Container-based Cloud Virtual Machine Benchmarking

With the availability of a wide range of cloud Virtual Machines (VMs) it is difficult to determine which VMs can maximise the performance of an application. Benchmarking is commonly used to this end for capturing the performance of VMs. Most cloud benchmarking techniques are typically heavyweight - time consuming processes which have to benchmark the entire VM in order to obtain accurate benchmark data. Such benchmarks cannot be used in real-time on the cloud and incur extra costs even before an application is deployed.

In this paper, we present lightweight cloud benchmarking techniques that execute quickly and can be used in near real-time on the cloud. The exploration of lightweight benchmarking techniques are facilitated by the development of DocLite - Docker Container-based Lightweight Benchmarking. DocLite is built on the Docker container technology which allows a user-defined portion (such as memory size and the number of CPU cores) of the VM to be benchmarked. DocLite operates in two modes, in the first mode, containers are used to benchmark a small portion of the VM to generate performance ranks. In the second mode, historic benchmark data is used along with the first mode as a hybrid to generate VM ranks. The generated ranks are evaluated against three scientific high-performance computing applications. The proposed techniques are up to 91 times faster than a heavyweight technique which benchmarks the entire VM. It is observed that the first mode can generate ranks with over 90% and 86% accuracy for sequential and parallel execution of an application. The hybrid mode improves the correlation slightly but the first mode is sufficient for benchmarking cloud VMs.

Die Balanced Scorecard als Führungsinstrument zur Herbarbeleg-Digitalisierung

Neben circa 22.000 verschiedenen kultivierten Pflanzenarten besitzt die Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanische Museum Berlin-Dahlem (BGBM) ca. 3,8 Millionen konservierter Pflanzenbelege aus aller Welt in seinem Herbarium. Diese Herbarbelege dienen als Grundlage wissenschaftlicher Forschung. Über die Erstellung digitaler Kopien kann das Versenden des empfindlichen Materials verhindert und der Zugang für Forscher erheblich erleichtert werden. Die Prozesse und Methoden der Digitalisierung werden in Herbar Digital untersucht, um eine Senkung der Kosten zu ermöglichen. In dem vorliegenden Arbeitspapier wird der Einsatz einer Balanced Scorecard als Steuerungsinstrument der Herbarbeleg-Digitalisierung untersucht. Das Instrument misst die Zielerreichung und unterstützt so Entscheidungen der Führung. Vision und Strategie der Unternehmung werden in mehreren Perspektiven operationalisiert. Für jedes Ziel sind Indikatoren, Sollwerte, Istwerte und Maßnahmen zu definieren. Die Istwerte werden zu den Indikatoren und Zeitpunkten verdichtet und zeigen so den Zielerreichungsgrad an. In einem individuellen Dashboard werden die Ziele, Indikatoren, Zielwerte, Maßnahmen und weitere Informationen angezeigt und können kommentiert werden. Die Planwerte sind die Basis für den operativen Planungsprozess. Die Struktur sieht vor, dass die Ziel-Dashboards aller Organisationseinheiten einer Hochschule schließlich zu Sub- und Teil-Balanced Scorecards miteinander verknüpft werden können. Es ergibt sich je nach Sachverhalt eine Übersicht über die Ziele und korrespondierenden Indikatoren sowie deren Entwicklung und Maßnahmen. Dies wird am Beispiel der Herbarbeleg-Digitalisierung verdeutlicht.

Die Prozesskostenrechnung zum Kosten- und Leistungsmanagement der Herbarbeleg-Digitalisierung

Die Prozesskostenrechnung untersucht die Verteilung der Vollkosten auf die bei der Herbarbeleg-Digitalisierung anfallenden Tätigkeiten (hier exemplarisch in 2010). Außerdem stellt dieses Modell ein Instrument zum Monitoring neu eingesetzter Produkt- und Prozessinnovationen dar. Die Tätigkeiten sind in Projektkostenstellen abgegrenzt, um z. B. nach Einzel- und Gemeinkosten zu unterscheiden. Der Fokus liegt auf der Methodenentwicklung. Die Führungsaufgaben und unterstützenden Tätigkeiten sind in Bezug auf die Leistungsmenge neutral. Ihre Kosten werden auf leistungsmengeninduzierende Kerntätigkeiten umgelegt, die in sieben Phasenbereiche konsolidiert wurden. Für die untersuchten Projekte „Willdenow“ und „Global Plant Initiative“ ergaben sich jeweils Leistungs- und Kostenkennzahlen für die einzelnen Phasenbereiche. Entwicklungsbedarf des Modells besteht u. a. bei der Validität der Kostenträger, Zeichenerfassung, Kosten ehrenamtlicher Tätigkeiten, Reduktion der Komplexität und sonstiger Störungen. Die Prozesskostenrechnung ist als ein weiterführendes Instrument der Vollkostenrechnung entwickelt worden und kann auch als Deckungsbeitragsrechnung betrieben werden. Mit den Ergebnissen wird keine Kontrolle der Aufgabenwahrnehmung einzelner Mitarbeiter verfolgt.

A study of Aldred's multiple glosses to the Lindisfarne Gospels

Aldred, the glossator of the Lindisfarne Gospels, presents himself as carefully rendering the Latin lemmata in front of him, in terms of both their internal structure and meaning. His work includes a very high number of multiple glosses, which often attempt to clarify the polysemous character of a lemma or to provide additional information. This paper explores the multiple glosses including different lexemes which Aldred added to lexical lemmata in Mark’s Gospel in an attempt to establish whether there is any correlation between Aldred’s ordering practices and the frequency with which he used the interpretamenta to render those lemmata. The results of the study show some preference for placing the interpretamentum which most commonly renders the Latin lemma in first position, although Aldred’s practice is not fully consistent.

Case Management in der ambulanten gerontopsychiatrischen Versorgung

In der vorliegenden Arbeit wird ein am Strengths-Modell orientiertes Case Management-Projekt zur Prozess- und Ergebnisoptimierung der bereits bestehenden ambulanten gerontopsychiatrischen Versorgungsstruktur untersucht. Dazu arbeitete eine Krankenpflegerin mit psychiatrischer Fachausbildung in einer Berliner Sozialstation auf Basis einer professionellen Beziehung für 4-6 Wochen bei Klientinnen mit gerontopsychiatrischen Problemlagen, erstellte ein Assessment, leistete notwendige Unterstützung zunächst selbst, vermittelte gestützt auf die eigenen Erfahrungen weiterführende Dienste, leitete diese Dienste an, zog sich dann aus dem direkten Kontakt mit den Klientinnen zurück und blieb beratend für die weiterführenden Dienste verfügbar. Zur Untersuchung des Projekts wurden qualitative und quantitative Verfahren eingesetzt. Zur Beschreibung der Inhalte wurden die für jede Klientin verfasste Dokumentation und die Ergebnisse von grob strukturierten Interviews mit der Case Managerin, angelehnt an eine reduzierte Form der Methode Grounded Theory, in einem iterativen Prozess analysiert. In einem zweiten Schritt wurde dann untersucht, inwieweit die einzelnen Arbeitsinhalte des Case Managements die sozial-räumlichdingliche Umweltanpassung und Proaktivität der Klientinnen unterstützten. Die Wirkungen des Projektes auf Kognition, Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL), Instrumentelle Aktivitäten des täglichen Lebens (IADL), Stimmung sowie soziales und störendes Verhalten wurden mittels eines standardisierten Fragebogens mit einem quasi-experimentellen prospektiven Untersuchungsdesign analysiert. Zur Analyse der subjektiven Wirkung des Projektes auf Angehörige wurden in den Ergebnissen von grob strukturierten Interviews mittels eines iterativen Prozesses Themen identifiziert. Die Klientinnen (n=11) erhielten durchschnittlich 23 Stunden Case Management. Neben den typischen Case Management-Aufgaben führte die Case Managerin, basierend auf den Gewohnheiten, Interessen und Selbsteinschätzungen der Klientinnen, therapeutische und pflegerische Maßnahmen durch und unterstützte dabei die sozial-dinglichräumliche Umweltanpassung und Proaktivität der Klientinnen. Zusätzlich wurden Hauspflegerinnen von der Case Managerin individuell in der Wohnung von Klientinnen hinsichtlich der Kommunikation mit und Unterstützung der Proaktivität von Klientinnen angeleitet. Die Hauspflegerinnen führten die von der Case Managerin eingeleiteten Maßnahmen erfolgreich fort. Bei den Klientinnen zeigten sich signifikante Verbesserungen in Gedächtnis, Stimmung, IADL-Funktionen und Sozialverhalten, aber nicht in ADL-Funktionen und störendem Verhalten. Diese Verbesserungen wurden subjektiv von den Angehörigen (n=7) bestätigt. Zusätzlich empfanden Angehörige eine zeitliche aber keine psychische Entlastung. Mit diesem Projekt wurde gezeigt, dass ein zeitlich begrenztes klientenzentriertes Case Management kognitive, soziale und emotionale Funktionen von gerontopsychiatrisch Erkrankten verbessert, Angehörige zeitlich entlastet und dass Hauspflegerinnen bei entsprechender Anleitung die vom Case Management eingeleiteten Maßnahmen fortführen können. In Folgestudien mit größerem Umfang sollten diese Ergebnisse überprüft werden um dann zu entscheiden, ob dieser Ansatz geeignet ist, die ambulante gerontopsychiatrische Versorgung gemeindenah zu verbessern.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Respuesta de las células HeLa y EA.hy926 al estrés por hipoxia y radiación ionizante a través de la vía JAK/STAT y la supervivencia celular

El comportamiento biológico de las células cancerosas es influenciado por el microambiente en el que se desarrollan y en este, factores como la angiogénesis o el estímulo de agentes estresores como la hipoxia, se han considerado críticos para su evolución y manejo terapéutico. Uno de los mecanismos moleculares implicados en la respuesta celular frente a estímulos estresores es la activación de vías de señalización intracelulares; en este estudio, se evaluó el estado de la vía JAK/STAT y en ella la expresión/activación de la proteína STAT3 en la línea tumoral (HeLa) y endotelial (EA.hy926), sometidas a hipoxia física y química con mesilato de deferoxamina durante 2, 6 y 24 horas. Adicionalmente, al considerar la importancia de la hipoxia como un agente modificador de la respuesta en el manejo del cáncer utilizando radiaciones ionizantes, se construyeron curvas de supervivencia celular que permitieron evaluar el comportamiento celular frente a estos estímulos. El presente estudio resalta la importancia de la hipoxia como un estímulo que modifica la activación de la proteína STAT3 y la supervivencia de células irradiadas en las dos líneas estudiadas.

Digitisation, representation, and formalisation - Digital libraries of mathematics

One of the main tasks of the mathematical knowledge management community must surely be to enhance access to mathematics on digital systems. In this paper we present a spectrum of approaches to solving the various problems inherent in this task, arguing that a variety of approaches is both necessary and useful. The main ideas presented are about the differences between digitised mathematics, digitally represented mathematics and formalised mathematics. Each has its part to play in managing mathematical information in a connected world. Digitised material is that which is embodied in a computer file, accessible and displayable locally or globally. Represented material is digital material in which there is some structure (usually syntactic in nature) which maps to the mathematics contained in the digitised information. Formalised material is that in which both the syntax and semantics of the represented material, is automatically accessible. Given the range of mathematical information to which access is desired, and the limited resources available for managing that information, we must ensure that these resources are applied to digitise, form representations of or formalise, existing and new mathematical information in such a way as to extract the most benefit from the least expenditure of resources. We also analyse some of the various social and legal issues which surround the practical tasks.

Simulating the spatial variation of soil mineral N within fields using the model SUNDIAL

Variable rate applications of nitrogen (N) are of environmental and economic interest. Regular measurements of soil N supply are difficult to achieve practically. Therefore accurate model simulations of soil N supply might provide a practical solution for site-specific management of N. Mineral N, an estimate of N supply, was simulated by the model SUNDIAL (Simulation of Nitrogen Dynamics In Arable Land) at more than 100 locations within three arable fields in Bedfordshire, UK. The results were compared with actual measurements. The outcomes showed that the spatial patterns of the simulations of mineral N corresponded to the measurements but the range of values was underestimated.

Exploring the spatial relations between soil properties and electro-magnetic induction (EMI) and the implications for management

The relations between soil electrical conductivity (ECa) and top- and sub-soil physical properties were examined for an arable field in England. The correlation coefficients between ECa and the soil particle size fractions were large and their cross variograms showed that the coregionalization was also strong. The coregionalization was stronger for the subsoil properties than for the topsoil, the reverse to the correlation coefficients. The relations between ECa and some soil properties, such as clay and water content, appear complex and emphasize that a map of ECa cannot substitute for sampling the soil.

Co-kriging when the soil and ancillary data are not co-located

Data such as digitized aerial photographs, electrical conductivity and yield are intensive and relatively inexpensive to obtain compared with collecting soil data by sampling. If such ancillary data are co-regionalized with the soil data they should be suitable for co-kriging. The latter requires that information for both variables is co-located at several locations; this is rarely so for soil and ancillary data. To solve this problem, we have derived values for the ancillary variable at the soil sampling locations by averaging the values within a radius of 15 m, taking the nearest-neighbour value, kriging over 5 m blocks, and punctual kriging. The cross-variograms from these data with clay content and also the pseudo cross-variogram were used to co-krige to validation points and the root mean squared errors (RMSEs) were calculated. In general, the data averaged within 15m and the punctually kriged values resulted in more accurate predictions.

Exploring the spatial variation of take-all (Gaeumannomyces graminis var. tritici) for site-specific management

The fungus Gaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt), commonly known as the take-all fungus, causes damage to roots of wheat and barley that limits crop growth and causes loss of yield. There was little knowledge on the within-field spatial variation of take-all and relations with features in the growing crop, selected soil properties and spectral information from remotely sensed imagery. Geostatistical analyses showed that take-all, chlorosis and leaf area index had similar patchy distributions. Many of the spectral bands from a hyperspectral image also had similar spatial patterns to take-all and chlorosis. Relations between take-all and mineral nitrogen, elevation and pH were generally weaker.

A hierarchical distributed approach for mining molecular fragments

Recently, two approaches have been introduced that distribute the molecular fragment mining problem. The first approach applies a master/worker topology, the second approach, a completely distributed peer-to-peer system, solves the scalability problem due to the bottleneck at the master node. However, in many real world scenarios the participating computing nodes cannot communicate directly due to administrative policies such as security restrictions. Thus, potential computing power is not accessible to accelerate the mining run. To solve this shortcoming, this work introduces a hierarchical topology of computing resources, which distributes the management over several levels and adapts to the natural structure of those multi-domain architectures. The most important aspect is the load balancing scheme, which has been designed and optimized for the hierarchical structure. The approach allows dynamic aggregation of heterogenous computing resources and is applied to wide area network scenarios.