A Kernel Interleaved Scheduling Method for Streaming Applications on Soft-core Vector Processors

Massively parallel networks of highly efficient, high performance Single Instruction Multiple Data (SIMD) processors have been shown to enable FPGA-based implementation of real-time signal processing applications with performance and
cost comparable to dedicated hardware architectures. This is achieved by exploiting simple datapath units with deep processing pipelines. However, these architectures are highly susceptible to pipeline bubbles resulting from data and control hazards; the only way to mitigate against these is manual interleaving of
application tasks on each datapath, since no suitable automated interleaving approach exists. In this paper we describe a new automated integrated mapping/scheduling approach to map algorithm tasks to processors and a new low-complexity list scheduling technique to generate the interleaved schedules. When applied to a spatial Fixed-Complexity Sphere Decoding (FSD) detector
for next-generation Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems, the resulting schedules achieve real-time performance for IEEE 802.11n systems on a network of 16-way SIMD processors on FPGA, enable better performance/complexity balance than current approaches and produce results comparable to handcrafted implementations.

Combining environmental and medical datasets to explore potential associations between environmental factors and health: Policy implications for human health risk assessments

This review paper discusses the use of Tellus and Tellus Border soil and stream geochemistry data to investigate the relationship between medical data and naturally occurring background levels of potentially toxic elements (PTEs) such as heavy metals in soils and water. The research hypothesis is that long-term low level oral exposure of PTEs via soil and water may result in cumulative exposures that may act as risk factors for progressive diseases including cancer and chronic kidney disease. A number of public policy implications for regional human health risk assessments, public health policy and education are also explored alongside the argument for better integration of multiple data sets to enhance ongoing medical and social research. This work presents a partnership between the School of Geography, Archaeology and Palaeoecology, Northern Ireland Cancer Registry, Queen’s University Belfast, and the nephrology (kidney medicine) research group.

Software defined FFT architecture for IEEE 802.11ac

The upcoming IEEE 802.11ac standard boosts the throughput of previous IEEE 802.11n by adding wider 80 MHz and 160 MHz channels with up to 8 antennas (versus 40 MHz channel and 4 antennas in 802.11n). This necessitates new 1-8 stream 256/512-point Fast Fourier Transform (FFT) / inverse FFT (IFFT) processing with 80/160 MSample/s throughput. Although there are abundant related work, they all fail to meet the requirements of IEEE 802.11ac FFT/IFFT on point size, throughput and multiple data streams at the same time. This paper proposes the first software defined FFT/IFFT architecture as a solution. By making use of a customised soft stream processor on FPGA, we show how a software defined FFT architecture can meet all the requirements of IEEE 802.11ac with low cost and high resource efficiency. When compared with dedicated Xilinx FFT core, our implementation exhibits only one third of the resources also up to three times of resource efficiency.

Numerical techniques for modeling Doppler ultrasound spectra systems

Evaluation of blood-flow Doppler ultrasound spectral content is currently performed on clinical diagnosis. Since mean frequency and bandwidth spectral parameters are determinants on the quantification of stenotic degree, more precise estimators than the conventional Fourier transform should be seek. This paper summarizes studies led by the author in this field, as well as the strategies used to implement the methods in real-time. Regarding stationary and nonstationary characteristics of the blood-flow signal, different models were assessed. When autoregressive and autoregressive moving average models were compared with the traditional Fourier based methods in terms of their statistical performance while estimating both spectral parameters, the Modified Covariance model was identified by the cost/benefit criterion as the estimator presenting better performance. The performance of three time-frequency distributions and the Short Time Fourier Transform was also compared. The Choi-Williams distribution proved to be more accurate than the other methods. The identified spectral estimators were developed and optimized using high performance techniques. Homogeneous and heterogeneous architectures supporting multiple instruction multiple data parallel processing were essayed. Results obtained proved that real-time implementation of the blood-flow estimators is feasible, enhancing the usage of more complex spectral models on other ultrasonic systems.

Academics as parents--parents as academics : a study of the integration of intellectual and child-care labours /

Discussions concerning the challenges of combining work and family are certainly not new, and still actively continue. There is, however, a silence in the related literature regarding a comprehensive description of integrating specifically university academic ~. work and family responsibilities. This silence is especially evident for men who are parents as well as academics. With the participation of 4 key informants, this qualitative research study gave voice to men and women who participate in the academic labour of a Canadian university as professors, and as graduate students, along with the parenting labour of at least 1 child under the age of7. Methodology was developed to reveal in-depth perspectives regarding the work practices employed by 4 key informants as they combined intellectual and child-care responsibilities. Multiple data collection methods included journal reflections, day time observation sessions, a focus group, and a final evaluation questionnaire. Using research findings, together with information extrapolated from Three Models of the Family (Eichler, 1997), this study also took steps toward developing a Proposed "Three Models of the University," to offer explanation for the work practices of the key informants as academics/parents, and also for future consideration in university policy formation.

Les relations entre le transport actif et l'environnement urbain : le cas d'usagers du train de banlieue de Montréal

Dans une société où il est plutôt normal de passer beaucoup de temps assis, nous étudions, à partir de l’aménagement, l’intégration de l’activité physique de loisirs et de transport dans les activités et les lieux du quotidien. Cette intégration est relativement peu étudiée dans sa globalité car elle nécessite de prendre en considération les facteurs de l’environnement physique et social, les deux types d’activité physique, les différents lieux fréquentés quotidiennement et elle pose en ce sens de nombreux défis d’ordre méthodologique. Cette vue globale du phénomène s’impose car de plus en plus de recherches font état d’associations entre des dimensions spécifiques de l’aménagement et des comportements précis; occasionnellement, ces résultats se contredisent. Pour comprendre le phénomène, nous sommes partis du modèle écoenvironnemental et l’avons adapté pour mieux représenter la mobilité de la population. Nous avons conséquemment choisi une unité d’analyse comprenant le territoire résidentiel, le territoire du milieu de travail et le trajet entre les deux. Ainsi, en utilisant plusieurs sources de données, nous avons caractérisé des milieux comme étant contraignants ou facilitants pour l’activité physique et les personnes y résidant comme étant suffisamment actives ou pas. Nous avons ensuite fait ressortir les éléments importants des entrevues en fonction de cet appariement. Parmi les thèmes explorés en entrevue, nommons les caractéristiques de l’environnement physique qui ont de l’importance, l’impact de l’environnement social au travail et au domicile, la logique sous-jacente aux courses, etc. Les principaux résultats de cette recherche démontrent que les usagers du train de banlieue font suffisamment d’activité physique en dépit qu’ils résident en banlieue. En ce sens, notre échantillon est plus actif que la moyenne québécoise. Nous remarquons que l’influence de l’environnement est manifeste mais sous le principe des vases communicants, c'est-à-dire que le pôle résidentiel et le pôle des emplois ont tous deux des contributions qui s’avèrent très souvent complémentaires. L’influence de l’environnement social passe par le rôle signifiant des proches plutôt que par leur proximité géographique tandis que l’aménagement a une énorme contribution à rendre les parcours agréables et, de ce fait, donner une plus-value au temps requis pour les emprunter. La vocation des milieux, le type de marche et le sens qu’y voient les usagers doivent guider le design; il n’y a donc pas qu’une formule ou une seule prescription pour augmenter le potentiel piétonnier et/ou cyclable des milieux. Cela dit, les outils de caractérisation doivent être revus. En conclusion des pistes de développements futurs à cette recherche sont proposées.

Analyse de l’implantation d’un plan d’action pour le renforcement du rôle professionnel de la sage-femme dans le Royaume du Maroc

Dans le cadre d’une stratégie nationale visant les objectifs du Millénaire pour le développement 4 et 5 au Maroc - réduire la mortalité maternelle et infantile -, un plan d’action a été développé au sein des trois systèmes (socioculturel, éducationnel, disciplinaire) dans lesquels évolue un rôle professionnel de la santé et ce, pour renforcer le rôle professionnel de la sage-femme. La présente thèse vise à évaluer le niveau d’implantation du plan d’action et à comprendre les facteurs contextuels ayant affecté son implantation et susceptibles d’empêcher l’atteinte de ses effets. Le cadre conceptuel adopté dérive du modèle de Hatem-Asmar (1997) concernant l’interaction entre les systèmes éducationnel, disciplinaire et socioculturel pour changer un rôle professionnel de la santé; et le cadre de Damschroder et al. (2009) pour l’analyse de l’implantation d’une intervention en santé. Le devis est une étude de cas unique à trois niveaux d’analyse. Les données sont recueillies à partir de multiples sources de données : 11 entrevues individuelles semi-structurées, 20 groupes de discussion, observations d’activités de formation, analyse de documents. Les résultats ont montré des déficits notables au niveau de l’implantation. Seize barrières et sept facilitateurs ont été catégorisés sous les construits du cadre de Damschroder et al. (2009) et sous les dimensions des trois systèmes. Un alignement inadéquat entre les dimensions (valeurs, méthodes, acteurs et finalités) du système socioculturel et celles (valeurs, méthodes, acteurs) des systèmes éducationnel et disciplinaire d’une part, avec le plan d’action d’autre part empêche son implantation globale. La structure bureaucratique et le manque de préparation du système socioculturel ont constitué les barrières les plus influentes sur: la diffusion de l’information; l’implication des acteurs du terrain dans le processus; et l’état de préparation du système éducationnel. Les principaux facilitateurs étaient : les valeurs promues à l’égard des droits humains et le mouvement politique pour renforcer le rôle professionnel de la sage-femme et réduire la mortalité maternelle. Quant au plan, il a été perçu comme étant bénéfique mais complexe et émanant d’une source externe. Les résultats mettent l’accent sur la nécessité de contourner les barrières identifiées dans les trois systèmes afin d’obtenir des contextes propices à la production des effets. Par ailleurs, les résultats ont soulevé aussi sept barrières qui risquent de compromettre l’atteinte des effets désirés. Elles concernent: le cadre légal, les représentations sociales et le support médiatique au niveau du système socioculturel; le réseautage et les mécanismes de communication, les caractéristiques liées au rôle, à l’environnement de pratique, et le niveau de préparation du système disciplinaire. Notre recherche confirme qu’un changement visant le système éducationnel isolément représente une vision réductrice pour le renforcement du rôle des sages-femmes. Une combinaison des conditions contextuelles favorables au niveau des dimensions des trois systèmes est requise pour atteindre le but de la stratégie gouvernementale, soit fournir des sages-femmes qualifiées selon les normes globales de la Confédération Internationale des sages-femmes, capables d’offrir des soins de qualité en santé de la reproduction qui permettront de contribuer à réduire la mortalité maternelle et néonatale.

Cooperative caching techniques for mobile ad hoc networks

Data caching can remarkably improve the efficiency of information access in a wireless ad hoc network by reducing the access latency and bandwidth usage. The cache placement problem minimizes total data access cost in ad hoc networks with multiple data items. The ad hoc networks are multi hop networks without a central base station and are resource constrained in terms of channel bandwidth and battery power. By data caching the communication cost can be reduced in terms of bandwidth as well as battery energy. As the network node has limited memory the problem of cache placement is a vital issue. This paper attempts to study the existing cooperative caching techniques and their suitability in mobile ad hoc networks.

Educació i integració en el cas de la comunitat marroquina a Girona. Una anàlisi entre el país d'origen i el d'assentament

La recerca s'ha desenvolupat a través d'un estudi que ha interrelacionat el procés d'integració social i cultural de la comunitat marroquina en la societat d'assentament amb la integració escolar dels infants i joves en els centres d'educació obligatòria. El que suposa una anàlisi del paper integrador que l'escola desenvolupa i pot desenvolupar, i també una reflexió sobre la interculturalitat i l' educació intercultural com a posicionament que afavoreix la integració plural. Tot aquest treball s'ha desenvolupat des d' una perspectiva articulada, ja que permet una major comprensió del fet migratori que es viu a una i altra banda de la Mediterrània. La investigació s 'ha desenvolupat en un paradigma sociocrític i a través d'un procés etnogràfic (observació, relats de vida, entrevistes ... ) al llarg de quasi tres anys, que ha estudiat i ha analitzat des d' una perspectiva comprensiva i transformadora, com la comunitat marroquina valora l'escolarització dels infants i joves des de les concepcions d'educació i d'escola que ha construït a través: 1. El procés migratori, entenent-lo mitjançant l' emigració i la immigració, en una perspectiva articulada. 2. El procés d'integració sociocultural en la societat d'arribada. El treball realitzat ha plantejat un marc teòric de tipus interdisciplinar -que s'ha estès al llarg de la investigació- per tal de situar el procés migratori, el concepte d'integració en la societat d'avui, des d'una perspectiva habermasiana i el paper de l'educació i de l'escola des d'una posicionament comunicatiu. Un cop presentat el marc teòric s'ha estudiat el procés migratori situant-se primer en el context de partida, el Marroc, realitzant una anàlisi que s'ha desenvolupat mitjançant factors socioculturals i educatius que en aquest darrer cas s'han ubicat sobre: l'educació en l'islam i en l'actual sistema d'ensenyament nacional. Posteriorment s'ha estudiat el context d'immigració a través d'aspectes demogràfics, jurídics, socioculturals i educatius. Presentant en aquest darrers un perfil socioformatiu de l'alumnat d'origen marroquí a través d'un estudi realitzat a la província de Girona. En els últims capítols s'exposen, primer situant-se en el Rif Oriental (Marroc), la ciutat de Nador i el seu entorn, de forma mes breu, i després amb extensió sobre l'espai de les comunitats marroquines d'Angles i Palafrugell a Catalunya, localitats de les comarques gironines, les característiques del context sociocutural i escolar, com a elements sobre el quals analitzar el procés d'integració sociocultural i escolar en el context d'assentament. La recerca també ha recollit l'opinió i l'experiència dels treballadors i famílies d'origen marroquí sobre l'escolarització dels infants i joves de la comunitat marroquina i sobre les expectatives que els pares i adults tenen de l'escola corn a institució formativa i integradora. Finalment es presenta una anàlisi, partint de la inforrnació obtinguda, que interrelaciona el procés d'integració sociocultural i escolar en el país d' assentament que ha aportat els següents referents i orientacions: 1. El procés d'integració de la comunitat marroquina mostra que es dóna un replegament sobre si mateixa que dificulta la integració plural. Aquest replegament es dóna mitjançant els valors de la tradició i de l'islam que són simultàniament, elements de cultura i de control. 2. Cal analitzar la integració en funció del model d' integració dominant en la societat d'arribada que es basa sobretot en aspectes funcionals: econòmics, jurídics i productius. 3. La integració en els àmbits morals: drets i deures, i en els aspectes simbòlics: identitats i identificacions són dominats en el primer cas per l'assimilació en els aspectes socials, culturals i productius, i pels estereotips en els aspectes identitaris i d'identificació. Aquesta situació comporta la necessitat de desenvolupar un model d'integració escolar que ha de tenir corn a referent que l'escola no pot integrar ni l'alumnat pot integrar-se si viu un procés de marginació o exclusió fora del centre i si el centre educatiu no és conscient d'allò que succeeix al seu entorn i a l'alumnat més enllà del context escolar. 1- Ha de procurar la integració de l'alumnat en la xarxa relacional i formativa del centre. 2- Ha d'aconseguir la integració de l'alumnat a l'aula. 3- Ha de tenir present que les accions integradores, abans esmentades, han d'afavorir la integració de l'alumnat fora de l'espai escolar i en una perspectiva de futur, ha d' afavorir la integració sociolaboral. Per tant, l'escola ha de plantejar-se que és necessari establir un diàleg amb totes les famílies a través d'un nou model de participació en el qual l'escola passi de ser un lloc de pas a un lloc de trobada. Aquesta dinàmica també replanteja ara les actuals fronteres entre allò públic i privat, entre l'escola i la família, amb l' objectiu de descobrir les coincidències entre els projectes social, cultural i educatiu d'ambdues institucions.

Vision 2020 - A whole life-cycle information management system for built environments

A whole life-cycle information management vision is proposed, the organizational requirements for the realization of the scenario is investigated. Preliminary interviews with construction professionals are reported. Discontinuities at information transfer throughout life-cycle of built environments are resulting from lack of coordination and multiple data collection/storage practices. A more coherent history of these activities can improve the work practices of various teams by augmenting decision making processes and creating organizational learning opportunities. Therefore, there is a need for unifying these fragmented bits of data to create a meaningful, semantically rich and standardized information repository for built environment. The proposed vision utilizes embedded technologies and distributed building information models. Two diverse construction project types (large one-off design, small repetitive design) are investigated for the applicability of the vision. A functional prototype software/hardware system for demonstrating the practical use of this vision is developed and discussed. Plans for case-studies for validating the proposed model at a large PFI hospital and housing association projects are discussed.

Predicting violence in schizophrenia: a prospective study

Background: People with schizophrenia are more violent than the general population, but this increased risk is attributable to the actions of a small subgroup. Identifying those at risk has become an essential part of clinical practice. Aims: To estimate the risk factors for assault in patients with schizophrenia. Methods: Two hundred seventy-one patients with schizophrenia were interviewed using an extensive battery of instruments. Assault was measured from multiple data sources over the next 2 years and criminal records were obtained. Multiple sociodemographic and clinical variables measured at baseline were examined as possible predictors of assault during follow-up. Results: Sixty-nine (25%) patients committed assault during the 2-year followup. The model that best predicted assault included a history of recent assault (OR 2.33, 95% CI 1.17-4.61), a previous violent conviction (OR 2.02, 95% CI 1.04-3.87), having received special education (OR 2.76, 95% CI 1.22-6.26) and alcohol abuse (OR 3.55, 95% CI 1.24-10.2). Conclusions: Previously established risk factors including a history of violence and alcohol abuse are replicated in this study. Although low premorbid IQ did not predict violence, a need for special education did. (C) 2003 Published by Elsevier B.V.

A parallel quantum histogram architecture

A parallel formulation of an algorithm for the histogram computation of n data items using an on-the-fly data decomposition and a novel quantum-like representation (QR) is developed. The QR transformation separates multiple data read operations from multiple bin update operations thereby making it easier to bind data items into their corresponding histogram bins. Under this model the steps required to compute the histogram is n/s + t steps, where s is a speedup factor and t is associated with pipeline latency. Here, we show that an overall speedup factor, s, is available for up to an eightfold acceleration. Our evaluation also shows that each one of these cells requires less area/time complexity compared to similar proposals found in the literature.

FAMOUS, faster: using parallel computing techniques to accelerate the FAMOUS/HadCM3 climate model with a focus on the radiative transfer algorithm

We have optimised the atmospheric radiation algorithm of the FAMOUS climate model on several hardware platforms. The optimisation involved translating the Fortran code to C and restructuring the algorithm around the computation of a single air column. Instead of the existing MPI-based domain decomposition, we used a task queue and a thread pool to schedule the computation of individual columns on the available processors. Finally, four air columns are packed together in a single data structure and computed simultaneously using Single Instruction Multiple Data operations. The modified algorithm runs more than 50 times faster on the CELL’s Synergistic Processing Elements than on its main PowerPC processing element. On Intel-compatible processors, the new radiation code runs 4 times faster. On the tested graphics processor, using OpenCL, we find a speed-up of more than 2.5 times as compared to the original code on the main CPU. Because the radiation code takes more than 60% of the total CPU time, FAMOUS executes more than twice as fast. Our version of the algorithm returns bit-wise identical results, which demonstrates the robustness of our approach. We estimate that this project required around two and a half man-years of work.

Collaboration model for SSMEnetUK: a service science perspective

This paper aims to design a collaboration model for a Knowledge Community - SSMEnetUK. The research identifies SSMEnetUK as a socio-technical system and uses the core concepts of Service Science to explore the subject domain. The paper is positioned within the concept of Knowledge Management (KM) and utilising Web 2.0 tools for collaboration. A qualitative case study method was adopted and multiple data sources were used. In achieving that, the degree of co-relation between knowledge management activities and Web 2.0 tools for collaboration in the scenario are pitted against the concept of value propositions offered by both customer/user and service provider. The proposed model provides a better understanding of how Knowledge Management and Web 2.0 tools can enable effective collaboration within SSMEnetUK. This research is relevant to the wider service design and innovation community because it provides a basis for building a service-centric collaboration platform for the benefit of both customer/user and service provider.

Advanced functionality for radio analysis in the Offline software framework of the Pierre Auger Observatory

The advent of the Auger Engineering Radio Array (AERA) necessitates the development of a powerful framework for the analysis of radio measurements of cosmic ray air showers. As AERA performs ""radio-hybrid"" measurements of air shower radio emission in coincidence with the surface particle detectors and fluorescence telescopes of the Pierre Auger Observatory, the radio analysis functionality had to be incorporated in the existing hybrid analysis solutions for fluorescence and surface detector data. This goal has been achieved in a natural way by extending the existing Auger Offline software framework with radio functionality. In this article, we lay out the design, highlights and features of the radio extension implemented in the Auger Offline framework. Its functionality has achieved a high degree of sophistication and offers advanced features such as vectorial reconstruction of the electric field, advanced signal processing algorithms, a transparent and efficient handling of FFTs, a very detailed simulation of detector effects, and the read-in of multiple data formats including data from various radio simulation codes. The source code of this radio functionality can be made available to interested parties on request. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.