A User-Centric Perspective on Parallel Programming with Focus on OpenMP

The process of developing software that takes advantage of multiple processors is commonly referred to as parallel programming. For various reasons, this process is much harder than the sequential case. For decades, parallel programming has been a problem for a small niche only: engineers working on parallelizing mostly numerical applications in High Performance Computing. This has changed with the advent of multi-core processors in mainstream computer architectures. Parallel programming in our days becomes a problem for a much larger group of developers. The main objective of this thesis was to find ways to make parallel programming easier for them. Different aims were identified in order to reach the objective: research the state of the art of parallel programming today, improve the education of software developers about the topic, and provide programmers with powerful abstractions to make their work easier. To reach these aims, several key steps were taken. To start with, a survey was conducted among parallel programmers to find out about the state of the art. More than 250 people participated, yielding results about the parallel programming systems and languages in use, as well as about common problems with these systems. Furthermore, a study was conducted in university classes on parallel programming. It resulted in a list of frequently made mistakes that were analyzed and used to create a programmers' checklist to avoid them in the future. For programmers' education, an online resource was setup to collect experiences and knowledge in the field of parallel programming - called the Parawiki. Another key step in this direction was the creation of the Thinking Parallel weblog, where more than 50.000 readers to date have read essays on the topic. For the third aim (powerful abstractions), it was decided to concentrate on one parallel programming system: OpenMP. Its ease of use and high level of abstraction were the most important reasons for this decision. Two different research directions were pursued. The first one resulted in a parallel library called AthenaMP. It contains so-called generic components, derived from design patterns for parallel programming. These include functionality to enhance the locks provided by OpenMP, to perform operations on large amounts of data (data-parallel programming), and to enable the implementation of irregular algorithms using task pools. AthenaMP itself serves a triple role: the components are well-documented and can be used directly in programs, it enables developers to study the source code and learn from it, and it is possible for compiler writers to use it as a testing ground for their OpenMP compilers. The second research direction was targeted at changing the OpenMP specification to make the system more powerful. The main contributions here were a proposal to enable thread-cancellation and a proposal to avoid busy waiting. Both were implemented in a research compiler, shown to be useful in example applications, and proposed to the OpenMP Language Committee.

Mathematical modelling in mathematics education and instruction

This paper aims at giving a concise survey of the present state-of-the-art of mathematical modelling in mathematics education and instruction. It will consist of four parts. In part 1, some basic concepts relevant to the topic will be clarified and, in particular, mathematical modelling will be defined in a broad, comprehensive sense. Part 2 will review arguments for the inclusion of modelling in mathematics teaching at schools and universities, and identify certain schools of thought within mathematics education. Part 3 will describe the role of modelling in present mathematics curricula and in everyday teaching practice. Some obstacles for mathematical modelling in the classroom will be analysed, as well as the opportunities and risks of computer usage. In part 4, selected materials and resources for teaching mathematical modelling, developed in the last few years in America, Australia and Europe, will be presented. The examples will demonstrate many promising directions of development.

Biological Photonic Crystals: Diatoms

The aim of this work was to produce a variety of fluorescent diatom cell wall material as a basis for spectroscopic investigations of the influence of the photonic structure on the emission of an incorporated laser dye. This goal was achieved by the method of in vivo-fluorochromation, in which the fluorescence dyes are incorporated by the diatom cells during cell wall formation. Several fluorescent dyes (mostly rhodamines) known as strong laser dyes, were tested for a possible application within this method. The results of this work show that half of the tested rhodamines can be applied for an in vivo-fluorochromation of diatom cells. For a successful incorporation into the diatom cell wall, a relatively low toxicity to diatom cells is necessary. Replacement of the carbon acid function at the carboxyphenyl ring of the rhodamine by a methyl or ethylester function showed to convert a rhodamine of relatively low toxicity to a rhodamine leading to severe lethal effects within the cells. In contrast to their carbon acid forms, which posses a net neutral charge of the molecule, rhodamine esters exhibit a net positive charge. The enhanced toxicological effects seem to be due to an increased accumulation of positive charged rhodamines within the mitochondria, an increased hydrophobicity due to the attachment of an alkyl substituent, an increased retention time of the dyes within the mitochondria and a therefore stronger negative effect on the mitochondrial membrane bound energy processes of the diatom cell. Therefore rhodamines with a positive net charge deriving from a methyl or ethylester function at the carboxy phenyl ring instead of a carbon acid substituent showed not to be suitable for long-term investigations/ biomineralization studies of diatoms. Investigations performed on diatom species of different orders showed that rhodamine 19, rhodamine B, and rhodamine 101 can presumably be successfully applied for in vivo-fluorochromation to all diatom species. The results obtained here can help to find further laser dyes for an in vivo-fluorochromation of diatom cells and therefore for the production of fluorescent nanostructural elements for a detailed optical investigation of the diatom cell wall. First optical measurements performed on in vivo-fluorochromated cell walls did not give any hints concerning the photonic structure of the diatom cell. Cell wall parts with different nanostructural elements were investigated and by comparison of the obtained fluorescence emission spectra, no special features that might derive from photonic structural effects could be observed. Results concerning the concentration dependent shifts within the emission spectra, as well as the decrease of fluorescence intensity of the stained cell wall structures with increasing dye concentration, depict that several effects occurring by interaction of the molecules within the cell wall can have an impact on the technical application of fluorescent cell walls. It can be assumed that the investigation of the photonic crystal behaviour and the possibility to achieve laser action within the diatom cell wall can be hampered by molecular interactions. The results give hints to prevent such obstacles. Comparison of the recent findings and state of the art of in vivo-fluorochromation of diatom cell wall material, make clear that the here presented results are of importance and can offer a considerable contribution to the development and establishment of new biosilification markers, for diatoms as well as for other biosilifying organisms.

Dye-sensitized solar cells based on perylene derivatives

The oil price rises more and more, and the world energy consumption is projected to expand by 50 percent from 2005 to 2030. Nowadays intensive research is focused on the development of alternative energies. Among them, there are dye-sensitized nanocrystalline solar cells (DSSCs) “the third generation solar cells”. The latter have gained attention during the last decade and are currently subject of intense research in the framework of renewable energies as a low-cost photovoltaic. At present DSSCs with ruthenium based dyes exhibit highest efficiencies (ca 11%). The objective of the present work is to fabricate, characterize and improve the performance of DSSCs based on metal free dyes as sensitizers, especially on perylene derivatives. The work begins by a general introduction to the photovoltaics and dye-sensitized solar cells, such as the operating principles and the characteristics of the DSSCs. Chapter 2 and 3 discuss the state of the art of sensitizers used in DSSCs, present the compounds used as sensitizer in the present work and illustrate practical issues of experimental techniques and device preparation. A comparative study of electrolyte-DSSCs based on P1, P4, P7, P8, P9, and P10 are presented in chapter 4. Experimental results show that the dye structure plays a crucial role in the performance of the devices. The dye based on the spiro-concept (bipolar spiro compound) exhibited a higher efficiency than the non-spiro compounds. The presence of tert-butylpyridine as additive in the electrolyte was found to increase the open circuit voltage and simultaneously decrease the efficiency. The presence of lithium ions in the electrolyte increases both output current and the efficiency. The sensitivity of the dye to cations contained in the electrolyte was investigated in the chapter 5. FT-IR and UV-Vis were used to investigate the in-situ coordination of the cation to the adsorbed dye in the working devices. The open-circuit voltage was found to depend on the number of coordination sites in the dye. P1 with most coordination sites has shown the lowest potential drop, opposite to P7, which is less sensitive to cations in the working cells. A strategy to improve the dye adsorption onto the TiO2 surface, and thus the light harvesting efficiency of the photoanode by UV treatment, is presented in chapter 6. The treatment of the TiO2 film with UV light generates hydroxyl groups and renders the TiO2 surface more and more hydrophilic. The treated TiO2 surface reacts readily with the acid anhydride group of the dye that acts as an anchoring group and improves the dye adsorption. The short-circuit current density and the efficiency of the electrolyte-based dye cells was considerably improved by the UV treatment of the TiO2 film. Solid-state dye-sensitized solar cells (SSDs) based on spiro-MeOTAD (used as hole transport material) are studied in chapter 7. The efficiency of SSDs was globally found to be lower than that of electrolyte-based solar cells. That was due to poor pore filling of the dye-loaded TiO2 film by the spin-coated spiro-MeOTAD and to the significantly slower charge transport in the spiro-MeOTAD compared to the electrolyte redox mediator. However, the presence of the donor moieties in P1 that are structurally similar to spiro-MeOTAD was found to improve the wettability of the P1-loaded TiO2 film. As a consequence the performance of the P1-based solid-state cells is better compared to the cells based on non-spiro compounds.

Statistical modeling on coordinates

This paper is a first draft of the principle of statistical modelling on coordinates. Several causes —which would be long to detail—have led to this situation close to the deadline for submitting papers to CODAWORK’03. The main of them is the fast development of the approach along the last months, which let appear previous drafts as obsolete. The present paper contains the essential parts of the state of the art of this approach from my point of view. I would like to acknowledge many clarifying discussions with the group of people working in this field in Girona, Barcelona, Carrick Castle, Firenze, Berlin, G¨ottingen, and Freiberg. They have given a lot of suggestions and ideas. Nevertheless, there might be still errors or unclear aspects which are exclusively my fault. I hope this contribution serves as a basis for further discussions and new developments

La propaganda política gráfica como un elemento que influye en la conformación del Nacionalsocialismo alemán entre los años de 1920 a 1940

Durante el transcurso de la historia de los pueblos, el ser humano ha sido el actor de incesantes batallas por imponer su cosmovisión a otros. En este proceso por lograr su objetivo, ha desarrollado diferentes estrategias y métodos de persuasión que le han permitido adaptar el entorno a su manera. Uno de estos métodos ha sido la propaganda política, la cual ha sido utilizada por regímenes, sociedades e individuos para transformar y consolidar su posición. La presente monografía pretende dar un primer acercamiento a la manera como un régimen político puede ir adaptando una sociedad determinada. Concretamente, este trabajo busca mostrar cómo a partir de un análisis de la propaganda política gráfica, el Nacionalsocialismo Alemán pudo durante dos décadas (1920 -1940) conformar, instaurar y adaptar la sociedad alemana a una nueva realidad política y sociocultural, dando origen al periodo conocido como Tercer Reich.

Análisis de las representaciones sociales de la oposición política en los discursos de Álvaro

El discurso político como mecanismo de persuasión y creador de consenso se ha convertido en algunos contextos, en un eficiente instrumento de violencia estructural que a través de una configuración negativa de las representaciones cognitivas de la disidencia, ha permitido aniquilar simbólicamente a la oposición política generando graves distorsiones en las democracias. Un Análisis Crítico del Discurso de las estrategias comunicativas de Álvaro Uribe Vélez y de Hugo Chávez Frías permite identificar las consecuencias de la criminalización cognitiva de la oposición y sus impactos tanto a nivel institucional como de las mismas estructuras sociales en las democracias colombiana y venezolana. ¿Que valor tiene el consenso democrático donde el disenso es prohibido? y mas aún, ¿Que sucede cuando los gobiernos y las sociedades democráticas entre la opción de tolerar o aniquilar, elijen la segunda como respuesta a los elementos disidentes?

Ética sexual y estética de la existencia en la antigua Grecia. Aproximaciones para una reflexión sobre la homosexualidad desde Michel Foucault

Esta tesis estudia el conjunto de valores que llevaron a que la relación erótica entre hombres se constituyera en el foco principal de reflexión en la ética sexual griega. También intenta responder cuál es la propuesta de Michel Foucault respecto a la experiencia de la homosexualidad hoy.

Implementación del modelo toc “Black Penguin S.A.S”

La teoría de restricciones, más conocida como TOC, es una herramienta que permite el diagnóstico empresarial, identificando causas y efectos que afectan a la misma; en el desarrollo de esta tesis se realiza un diagnóstico TOC de la empresa BLACK PENGUIN S.A.S en el cual se considera la parte financiera donde se calculan y examinan las cuentas en términos TOC con medidores que ayudan a determinar las falencias en que incurre la empresa en su proceso productivo y de gestión administrativa, posteriormente se realiza una identificación de los efectos indeseables( EIDEs ) y las nubes de problema encontradas en la empresa, para de esta forma elaborar el árbol de realidad actual, y conocer el estado del arte de la organización. El desarrollo de diferentes análisis estratégicos como la cadena de valor y el análisis matricial servirán como punto de referencia para el desarrollo del Mejoramiento En Ambiente T.O.C.

Perfil logístico de Colombia

El presente documento ofrece un estudio del perfil logístico de Colombia con la finalidad de dar a conocer el estado de arte de las ciudades, puertos e infraestructura principal para facilitar la toma de decisiones de los empresarios. Para el desarrollo de este trabajo se determinaron a partir de un análisis competitivo del país; las principales ciudades y puertos; logrando establecer un inventario de maquinaria y equipo e infraestructura logística; enmarcados en retos ya establecidos en las políticas públicas.

Condiciones de trabajo saludables. Análisis de los estudios realizados en Colombia y Europa en el periodo 2002-2012

INTRODUCCIÓN. El presente trabajo explora las condiciones de trabajo saludables más frecuentemente estudiadas en Colombia y Europa en el período 2002 a 2012. OBJETIVO. Este trabajo busca definir los avances en investigación de las condiciones de trabajo saludables que presentaron Colombia y Europa en el período 2002 a 2012, a través de: el análisis del concepto de salud en el trabajo desde diferentes enfoques e investigaciones; el análisis los modelos sobre condiciones saludables en el trabajo; así como la revisión, consolidación y análisis documental alrededor del estado del arte de la investigación sobre los aspectos relacionados con las condiciones psicosociales del trabajo. METODO. Investigación documental, a través de la búsqueda en base de datos y posterior consolidación, sistematización y análisis de la literatura científica que evaluaban aspectos relacionados con las condiciones de trabajo saludable, en Colombia y Europa, durante el período 2002-2012. RESULTADOS. En la revisión documental se encontró que la implementación de ambientes saludables a nivel organizacional es un esfuerzo y compromiso de los empresarios, los trabajadores y la sociedad para mejorar el bienestar de las personas en el trabajo que representa una responsabilidad social empresarial, así como una ventaja competitiva sostenible en el sector económico. De igual manera, se resalta el avance que presenta Europa y España en el desarrollo de estudios nacionales de las condiciones detrabajo saludables frente a Colombia que aún no ha tenido investigaciones de representatividad nacional.

El arte de los videojuegos: una filosofía de las ficciones digitales interactivas de masas

Ciertos videojuegos hoy en día, a parte de ser objetos culturales reconocidos en la cultura digital, brindan una experiencia estética que desde la filosofía del arte debe ser analizada. El presente texto investiga a fondo sobre la naturaleza y un posible status artístico de algunos videojuegos "candidatos", siguiendo las teorías de reconocimiento según criterios de los objetos del arte planteada por Dutton y Gaut.

Los conceptos de salud financiera, riesgo y epidemiología en los estados financieros de las compañías del sector de extracción de petróleo crudo y gas natural en Colombia

El presente proyecto tiene como objeto identificar cuáles son los conceptos de salud, enfermedad, epidemiología y riesgo aplicables a las empresas del sector de extracción de petróleo y gas natural en Colombia. Dado, el bajo nivel de predicción de los análisis financieros tradicionales y su insuficiencia, en términos de inversión y toma de decisiones a largo plazo, además de no considerar variables como el riesgo y las expectativas de futuro, surge la necesidad de abordar diferentes perspectivas y modelos integradores. Esta apreciación es pertinente dentro del sector de extracción de petróleo y gas natural, debido a la creciente inversión extranjera que ha reportado, US$2.862 millones en el 2010, cifra mayor a diez veces su valor en el año 2003. Así pues, se podrían desarrollar modelos multi-dimensional, con base en los conceptos de salud financiera, epidemiológicos y estadísticos. El termino de salud y su adopción en el sector empresarial, resulta útil y mantiene una coherencia conceptual, evidenciando una presencia de diferentes subsistemas o factores interactuantes e interconectados. Es necesario mencionar también, que un modelo multidimensional (multi-stage) debe tener en cuenta el riesgo y el análisis epidemiológico ha demostrado ser útil al momento de determinarlo e integrarlo en el sistema junto a otros conceptos, como la razón de riesgo y riesgo relativo. Esto se analizará mediante un estudio teórico-conceptual, que complementa un estudio previo, para contribuir al proyecto de finanzas corporativas de la línea de investigación en Gerencia.

Estrategia organizacional y su relación con la adopción de prácticas saludables

Las organizaciones asumen en el mundo en el que vivimos el reto de transformarse permanentemente para evolucionar y prolongarse en el tiempo, y una alternativa es a través de actividades dirigidas hacia los distintos grupos de interés y hacia la propia organización. Es así, como surge el interés de realizar este estudio analizando la estrategia, desde los conceptos de algunos pensadores representativos, las tipologías y modelos existentes, así como el concepto de organizaciones saludables, las cuales a través de prácticas saludables logran llevar a cabo acciones dirigidas hacia el bienestar de los empleados, el medio ambiente, proveedores, compradores, y la comunidad. Con el propósito de establecer la relación existente entre las prácticas saludables y la estrategia empresarial, se tienen en cuenta algunos estudios académicos y empíricos relacionados con la aplicación de las prácticas saludables para contribuir a la estrategia de la organización. Para estudiar dicha relación, se llevó a cabo un trabajo de campo en una empresa de salud tomando como muestra a 134 empleados de la organización. Los resultados arrojados señalan que tres de las cuatro prácticas saludables, a saber: plan de desarrollo, empleados, medio ambiente, no poseen una relación significativa con la estrategia, siendo la práctica referente a la comunidad, proveedores y compradores la más relacionada con ésta. Resulta importante continuar con otras investigaciones acerca del tema, con el fin de seguir analizando cómo las prácticas saludables están o no relacionadas con la estrategia de la organización.

Análisis de la política comercial de Singapur como estrategia de la política exterior en la Asociación de Naciones del Sudeste Asiático (ASEAN) y el Foro de Cooperación Económico Asia-Pacífico (APEC). Periodo 1998-2009

Análisis de la política exterior de Singapur y cómo está determinada por las políticas comerciales del país. Analiza cómo la participación en una organización internacional y un foro económico benefician al desarrollo económico del país.