In recent years, oscillators are considered as inevitable blocks in many electronic systems. They are commonly used in digital circuits to provide clocking and in analog/RF circuits of communication transceivers to support frequency conversion. Nowadays, CMOS technology is the most applicable solution for VLSI and especially for modern integrated circuits used in wireless communications. The main purpose of this project is to design a high performance voltage-controlled oscillator (LC VCO) using 65nm CMOS technology. To meet the state-of-the-art requirements, several circuit solutions have been explored and the design work ended-up with a Quadrature VCO. The circuit operates at center frequency of 2.4 GHz. The phase noise of QVCO obtained by simulation is -140 dBc/Hz at 1MHz offset frequency which is 6 dB less compared to conventional LC VCOs. The power consumption is 3.6mW and the tuning voltage can be swept from 0.2 V to 1.2 V resulting in 2.25 GHz - 2.55 GHz frequency range.

Zugl.: Freiburg (Breisgau), Univ., Diss., 2005

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Darmstadt.

Tuning to an optimal stimulus is a widespread property of neurons in cortex. We propose that such tuning is a consequence of normalization or gain control circuits. We also present a biologically plausible neural circuitry of tuning.

Thesis (MEng) -- Stellenbosch University, 2002. / ENGLISH ABSTRACT: The tuning of coupled-resonator filters is an essential part of its production. It is, however, a time consuming and expensive process. The use of model-based parameter extraction algorithms as a semi-automated tuning procedure is examined. This thesis describes the development of such a procedure. Different models for the filter are compared. The extraction algorithm is based on the least squares method. A more robust procedure is presented which makes the parameter extraction possible, without the availability of good starting values. The algorithm is evaluated using a fourth order single mode direct coupled cavity filter with a centre frequency of 10GHz. The algorithm produces good results and makes the tuning of this type of filter possible in an effective way. It also allows for the diagnosis of the filter, which is a great advantage over the more conventional direct tuning methods. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die instelling van gekoppelde-resoneerderfilters is ’n essensiele deel van die vervaardiging daarvan. Dit is egter ’n tydsame en duur proses. Die gebruik van modelgebaseerde parameteronttrekking as ’n semi-geoutomatiseerde instellingsproses is ondersoek. Hierdie tesis beskryf die ontwikkeling van so ’n prosedure. Verskillende modelle vir die filter is vergelyk. Die onttrekkingsalgoritme is gebaseer op die kleinste-kwadraatmetode. ’n Meer robuuste metode word voorgestel wat die parameteronttrekking moontlik maak, sonder dat daar goeie beginwaardes beskikbaar is. Die algoritme word geevalueer aan die hand van ’n vierde orde enkelmodus direkgekoppelderesoneerderfilter met ’n senterfrekwensie van 10GHz. Die algoritme lewer goeie resultate en maak die instelling van hierdie tipe filter moontlik op ’n effektiewe wyse. Die metode kan ook gebruik word vir die diagnose van die filter wat ’n groot voordeel is bo meer konvensionele direkte instellingsmetodes.

This thesis introduces the concept of Bayesian optimization, primarly used in optimizing costly black-box functions. Besides theoretical treatment of the topic, the focus of the thesis is on two numerical experiments. Firstly, different types of acquisition functions, which are the key components responsible for the performance, are tested and compared. Special emphasis is on the analysis of a so-called exploration-exploitation trade-off. Secondly, one of the most recent applications of Bayesian optimization concerns hyperparameter tuning in machine learning algorithms, where the objective function is expensive to evaluate and not given analytically. However, some results indicate that much simpler methods can give similar results. Our contribution is therefore a statistical comparison of simple random search and Bayesian optimization in the context of finding the optimal set of hyperparameters in support vector regression. It has been found that there is no significant difference in performance of these two methods.

[pt] Com o aumento da complexidade das aplicações de banco de dados a tarefa de sintonizar os sistemas de banco de dados para melhorar os tempos de resposta das consultas submetidas tem se tornado mais difícil. O uso de visões materializadas é uma forma de melhorar o desempenho do acesso aos dados. Trata-se de um objeto de um banco de dados relacional que armazena um conjunto de dados pré-calculados resultante de uma consulta. Esta dissertação propõe a criação automática de visões materializadas. Para tal utiliza uma arquitetura de auto-sintonia não-intrusiva, isto é, sem modificar o código do SGBD. São propostas métricas para estimar os custos envolvendo visões materializadas permitindo que se determine seu benefício efetivo. São apresentadas heurísticas para a tomada de decisão automática quanto à criação de visões materializadas em função de uma determinada carga de trabalho. São apresentados testes e simulações com o benchmark TPC-H na presença do SGBD MS SQL Server 2008. / [en] As database applications become more complex, tuning database systems in order to improve query response times also become harder. One could consider materialized views, a relational database object that stores data resulting from specific queries, to obtain better performances. This dissertation proposes the automatic creation of materialized views. A non-intrusive architecture is used in order to keep DBMS source codes unchanged. There is a need to estimate the creation cost and the benefits obtained from the presence of the materialized views. Heuristics are proposed to help with the automatic decision upon creation of these materialized views for a given workload. Simulation tests for TPC-H benchmark and MS SQL Server DBMS are presented.

O desenvolvimento de aplicações de forma a atingir níveis de desempenho próximos aos níveis teóricos de uma determinada plataforma é uma tarefa que exige conhecimento técnico do ambiente de hardware, uma vez que o software deve explorar detalhes específicos da plataforma em questão. Pelo fato do software ser específico à plataforma, caso ela evolua ou se altere, as otimizações realizadas podem não explorar a nova arquitetura de forma eficiente. Auto-tuners são sistemas que surgiram como um meio automatizado de adaptar um determinado software a uma arquitetura alvo. Essa adaptação ocorre através de uma busca empírica de valores ótimos para parâmetros específicos de uma aplicação, a fim de ajustá-los às características do hardware, ou ainda através da geração de códigofonte otimizado para a plataforma. Este trabalho propõe um módulo auto-tuner orientado à adaptação parametrizada de uma aplicação paralela, que trabalha variando os fatores da dimensão do domínio bidimensional, o número de processos e a extensão das regiões de sobreposição. Para cada variação dos fatores, o auto-tuner testa a aplicação na arquitetura paralela de forma a buscar a combinação de parâmetros com melhor desempenho. Para possibilitar o auto-tuning, foi desenvolvida uma classe em linguagem C++ denominada Mesh, baseada no padrão MPI. A classe busca abstrair a decomposição de domínios de uma aplicação paralela por meio do uso de Orientação a Objetos, e facilita a variação da extensão das regiões de sobreposição entre os subdomínios. Os resultados experimentais demonstraram que o auto-tuner explora o ganho de desempenho pela variação do número de processos da aplicação, que também é tratado pelo módulo auto-tuner. A arquitetura paralela utilizada na validação não se mostrou ideal para uma otimização através do aumento da extensão das regiões sobrepostas entre subdomínios. / Achieving the peak performance level of a particular platform requires technical knowledge of the hardware environment involved, since the software must explore specific details inherent to the hardware. Once the software is optimized for a target platform, if the hardware evolves or is changed, the software probably would not be as efficient in the new environment. This performance portability problem is addressed by software auto-tuning, which emerged in the past decade as an automated technique to adapt a particular software to an underlying hardware. The software adaptation is performed by an auto-tuner. The auto-tuner is an entity that empirically adjusts specific application parameters in order to improve the overall application performance, or even generates source-code optimized for the target platform. This dissertation proposes an auto-tuner to optimize the domain decomposition of a parallel application that performs stencil computations. The proposed auto-tuner works in a parameterized adaptation fashion, and varies the dimensions of a 2D domain, the number of parallel processes and the extension of the overlapping zones between subdomains. For each combination of parameter values, the auto-tuner probes the application in the parallel architecture in order to seek the best combination of values. In order to make auto-tuning possible, it is proposed a C++ class called Mesh, based on the Message Passing Interface (MPI) standard. The role of this class is to abstract the domain decomposition from the application using the Object Orientation facilities provided by C++, and also to enable the extension of the overlapping zones between subdomain. The experimental results showed that the performance gains were mainly due to the variation of the number of processes, which was one of the application factors dealt by the auto-tuner. The parallel architecture used in the experiments showed itself as not adequate for optimizing the domain decomposition by increasing the overlapping zones extension.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, Programa de Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-21T14:17:02Z No. of bitstreams: 1 2015_RosanadeAndradeAraujoPinto.pdf: 1989574 bytes, checksum: db6cb7ce9581127a00d9a07e82946fe1 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-25T15:13:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RosanadeAndradeAraujoPinto.pdf: 1989574 bytes, checksum: db6cb7ce9581127a00d9a07e82946fe1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T15:13:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RosanadeAndradeAraujoPinto.pdf: 1989574 bytes, checksum: db6cb7ce9581127a00d9a07e82946fe1 (MD5) / O Projeto Tuning é uma rede internacional de comunidades de aprendizado formada por acadêmicos de diversos países que refletem, debatem, elaboram instrumentos e partilham resultados referentes à educação superior. A principal abordagem do projeto Tuning América Latina está na formação centrada no aluno, favorecendo o desenvolvimento de uma reforma curricular embasada em competências, com vistas a favorecer a mobilidade estudantil entre as universidades latinoamericanas. A partir de 2001, alguns documentos que regem a nossa educação foram homologados, entre os quais se destacam as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN), que propõem a formação por competências que possibilitem a obtenção de determinados perfis profissionais. Nesse cenário, este trabalho contribui para verificar a convergência das DCN para as Licenciaturas em Matemática e do Projeto Pedagógico de um curso (PPC) de Licenciatura em Matemática de uma IFES com a proposta do projeto internacional Tuning América Latina na área da matemática. A convergência foi verificada explorando-se pontos semelhantes e distintos, investigando, entre outros fatores, o perfil profissional de formação desejado, os conteúdos e as competências. A metodologia aplicada no trabalho englobou análise documental, bibliográfica e de conteúdo, e a aplicação de um questionário a um grupo de professores da IFES pesquisada com o intuito de investigar em que medida os docentes conhecem o projeto Tuning, as DCN e o PPC do curso no qual atuam. Após análise, ficou evidenciada a confluência entre ambos. Existe, nas propostas, equivalência direta e, entre outras, indiretas, o mesmo ocorrendo como o conteúdo recomendado. A análise do PPC da IFES pesquisada também mostrou pontos de semelhanças com o projeto internacional, mas algumas divergências, entre as quais se sobressai o tempo dedicado ao trabalho requerido por um estudante para lograr bons resultados de aprendizagem, seja sob a supervisão direta do docente ou não. A análise das respostas dos questionários revelou que nenhum dos respondentes sabia da existência do Tuning e apenas 25% conhecem as DCN do seu curso, revelando a necessidade de um trabalho mais efetivo de conscientização da coordenação pedagógica da unidade acadêmica pesquisada. / The Tuning Project is an international network of learning communities formed by academics from different nations that reflect, discuss, elaborate instruments and share results related to higher education. The main goal of the Tuning Latin America project is the training student-centered, favoring the development of a curriculum reform based in competences, in order to facilitate student’s mobility between Latin American universities. Since 2001, some governmental documents for our education have been approved, among them stands out the National Curricular Guidelines (DCN), which proposes training for competences that enable to get certain job profiles. In this setting, this work contributes to verify the convergence of DCN for the Graduation in Mathematics and Educational Program of a course (PPC) Graduation in Mathematics of IFES with the proposal of the international project Tuning Latin America in the area of mathematics. Convergence was checked exploiting similar and different points, investigating, among other factors, the professional profile of desired training, contents and competences. The methodology used at this work involved documental, bibliographic and content analysis and the application of a questionnaire to a IFES group of teachers in order to investigate the extent of the teachers knowledge of the Tuning project, the DCN and the PPC course they operate. After, it evidenced that they’re going to the same point. There, among many of the competences listed in the proposals, direct and indirect equivalences, occurring the same as the recommended content. The IFES PPC analysis also showed searched points of similarities to the international project, but some differences, among which stands out the time devoted to the work required for a student to achieve good learning results, is under the direct supervision of teachers or no. The analysis of the responses to the questionnaire had revealed that none of the respondents knew the existence of Tuning and only 25% know the DCN of their course, revealing the need for further work to raise awareness of the pedagogical coordination of academic unit searched.

O desenvolvimento de aplicações de forma a atingir níveis de desempenho próximos aos níveis teóricos de uma determinada plataforma é uma tarefa que exige conhecimento técnico do ambiente de hardware, uma vez que o software deve explorar detalhes específicos da plataforma em questão. Pelo fato do software ser específico à plataforma, caso ela evolua ou se altere, as otimizações realizadas podem não explorar a nova arquitetura de forma eficiente. Auto-tuners são sistemas que surgiram como um meio automatizado de adaptar um determinado software a uma arquitetura alvo. Essa adaptação ocorre através de uma busca empírica de valores ótimos para parâmetros específicos de uma aplicação, a fim de ajustá-los às características do hardware, ou ainda através da geração de códigofonte otimizado para a plataforma. Este trabalho propõe um módulo auto-tuner orientado à adaptação parametrizada de uma aplicação paralela, que trabalha variando os fatores da dimensão do domínio bidimensional, o número de processos e a extensão das regiões de sobreposição. Para cada variação dos fatores, o auto-tuner testa a aplicação na arquitetura paralela de forma a buscar a combinação de parâmetros com melhor desempenho. Para possibilitar o auto-tuning, foi desenvolvida uma classe em linguagem C++ denominada Mesh, baseada no padrão MPI. A classe busca abstrair a decomposição de domínios de uma aplicação paralela por meio do uso de Orientação a Objetos, e facilita a variação da extensão das regiões de sobreposição entre os subdomínios. Os resultados experimentais demonstraram que o auto-tuner explora o ganho de desempenho pela variação do número de processos da aplicação, que também é tratado pelo módulo auto-tuner. A arquitetura paralela utilizada na validação não se mostrou ideal para uma otimização através do aumento da extensão das regiões sobrepostas entre subdomínios. / Achieving the peak performance level of a particular platform requires technical knowledge of the hardware environment involved, since the software must explore specific details inherent to the hardware. Once the software is optimized for a target platform, if the hardware evolves or is changed, the software probably would not be as efficient in the new environment. This performance portability problem is addressed by software auto-tuning, which emerged in the past decade as an automated technique to adapt a particular software to an underlying hardware. The software adaptation is performed by an auto-tuner. The auto-tuner is an entity that empirically adjusts specific application parameters in order to improve the overall application performance, or even generates source-code optimized for the target platform. This dissertation proposes an auto-tuner to optimize the domain decomposition of a parallel application that performs stencil computations. The proposed auto-tuner works in a parameterized adaptation fashion, and varies the dimensions of a 2D domain, the number of parallel processes and the extension of the overlapping zones between subdomains. For each combination of parameter values, the auto-tuner probes the application in the parallel architecture in order to seek the best combination of values. In order to make auto-tuning possible, it is proposed a C++ class called Mesh, based on the Message Passing Interface (MPI) standard. The role of this class is to abstract the domain decomposition from the application using the Object Orientation facilities provided by C++, and also to enable the extension of the overlapping zones between subdomain. The experimental results showed that the performance gains were mainly due to the variation of the number of processes, which was one of the application factors dealt by the auto-tuner. The parallel architecture used in the experiments showed itself as not adequate for optimizing the domain decomposition by increasing the overlapping zones extension.