Real time fault injection using a modified debugging infrastructure

Dependability is a critical factor in computer systems, requiring high quality validation & verification procedures in the development stage. At the same time, digital devices are getting smaller and access to their internal signals and registers is increasingly complex, requiring innovative debugging methodologies. To address this issue, most recent microprocessors include an on-chip debug (OCD) infrastructure to facilitate common debugging operations. This paper proposes an enhanced OCD infrastructure with the objective of supporting the verification of fault-tolerant mechanisms through fault injection campaigns. This upgraded on-chip debug and fault injection (OCD-FI) infrastructure provides an efficient fault injection mechanism with improved capabilities and dynamic behavior. Preliminary results show that this solution provides flexibility in terms of fault triggering and allows high speed real-time fault injection in memory elements

Real time fault injection using enhanced OCD -- a performance analysis

Fault injection is frequently used for the verification and validation of dependable systems. When targeting real time microprocessor based systems the process becomes significantly more complex. This paper proposes two complementary solutions to improve real time fault injection campaign execution, both in terms of performance and capabilities. The methodology is based on the use of the on-chip debug mechanisms present in modern electronic devices. The main objective is the injection of faults in microprocessor memory elements with minimum delay and intrusiveness. Different configurations were implemented and compared in terms of performance gain and logic overhead.

Using NEXUS compliant debuggers for real time fault injection on microprocessors

As electronic devices get smaller and more complex, dependability assurance is becoming fundamental for many mission critical computer based systems. This paper presents a case study on the possibility of using the on-chip debug infrastructures present in most current microprocessors to execute real time fault injection campaigns. The proposed methodology is based on a debugger customized for fault injection and designed for maximum flexibility, and consists of injecting bit-flip type faults on memory elements without modifying or halting the target application. The debugger design is easily portable and applicable to different architectures, providing a flexible and efficient mechanism for verifying and validating fault tolerant components.

A Dobragem em Portugal: novos paradigmas na tradução audiovisual

En un país acostumbrado a una cultura en que domina el subtitulado, se ha podido observar, en la última década, una incremento de productos audiovisuales doblados tanto para cine como para televisión. El fenómeno del doblaje, aún poco conocido y estudiado, podrá llevar a un cambio de actitudes y de hábitos del público portugués. La necesidad de observar y analizar el doblaje en Portugal, así como la voluntad de comprender este fenómeno constituyen la bases de esta tesis, como resultado concreto de una investigación llevada a cabo en el ámbito de los Estudios de Traducción Audiovisual, con vista a la obtención del grado académico de Doctor en Traducción y Paratraducción, otorgado por la Universidad de Vigo. El presente trabajo tiene como punto de partida el macrocontexto de la Traducción Audiovisual, pero se focaliza en el doblaje y, secuencialmente, en la realidad del doblaje en Portugal y en el doblaje de productos infanto-juveniles, incidiendo sobre el humor como un microcosmo relevante, debido a su especificidad en términos lingüísticos y culturales para la observación de este fenómeno. Se comprende la Traducción Audiovisual como mediación lingüística, cultural y semiótica centrada en un producto – el texto audiovisual. Este es el resultado de la acción combinatoria de signos verbales, visuales y auditivos. Cada uno transporta un sentido único e insustituible para la comunicación, ganando nuevos significados en las varias combinaciones creadas por esos mismos signos. Este polimorfismo semiótico se concretiza a través de la conjugación singular y exclusiva de todos los elementos verbales y no verbales, consistiendo en algo más que una suma de factores. Es un nuevo texto que se construye en un momento y en un espacio determinados.En este contexto, sobresale un fenómeno que está ganando más relevancia como modalidad traductora en la televisión portuguesa: la aceptación “inconsciente” del doblaje, ya que los programas doblados con imagen real se están imponiendo gradualmente y el público infanto-juvenil tiene una mayor apetencia por estos productos, contribuyendo así en un consumo creciente del doblaje. Asistiendo a este cambio en los comportamientos, se cuestiona si estaremos frente a un nuevo tipo de espectador, más receptivo al doblaje, una vez que las nuevas generaciones, acostumbradas desde edad temprana a ver programas doblados, pueden cambiar sus preferencias y hábitos televisivos, adoptando una actitud más positiva hacia el doblaje. De esta manera, se considera la hipótesis de que el consumo masivo de productos audiovisuales doblados por los jóvenes actuales llevará a la aceptación del doblaje como medio preferencial de acceso al texto audiovisual, lato senso en el futuro. En este sentido y con el propósito de comprender y describir el fenómeno del doblaje en Portugal, conviene analizar varios aspectos, principalmente los de la oferta de productos audiovisuales doblados, del proceso técnico y profesional, de las preferencias de los receptores, del producto y de la traducción. Desde una perspectiva histórica, en la génesis de la opción por subtitular los productos audiovisuales extranjeros en Portugal, habría un intento de desincentivar el consumo de películas extranjeras y de impulsar la distribución de la producción nacional, que se adecuaba más a los valores del régimen de Salazar. Aún después del cambio de régimen, los subtítulos se mantuvieron como modalidad traductora dominante, que resulta de un proceso de habituación y aculturación que puede explicar el mantenimiento de las preferencias del público portugués durante décadas. Sin embargo, en Portugal se ha asistido al aumento gradual de la oferta televisiva y fílmica, sobre todo desde la introducción de los canales privados de señal abierta y por suscripción. La observación y contabilización de la oferta elevisiva reveló un número significativo de productos audiovisuales doblados en Portugal, dirigidos hacia los segmentos etarios más jóvenes. La hegemonía del doblaje con relación a los subtítulos, en lo que se refiere a la traducción de los productos infanto-juveniles extranjeros, condujo a un incremento del consumo de programas infanto-juveniles doblados. Ante esto y debido a la utilización del doblaje, se constató el dominio de la lengua portuguesa en la programación infanto-juvenil, lo que disminuye el contacto de este público con las lenguas extranjeras. Así se comprobó una tendencia a ampliar el ámbito de acción del doblaje en las emisiones televisivas, respondiendo a las cuotas de lengua portuguesa en la televisión en Portugal. Se imponía así ir remontarse hasta el origen del producto final y comprender cómo funciona el proceso técnico del doblaje. Para eso viví in loco la experiencia de la grabación en estudio, entrevisté personalmente y por correo electrónico a los profesionales del área, vi y analicé documentos de vídeo emitidos en la televisión y en Internet sobre esta actividad profesional. De la observación llevada a cabo en el terreno, se comprobó que el proceso de doblaje en Portugal es, sobre todo, una cadena secuencial de profesionales, que pasa por la intervención de distintos agentes en el texto doblado, no siendo únicamente responsabilidad del traductor. La versión final se somete a la manipulación lingüística de los directores de doblaje, a la adaptación sonora de los técnicos de sonido y a la interpretación de los actores, No se pudo comprobar el grado de responsabilidad de cada interviniente, dado que no fue posible acceder a las primeras versiones traducidas Se ha demostrado que el traductor es uno entre muchos agentes en el proceso técnico y que su intervención termina cuando entrega el texto traducido al director de doblaje. Considerando que en Portugal son los niños y los jóvenes los principales destinatarios del doblaje, se comprobó el perfil heterogéneo de este público, delimitado por franjas etarias y caracterizado por la especificidad de sus competencias lingüísticas, culturales y cognitivas, así como por la inexperiencia vivencial. Este hecho propicia la adopción del doblaje modalidad traductora preferencial para este segmento etario. Se confirmó, como resultado de la observación empírica efectuada, que la tipología de los programas televisivos infanto-juveniles en Portugal es poco diversificada y algo repetitiva, con gran prevalencia de la animación sobre la imagen real. Sin embargo, esta investigación reveló la existencia de un nuevo tipo de formato televisivo, con elevado potencial investigativo y que modificó los hábitos y las costumbres del público infanto-juvenil: las teencoms. Esta nueva tipología televisiva, compuesta por secuencias cortas de historias, por un ritmo acelerado de la acción y un discurso dotado de estructuras discursivas sencillas con un enfoque humorístico de fácil comprensión y asimilación por los espectadores más jóvenes, se emite doblada, contrariamente a la práctica imperante en Portugal de utilizar subtítulos en los programas extranjeros. Después de describir cómo ocurre y se materializa este fenómeno, hace falta comprender el porqué de este cambio de actitud. El doblaje de programas infanto-juveniles puede contener ‘ingredientes’ atractivos que cautivan a este nuevo público, haciéndolo una práctica natural y apetecible. Se cuestiona si los consumidores de programas infanto-juveniles doblados aceptan esta modalidad de TAV (Traducción Audiovisual) como natural e invisible, ya que estos presentan coherencia funcional y, así, garantizan niveles elevados de satisfacción. En este sentido, importa comprender cuáles son los factores de atracción y comprobar la eficacia del producto doblado. Uno de esos factores es el humor, como lo demuestra la cantidad de productos audiovisuales cómicos en Portugal destinados a las franjas etarias más jóvenes. Con relación a la traducción de textos humorísticos, dos ideas figuran en varios estudios: la dificultad en traducir el humor debido a las características lingüístico-culturales de cada comunidad, y la necesidad de recurrir a estrategias funcionalistas para que la comunidad pueda ser replicada en el producto audiovisual doblado. De la misma manera, considero que, por su subjetividad, la transferencia interlingüística del humor parece realmente una de las áreas más complejas para el traductor. Pero desde la óptica del investigador, se reveló como un objeto de análisis productivo y revelador del fenómeno del doblaje.

ECG-based biometrics: A real time classification approach

Behavioral biometrics is one of the areas with growing interest within the biosignal research community. A recent trend in the field is ECG-based biometrics, where electrocardiographic (ECG) signals are used as input to the biometric system. Previous work has shown this to be a promising trait, with the potential to serve as a good complement to other existing, and already more established modalities, due to its intrinsic characteristics. In this paper, we propose a system for ECG biometrics centered on signals acquired at the subject's hand. Our work is based on a previously developed custom, non-intrusive sensing apparatus for data acquisition at the hands, and involved the pre-processing of the ECG signals, and evaluation of two classification approaches targeted at real-time or near real-time applications. Preliminary results show that this system leads to competitive results both for authentication and identification, and further validate the potential of ECG signals as a complementary modality in the toolbox of the biometric system designer.

Real-time fault injection using enhanced on-chip debug infrastructures

The rapid increase in the use of microprocessor-based systems in critical areas, where failures imply risks to human lives, to the environment or to expensive equipment, significantly increased the need for dependable systems, able to detect, tolerate and eventually correct faults. The verification and validation of such systems is frequently performed via fault injection, using various forms and techniques. However, as electronic devices get smaller and more complex, controllability and observability issues, and sometimes real time constraints, make it harder to apply most conventional fault injection techniques. This paper proposes a fault injection environment and a scalable methodology to assist the execution of real-time fault injection campaigns, providing enhanced performance and capabilities. Our proposed solutions are based on the use of common and customized on-chip debug (OCD) mechanisms, present in many modern electronic devices, with the main objective of enabling the insertion of faults in microprocessor memory elements with minimum delay and intrusiveness. Different configurations were implemented starting from basic Components Off-The-Shelf (COTS) microprocessors, equipped with real-time OCD infrastructures, to improved solutions based on modified interfaces, and dedicated OCD circuitry that enhance fault injection capabilities and performance. All methodologies and configurations were evaluated and compared concerning performance gain and silicon overhead.

Redes de Petri reactivas e hierárquicas - integração de formalismos no projecto de sistemas reactivos de tempo-real

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica, especialidade de Sistemas Digitais, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Real time manufacturing systems simulator

A área da simulação computacional teve um rápido crescimento desde o seu apareciment, sendo actualmente uma das ciências de gestão e de investigação operacional mais utilizadas. O seu princípio baseia-se na replicação da operação de processos ou sistemas ao longo de períodos de tempo, tornando-se assim uma metodologia indispensável para a resolução de variados problemas do mundo real, independentemente da sua complexidade. Das inúmeras áreas de aplicação, nos mais diversos campos, a que mais se destaca é a utilização em sistemas de produção, onde o leque de aplicações disponível é muito vasto. A sua aplicação tem vindo a ser utilizada para solucionar problemas em sistemas de produção, uma vez que permite às empresas ajustar e planear de uma maneira rápida, eficaz e ponderada as suas operações e os seus sistemas, permitindo assim uma rápida adaptação das mesmas às constantes mudanças das necessidades da economia global. As aplicações e packages de simulação têm seguindo as tendências tecnológicas pelo que é notório o recurso a tecnologias orientadas a objectos para o desenvolvimento das mesmas. Este estudo baseou-se, numa primeira fase, na recolha de informação de suporte aos conceitos de modelação e simulação, bem como a respectiva aplicação a sistemas de produção em tempo real. Posteriormente centralizou-se no desenvolvimento de um protótipo de uma aplicação de simulação de ambientes de fabrico em tempo real. O desenvolvimento desta ferramenta teve em vista eventuais fins pedagógicos e uma utilização a nível académico, sendo esta capaz de simular um modelo de um sistema de produção, estando também dotada de animação. Sem deixar de parte a possibilidade de integração de outros módulos ou, até mesmo, em outras plataformas, houve ainda a preocupação acrescida de que a sua implementação recorresse a metodologias de desenvolvimento orientadas a objectos.

Real time mobile system for support in firefighting environments

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A framework for fault tolerant real time systems based on reconfigurable FPGAs

To increase the amount of logic available to the users in SRAM-based FPGAs, manufacturers are using nanometric technologies to boost logic density and reduce costs, making its use more attractive. However, these technological improvements also make FPGAs particularly vulnerable to configuration memory bit-flips caused by power fluctuations, strong electromagnetic fields and radiation. This issue is particularly sensitive because of the increasing amount of configuration memory cells needed to define their functionality. A short survey of the most recent publications is presented to support the options assumed during the definition of a framework for implementing circuits immune to bit-flips induction mechanisms in memory cells, based on a customized redundant infrastructure and on a detection-and-fix controller.

A modified debugging infrastructure to assist real time fault injection campaigns

Fault injection is frequently used for the verification and validation of the fault tolerant features of microprocessors. This paper proposes the modification of a common on-chip debugging (OCD) infrastructure to add fault injection capabilities and improve performance. The proposed solution imposes a very low logic overhead and provides a flexible and efficient mechanism for the execution of fault injection campaigns, being applicable to different target system architectures.

A self-healing real-time system based on run-time self-reconfiguration

The new generations of SRAM-based FPGA (field programmable gate array) devices are the preferred choice for the implementation of reconfigurable computing platforms intended to accelerate processing in real-time systems. However, FPGA's vulnerability to hard and soft errors is a major weakness to robust configurable system design. In this paper, a novel built-in self-healing (BISH) methodology, based on run-time self-reconfiguration, is proposed. A soft microprocessor core implemented in the FPGA is responsible for the management and execution of all the BISH procedures. Fault detection and diagnosis is followed by repairing actions, taking advantage of the dynamic reconfiguration features offered by new FPGA families. Meanwhile, modular redundancy assures that the system still works correctly

A Interpretação In Situ e a Interpretação Remota Realização e Análise Científica de um Conjunto de Estudos Experimentais

Tese de Douturamento

Gestão integrada de ativos num contexto real

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Manutenção

Lugar, Espaço e Geografia - Do Real ao Virtual na Sociedade do Conhecimento

As alterações sociais, culturais, tecnológicas ou puramente virtuais a que se assiste são indiscutíveis e, porventura, irreversíveis. O ritmo da evolução tecnológica não permite pausas. A crescente densidade das redes e a velocidade dos fluxos de informação fazem aumentar a complexidade da análise, contrastando com uma diminuição dos tempos de resposta. Observa-se uma dinâmica cada vez mais acentuada no processo de transição entre a informação e o conhecimento, acelerando os inputs que influenciam ou dominam as práticas sociais, políticas e simbólicas da vida. Este artigo analisa conceitos como “informação” e “conhecimento” e outros, mais geográficos, como “lugar” e “espaço”; e de que forma pode a sua dinâmica influenciar o território, que deixa de ser (apenas) real para passar a ser, também, virtual. A Sociedade do Conhecimento surge a partir da Sociedade da Informação, num contexto evolucional da cadeia de valor “dado-informação-conhecimento-sabedoria” e onde o elevado potencial tecnológico extravasa as noções tradicionais da Geografia. Para ajudar a compreender as mutações observadas no território, explicando as suas causas e consequências surge a Geografia da Sociedade do Conhecimento, um ramo da Geografia vocacionado para a análise do desenvolvimento sócio-económico da sociedade moderna.