Mistreatment in Distributed Caching Groups: Causes and Implications

Although cooperation generally increases the amount of resources available to a community of nodes, thus improving individual and collective performance, it also allows for the appearance of potential mistreatment problems through the exposition of one node’s resources to others. We study such concerns by considering a group of independent, rational, self-aware nodes that cooperate using on-line caching algorithms, where the exposed resource is the storage of each node. Motivated by content networking applications – including web caching, CDNs, and P2P – this paper extends our previous work on the off-line version of the problem, which was limited to object replication and was conducted under a game-theoretic framework. We identify and investigate two causes of mistreatment: (1) cache state interactions (due to the cooperative servicing of requests) and (2) the adoption of a common scheme for cache replacement/redirection/admission policies. Using analytic models, numerical solutions of these models, as well as simulation experiments, we show that online cooperation schemes using caching are fairly robust to mistreatment caused by state interactions. When this becomes possible, the interaction through the exchange of miss-streams has to be very intense, making it feasible for the mistreated nodes to detect and react to the exploitation. This robustness ceases to exist when nodes fetch and store objects in response to remote requests, i.e., when they operate as Level-2 caches (or proxies) for other nodes. Regarding mistreatment due to a common scheme, we show that this can easily take place when the “outlier” characteristics of some of the nodes get overlooked. This finding underscores the importance of allowing cooperative caching nodes the flexibility of choosing from a diverse set of schemes to fit the peculiarities of individual nodes. To that end, we outline an emulation-based framework for the development of mistreatment-resilient distributed selfish caching schemes.

Distributed Selfish Coaching

Although cooperation generally increases the amount of resources available to a community of nodes, thus improving individual and collective performance, it also allows for the appearance of potential mistreatment problems through the exposition of one node's resources to others. We study such concerns by considering a group of independent, rational, self-aware nodes that cooperate using on-line caching algorithms, where the exposed resource is the storage at each node. Motivated by content networking applications -- including web caching, CDNs, and P2P -- this paper extends our previous work on the on-line version of the problem, which was conducted under a game-theoretic framework, and limited to object replication. We identify and investigate two causes of mistreatment: (1) cache state interactions (due to the cooperative servicing of requests) and (2) the adoption of a common scheme for cache management policies. Using analytic models, numerical solutions of these models, as well as simulation experiments, we show that on-line cooperation schemes using caching are fairly robust to mistreatment caused by state interactions. To appear in a substantial manner, the interaction through the exchange of miss-streams has to be very intense, making it feasible for the mistreated nodes to detect and react to exploitation. This robustness ceases to exist when nodes fetch and store objects in response to remote requests, i.e., when they operate as Level-2 caches (or proxies) for other nodes. Regarding mistreatment due to a common scheme, we show that this can easily take place when the "outlier" characteristics of some of the nodes get overlooked. This finding underscores the importance of allowing cooperative caching nodes the flexibility of choosing from a diverse set of schemes to fit the peculiarities of individual nodes. To that end, we outline an emulation-based framework for the development of mistreatment-resilient distributed selfish caching schemes. Our framework utilizes a simple control-theoretic approach to dynamically parameterize the cache management scheme. We show performance evaluation results that quantify the benefits from instantiating such a framework, which could be substantial under skewed demand profiles.

Trust, leadership and economic necessity in post-compulsory education

Trust is a complex concept that has increasingly been debated in academic research (Kramer and Tyler, 1996). Research on 'trust and leadership' (Caldwell and Hayes, 2007) has suggested, unsurprisingly, that leadership behaviours influence 'follower' perceptions of leaders' trustworthiness. The development of 'ethical stewardship' amongst leaders may foster high trust situations (Caldwell, Hayes, Karri and Bernal, 2008), yet studies on the erosion of teacher professionalism in UK post-compulsory education have highlighted the distrust that arguably accompanies 'new managerialism', performativity and surveillance within a climate of economic rationalisation established by recent deterministic skills-focused government agendas for education (Avis, 2003; Codd, 1999, Deem, 2004, DFES, 2006). Given the shift from community to commercialism identified by Collinson and Collinson (2005) in a global economic environment characterised by uncertainty and rapid change, trust is, simultaneously, increasingly important and progressively both more fragile and limited in a post compulsory education sector dominated by skills-based targets and inspection demands. Building on such prior studies, this conference paper reports on the analysis of findings from a 2007-8 funded research study on 'trust and leadership' carried out in post-compulsory education. The research project collected and analysed case study interview and survey data from the lifelong learning sector, including selected tertiary, further and higher education (FE and HE) institutions. We interviewed 18 UK respondents from HE and FE, including principals, middle managers, first line managers, lecturers and researchers, supplementing and cross-checking this with a small number of survey responses (11) on 'trust and leadership' and a larger number (241) of survey responses on more generalised leadership issues in post-compulsory education. A range of facilitators and enablers of trust and their relationship to leadership were identified and investigated. The research analysed the ways in which interviewees defined the concept of 'trust' and the extent to which they identified that trust was a mediating factor affecting leadership and organisational performance. Prior literature indicates that trust involves a psychological state in which, despite dependency, risk and vulnerability, trustors have some degree of confident expectation that trustees will behave in benevolent rather than detrimental ways. The project confirmed the views of prior researchers (Mayer, Davis and Schoorman, 1995) that, since trust inevitably involves potential betrayal, estimations of leadership 'trustworthiness' are based on followers' cognitive and affective perceptions of the reliability, competence, benevolence and reputation of leaders. During the course of the interviews it also became clear that some interviewees were being managed in more or less transaction-focused, performative, audit-dominated cultures in which trust was not regarded as particularly important: while 'cautious trust' existed, collegiality flourished only marginally in small teams. Economic necessity and survival were key factors influencing leadership and employee behaviours, while an increasing distance was reported between senior managers and their staff. The paper reflects on the nature of the public sector leadership and management environment in post-compulsory education reported by interviewees and survey respondents. Leadership behaviours to build trust are recommended, including effective communication, honesty, integrity, authenticity, reliability and openness. It was generally felt that building trust was difficult in an educational environment largely determined by economic necessity and performativity. Yet, despite this, the researchers did identify a number of examples of high trust leadership situations that are worthy of emulation.

Modification of Fluorescent Photoinduced Electron Transfer (PET) Sensors/Switches To Produce Molecular Photo-Ionic Triode Action

The fluorophore-spacer₁-receptor₁-spacer₂-receptor₂ system (where receptor₂ alone is photoredox-inactive) shows ionically tunable proton-induced fluorescence off-on switching, which is reminiscent of thermionic triode behavior. This also represents a new extension to modular switch systems based on photoinduced electron transfer (PET) towards the emulation of analogue electronic devices.

Information Gathering and Processing with Fluorescent Molecules

Molecular information gathering and processing – a young field of applied chemistry - is undergoing good growth. The progress is occurring both in terms of conceptual development and in terms of the strengthening of older concepts with new examples. This review critically surveys these two broad avenues. We consider some cases where molecules emulate one of the building blocks of electronic logic gates. We then examine molecular emulation of various Boolean logic gates carrying one, two or three inputs. Some single-input gates are popular information gathering devices. Special systems, such as ‘lab-on-a-molecule’ and molecular keypad locks, also receive attention. A situation deviating from the Boolean blueprint is also discussed. Some pointers are offered for maintaining the upward curve of the field.

Metallosupramolecular Materials for Electronic Applications: Molecular Boolean Computation

It is an exciting era for molecular computation because molecular logic gates are being pushed in new directions. The use of sulfur rather than the commonplace nitrogen as the key receptor atom in metal ion sensors is one of these directions; plant cells coming within the jurisdiction of fluorescent molecular thermometers is another, combining photochromism with voltammetry for molecular electronics is yet another. Two-input logic gates benefit from old ideas such as rectifying bilayer electrodes, cyclodextrin-enhanced room-temperature phosphorescence, steric hindrance, the polymerase chain reaction, charge transfer absorption of donor–acceptor complexes and lectin–glycocluster interactions. Furthermore, the concept of photo-uncaging enables rational ways of concatenating logic gates. Computational concepts are also applied to potential cancer theranostics and to the selective monitoring of neurotransmitters in situ. Higher numbers of inputs are also accommodated with the concept of functional integration of gates, where complex input–output patterns are sought out and analysed. Molecular emulation of computational components such as demultiplexers and parity generators/checkers are achieved in related ways. Complexity of another order is tackled with molecular edge detection routines.

Evaluating fault tolerance on asymmetric multicore systems-on-chip using iso-metrics

The end of Dennard scaling has promoted low power consumption into a firstorder concern for computing systems. However, conventional power conservation schemes such as voltage and frequency scaling are reaching their limits when used in performance-constrained environments. New technologies are required to break the power wall while sustaining performance on future processors. Low-power embedded processors and near-threshold voltage computing (NTVC) have been proposed as viable solutions to tackle the power wall in future computing systems. Unfortunately, these technologies may also compromise per-core performance and, in the case of NTVC, xreliability. These limitations would make them unsuitable for HPC systems and datacenters. In order to demonstrate that emerging low-power processing technologies can effectively replace conventional technologies, this study relies on ARM’s big.LITTLE processors as both an actual and emulation platform, and state-of-the-art implementations of the CG solver. For NTVC in particular, the paper describes how efficient algorithm-based fault tolerance schemes preserve the power and energy benefits of very low voltage operation.

Emulação de um motor de combustão interna através de um acionamento eletromecânico de velocidade variável utilizando um motor de indução trifásico

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Controller implementation using analog reconfigurable hardware (FPAA)

This Thesis has the main target to make a research about FPAA/dpASPs devices and technologies applied to control systems. These devices provide easy way to emulate analog circuits that can be reconfigurable by programming tools from manufactures and in case of dpASPs are able to be dynamically reconfigurable on the fly. It is described different kinds of technologies commercially available and also academic projects from researcher groups. These technologies are very recent and are in ramp up development to achieve a level of flexibility and integration to penetrate more easily the market. As occurs with CPLD/FPGAs, the FPAA/dpASPs technologies have the target to increase the productivity, reducing the development time and make easier future hardware reconfigurations reducing the costs. FPAA/dpAsps still have some limitations comparing with the classic analog circuits due to lower working frequencies and emulation of complex circuits that require more components inside the integrated circuit. However, they have great advantages in sensor signal condition, filter circuits and control systems. This thesis focuses practical implementations of these technologies to control system PID controllers. The result of the experiments confirms the efficacy of FPAA/dpASPs on signal condition and control systems.

L'hagiographie pataphysique : enjeux de l'ethos dans les Vies de Saints du Calendrier

RÉSUMÉ Forme littéraire développée dès les débuts du IVe siècle, l’hagiographie, plus tard sanctionnée par l’Église catholique romaine, se déploie avec tout le rituel et le décorum requis par le genre institué, dévoilant les modalités du savoir et du croire qui la distingue. Cette forme fixe fut réactivée, contre toute attente, dans une somme étoffée durant la seconde moitié du XXe siècle par le Collège de ‘Pataphysique, aréopage de philosophes, littérateurs et plasticiens, qui n’est pas un conclave d’excentriques, pas davantage qu’un nouvel « isme », mais une institution qui résolument emblématise la Science. Ce réemploi générique de l’hagiographie est caractérisé par une hétérogénéité bien peu canonique s’inscrivant dans une continuité problématique par rapport au sous-texte. Une première traversée du Calendrier inviterait à croire à une entreprise parodique et iconoclaste. La parodie, qui est aussi une imitation, pose un problème de visée. Le second degré de Gérard Genette implique deux grands régimes discursifs : le sérieux (le sérieux proprement dit et le satirique) et le ludique. Ces régimes nous ont été utiles pour arrimer la question de l’humour. Il y a là en somme deux possibilités, soit la parodie sérieuse conduisant à ridiculiser l’hagiographie et le Calendrier des Saints qui seraient sérieusement visés, néantisés, tournés en dérision; soit la parodie ludique, à portée nulle, simple jeu, farce farfelue, « pour rire ». Or, nous avons tenté de démontrer dans ce mémoire que, même s’il y a lieu d’avancer des arguments en faveur de l’un et de l’autre type de parodie, le partage ne fonctionne pas, précisément peut-être parce qu’il est possible de montrer à la fois que c’est sérieux et pas sérieux. Dans un troisième temps, on peut aussi faire la démonstration que le pas-sérieux est sérieux. Les jeux de mots, d’homophonie n’engagent-ils pas le Verbe? L’imitation impossible ne réfléchit-elle pas les imitabile de la Sainte Église? La situation énonciatrice tributaire de l’hagiographie pataphysique est non différentiable d’un souci de didactisme qui place la composante moralisatrice au centre des enjeux discursifs. Elle induit de ce fait des attentes en matière d’ethos consistant à mettre au même diapason une représentation sociale de l’énonciateur et une représentation intradiscursive au ton didactique. Elle adjoint un autre ton, savant celui-là, érudit, qui vient défaire la belle convergence et fait disjoncter la rhétorique du genre. Cette rhétoricité problématique de l’hagiographie pataphysique a été abordée sous l’angle de l’ethos. L’ethos est l’instance de validation par laquelle nous renvoyons non pas au caractère de l’orateur, mais, suivant en cela Dominique Maingueneau, au type de parole engendrée par le discours et qui, en retour, rend ce discours crédible. Que devient cette instance lorsque la visée persuasive du discours est remise en question, que l’ethos se démultiplie de façon hétérogène sans véritablement assurer la cohésion du propos ni garantir sa portée? La parodie posant incidemment un problème de visée, est-ce du côté d’un ethos parodique que se trouve la réponse? Il nous a convenu de mesurer, d’articuler, de déplacer cette postulation. Nous nous sommes saisi, pour les besoins de notre argumentation, d’une discipline historiquement lourde d’investissement théorique, soit la rhétorique. Celle-ci constitue à la fois une méthode de composition d’un discours reposant sur des lieux susceptibles de susciter l’adhésion et l’émulation de l’énonciataire et une méthode d’analyse. Guidé par une définition étendue du texte, traversant les littératures non narrative et narrative, il nous a importé enfin de restituer la pratique cymbaliste à partir d’un corpus qui est resté l’apanage du « seul » pataphysicien. Nous nous sommes ainsi situé dans l’horizon plus global de la réceptivité d’un discours qui évacue l’idéologique, qui jamais ne se laisse saisir tout à fait, ni enferrer par le fétiche du sens au profit des potentialités qu’il recèle, et cela à partir d’axiomes arbitraires soumis à l’unique exigence de cohérence interne.

Espace urbain et identité : l’imaginaire de la ville comme symptôme de la crise identitaire dans l’oeuvre d’Orhan Pamuk

Istanbul est pour Pamuk ce que Paris est pour Baudelaire : une source inépuisable d’inspiration et de spleen. Or, si le poète est davantage conscient de ses états d’âme, le romancier turc le plus lu des deux côtés du Bosphore ne sait pas toujours que tout discours sur le monde extérieur est un discours sur lui-même. Dans un premier temps, il se complait dans l’hüzün, ce sentiment collectif et généralisé de mélancolie, apparemment intrinsèque à la ville et ses ruines, traces tangibles de la décadence d’un grand empire dont les héritiers peinent à se relever. Il n’en est pourtant rien, car, au fur à mesure que Pamuk suit les traces des écrivains et artistes étrangers de passage à Istanbul, il s’aperçoit que l’apparente mélancolie des ruines n’est qu’une strate parmi d’autres, c’est-à-dire glissante, malléable et fluide, tout dépend de l’emplacement et du point de vue de l’observateur, dans une ville palimpseste qui cache dans ses entrailles toutes les altérités. En suivant les traces de l’altérité, Pamuk découvre la nature hétérogène de sa ville et de lui-même et s’aperçoit que la mélancolie collective est fabriquée de toutes pièces par un certain récit socio-politique et une certaine classe sociale. En effet, c’est en traquant les reflets de son double que le romancier prend soudainement conscience du caractère fuyant de sa propre subjectivité, mais aussi de celui du monde et des autres. Si tel est le cas, l’espace urbain qui préoccupe et obsède Pamuk n’est qu’un reflet de son esprit et l’accès à la présence pleine s’avère une illusion. Comme si, l’inquiétante étrangeté de son inconscient, en lui dévoilant le côté insaisissable du monde et du soi, l’encourageait à remettre en cause un certain nombre d’opinions acquises, non seulement à l’intérieur de sa propre culture, mais aussi dans la culture de son double européen. Car si tout est fluide et malléable, il n’y a pas raison de ne pas tout questionner, incluant la tradition et la politique, cette dernière faisant de lui, « une personne bien plus politique, sérieuse et responsable que je ne le suis et ne souhaitais l’être ». Ainsi, Istanbul, souvenir d’une ville questionne le rapport entre la subjectivité et les strates hétérogènes d’Istanbul, pour aboutir à un constat déconstructiviste : tout n’est que bricolage et substitut du sens là où il brille par son absence. S’il brille par son absence, il en est de même loin d’Istanbul, dans une maison périphérique appelée La Maison du Silence à l’intérieur de laquelle les personnages soliloques et par moments muets, se questionnent sur le rapport entre la tradition et la modernité, le centre et la périphérie, l’Occident et l’Orient, sans oublier le caractère destructeur et éphémère du temps, mais aussi de l’espace. Et enfin, Le Musée de l’Innoncence, cette oeuvre magistrale où l’amour joue (en apparence seulement) le rôle principal, n’est en fait que l’étrange aboutissement de la quête obsessessive et narcissique du personnage principal vers un autre espace-temps, quelque part entre la réalité et la fiction, entre l’Est et l’Ouest, entre la tradition et la modernité, cet entre-deux qui campe indéniablement Pamuk parmi les meilleurs romanciers postmodernes de notre époque. Or, pour y parvenir, il faut au préalable un bouc-émissaire qui, dans le cas de Pamuk, représente presque toujours la figure du féminin.

Les Néerlandais en exemple : l’image des Néerlandais dans les écrits religieux français portant sur les Antilles et la Côte Sauvage sud-américaine au XVIIe siècle

Cette étude se penche sur les représentations des Néerlandais véhiculées par les chroniques missionnaires écrites par les religieux français de passage aux Antilles et sur la Côte Sauvage sud-américaine au XVIIe siècle et au début du XVIIIe siècle. En repérant et en analysant l’évolution de ces représentations, il appert que l’altérité néerlandaise était, entre 1640 et 1670, l’altérité européenne que les chroniqueurs religieux mettaient avantageusement de l’avant comme modèle de réussite économique et colonial pour modeler l’entreprise de colonisation française aux Antilles. C’est notamment le cas des écrits du dominicain Jean-Baptiste du Tertre (1654, 1667-1671), missionnaire bien au fait de l’altérité néerlandaise. Cependant, avec la marginalisation de la présence néerlandaise dans les Petites Antilles à la fin du xviie siècle, l’examen de la chronique de Jean-Baptiste Labat (1722) révèle que l’altérité néerlandaise a été remplacée par l’altérité anglaise lorsqu’il s’agit de proposer un modèle de réussite économique et colonial aux Français.

Ambitions stratégiques indiennes et dérives perceptuelles : la rivalité sino-indienne contemporaine

Ce mémoire vise la compréhension du mécanisme des choix stratégiques de l’Inde en fonction de la menace perçue de la Chine. Selon une logique réaliste néoclassique, l’étude de l’effet des contraintes systémiques et domestiques présente un paradoxe dans les volontés stratégiques indiennes. L’Inde est soumise à la pression systémique de la montée de la Chine dans un monde post-Guerre froide qui la verrouille dans sa position traditionnellement défensive, alors que sa volonté de projection de la puissance guidée par sa perception, ses idées et sa culture stratégique la porte à adopter une position plus offensive. L’Inde perçoit la menace chinoise de manière dissonante avec l’orientation stratégique chinoi-se. Elle se concentre ainsi sur des signaux et des indices particuliers afin de justifier cette me-nace perçue. C’est pourquoi l’ambiguïté du langage diplomatique de la Chine envers l’Arunachal Pradesh et de sa présence dans l’océan Indien engendre un accroissement de la menace chinoise et une réponse plus agressive conséquemment. La réponse stratégique in-dienne doit s’adapter aux changements de la puissance relative de la Chine. N’ayant pas les capacités relatives suffisantes, l’Inde choisit une stratégie située entre une émulation dans une logique de poursuite aux armements afin de maintenir la parité technologique et un engage-ment afin de désamorcer la rivalité et éviter une réaction chinoise pré-emptive. La culture stratégique de l’Inde traditionnellement défensive se transforme vers une position offensive sous l’effet du nation building du nationalisme hindou. Les préférences stratégiques indiennes agressives s’illustrent principalement dans le choc multidirectionnel des sphères d’influence sino-indiennes en Asie.

CAC controlled services sharing a link with connectionless data services in an ATM network: a performance evaluation study

In the B-ISDN there is a provision for four classes of services, all of them supported by a single transport network (the ATM network). Three of these services, the connected oriented (CO) ones, permit connection access control (CAC) but the fourth, the connectionless oriented (CLO) one, does not. Therefore, when CLO service and CO services have to share the same ATM link, a conflict may arise. This is because a bandwidth allocation to obtain maximum statistical gain can damage the contracted ATM quality of service (QOS); and vice versa, in order to guarantee the contracted QOS, the statistical gain have to be sacrificed. The paper presents a performance evaluation study of the influence of the CLO service on a CO service (a circuit emulation service or a variable bit-rate service) when sharing the same link

Emulating AOGCM results using simple climate models

Three simple climate models (SCMs) are calibrated using simulations from atmosphere ocean general circulation models (AOGCMs). In addition to using two conventional SCMs, results from a third simpler model developed specifically for this study are obtained. An easy to implement and comprehensive iterative procedure is applied that optimises the SCM emulation of global-mean surface temperature and total ocean heat content, and, if available in the SCM, of surface temperature over land, over the ocean and in both hemispheres, and of the global-mean ocean temperature profile. The method gives best-fit estimates as well as uncertainty intervals for the different SCM parameters. For the calibration, AOGCM simulations with two different types of forcing scenarios are used: pulse forcing simulations performed with 2 AOGCMs and gradually changing forcing simulations from 15 AOGCMs obtained within the framework of the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The method is found to work well. For all possible combinations of SCMs and AOGCMs the emulation of AOGCM results could be improved. The obtained SCM parameters depend both on the AOGCM data and the type of forcing scenario. SCMs with a poor representation of the atmosphere thermal inertia are better able to emulate AOGCM results from gradually changing forcing than from pulse forcing simulations. Correct simultaneous emulation of both atmospheric temperatures and the ocean temperature profile by the SCMs strongly depends on the representation of the temperature gradient between the atmosphere and the mixed layer. Introducing climate sensitivities that are dependent on the forcing mechanism in the SCMs allows the emulation of AOGCM responses to carbon dioxide and solar insolation forcings equally well. Also, some SCM parameters are found to be very insensitive to the fitting, and the reduction of their uncertainty through the fitting procedure is only marginal, while other parameters change considerably. The very simple SCM is found to reproduce the AOGCM results as well as the other two comparably more sophisticated SCMs.