Tradeoff of average power and average delay for a point-to-point link with fading

We consider a discrete time system with packets arriving randomly at rate lambda per slot to a fading point-to-point link, for which the transmitter can control the number of packets served in a slot by varying the transmit power. We provide an asymptotic characterization of the minimum average delay of the packets, when average transmitter power is a small positive quantity V more than the minimum average power required for queue stability. We show that the minimum average delay will grow either as log (1/V) or 1/V when V down arrow 0, for certain sets of values of lambda. These sets are determined by the distribution of fading gain, the maximum number of packets which can be transmitted in a slot, and the assumed transmit power function, as a function of the fading gain and the number of packets transmitted. We identify a case where the above behaviour of the tradeoff differs from that obtained from a previously considered model, in which the random queue length process is assumed to evolve on the non-negative real line.

Time-Based All-Digital Technique for Analog Built-in Self-Test

A scheme for built-in self-test of analog signals with minimal area overhead for measuring on-chip voltages in an all-digital manner is presented. The method is well suited for a distributed architecture, where the routing of analog signals over long paths is minimized. A clock is routed serially to the sampling heads placed at the nodes of analog test voltages. This sampling head present at each test node, which consists of a pair of delay cells and a pair of flip-flops, locally converts the test voltage to a skew between a pair of subsampled signals, thus giving rise to as many subsampled signal pairs as the number of nodes. To measure a certain analog voltage, the corresponding subsampled signal pair is fed to a delay measurement unit to measure the skew between this pair. The concept is validated by designing a test chip in a UMC 130-nm CMOS process. Sub-millivolt accuracy for static signals is demonstrated for a measurement time of a few seconds, and an effective number of bits of 5.29 is demonstrated for low-bandwidth signals in the absence of sample-and-hold circuitry.

3D line drawing from point clouds using chromatic stereo and shading

1 PDF document (8 pp., English).-- Contributed to: VSMM'08: 14th International Conference on Virtual Systems and Multimedia (Limassol, Cyprus, Oct 20-25, 2008)

Assinatura digital no processo legislativo da Câmara dos Deputados : uma nova tecnologia a serviço do parlamento

Estuda a viabilidade da implantação da assinatura digital no processo legislativo da Câmara dos Deputados, com vistas à regulamentação dos §§ 1º e 3º, do art. 102 do Regimento Interno da Câmara dos Deputados (RICD). Apresenta as vantagens do uso da firma eletrônica no processo legislativo, sob o enfoque da atuação parlamentar, principalmente no que se refere à apresentação de proposições, como também à forma pela qual a assinatura digital pode otimizar a tramitação de matérias e ampliar a atuação do Parlamentar de forma on-line, além de propiciar economicidade, agilidade, transparência e segurança. O objetivo principal do projeto é identificar sob que condições e parâmetros essa tecnologia pode ser estruturada. Por isso, a pesquisa procurou articular as áreas do processo legislativo e da tecnologia. No campo do processo legislativo, identificou-se, com base nos §§1º e 3º do art. 102 do RICD, os procedimentos que poderiam ser beneficiados pelo uso da assinatura digital. Em seguida foram avaliados os recursos tecnológicos necessários à adoção da firma eletrônica, bem como os recursos disponíveis atualmente na Câmara dos Deputados. As vantagens e desvantagens para a Câmara dos Deputados como Autoridade Certificadora foram ponderadas. Foram tipificados os procedimentos da cadeia processual a serem normatizados. A presença do documento eletrônico nas diversas áreas da Câmara dos Deputados já é considerável e tende a expandir-se ainda mais, tornando conveniente o ajuste dos parâmetros jurídicos e técnicos concernentes à implantação da assinatura digital. Dessa forma, o Poder Legislativo Federal apresenta-se como vanguarda do processo de gestão de informação legislativa, ao mesmo tempo em que proporciona economia, celeridade e eficiência aos procedimentos legislativos.

Contributions to unsupervised and supervised learning with applications in digital image processing

311 p. : il.

Digital Quantum Rabi and Dicke Models in Superconducting Circuits

We propose the analog-digital quantum simulation of the quantum Rabi and Dicke models using circuit quantum electrodynamics (QED). We find that all physical regimes, in particular those which are impossible to realize in typical cavity QED setups, can be simulated via unitary decomposition into digital steps. Furthermore, we show the emergence of the Dirac equation dynamics from the quantum Rabi model when the mode frequency vanishes. Finally, we analyze the feasibility of this proposal under realistic superconducting circuit scenarios.

Análise da viabilidade de aplicações de monitoramento e controle utilizando redes acústicas submarinas.

A acústica submarina vem sendo estudada por décadas, mas redes submarinas com transmissão acústica e protocolos específicos para a comunicação neste meio são campos de pesquisa que estão iniciando. Recentemente alguns simuladores, baseados no NS-2, foram desenvolvidos para o estudo destas redes. Este trabalho avalia através de simulações a viabilidade de aplicações genéricas de monitoramento e controle em redes acústicas submarinas. São propostas e utilizadas três topologias básicas para redes acústicas submarinas: linha, quadro e cubo e dois protocolos MAC: Broadcast e R-MAC. Em nossas análises comparamos esses dois protocolos em relação ao consumo total de energia e o atraso total na rede. Os resultados mostram que essas topologias associadas aos protocolos MAC atendem as necessidades e as peculiaridades da grande maioria das aplicações de monitoramento e controle que utilizam redes acústicas submarinas. O objetivo deste estudo não foi determinar qual a melhor topologia ou o melhor tipo de protocolo de acesso ao meio, mais sim determinar qual a configuração de rede mais indicada para determinada aplicação levando em consideração as características da cada uma delas.

Educação e autonomia no ciberespaço : interrogações sobre a EAD on-line

A presente tese parte do conceito de autonomia, de Cornelius Castoriadis, com o objetivo de produzir interrogações sobre EAD on-line e seu potencial inovador, principalmente no que diz respeito ao possível fortalecimento de uma educação mais democrática e do favorecimento da construção da autonomia do aluno auxiliada pelas novas tecnologias. Para realizar os objetivos que são os seus, o presente estudo propõe-se a refletir sobre as características do modelo de formação humana que, emergindo dos documentos oficiais e da farta literatura que vem sendo produzida para introduzir a EAD on-line nos cursos superiores públicos e privados no país. A intenção manifesta é a de tentar examinar os possíveis avanços e retrocessos que muitas propostas de EAD on-line apresentam para o processo de autonomia do sujeito atualmente no Brasil. Para tentar cumprir os objetivos apresentados, foi realizado o exame de parte da vasta produção acadêmica sobre o tema, dando especial atenção aos escritos que trata do ciberespaço e da cibercultura, destacando-se nesses trabalhos as elaborações de Pierre Lévy, um dos autores mais citados pela literatura especializada. Para aprofundar as reflexões críticas sobre a questão antropológica, usamos o referencial winnicottiano da construção da singularidade, e a reflexão de Hannah Arendt sobre a dimensão política da educação.

Ontologia de notícias: um modelo para classificação do conteúdo dos jornais on-line brasileiros, segundo a lógica da Web Semântica

Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de ontologia simples e generalista, capaz de descrever os conceitos mais básicos que permeiam o domínio de conhecimento dos jornais on-line brasileiros não especializados, fundamentado tanto na prática quanto conceitualmente, em conformidade com os princípios da Web Semântica. A partir de uma nova forma de classificação e organização do conteúdo, a ontologia proposta deve ter condições de atender as necessidades comuns de ambas as partes, jornal e leitor, que são, resumidamente, a busca e a recuperação das informações.

O fundamento das improbidades na administração pública municipal brasileira

Ao longo da história, poucos fenômenos despertaram tanto interesse dos cidadãos, dispenderam tantos recursos do Estado e contribuíram tanto para o atraso de seu desenvolvimento quanto o problema da corrupção dos agentes públicos. Nesta tese, uso o conceito de improbidade para definir um tipo particular de fenômeno e distingui-lo de outros geralmente abrangidos pelo conceito de corrupção. A partir daí procuro responder as seguintes questões: quais elementos influenciam o processo de tomada de decisão do agente público para que considere o engajamento em uma improbidade? Que fatores estão associados à ocorrência de improbidades na Administração Pública municipal brasileira? Sob a perspectiva da nova economia institucional, a primeira parte da tese procede com a análise conceitual e metodológica do fenômeno, consubstanciado no referencial analíticos das improbidades, sustentando que: a) as improbidades correspondem a um gênero de atitudes oportunistas, dentre as quais se destaca uma espécie denominada transação corrupta; b) o processo de tomada de decisão do agente público, inserido no contexto de racionalidade limitada, orienta-se igualmente por elementos da análise custo-benefício (maximização da utilidade esperada), da dinâmica dos processos de aprendizagem e da barreira ético-moral dos próprios indivíduos. As demais partes da tese apresentam os resultados de uma investigação empírica sistemática, baseada nas informações de uma amostra aleatória de 960 municípios brasileiros auditados pela Controladoria-Geral da União. A análise evidencia os fatores associados à ocorrência das improbidades, tanto sob o ponto vista da literatura tradicional (modernização, capital social e rent-seeking), quanto da nova perspectiva analítica proposta, baseada nos mecanismos de governança. O teste a partir dos modelos tradicionais da literatura demonstra: a) a associação negativa entre a ocorrência das improbidades e os indicadores de desempenho institucional e de desenvolvimento socioeconômico dos municípios (em consonância com os efeitos comumente atribuídos as improbidades); b) a associação negativa entre a ocorrência das improbidades e os indicadores de modernização e de capital social dos municípios (em consonância com as causas comumente atribuídas as improbidades); c) a não associação entre a ocorrência das improbidades nos municípios brasileiros e os indicadores de incentivo ao comportamento rent-seeking (em oposição à clássica proposição de que quanto maior o tamanho do Estado, maior será a ocorrência de improbidades em razão dos incentivos oriundos de seu monopólio). Com base nos resultados obtidos, incorporo os supostos neoinstitucionalistas a análise das improbidades, interpretando-os como decorrência da inadequação das estruturas de governança dos contratos. Assim, para além do impacto do arranjo institucional, que abarca o controle parlamentar, administrativo e jurisdicional interno e externo dos recursos públicos federais transferidos aos municípios, apresento evidências de que as variações observadas na contagem de improbidades nos municípios brasileiros estão diretamente relacionadas à qualidade de seus mecanismos de governança. Dentre esses, destacam-se aqueles de natureza democrática: os mecanismos de controle social (os conselhos municipais de políticas públicas); os mecanismos de promoção da transparência (a qualidade do governo eletrônico); e os mecanismos de accountability (a disputa político-eleitoral). De acordo com o referencial analítico das improbidades, a existência e operação desses mecanismos elevam os custos de transação do agente público que, mesmo superando as limitações da barreira ético-moral e de aprendizado, ainda considera um eventual engajamento nesse gênero de atitudes oportunistas.

Sistema inteligente com entrada e saída remota sem fio.

Este trabalho avalia o desempenho de um controlador fuzzy (tipo Takagi-Sugeno-Kang) quando, utilizando tecnologia sem fio para conectar as entradas e a saída do controlador aos sensores/atuadores, sofre perda das informações destes canais, resultado de perdas de pacotes. Tipicamente são utilizados controladores PID nas malhas de controle. Assim, o estudo realizado compara os resultados obtidos com os controladores fuzzy com os resultados dos controladores PID. Além disso, o trabalho visa estudar o comportamento deste controlador implementado em uma arquitetura microprocessada utilizando números inteiros nos cálculos, interpolação com segmentos de reta para as funções de pertinência da entrada e singletons nas funções de pertinência da saída. Para esse estudo foi utilizado, num ambiente Matlab/Simulink, um controlador fuzzy e o aplicativo True Time para simular o ambiente sem fio. Desenvolvido pelo Departamento de Controle Automático da Universidade de Lund, o True Time é baseado no Matlab/Simulink e fornece todas as ferramentas necessárias para a criação de um ambiente de rede (com e sem fio) virtual. Dado o paradigma de que quanto maior for a utilização do canal, maior a degradação do mesmo, é avaliado o comportamento do sistema de controle e uma proposta para diminuir o impacto da perda de pacotes no controle do sistema, bem como o impacto da variação das características internas da planta e da arquitetura utilizada na rede. Inicialmente são realizados ensaios utilizando-se o controlador fuzzy virtual (Simulink) e, posteriormente, o controlador implementado com dsPIC. Ao final, é apresentado um resumo desses ensaios e a comprovação dos bons resultados obtidos com um controlador fuzzy numa malha de controle utilizando uma rede na entrada e na saída do controlador.

High-current adaptive impedance matching in narrowband power-line communication systems

This paper proposes a high current impedance matching method for narrowband power-line communication (NPLC) systems. The impedance of the power-line channel is time and location variant; therefore, coupling circuitry and the channel are not usually matched. This not only results in poor signal integrity at the receiving end, but also leads to a higher transmission power requirement to secure the communication process. To offset this negative effect, a high-current adaptive impedance circuit to enable impedance matching in power-line networks is reported. The approach taken is to match the channel impedance of N-PLC systems is based on the General Impedance Converter (GIC). In order to achieve high current a special coupler in which the inductive impedance can be altered by adjusting a microcontroller controlled digital resistor is demonstrated. It is shown that the coupler works well with heavy load current in power line networks. It works in both low and high transmitting current modes, a current as high as 760 mA has been obtained. Besides, compared with other adaptive impedance couplers, the advantages include higher matching resolution and a simple control interface. Experimental results are presented to demonstrate the operation of the coupler. © 2011 IEEE.

A pilot study to determine the movements of buoy line used in the crab pot fishery to assess bottlenose dolphin entanglement

A pilot study on the characteristics of crab pot buoy line movements to assess bottlenose dolphin entanglement was conducted from 19 September to 30 September 2005 in the Charleston Harbor, Charleston, South Carolina. The objectives of this study were to determine: 1) the movements of the buoy line in the water at various tidal stages, current strengths, lengths of line, and water depth, 2) if lead-core rope was a better alternative to nylon rope, 3) and if the manner of deployment of the gear affected the suspension of the line in the water and on the bottom. Diamond braided nylon (#10) rope of varying length (20 ft. – 80 ft.) were used during 31 trials and stiffened (polypropylene lead-core) rope was used in four trials. Observations of the buoy line movements were captured with an Atlantis underwater camera attached to a Digital DPC-1000 video recorder. Results from this study showed that: 1) the method used for deployment was important in keeping the buoy line from arcing or coiling, 2) little to no arcing occurred in water current velocities of >0.20 m/s, 3) rope lengths of ≥50 ft. deployed in <10 ft. of water produced waving in the water column and arcing on the bottom, 4) slack tide was a period of increased risk of entanglement for bottlenose dolphins, and 5) poly lead-core rope was not a good alternative to nylon rope unless in deep water with strong water current velocities. This pilot study produced questions that can be used for future studies on the characteristics of buoy line movements in the crab pot fishery as it relates to bottlenose dolphin entanglements.

On-line topographic analysis in the SEM

A novel method for on-line topographic analysis of rough surfaces in the SEM has been investigated. It utilises a digital minicomputer configured to act as a programmable scan generator and automatic focusing unit. The computer is coupled to the microscope through digital-to-analogue converters which enable it to generate ramp waveforms allowing the beam to be scanned over a small sub-region of the field under program control. A further digital-to-analogue converter regulates the current supply to the objective lens of the microscope. The video signal is sampled by means of an analogue-to-digital converter and the resultant binary code stored in the computer's memory as an array of numbers describing relative image intensity. Computations based on the intensity gradient of the image allow the objective lens current to be found for the in-focus condition, which may be related to the working distance through a previous calibration experiment. The sensitivity of the method for detecting small height changes is theoretically of the order of 1 μm. In practice the operator specifies features of interest by means of a mobile spot cursor injected into the SEM display screen, or he may scan the specimen at sub-regions corresponding to pre-determined points on a regular grid defined by him. The operation then proceeds under program control. | A novel method for on-line topographic analysis of rough surfaces in the SEM has been investigated. It utilizes a digital minicomputer configured to act as a programmable scan generator and automatic focusing unit. A further digital-to-analog converter regulates the current supply to the objective lens of the microscope. The video signal is sampled by means of an analog-to-digital converter and the resultant binary code stored in the computer's memory as an array of numbers describing relative image intensity. The sensitivity of the method for detecting small height changes is theroretically of the order of 1 mu m.

A Compact Direct Digital Frequency Synthesizer for System-on-chip

A compact direct digital frequency synthesizer (DDFS) for system-on-chip (SoC) is developed in this paper. For smaller chip size and lower power consumption, the phase to sine mapping data is compressed by using sine symmetry technique, sine-phase difference technique, quad line approximation (QLA) technique and quantization and error read only memory (QE-ROM) technique. The ROM size is reduced by 98 % using the techniques mentioned above. A compact DDFS chip with 32-bit phase storage depth and a 10-bit on-chip digital to analog converter(DAC) has been successfully implemented using standard 0.35um CMOS process. The core area of the DDFS is 1.6mm(2). It consumes 167 mW at 3.3V, and its spurious free dynamic range (SFDR) is 61dB.