Rewriting Schemes for Flash Memory

Flash memory is a leading storage media with excellent features such as random access and high storage density. However, it also faces significant reliability and endurance challenges. In flash memory, the charge level in the cells can be easily increased, but removing charge requires an expensive erasure operation. In this thesis we study rewriting schemes that enable the data stored in a set of cells to be rewritten by only increasing the charge level in the cells. We consider two types of modulation scheme; a convectional modulation based on the absolute levels of the cells, and a recently-proposed scheme based on the relative cell levels, called rank modulation. The contributions of this thesis to the study of rewriting schemes for rank modulation include the following: we

•propose a new method of rewriting in rank modulation, beyond the previously proposed method of “push-to-the-top”;

•study the limits of rewriting with the newly proposed method, and derive a tight upper bound of 1 bit per cell;

•extend the rank-modulation scheme to support rankings with repetitions, in order to improve the storage density;

•derive a tight upper bound of 2 bits per cell for rewriting in rank modulation with repetitions;

•construct an efficient rewriting scheme that asymptotically approaches the upper bound of 2 bit per cell.

The next part of this thesis studies rewriting schemes for a conventional absolute-levels modulation. The considered model is called “write-once memory” (WOM). We focus on WOM schemes that achieve the capacity of the model. In recent years several capacity-achieving WOM schemes were proposed, based on polar codes and randomness extractors. The contributions of this thesis to the study of WOM scheme include the following: we

•propose a new capacity-achievingWOM scheme based on sparse-graph codes, and show its attractive properties for practical implementation;

•improve the design of polarWOMschemes to remove the reliance on shared randomness and include an error-correction capability.

The last part of the thesis studies the local rank-modulation (LRM) scheme, in which a sliding window going over a sequence of real-valued variables induces a sequence of permutations. The LRM scheme is used to simulate a single conventional multi-level flash cell. The simulated cell is realized by a Gray code traversing all the relative-value states where, physically, the transition between two adjacent states in the Gray code is achieved by using a single “push-to-the-top” operation. The main results of the last part of the thesis are two constructions of Gray codes with asymptotically-optimal rate.

Investigation of competitive antagonist binding to the nicotinic acetylcholine receptor using voltage-jump and light-flash techniques

1. The effect of 2,2’-bis-[α-(trimethylammonium)methyl]azobenzene (2BQ), a photoisomerizable competitive antagonist, was studied at the nicotinic acetycholine receptor of Electrophorus electroplaques using voltage-jump and light-flash techniques.

2. 2BQ, at concentrations below 3 μΜ, reduced the amplitude of voltage-jump relaxations but had little effect on the voltage-jump relaxation time constants under all experimental conditions. At higher concentrations and voltages more negative than -150 mV, 2BQ caused significant open channel blockade.

3. Dose-ratio studies showed that the cis and trans isomers of 2BQ have equilibrium binding constants (K _ᵢ) of .33 and 1.0 μΜ, respectively. The binding constants determined for both isomers are independent of temperature, voltage, agonist concentration, and the nature of the agonist.

4. In a solution of predominantly cis-2BQ, visible-light flashes led to a net cis→trans isomerization and caused an increase in the agonist-induced current. This increase had at least two exponential components; the larger amplitude component had the same time constant as a subsequent voltage-jump relaxation; the smaller amplitude component was investigated using ultraviolet light flashes.

5. In a solution of predominantly trans-2BQ, UV-light flashes led to a net trans→cis isomerization and caused a net decrease in the agonist-induced current. This effect had at least two exponential components. The smaller and faster component was an increase in agonist-induced current and had a similar time constant to the voltage-jump relaxation. The larger component was a slow decrease in the agonist-induced current with rate constant approximately an order of magnitude less than that of the voltage-jump relaxation. This slow component provided a measure of the rate constant for dissociation of cis-2BQ (k_ = 60/s at 20°C). Simple modelling of the slope of the dose-rate curves yields an association rate constant of 1.6 x 10⁸/M/s. This agrees with the association rate constant of 1.8 x 10⁸/M/s estimated from the binding constant (K_i). The Q₁₀ of the dissociation rate constant of cis-2BQ was 3.3 between 6° and 20°C. The rate constants for association and dissociation of cis-28Q at receptors are independent of voltage, agonist concentration, and the nature of the agonist.

6. We have measured the molecular rate constants of a competitive antagonist which has roughly the same K _ᵢ as d-tubocurarine but interacts more slowly with the receptor. This leads to the conclusion that curare itself has an association rate constant of 4 x 10⁹/M/s or roughly as fast as possible for an encounter-limited reaction.

Silenced women in Joan Rileys fiction

Esta dissertação busca analisar como Joan Riley, escritora jamaicana que vive na Inglaterra, expõe e denuncia em suas obras a submissão feminina diante da opressão e violência sexual sofridas por mulheres negras. Objetivamos apontar a crítica ao papel dos discursos patriarcal e pós-colonial, práticas de poder que tornam o contexto social das mulheres representadas em seus romances propício para o exercício do jugo masculino, através da exploração do silêncio de mulheres vítimas de abusos sexuais. O necessário recorte do objeto restringiu a análise às duas personagens centrais dos romances The Unbelonging (1985) e A Kindness to the Children (1992), mulheres cujas subjetividades foram anuladas pela objetificação de seus corpos e a desumanização de suas identidades

A (her)story of ones own: fiction and autobiography in Julia Alvarezs novels

Escritoras migrantes frequentemente publicam romances autobiográficos que mesclam ficção com suas histórias pessoais. Essas escritoras usam suas experiências pessoais para discutir questões coletivas relacionadas aos diversos tipos de deslocamento associados ao processo diaspórico. As migrações em massa das ex-colônias para as metrópoles dos países desenvolvidos cresceram significantemente após a Segunda Guerra Mundial, gerando ao mesmo tempo contato mais próximos e conflitos entre culturas. Essa dissertação pretende analisar os romances autobiográficos How the García Girls Lost their Accents (1991) e Yo! (1997) da escritora dominicana-americana Julia Alvarez, A família Alvarez migrou para os Estados Unidos em 1960 devido a perseguição política. Em seus romances, a escritora lida com os traumas do deslocamento e com o processo de crescimento de meninas divididas entre valores culturais diferentes. Pretendo discutir como Alvarez, em sua prática autobiográfica, problematiza questões relacionadas à migração, como gênero, hibridismo cultural, memória lacunar e identidades fragmentadas. Também analiso como essas narrativas contestam as convenções formais tanto do gênero autobiográfico como da ficção, frisando o quanto o limite entre o real e o fictício, entre o privado e o político, é tênue

Going for the jugular : strategies of resistance in the fiction of Helena Maria Viramontes

O objetivo desta dissertação é analisar contos selecionados e o romance Under the Feet of Jesus da escritora chicana Helena María Viramontes, enfocando a apropriação de mitos astecas e lendas mexicanas protagonizados por figuras femininas, históricas ou míticas, como La Manlinche, La Llorona e The Hungry Woman. Esta re-visão crítica do passado tem um papel vital para as chicanas, reais e ficcionais, ao enfrentarem o domínio patriarcal, colonial e neocolonial. Devido à complexidade gerada pela ausência de linearidade narrativa, tanto nos contos como no romance, tornou-se necessária uma breve análise das estratégias narrativas a fim de ilustrar como tais estratégias estão intrinsecamente ligadas à apresentação fragmentada da vida dos trabalhadores migrantes. Foi igualmente indispensável examinar as demais práticas narrativas da autora tais como focalização, desconstrução, simultaneidade e justaposição, assim como o elo, por ela proposto em Under the Feet of Jesus, entre leitura, identidade, e engajamento com o mundo para promover a transformação social

Estudo de fluxos numéricos para modelos magneto-hidrodinâmicos utilizando o código Flash

A teoria magneto-hidrodinâmicos permite a estruturação de modelos computacionais, designados modelos MHDs, que são uma extensão da dinâmica dos fluidos para lidar com fluidos eletricamente carregados, tais como os plasmas, em que se precisa considerar os efeitos de forças eletromagnéticas. Tais modelos são especialmente úteis quando o movimento exato de uma partícula não é de interesse, sendo que as equações descrevem as evoluções de quantidades macroscópicas. Várias formas de modelos MHD têm sido amplamente utilizadas na Física Espacial para descrever muitos tipos diferentes de fenômenos de plasma, tais como reconexão magnética e interações de ventos estelares com diferentes objetos celestiais. Neste trabalho, o objetivo é analisar o comportamento de diversos fluxos numéricos em uma discretização de volumes finitos de um modelo numérico de MHD usando um esquema de malha entrelaçada sem separação direcional considerando alguns casos testes. Para as simulações, utiliza-se o código Flash, desenvolvido pela Universidade de Chicago, por ser um código de amplo interesse nas simulações astrofísicas e de fenômenos no espaço próximo à Terra. A metodologia consiste na inclusão de um fluxo numérico, permitindo melhoria com respeito ao esquema HLL.