The OPIT system part I.

The OPIT program is briefly described. OPIT is a basis-set-optimising, self-consistent field, molecular orbital program for calculating properties of closed-shell ground states of atoms and molecules. A file handling technique is then put forward which enables core storage to be used efficiently in large FORTRAN scientific applications programs. Hashing and list processing techniques, of the type frequently used in writing system software and computer operating systems, are here applied to the creation of data files (integral label and value lists etc.). Files consist of a chained series of blocks which may exist in core or on backing store or both. Efficient use of core store is achieved and the processes of file deletion, file re-writing and garbage collection of unused blocks can be easily arranged. The scheme is exemplified with reference to the OPIT program. A subsequent paper will describe a job scheduling scheme for large programs of this sort.

Orthogonal persistence in Java supported by aspect- oriented programming and reflection

The persistence concern implemented as an aspect has been studied since the appearance of the Aspect-Oriented paradigm. Frequently, persistence is given as an example that can be aspectized, but until today no real world solution has applied that paradigm. Such solution should be able to enhance the programmer productivity and make the application less prone to errors. To test the viability of that concept, in a previous study we developed a prototype that implements Orthogonal Persistence as an aspect. This first version of the prototype was already fully functional with all Java types including arrays. In this work the results of our new research to overcome some limitations that we have identified on the data type abstraction and transparency in the prototype are presented. One of our goals was to avoid the Java standard idiom for genericity, based on casts, type tests and subtyping. Moreover, we also find the need to introduce some dynamic data type abilities. We consider that the Reflection is the solution to those issues. To achieve that, we have extended our prototype with a new static weaver that preprocesses the application source code in order to introduce changes to the normal behavior of the Java compiler with a new generated reflective code.

Supporting self-management: development and evaluation of a digital resource for adults with asthma

The problem: Around 300 million people worldwide have asthma and prevalence is increasing. Support for optimal self-management can be effective in improving a range of outcomes and is cost effective, but is underutilised as a treatment strategy. Supporting optimum self-management using digital technology shows promise, but how best to do this is not clear. Aim: The purpose of this project was to explore the potential role of a digital intervention in promoting optimum self-management in adults with asthma. Methods: Following the MRC Guidance on the Development and Evaluation of Complex Interventions which advocates using theory, evidence, user testing and appropriate modelling and piloting, this project had 3 phases. Phase 1: Examination of the literature to inform phases 2 and 3, using systematic review methods and focussed literature searching. Phase 2: Developing the Living Well with Asthma website. A prototype (paper-based) version of the website was developed iteratively with input from a multidisciplinary expert panel, empirical evidence from the literature (from phase 1), and potential end users via focus groups (adults with asthma and practice nurses). Implementation and behaviour change theories informed this process. The paper-based designs were converted to the website through an iterative user centred process (think aloud studies with adults with asthma). Participants considered contents, layout, and navigation. Development was agile using feedback from the think aloud sessions immediately to inform design and subsequent think aloud sessions. Phase 3: A pilot randomised controlled trial over 12 weeks to evaluate the feasibility of a Phase 3 trial of Living Well with Asthma to support self-management. Primary outcomes were 1) recruitment & retention; 2) website use; 3) Asthma Control Questionnaire (ACQ) score change from baseline; 4) Mini Asthma Quality of Life (AQLQ) score change from baseline. Secondary outcomes were patient activation, adherence, lung function, fractional exhaled nitric oxide (FeNO), generic quality of life measure (EQ-5D), medication use, prescribing and health services contacts. Results: Phase1: Demonstrated that while digital interventions show promise, with some evidence of effectiveness in certain outcomes, participants were poorly characterised, telling us little about the reach of these interventions. The interventions themselves were poorly described making drawing definitive conclusions about what worked and what did not impossible. Phase 2: The literature indicated that important aspects to cover in any self-management intervention (digital or not) included: asthma action plans, regular health professional review, trigger avoidance, psychological functioning, self-monitoring, inhaler technique, and goal setting. The website asked users to aim to be symptom free. Key behaviours targeted to achieve this include: optimising medication use (including inhaler technique); attending primary care asthma reviews; using asthma action plans; increasing physical activity levels; and stopping smoking. The website had 11 sections, plus email reminders, which promoted these behaviours. Feedback during think aloud studies was mainly positive with most changes focussing on clarification of language, order of pages and usability issues mainly relating to navigation difficulties. Phase 3: To achieve our recruitment target 5383 potential participants were invited, leading to 51 participants randomised (25 to intervention group). Age range 16-78 years; 75% female; 28% from most deprived quintile. Nineteen (76%) of the intervention group used the website for an average of 23 minutes. Non-significant improvements in favour of the intervention group observed in the ACQ score (-0.36; 95% confidence interval: -0.96, 0.23; p=0.225), and mini-AQLQ scores (0.38; -0.13, 0.89; p=0.136). A significant improvement was observed in the activity limitation domain of the mini-AQLQ (0.60; 0.05 to 1.15; p = 0.034). Secondary outcomes showed increased patient activation and reduced reliance on reliever medication. There was no significant difference in the remaining secondary outcomes. There were no adverse events. Conclusion: Living Well with Asthma has been shown to be acceptable to potential end users, and has potential for effectiveness. This intervention merits further development, and subsequent evaluation in a Phase III full scale RCT.

Improving DPA and DFA resistance of circuits using asynchronous logic

International audience

A Pyramidal Evolutionary Algorithm with Different Inter-Agent Partnering Strategies for Scheduling Problems

This paper combines the idea of a hierarchical distributed genetic algorithm with different inter-agent partnering strategies. Cascading clusters of sub-populations are built from bottom up, with higher-level sub-populations optimising larger parts of the problem. Hence higher-level sub-populations search a larger search space with a lower resolution whilst lower-level sub-populations search a smaller search space with a higher resolution. The effects of different partner selection schemes amongst the agents on solution quality are examined for two multiple-choice optimisation problems. It is shown that partnering strategies that exploit problem-specific knowledge are superior and can counter inappropriate (sub-) fitness measurements.

Challenges for a shared European countryside of uncertain future. Towards a modern community based landscape perspective

This paper addresses current changes in the highly diverse European landscape, and the way these transitions are being treated in policy and landscape management in the fragmented, heterogeneous and dynamic context of today’s Europe. It appears that intersecting driving forces are increasing the complexity of European landscapes and causing polarising developments in agricultural land use, biodiversity conservation and cultural landscape management. On the one hand, multifunctional rural landscapes, especially in peri-urban regions, provide services and functions that serve the citizens in their demand for identity, support their sense of belonging and offer opportunities for recreation and involvement in practical landscape management. On the other hand, industrial agricultural production on increasingly large farms produces food, feed, fibre and energy to serve expanding international markets with rural live ability and accessibility as a minor issue. The intermediate areas of traditionally dominant small and family farms in Europe seem to be gradually declining in profitability. The paper discusses the potential of a governance approach that can cope with the requirement of optimising land-sharing conditions and community-based landscape development, while adapting to global market conditions.

Noise Reduction Technique for a Simulation Optimisation Study

This paper reports on an attempt to apply Genetic Algorithms to the problem of optimising a complex system, through discrete event simulation (Simulation Optimisation), with a view to reducing the noise associated with such a procedure. We are applying this proposed solution approach to our application test bed, a Crossdocking distribution centre, because it provides a good representative of the random and unpredictable behaviour of complex systems i.e. automated machine random failure and the variability of manual order picker skill. It is known that there is noise in the output of discrete event simulation modelling. However, our interest focuses on the effect of noise on the evaluation of the fitness of candidate solutions within the search space, and the development of techniques to handle this noise. The unique quality of our proposed solution approach is we intend to embed a noise reduction technique in our Genetic Algorithm based optimisation procedure, in order for it to be robust enough to handle noise, efficiently estimate suitable fitness function, and produce good quality solutions with minimal computational effort.

Jednota, katolícky kalendár.

Compiler varies.

On the fly type specialization without type analysis

Les langages de programmation typés dynamiquement tels que JavaScript et Python repoussent la vérification de typage jusqu’au moment de l’exécution. Afin d’optimiser la performance de ces langages, les implémentations de machines virtuelles pour langages dynamiques doivent tenter d’éliminer les tests de typage dynamiques redondants. Cela se fait habituellement en utilisant une analyse d’inférence de types. Cependant, les analyses de ce genre sont souvent coûteuses et impliquent des compromis entre le temps de compilation et la précision des résultats obtenus. Ceci a conduit à la conception d’architectures de VM de plus en plus complexes. Nous proposons le versionnement paresseux de blocs de base, une technique de compilation à la volée simple qui élimine efficacement les tests de typage dynamiques redondants sur les chemins d’exécution critiques. Cette nouvelle approche génère paresseusement des versions spécialisées des blocs de base tout en propageant de l’information de typage contextualisée. Notre technique ne nécessite pas l’utilisation d’analyses de programme coûteuses, n’est pas contrainte par les limitations de précision des analyses d’inférence de types traditionnelles et évite la complexité des techniques d’optimisation spéculatives. Trois extensions sont apportées au versionnement de blocs de base afin de lui donner des capacités d’optimisation interprocédurale. Une première extension lui donne la possibilité de joindre des informations de typage aux propriétés des objets et aux variables globales. Puis, la spécialisation de points d’entrée lui permet de passer de l’information de typage des fonctions appellantes aux fonctions appellées. Finalement, la spécialisation des continuations d’appels permet de transmettre le type des valeurs de retour des fonctions appellées aux appellants sans coût dynamique. Nous démontrons empiriquement que ces extensions permettent au versionnement de blocs de base d’éliminer plus de tests de typage dynamiques que toute analyse d’inférence de typage statique.

Partnering Strategies for Fitness Evaluation in a Pyramidal Evolutionary Algorithm

This paper combines the idea of a hierarchical distributed genetic algorithm with different inter-agent partnering strategies. Cascading clusters of sub-populations are built from bottom up, with higher-level sub-populations optimising larger parts of the problem. Hence higher-level sub-populations search a larger search space with a lower resolution whilst lower-level sub-populations search a smaller search space with a higher resolution. The effects of different partner selection schemes for (sub-)fitness evaluation purposes are examined for two multiple-choice optimisation problems. It is shown that random partnering strategies perform best by providing better sampling and more diversity.

A Pyramidal Evolutionary Algorithm with Different Inter-Agent Partnering Strategies for Scheduling Problems

This paper combines the idea of a hierarchical distributed genetic algorithm with different inter-agent partnering strategies. Cascading clusters of sub-populations are built from bottom up, with higher-level sub-populations optimising larger parts of the problem. Hence higher-level sub-populations search a larger search space with a lower resolution whilst lower-level sub-populations search a smaller search space with a higher resolution. The effects of different partner selection schemes amongst the agents on solution quality are examined for two multiple-choice optimisation problems. It is shown that partnering strategies that exploit problem-specific knowledge are superior and can counter inappropriate (sub-) fitness measurements.

A Pyramidal Genetic Algorithm for Multiple-Choice Problems

This paper combines the idea of a hierarchical distributed genetic algorithm with different inter-agent partnering strategies. Cascading clusters of sub-populations are built from bottom up, with higher-level sub-populations optimising larger parts of the problem. Hence, higher-level sub-populations search a larger search space with a lower resolution whilst lower-level sub-populations search a smaller search space with a higher resolution. The effects of different partner selection schemes amongst the agents on solution quality are examined for two multiple-choice optimisation problems. It is shown that partnering strategies that exploit problem-specific knowledge are superior and can counter inappropriate (sub-) fitness measurements.

Multi-Agent Simulation and Management Practices

Intelligent agents offer a new and exciting way of understanding the world of work. Agent-Based Simulation (ABS), one way of using intelligent agents, carries great potential for progressing our understanding of management practices and how they link to retail performance. We have developed simulation models based on research by a multi-disciplinary team of economists, work psychologists and computer scientists. We will discuss our experiences of implementing these concepts working with a well-known retail department store. There is no doubt that management practices are linked to the performance of an organisation (Reynolds et al., 2005; Wall & Wood, 2005). Best practices have been developed, but when it comes down to the actual application of these guidelines considerable ambiguity remains regarding their effectiveness within particular contexts (Siebers et al., forthcoming a). Most Operational Research (OR) methods can only be used as analysis tools once management practices have been implemented. Often they are not very useful for giving answers to speculative ‘what-if’ questions, particularly when one is interested in the development of the system over time rather than just the state of the system at a certain point in time. Simulation can be used to analyse the operation of dynamic and stochastic systems. ABS is particularly useful when complex interactions between system entities exist, such as autonomous decision making or negotiation. In an ABS model the researcher explicitly describes the decision process of simulated actors at the micro level. Structures emerge at the macro level as a result of the actions of the agents and their interactions with other agents and the environment. We will show how ABS experiments can deal with testing and optimising management practices such as training, empowerment or teamwork. Hence, questions such as “will staff setting their own break times improve performance?” can be investigated.

Supercomputación gráfica aplicada al análisis de imágenes cerebrales con niftyreg

Abstract: Medical image processing in general and brain image processing in particular are computationally intensive tasks. Luckily, their use can be liberalized by means of techniques such as GPU programming. In this article we study NiftyReg, a brain image processing library with a GPU implementation using CUDA, and analyse different possible ways of further optimising the existing codes. We will focus on fully using the memory hierarchy and on exploiting the computational power of the CPU. The ideas that lead us towards the different attempts to change and optimize the code will be shown as hypotheses, which we will then test empirically using the results obtained from running the application. Finally, for each set of related optimizations we will study the validity of the obtained results in terms of both performance and the accuracy of the resulting images.

Nichtmedikamentöse Sekundärprävention der koronaren Herzkrankheit (KHK)

Hintergrund: Die koronare Herzkrankheit (KHK) ist eine häufige und potenziell tödliche Erkrankung mit einer Lebenszeitprävalenz von über 20%. Allein in Deutschland wird die Zahl der durch die ischämische Herzerkrankung und des akuten Myokardinfarkts jährlich verursachten Todesfälle auf etwa 140.000 geschätzt. Ein Zusammenhang eng mit dem Lebensstil verbundener Risikofaktoren mit Auftreten und Prognose der KHK ist nachgewiesen. Durch Maßnahmen der nichtmedikamentösen Sekundärprävention wird versucht, diese Risikofaktoren positiv zu verändern sowie die KHK im Gegensatz zu palliativen interventionellen Therapiestrategien kausal zu behandeln. Zur Wirksamkeit der nichtmedikamentösen sekundärpräventiven Maßnahmen liegt eine ganze Reihe von Einzelstudien und -untersuchungen vor, eine systematische Analyse, die die Evidenz aller hauptsächlich angewandten Sekundärpräventionsstrategien zusammenfasst, fehlt unseres Wissens nach bislang jedoch. Auch eine Auswertung vorhandener Studien zur Kosten-Effektivität der Maßnahmen ist hierbei zu integieren. Fragestellung: Ziel dieses HTA-Berichts (HTA=Health Technology Assessment) ist die Erstellung einer umfassenden Übersicht der aktuellen Literatur zu nichtmedikamentösen Sekundärpräventionsmaßnahmen in der Behandlung der KHK, um diese Maßnahmen und deren Komponenten bezüglich ihrer medizinischen Wirksamkeit sowie Wirtschaftlichkeit zu beurteilen. Weiterhin sollen die ethischen, sozialen und rechtlichen Aspekte der nichtmedikamentösen Sekundärprävention und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den deutschen Versorgungsalltag untersucht werden. Methodik: Relevante Publikationen werden über eine strukturierte und hochsensitive Datenbankrecherche sowie mittels Handrecherche identifiziert. Die Literaturrecherche wird in vier Einzelsuchen zu medizinischen, gesundheitsökonomischen, ethischen und juristischen Themen am 18.09.2008 durchgeführt und erstreckt sich über die vergangenen fünf Jahre. Die methodische Qualität der Publikationen wird von jeweils zwei unabhängigen Gutachtern unter Beachtung von Kriterien der evidenzbasierten Medizin (EbM) systematisch geprüft. Ergebnisse: Von insgesamt 9.074 Treffern erfüllen 43 medizinische Publikationen die Selektionskriterien, mit einem Nachbeobachtungszeitraum zwischen zwölf und 120 Monaten. Insgesamt ist die Studienqualität zufriedenstellend, allerdings berichtet nur ca. die Hälfte der Studien differenziert die Gesamtmortalität, während die übrigen Studien andere Outcomemaße verwenden. Die Wirksamkeit einzelner Sekundärpräventionsmaßnahmen stellt sich als sehr heterogen dar. Insgesamt kann langfristig eine Reduktion der kardialen sowie der Gesamtmortalität und der Häufigkeit kardialer Ereignisse sowie eine Erhöhung der Lebensqualität beobachtet werden. Vor allem für trainingsbasierte und multimodale Interventionen ist eine effektive Reduktion der Mortalität zu beobachten, während psychosoziale Interventionen besonders in Bezug auf eine Erhöhung der Lebensqualität effektiv zu sein scheinen. Für die ökonomischen Auswertungen werden 26 Publikationen identifiziert, die von ihrer Themenstellung und Studienart dem hier betrachteten Kontext zugeordnet werden können. Insgesamt kann festgestellt werden, dass sich die Studienlage zur multimodalen Rehabilitation sowohl bezüglich ihrer Menge als auch Qualität der Analysen besser darstellt, als dies für Evaluationen von Einzelmaßnahmen beobachtet werden kann. Die internationale Literatur bestätigt den multimodalen Ansätzen dabei zwar ein gutes Verhältnis von Kosten und Effektivität, untersucht jedoch nahezu ausschließlich ambulante oder häuslichbasierte Maßnahmen. Die Auswertung der Studien, die einzelne sich mit präventiven Maßnahmen in Hinblick auf ihre Kosten-Effektivität beschäftigen, ergibt lediglich positive Tendenzen für Interventionen der Raucherentwöhnung und des körperlichen Trainings. Im Hinblick auf psychosoziale Maßnahmen sowie auch die Ernährungsumstellung können aufgrund der unzureichenden Studienlage jedoch keine Aussagen über die Kosten-Effektivität getroffen werden. Insgesamt werden im Rahmen der Betrachtung sozialer Aspekte der nichtmedikamentösen Sekundärprävention elf Publikationen einbezogen. Die relativ neuen Studien bestätigen, dass Patienten mit niedrigem sozioökonomischen Status insgesamt schlechtere Ausgangsbedingungen und demnach einen spezifischen Bedarf an rehabilitativer Unterstützung haben. Gleichzeitig sind sich die Forscher jedoch uneinig, ob gerade diese Patientengruppe relativ häufiger oder seltener an den Rehabilitationsmaßnahmen teilnimmt. Bezüglich der Barrieren, die Patienten von der Teilnahme an den präventiven Maßnahmen abhalten, werden psychologische Faktoren, physische Einschränkungen aber auch gesellschaftliche und systemisch-orientierte Einflüsse genannt. Diskussion: Nichtmedikamentöse Sekundärpräventionsmaßnahmen sind sicher und in der Lage eine Reduktion der Mortalität sowie der Häufigkeit kardialer Ereignisse zu erzielen sowie die Lebensqualität zu erhöhen. Da nur wenige der methodisch verlässlichen Studien Teilnehmer über einen längeren Zeitraum von mindestens 60 Monaten nachverfolgen, müssen Aussagen über die Nachhaltigkeit als limitiert angesehen werden. Verlässliche Angaben in Bezug auf relevante Patientensubgruppen lassen sich nur sehr eingeschränkt machen ebenso wie im Hinblick auf die vergleichende Beurteilung verschiedener Maßnahmen der Sekundärprävention, da diese von eingeschlossenen Studien nur unzureichend erforscht wurden. Zukünftige methodisch verlässliche Studien sind notwendig, um diese Fragestellungen zu untersuchen und zu beantworten. Bezogen auf die Kosten-Effektivität nichtmedikamentöser sekundärpräventiver Maßnahmen kann aus den internationalen Studien eine insgesamt positive Aussage zusammengefasst werden. Einschränkungen dieser resultieren jedoch zum einen aus den Besonderheiten des deutschen Systems der stationären Rehabilitationsangebote, zum anderen aus den qualitativ mangelhaften Evaluationen der Einzelmaßnahmen. Studien mit dem Ziel der Bewertung der Kosten-Effektivität stationärer Rehabilitationsangebote sind ebenso erforderlich wie auch qualitativ hochwertige Untersuchungen einzeln erbrachter Präventionsmaßnahmen. Aus sozialer Perspektive sollte insbesondere untersucht werden, welche Patientengruppe aus welchen Gründen von einer Teilnahme an Rehabilitations- bzw. präventiven Maßnahmen absieht und wie diesen Argumenten begegnet werden könnte. Schlussfolgerung: Nichtmedikamentöse sekundärpräventive Maßnahmen sind in der Lage eine Reduktion der Mortalität und der Häufigkeit kardialer Ereignisse zu erzielen sowie die Lebensqualität zu erhöhen. Eine Stärkung des Stellenwerts nichtmedikamentöser Maßnahmen der Sekundärprävention erscheint vor diesem Hintergrund notwendig. Auch kann für einige Interventionen ein angemessenes Verhältnis von Effektivität und Kosten angenommen werden. Es besteht allerdings nach wie vor erheblicher Forschungsbedarf bezüglich der Wirksamkeitsbeurteilung nichtmedikamentöser Maßnahmen der Sekundärprävention in wichtigen Patientensubgruppen und der Effizienz zahlreicher angebotener Programme. Darüber hinaus ist weitere Forschung notwendig, um die Nachhaltigkeit der Maßnahmen und Gründe für die Nichtinanspruchnahme detailliert zu untersuchen. Vor allem gilt es jedoch den Versorgungsalltag in Deutschland, wie er sich für Ärzte, Patienten und weitere Akteure des Gesundheitswesens darstellt, zu untersuchen und den heutigen Stellenwert nichtmedikamentöser Maßnahmen aufzuzeigen.