Towards a general framework for social media research using big data

The increasing adoption of cloud computing, social networking, mobile and big data technologies provide challenges and opportunities for both research and practice. Researchers face a deluge of data generated by social network platforms which is further exacerbated by the co-mingling of social network platforms and the emerging Internet of Everything. While the topicality of big data and social media increases, there is a lack of conceptual tools in the literature to help researchers approach, structure and codify knowledge from social media big data in diverse subject matter domains, many of whom are from nontechnical disciplines. Researchers do not have a general-purpose scaffold to make sense of the data and the complex web of relationships between entities, social networks, social platforms and other third party databases, systems and objects. This is further complicated when spatio-temporal data is introduced. Based on practical experience of working with social media datasets and existing literature, we propose a general research framework for social media research using big data. Such a framework assists researchers in placing their contributions in an overall context, focusing their research efforts and building the body of knowledge in a given discipline area using social media data in a consistent and coherent manner.

Targeting FPGA DSP Slices for a Large Integer Multiplier for Integer Based FHE

Homomorphic encryption offers potential for secure cloud computing. However due to the complexity of homomorphic encryption schemes, performance of implemented schemes to date have been unpractical. This work investigates the use of hardware, specifically Field Programmable Gate Array (FPGA) technology, for implementing the building blocks involved in somewhat and fully homomorphic encryption schemes in order to assess the practicality of such schemes. We concentrate on the selection of a suitable multiplication algorithm and hardware architecture for large integer multiplication, one of the main bottlenecks in many homomorphic encryption schemes. We focus on the encryption step of an integer-based fully homomorphic encryption (FHE) scheme. We target the DSP48E1 slices available on Xilinx Virtex 7 FPGAs to ascertain whether the large integer multiplier within the encryption step of a FHE scheme could fit on a single FPGA device. We find that, for toy size parameters for the FHE encryption step, the large integer multiplier fits comfortably within the DSP48E1 slices, greatly improving the practicality of the encryption step compared to a software implementation. As multiplication is an important operation in other FHE schemes, a hardware implementation using this multiplier could also be used to improve performance of these schemes.

Acceleration-as-a-Service: Exploiting Virtualised GPUs for a Financial Application

How can GPU acceleration be obtained as a service in a cluster? This question has become increasingly significant due to the inefficiency of installing GPUs on all nodes of a cluster. The research reported in this paper is motivated to address the above question by employing rCUDA (remote CUDA), a framework that facilitates Acceleration-as-a-Service (AaaS), such that the nodes of a cluster can request the acceleration of a set of remote GPUs on demand. The rCUDA framework exploits virtualisation and ensures that multiple nodes can share the same GPU. In this paper we test the feasibility of the rCUDA framework on a real-world application employed in the financial risk industry that can benefit from AaaS in the production setting. The results confirm the feasibility of rCUDA and highlight that rCUDA achieves similar performance compared to CUDA, provides consistent results, and more importantly, allows for a single application to benefit from all the GPUs available in the cluster without loosing efficiency.

The VINEYARD Approach: Versatile, Integrated, Accelerator-Based, Heterogeneous Data Centres.

Emerging web applications like cloud computing, Big Data and social networks have created the need for powerful centres hosting hundreds of thousands of servers. Currently, the data centres are based on general purpose processors that provide high flexibility buts lack the energy efficiency of customized accelerators. VINEYARD aims to develop an integrated platform for energy-efficient data centres based on new servers with novel, coarse-grain and fine-grain, programmable hardware accelerators. It will, also, build a high-level programming framework for allowing end-users to seamlessly utilize these accelerators in heterogeneous computing systems by employing typical data-centre programming frameworks (e.g. MapReduce, Storm, Spark, etc.). This programming framework will, further, allow the hardware accelerators to be swapped in and out of the heterogeneous infrastructure so as to offer high flexibility and energy efficiency. VINEYARD will foster the expansion of the soft-IP core industry, currently limited in the embedded systems, to the data-centre market. VINEYARD plans to demonstrate the advantages of its approach in three real use-cases (a) a bio-informatics application for high-accuracy brain modeling, (b) two critical financial applications, and (c) a big-data analysis application.

Design and Qualitative/Quantitative Analysis of Multi-Agent Spatial Simulation Library

Thesis (Master's)--University of Washington, 2012

Development of user-friendly, high throughput screening for ligands and inhibitors of carbohydrate modifying enzymes

This paper describes the impact of cloud computing and the use of GPUs on the performance of Autodock and Gromacs respectively. Cloud computing was applicable to reducing the ‘‘tail’’ seen in running Autodock on desktop grids and the GPU version of Gromacs showed significant improvement over the CPU version. A large (200,000 compounds) library of small molecules, seven sialic acid analogues of the putative substrate and 8000 sugar molecules were converted into pdbqt format and used to interrogate the Trichomonas vaginalis neuraminidase using Autodock Vina. Good binding energy was noted for some of the small molecules (~-9 kcal/mol), but the sugars bound with affinity of less than -7.6 kcal/mol. The screening of the sugar library resulted in a ‘‘top hit’’ with a-2,3-sialyllacto-N-fucopentaose III, a derivative of the sialyl Lewisx structure and a known substrate of the enzyme. Indeed in the top 100 hits 8 were related to this structure. A comparison of Autodock Vina and Autodock 4.2 was made for the high affinity small molecules and in some cases the results were superimposable whereas in others, the match was less good. The validation of this work will require extensive ‘‘wet lab’’ work to determine the utility of the workflow in the prediction of potential enzyme inhibitors.

Providing User Security Guarantees in Public Infrastructure Clouds

The infrastructure cloud (IaaS) service model offers improved resource flexibility and availability, where tenants - insulated from the minutiae of hardware maintenance - rent computing resources to deploy and operate complex systems. Large-scale services running on IaaS platforms demonstrate the viability of this model; nevertheless, many organizations operating on sensitive data avoid migrating operations to IaaS platforms due to security concerns. In this paper, we describe a framework for data and operation security in IaaS, consisting of protocols for a trusted launch of virtual machines and domain-based storage protection. We continue with an extensive theoretical analysis with proofs about protocol resistance against attacks in the defined threat model. The protocols allow trust to be established by remotely attesting host platform configuration prior to launching guest virtual machines and ensure confidentiality of data in remote storage, with encryption keys maintained outside of the IaaS domain. Presented experimental results demonstrate the validity and efficiency of the proposed protocols. The framework prototype was implemented on a test bed operating a public electronic health record system, showing that the proposed protocols can be integrated into existing cloud environments.

Benchmarking de uma aproximação de ticketing as a service (Taas)

Dissertação de natureza científica realizada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Redes de Computadores e Multimédia

A bilhética dos transportes de passageiros na nuvem computacional

Relatório de Projeto realizado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Support System for Rational Use of Electric Energy

This paper presents the system developed to promote the rational use of electric energy among consumers and, thus, increase the energy efficiency. The goal is to provide energy consumers with an application that displays the energy consumption/production profiles, sets up consuming ceilings, defines automatic alerts and alarms, compares anonymously consumers with identical energy usage profiles by region and predicts, in the case of non-residential installations, the expected consumption/production values. The resulting distributed system is organized in two main blocks: front-end and back-end. The front-end includes user interface applications for Android mobile devices and Web browsers. The back-end provides data storage and processing functionalities and is installed in a cloud computing platform - the Google App Engine - which provides a standard Web service interface. This option ensures interoperability, scalability and robustness to the system.

O Futuro dos Centros de Dados

Atualmente, as Tecnologias de Informação (TI) são cada vez mais vitais dentro das organizações. As TI são o motor de suporte do negócio. Para grande parte das organizações, o funcionamento e desenvolvimento das TI têm como base infraestruturas dedicadas (internas ou externas) denominadas por Centro de Dados (CD). Nestas infraestruturas estão concentrados os equipamentos de processamento e armazenamento de dados de uma organização, por isso, são e serão cada vez mais desafiadas relativamente a diversos fatores tais como a escalabilidade, disponibilidade, tolerância à falha, desempenho, recursos disponíveis ou disponibilizados, segurança, eficiência energética e inevitavelmente os custos associados. Com o aparecimento das tecnologias baseadas em computação em nuvem e virtualização, abrese todo um leque de novas formas de endereçar os desafios anteriormente descritos. Perante este novo paradigma, surgem novas oportunidades de consolidação dos CD que podem representar novos desafios para os gestores de CD. Por isso, é no mínimo irrealista para as organizações simplesmente eliminarem os CD ou transforma-los segundo os mais altos padrões de qualidade. As organizações devem otimizar os seus CD, contudo um projeto eficiente desta natureza, com capacidade para suportar as necessidades impostas pelo mercado, necessidades dos negócios e a velocidade da evolução tecnológica, exigem soluções complexas e dispendiosas tanto para a sua implementação como a sua gestão. É neste âmbito que surge o presente trabalho. Com o objetivo de estudar os CD inicia-se um estudo sobre esta temática, onde é detalhado o seu conceito, evolução histórica, a sua topologia, arquitetura e normas existentes que regem os mesmos. Posteriormente o estudo detalha algumas das principais tendências condicionadoras do futuro dos CD. Explorando o conhecimento teórico resultante do estudo anterior, desenvolve-se uma metodologia de avaliação dos CD baseado em critérios de decisão. O estudo culmina com uma análise sobre uma nova solução tecnológica e a avaliação de três possíveis cenários de implementação: a primeira baseada na manutenção do atual CD; a segunda baseada na implementação da nova solução em outro CD em regime de hosting externo; e finalmente a terceira baseada numa implementação em regime de IaaS.

Middleware for Large-scale Distributed Systems

Nos últimos anos o aumento exponencial da utilização de dispositivos móveis e serviços disponibilizados na “Cloud” levou a que a forma como os sistemas são desenhados e implementados mudasse, numa perspectiva de tentar alcançar requisitos que até então não eram essenciais. Analisando esta evolução, com o enorme aumento dos dispositivos móveis, como os “smartphones” e “tablets” fez com que o desenho e implementação de sistemas distribuidos fossem ainda mais importantes nesta área, na tentativa de promover sistemas e aplicações que fossem mais flexíveis, robutos, escaláveis e acima de tudo interoperáveis. A menor capacidade de processamento ou armazenamento destes dispositivos tornou essencial o aparecimento e crescimento de tecnologias que prometem solucionar muitos dos problemas identificados. O aparecimento do conceito de Middleware visa solucionar estas lacunas nos sistemas distribuidos mais evoluídos, promovendo uma solução a nível de organização e desenho da arquitetura dos sistemas, ao memo tempo que fornece comunicações extremamente rápidas, seguras e de confiança. Uma arquitetura baseada em Middleware visa dotar os sistemas de um canal de comunicação que fornece uma forte interoperabilidade, escalabilidade, e segurança na troca de mensagens, entre outras vantagens. Nesta tese vários tipos e exemplos de sistemas distribuídos e são descritos e analisados, assim como uma descrição em detalhe de três protocolos (XMPP, AMQP e DDS) de comunicação, sendo dois deles (XMPP e AMQP) utilzados em projecto reais que serão descritos ao longo desta tese. O principal objetivo da escrita desta tese é demonstrar o estudo e o levantamento do estado da arte relativamente ao conceito de Middleware aplicado a sistemas distribuídos de larga escala, provando que a utilização de um Middleware pode facilitar e agilizar o desenho e desenvolvimento de um sistema distribuído e traz enormes vantagens num futuro próximo.

Modèle de confiance et ontologie probabiliste pilotés par réseaux bayésiens pour la gestion des accords de services dans l’environnement de services infonuagiques

L’infonuage est un nouveau paradigme de services informatiques disponibles à la demande qui a connu une croissance fulgurante au cours de ces dix dernières années. Le fournisseur du modèle de déploiement public des services infonuagiques décrit le service à fournir, le prix, les pénalités en cas de violation des spécifications à travers un document. Ce document s’appelle le contrat de niveau de service (SLA). La signature de ce contrat par le client et le fournisseur scelle la garantie de la qualité de service à recevoir. Ceci impose au fournisseur de gérer efficacement ses ressources afin de respecter ses engagements. Malheureusement, la violation des spécifications du SLA se révèle courante, généralement en raison de l’incertitude sur le comportement du client qui peut produire un nombre variable de requêtes vu que les ressources lui semblent illimitées. Ce comportement peut, dans un premier temps, avoir un impact direct sur la disponibilité du service. Dans un second temps, des violations à répétition risquent d'influer sur le niveau de confiance du fournisseur et sur sa réputation à respecter ses engagements. Pour faire face à ces problèmes, nous avons proposé un cadre d’applications piloté par réseau bayésien qui permet, premièrement, de classifier les fournisseurs dans un répertoire en fonction de leur niveau de confiance. Celui-ci peut être géré par une entité tierce. Un client va choisir un fournisseur dans ce répertoire avant de commencer à négocier le SLA. Deuxièmement, nous avons développé une ontologie probabiliste basée sur un réseau bayésien à entités multiples pouvant tenir compte de l’incertitude et anticiper les violations par inférence. Cette ontologie permet de faire des prédictions afin de prévenir des violations en se basant sur les données historiques comme base de connaissances. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de l’ontologie probabiliste pour la prédiction de violation dans l’ensemble des paramètres SLA appliqués dans un environnement infonuagique.

Plan de empresa : TransRed.com

TransRed.com es un servicio de bolsa de carga terrestre mediante el cual los usuarios actualizan la oferta y demanda del servicio en tiempo real (vía internet o teléfono), donde se consulta la disponibilidad de carga o de camiones de los afiliados a la asistencia remota. Este servicio se divide en dos: TransRed Empresaral (TRE) y TransRed Independiente (TRI) los usuarios de estos servicios serán empresas de transporte de carga terrestre y transportadores independientes. Este servicio actualmente no es prestado por ninguna empresa en Colombia y existe una necesidad latente del mismo, lo cual es una oportunidad que TransRed.com quiere aprovechar innovando en el sector. El tamaño del mercado potencial es de 1.849 empresas de transporte de carga terrestre y 47.000 transportadores independientes lo cual podría representar una facturación total de más de 55.000 millones a un precio por cuenta con alta aceptación de mercado de 80.000 mensuales para las TRE y 60.000 mensuales para las TRI. El objetivo de ventas planteado en este proyecto es de 504 cuentas TRE y 2.020 TRI para el tercer año, que representa el 27% del mercado TRE y el 4% del mercado TRI. Teniendo en cuenta que el nivel de aceptación del servicio está entre 70% y 80%, se pretende alcanzar el objetivo de ventas con una fuerza comercial distribuida en las cuatro principales zonas de concentración de nuestro mercado objetivo (Bogotá, Antioquia, Valle y Atlantico). Los resultados financieros del proyecto nos demuestran que cumpliendo los objetivos planteados y con la estructura de costos diseñada se obtiene un ROI de 54,33% para el tercer año, un periodo de recuperación de la inversión de 1 año y dos meses y un margen de utilidad neta de 24,47% en el tercer año. Este servicio permitirá a sus usuarios optimizar sus operaciones mediante el uso de tecnología de vanguardia, mejorando la competitividad del sector e integrando los diferentes actores que participan en él.

Propuesta de computación en la nube para los libreros del sector de San Victorino en Bogotá para el año 2012 estudio de caso

El trabajo de grado titulado “Propuesta de Computación en la Nube para los Libreros del Sector de San Victorino en Bogotá para el Año 2012. Estudio de Caso”, tiene como objetivo elaborar una propuesta de computación en la nube que sea aplicable a uno de los sectores más dinámicos del centro de Bogotá como es el de los libreros de San Victorino; Este trabajo busca la apropiación de las herramientas que proporcionan las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones en la disciplina de la administración de empresas, como un nuevo escenario de competitividad ajustado a las nuevas condiciones de las organizaciones. La computación en la nube como nueva herramienta tecnológica, permite que diversos usuarios - empresas accedan a la información consolidada, la cual puede ser aportada por ellos mismos, para brindar a los clientes un servicio más eficiente y eficaz, con bajos costos y generando innumerables ventajas que aportan a la competitividad de cada una de las unidades de negocio, las cuales se consolidan como una única organización o clúster. En este sentido se determinó, cómo el sector de San Victorino, en particular el de los libreros, comparten una serie de características y metas similares, que permiten su implantación con los beneficios que se señalan en este trabajo de grado, permitiendo el acceso a información general de productos editoriales e inventarios y la ubicación exacta del librero que lo posee.