejos de las soluciones optimizadas. Mediante estas dos aproximaciones demostramos que podemos acelerar el tiempo de ejecución de los algoritmos clásicos de búsqueda voraz en factores de hasta x240 para problemas de tamaño pequeño/mediano. Finalmente, este libro presenta HOPLITE, una infraestructura de cuantificación automatizada, flexible y modular que incluye la implementación de las técnicas anteriores y se proporciona de forma pública. Su objetivo es ofrecer a desabolladores e investigadores un entorno común para prototipar y verificar nuevas metodologías de cuantificación de forma sencilla. Describimos el flujo de trabajo, justificamos las decisiones de diseño tomadas, explicamos su API pública y hacemos una demostración paso a paso de su funcionamiento. Además mostramos, a través de un ejemplo sencillo, la forma en que conectar nuevas extensiones a la herramienta con las interfaces ya existentes para poder así expandir y mejorar las capacidades de HOPLITE. ABSTRACT Using fixed-point arithmetic is one of the most common design choices for systems where area, power or throughput are heavily constrained. In order to produce implementations where the cost is minimized without negatively impacting the accuracy of the results, a careful assignment of word-lengths is required. The problem of finding the optimal combination of fixed-point word-lengths for a given system is a combinatorial NP-hard problem to which developers devote between 25 and 50% of the design-cycle time. Reconfigurable hardware platforms such as FPGAs also benefit of the advantages of fixed-point arithmetic, as it compensates for the slower clock frequencies and less efficient area utilization of the hardware platform with respect to ASICs. As FPGAs become commonly used for scientific computation, designs constantly grow larger and more complex, up to the point where they cannot be handled efficiently by current signal and quantization noise modelling and word-length optimization methodologies. In this Ph.D. Thesis we explore different aspects of the quantization problem and we present new methodologies for each of them: The techniques based on extensions of intervals have allowed to obtain accurate models of the signal and quantization noise propagation in systems with non-linear operations. We take this approach a step further by introducing elements of MultiElement Generalized Polynomial Chaos (ME-gPC) and combining them with an stateof- the-art Statistical Modified Affine Arithmetic (MAA) based methodology in order to model systems that contain control-flow structures. Our methodology produces the different execution paths automatically, determines the regions of the input domain that will exercise them, and extracts the system statistical moments from the partial results. We use this technique to estimate both the dynamic range and the round-off noise in systems with the aforementioned control-flow structures. We show the good accuracy of our approach, which in some case studies with non-linear operators shows a 0.04 % deviation respect to the simulation-based reference values. A known drawback of the techniques based on extensions of intervals is the combinatorial explosion of terms as the size of the targeted systems grows, which leads to scalability problems. To address this issue we present a clustered noise injection technique that groups the signals in the system, introduces the noise terms in each group independently and then combines the results at the end. In this way, the number of noise sources in the system at a given time is controlled and, because of this, the combinato rial explosion is minimized. We also present a multi-way partitioning algorithm aimed at minimizing the deviation of the results due to the loss of correlation between noise terms, in order to keep the results as accurate as possible. This Ph.D. Thesis also covers the development of methodologies for word-length optimization based on Monte-Carlo simulations in reasonable times. We do so by presenting two novel techniques that explore the reduction of the execution times approaching the problem in two different ways: First, the interpolative method applies a simple but precise interpolator to estimate the sensitivity of each signal, which is later used to guide the optimization effort. Second, the incremental method revolves on the fact that, although we strictly need to guarantee a certain confidence level in the simulations for the final results of the optimization process, we can do it with more relaxed levels, which in turn implies using a considerably smaller amount of samples, in the initial stages of the process, when we are still far from the optimized solution. Through these two approaches we demonstrate that the execution time of classical greedy techniques can be accelerated by factors of up to ×240 for small/medium sized problems. Finally, this book introduces HOPLITE, an automated, flexible and modular framework for quantization that includes the implementation of the previous techniques and is provided for public access. The aim is to offer a common ground for developers and researches for prototyping and verifying new techniques for system modelling and word-length optimization easily. We describe its work flow, justifying the taken design decisions, explain its public API and we do a step-by-step demonstration of its execution. We also show, through an example, the way new extensions to the flow should be connected to the existing interfaces in order to expand and improve the capabilities of HOPLITE.

O PERFIL IDEOLÓGICO DO DOCENTE DA REDE PÚBLICA ESTADUAL: UM ESTUDO DE CASO

Tendo como referencial o sociólogo Luiz Pereira, e levando em consideração as relevantes críticas à visão weberiana sobre a burocracia feitas principalmente por Maurício Tragtenberg, esta dissertação almejou, através de uma pesquisa empírica, mostrar que a construção da identidade profissional do professor sofre influência direta de sua visão ideológica. Partindo de uma análise crítica da visão weberiana de burocracia, o presente trabalho busca traçar o perfil ideológico do professor da rede pública. Para tanto, este trabalho baseia-se em uma pesquisa abrangendo entrevistas, análise de documentos e observações do cotidiano de uma escola pública estadual escolhida como fonte de pesquisa. Pretendeu-se abordar a questão da filiação ideológica dos professores da rede pública, analisando em dois níveis: o da filiação ideológica a uma classe social (a classe média) e o da filiação ideológica a uma categoria social ligada ao Estado (a burocracia estatal). Levou-se, portanto, em consideração a hipótese de uma filiação ideológica dos professores a ambos os grupos, já que, à parte a alta burocracia (filiada ideologicamente às classes dominantes), a maioria do corpo burocrático (média e baixa burocracia) tende a adotar a perspectiva ideológica da classe média.(AU)

O PERFIL IDEOLÓGICO DO DOCENTE DA REDE PÚBLICA ESTADUAL: UM ESTUDO DE CASO

Tendo como referencial o sociólogo Luiz Pereira, e levando em consideração as relevantes críticas à visão weberiana sobre a burocracia feitas principalmente por Maurício Tragtenberg, esta dissertação almejou, através de uma pesquisa empírica, mostrar que a construção da identidade profissional do professor sofre influência direta de sua visão ideológica. Partindo de uma análise crítica da visão weberiana de burocracia, o presente trabalho busca traçar o perfil ideológico do professor da rede pública. Para tanto, este trabalho baseia-se em uma pesquisa abrangendo entrevistas, análise de documentos e observações do cotidiano de uma escola pública estadual escolhida como fonte de pesquisa. Pretendeu-se abordar a questão da filiação ideológica dos professores da rede pública, analisando em dois níveis: o da filiação ideológica a uma classe social (a classe média) e o da filiação ideológica a uma categoria social ligada ao Estado (a burocracia estatal). Levou-se, portanto, em consideração a hipótese de uma filiação ideológica dos professores a ambos os grupos, já que, à parte a alta burocracia (filiada ideologicamente às classes dominantes), a maioria do corpo burocrático (média e baixa burocracia) tende a adotar a perspectiva ideológica da classe média.(AU)

The MetaFam Server: a comprehensive protein family resource

MetaFam is a comprehensive relational database of protein family information. This web-accessible resource integrates data from several primary sequence and secondary protein family databases. By pooling together the information from these disparate sources, MetaFam is able to provide the most complete protein family sets available. Users are able to explore the interrelationships among these primary and secondary databases using a powerful graphical visualization tool, MetaFamView. Additionally, users can identify corresponding sequence entries among the sequence databases, obtain a quick summary of corresponding families (and their sequence members) among the family databases, and even attempt to classify their own unassigned sequences. Hypertext links to the appropriate source databases are provided at every level of navigation. Global family database statistics and information are also provided. Public access to the data is available at http://metafam.ahc.umn.edu/.

Esquema de anotación para categorización de citas en bibliografía científica

El análisis de citas bibliográficas que usa variaciones de métodos de conteo provoca deformaciones en la evaluación del impacto. Para enriquecer el cálculo de los factores de impacto se necesita entender el tipo de influencia de los aportes de un investigador sobre el autor que los menciona. Para ello, se requiere realizar análisis de contenido del contexto de las citas que permita obtener su función, polaridad e influencia. El presente artículo trata sobre la definición de un esquema de anotación tendiente a la creación de un corpus de acceso público que sea la base de trabajo colaborativo en este campo, con miras al desarrollo de sistemas que permitan llevar adelante tareas de análisis de contenido con el objetivo planteado.

Interface de recuperación para catálogos en línea con salidas ordenadas por probable relevancia

Se presenta el desarrollo de una interface de recuperación de información para catálogos en línea de acceso público (plataforma CDS/ISIS), basada en el concepto de similaridad para generar los resultados de una búsqueda ordenados por posible relevancia. Se expresan los fundamentos teóricos involucrados, para luego detallar la forma en que se efectuó su aplicación tecnológica, explícita a nivel de programación. Para finalizar se esbozan los problemas de implementación según el entorno

TV BRASIL: UMA EMISSORA PÚBLICA EM CONSTRUÇÃO Ações e controvérsias 2007-2010 Universidade Metodista

A pesquisa verifica em que medida a TV Brasil, criada no país em 2007 pelo presidente Luiz Inácio Lula da Silva, se constitui, de fato, em um modelo democrático de TV pública, com o objetivo de desenvolver a consciência crítica do cidadão, mediante programação educativa, artística, cultural, informativa, cientifica e promotora da cidadania , como determina seu Estatuto. O trabalho descreve e analisa o processo de construção da emissora no período de 2007-2010. Examina as relações de poder e o debate entre os diferentes setores do governo e da sociedade civil organizada, envolvidos no processo de democratização da radiodifusão brasileira, e na criação e implementação do modelo de televisão pública no Brasil. Discute os processos de gestão, de produção e de financiamento da emissora, incluindo o sistema de pitching1 adotado. Define como é constituído o perfil da emissora, com base na descrição da grade semanal de programação, distribuída em horários e gêneros, através de um mapeamento geral dos programas, e uma breve análise comparativa da grade entre três emissoras: TV Globo, TV Cultura e TV Brasil 2009-2010. Trata-se de uma pesquisa exploratória. A metodologia central é a de Estudo de Caso (YIN, 2005), de natureza qualitativa. Examina as mudanças e tendências apresentadas no decorrer do período estudado. Apesar de existirem dificuldades de gestão e de ordem técnica relacionadas à transmissão, abrangência e qualidade do sinal, bem como a da ausência de verbas para a divulgação e constituição de sua programação, a TV Brasil oferece um novo paradigma para o campo público de rádio e televisão. Confirma, assim, sua viabilidade como um modelo alternativo e democrático de gestão e de funcionamento da televisão pública no país, ao se transformar num agente de fomento para a integração da sociedade brasileira. Vale ressaltar, no entanto, que a emissora encontra-se, ainda, em busca de novos caminhos e deverá aperfeiçoar-se ao longo do processo de sua consolidação, seja no âmbito de sua gestão ou de sua programação.

OS DESAFIOS DO PROFESSOR COORDENADOR PEDAGÓGICO NA FORMAÇÃO CONTINUADA DOS DOCENTES DO ENSINO FUNDAMENTAL: O CASO DA REGIÃO DO VALE DO RIBEIRA/SP

O presente estudo realiza uma análise sobre as funções de trabalho do Professor Coordenador Pedagógico da Rede Pública Estadual de Ensino, considerando os desafios e as contribuições da ação coordenadora e, principalmente, como esse profissional do ensino articula a formação continuada dos docentes e a sua própria formação como educador. As questões norteadoras da pesquisa são: 1. De que forma o Professor Coordenador Pedagógico consegue dar conta da formação dos docentes, durante as reuniões de HTPC Horário de Trabalho Pedagógico e Coletivo? 2.Como consegue cuidar de sua própria formação continuada, diante dos inúmeros entraves e obstáculos, das múltiplas resistências, dos conflitos, das emergências, dos imediatismos e da sobrecarga de trabalho, tendo em vista as relações interpessoais no seio da Escola? O trabalho analisa os pontos comuns e os diferenciais da ação coordenadora e a forma como ela interfere na construção de um ensino de melhor qualidade, bem como o papel do Professor Coordenador Pedagógico como mediador e articulador desse processo. Os referenciais teóricos que fundamentam esta pesquisa encontram-se no legado de Paulo Freire (1982a/1982b/1983/1991/1997/2000), com a reintegração das dimensões do homem que o fazem humano, pessoal e social, o compromisso do profissional com a Sociedade, a formação continuada; a conscientização e a mudança necessária em Educação; e de outros autores que tratam das temáticas que envolvem a Coordenação Pedagógica, formação de docentes, HTPC e relações interpessoais, como: Placco (2008), Vasconcellos (2010ª/2010b/2010c), Bruno (2008), Libâneo (1993), Rios (2001), Thurler (2002), Sergiovanni (1976), Teixeira (1977), Perrenoud (1999)/ Perrenoud et al. (2002), Nidelcoff (1983), Araújo(2002), entre outros. A pesquisa de campo, de cunho qualitativo e que pretende contribuir para o debate das questões da Educação Pública, foi realizada com Professores Coordenadores Pedagógicos de escolas estaduais da Diretoria de Ensino de Miracatu, região do Vale do Ribeira/SP, especificamente no município de Itariri, com a aplicação de questionário e realização de entrevistas de aprofundamento e os resultados apontam para o fato de que o Professor Coordenador Pedagógico consegue (ou não) exercer as atribuições que lhe são conferidas conforme forem as relações interpessoais estabelecidas no cotidiano escolar.

O PERFIL IDEOLÓGICO DO DOCENTE DA REDE PÚBLICA ESTADUAL: UM ESTUDO DE CASO

Tendo como referencial o sociólogo Luiz Pereira, e levando em consideração as relevantes críticas à visão weberiana sobre a burocracia feitas principalmente por Maurício Tragtenberg, esta dissertação almejou, através de uma pesquisa empírica, mostrar que a construção da identidade profissional do professor sofre influência direta de sua visão ideológica. Partindo de uma análise crítica da visão weberiana de burocracia, o presente trabalho busca traçar o perfil ideológico do professor da rede pública. Para tanto, este trabalho baseia-se em uma pesquisa abrangendo entrevistas, análise de documentos e observações do cotidiano de uma escola pública estadual escolhida como fonte de pesquisa. Pretendeu-se abordar a questão da filiação ideológica dos professores da rede pública, analisando em dois níveis: o da filiação ideológica a uma classe social (a classe média) e o da filiação ideológica a uma categoria social ligada ao Estado (a burocracia estatal). Levou-se, portanto, em consideração a hipótese de uma filiação ideológica dos professores a ambos os grupos, já que, à parte a alta burocracia (filiada ideologicamente às classes dominantes), a maioria do corpo burocrático (média e baixa burocracia) tende a adotar a perspectiva ideológica da classe média.(AU)

Building cliques and alliances as practices to 'make things happen' in complex networks

The Roma population has become a policy issue highly debated in the European Union (EU). The EU acknowledges that this ethnic minority faces extreme poverty and complex social and economic problems. 52% of the Roma population live in extreme poverty, 75% in poverty (Soros Foundation, 2007, p. 8), with a life expectancy at birth of about ten years less than the majority population. As a result, Romania has received a great deal of policy attention and EU funding, being eligible for 19.7 billion Euros from the EU for 2007-2013. Yet progress is slow; it is debated whether Romania's government and companies were capable to use these funds (EurActiv.ro, 2012). Analysing three case studies, this research looks at policy implementation in relation to the role of Roma networks in different geographical regions of Romania. It gives insights about how to get things done in complex settings and it explains responses to the Roma problem as a „wicked‟ policy issue. This longitudinal research was conducted between 2008 and 2011, comprising 86 semi-structured interviews, 15 observations, and documentary sources and using a purposive sample focused on institutions responsible for implementing social policies for Roma: Public Health Departments, School Inspectorates, City Halls, Prefectures, and NGOs. Respondents included: governmental workers, academics, Roma school mediators, Roma health mediators, Roma experts, Roma Councillors, NGOs workers, and Roma service users. By triangulating the data collected with various methods and applied to various categories of respondents, a comprehensive and precise representation of Roma network practices was created. The provisions of the 2001 „Governmental Strategy to Improve the Situation of the Roma Population‟ facilitated forming a Roma network by introducing special jobs in local and central administration. In different counties, resources, people, their skills, and practices varied. As opposed to the communist period, a new Roma elite emerged: social entrepreneurs set the pace of change by creating either closed cliques or open alliances and by using more or less transparent practices. This research deploys the concept of social/institutional entrepreneurs to analyse how key actors influence clique and alliance formation and functioning. Significantly, by contrasting three case studies, it shows that both closed cliques and open alliances help to achieve public policy network objectives, but that closed cliques can also lead to failure to improve the health and education of Roma people in a certain region.

Effect of the base station antenna beam tilting on energy consumption in cellular networks

The objective of this paper is to combine the antenna downtilt selection with the cell size selection in order to reduce the overall radio frequency (RF) transmission power in the homogeneous High-Speed Packet Downlink (HSDPA) cellular radio access network (RAN). The analysis is based on the concept of small cells deployment. The energy consumption ratio (ECR) and the energy reduction gain (ERG) of the cellular RAN are calculated for different antenna tilts when the cell size is being reduced for a given user density and service area. The results have shown that a suitable antenna tilt and the RF power setting can achieve an overall energy reduction of up to 82.56%. Equally, our results demonstrate that a small cell deployment can considerably reduce the overall energy consumption of a cellular network.

Optical interconnection of core and metro networks

A network concept is introduced that exploits transparent optical grooming of traffic between an access network and a metro core ring network. This network is enabled by an optical router that allows bufferless aggregation of metro network traffic into higher-capacity data streams for core network transmission. A key functionality of the router is WDM to time-division multiplexing (TDM) transmultiplexing.

SFBC MIMO energy efficiency improvements of common packet schedulers for the long term evolution downlink

It is desirable that energy performance improvement is not realized at the expense of other network performance parameters. This paper investigates the trade off between energy efficiency, spectral efficiency and user QoS performance for a multi-cell multi-user radio access network. Specifically, the energy consumption ratio (ECR) and the spectral efficiency of several common frequency domain packet schedulers in a cellular E-UTRAN downlink are compared for both the SISO transmission mode and the 2x2 Alamouti Space Frequency Block Code (SFBC) MIMO transmission mode. It is well known that the 2x2 SFBC MIMO transmission mode is more spectrally efficient compared to the SISO transmission mode, however, the relationship between energy efficiency and spectral efficiency is undecided. It is shown that, for the E-UTRAN downlink with fixed transmission power, spectral efficiency improvement results into energy efficiency improvement. The effect of SFBC MIMO versus SISO on the user QoS performance is also studied. © 2011 IEEE.