Dissertation (Ph.D.) -- Worcester Polytechnic Institute. / Keywords: streaming media; streaming transport protocol; active queue management (AQM); Internet congestion control. Includes bibliographical references (p. 236-248).

Thesis (M.S. in Computer Science)--Naval Postgraduate School, March 2005. / Thesis Advisor(s): Su Wen, Arijit Das. Includes bibliographical references (p. 149 p.). Also available online.

by Francisco de As?Ros Per? / Bibliography: p.175-176. / Prepared under Advanced Research Project Agency Contract N00014-75-C-1183. Originally presented as the author's thesis, (M.S.) in the M.I.T. Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1976.

Στις μέρες μας είναι πλέον γεγονός ότι ο όγκος των πληροφοριών που σχετίζονται με την φροντίδα του ασθενούς έχει αυξηθεί κατά πολύ, πράγμα που σε μεγάλο βαθμό οφείλεται στην ενσωμάτωση μεγάλου αριθμού εργαστηριακών και παρακλινικών εξετάσεων στους φακέλους των ασθενών, αυξάνοντας σημαντικά τον όγκο τους. Επιπλέον, τα διαχειριστικά καθήκοντα των ιατρών γίνονται διαρκώς περισσότερα, καθώς η πολυπλοκότητα των ιδρυμάτων παροχής υπηρεσιών υγείας αυξάνει. Αποτελέσματα των προηγούμενων είναι η αδυναμία δημιουργίας και διαχείρισης των “κλασσικών” φακέλων των ασθενών, που βασίζονται στην καταγραφή των δεδομένων σε χαρτί, συνοδευόμενο από τις σχετικές εξετάσεις. Η διπλωματική αυτή, στο πρώτο της κομμάτι περιγράφει τον ρόλο και την σημασία της εφαρμογής του ηλεκτρονικού φακέλου κυρίως για τα Δημόσια Νοσοκομεία, όπου ο όγκος των πληροφοριών καθώς και ο αριθμός των ασθενών είναι τεράστιος. Ακόμη αναπτύσσουμε τον όρο του κλασσικού ιατρικού φακέλου και ποια κατάσταση επικρατούσε επί ¨των ημερών του¨. Τέλος, θα δούμε τι πρότυπα και κωδικοποιήσεις υπάρχουν για τον ηλεκτρονικό ιατρικό φάκελο, καθώς και ποιές τεχνολογίες διαδικτύου υπάρχουν για την εφαρμογή του ηλεκτρονικού ιατρικού φακέλου. Στο δεύτερο κομμάτι δηλαδή, στο κομμάτι της υλοποίησης της, θα αναπτύξουμε τη σχεδίαση και την υλοποίηση ενός ΗΙΦ ενός ασθενούς που περιέχει όλα τα δεδομένα που σχετίζονται με αυτόν όπως : - Το ιστορικό, η κλινική εξέταση και τα αποτελέσματα εργαστηριακών εξετάσεων, η φαρμακευτική αγωγή, τα ραντεβού βρίσκονται σε μορφή κειμένου - Οι απεικονιστικές εξετάσεις βρίσκονται σε μορφή στατικών ψηφιακών εικόνων - Τα αποτελέσματα των ενδοσκοπικών εξετάσεων βρίσκονται σε μορφή ψηφιακό βίντεο - Το ηχοκαρδιογράφημα βρίσκεται σε μορφή ψηφιακού ήχου / -

abstract: The geometric growth in the integrated circuit technology due to transistor scaling also with system-on-chip design strategy, the complexity of the integrated circuit has increased manifold. Short time to market with high reliability and performance is one of the most competitive challenges. Both custom and ASIC design methodologies have evolved over the time to cope with this but the high manual labor in custom and statistic design in ASIC are still causes of concern. This work proposes a new circuit design strategy that focuses mostly on arrayed structures like TLB, RF, Cache, IPCAM etc. that reduces the manual effort to a great extent and also makes the design regular, repetitive still achieving high performance. The method proposes making the complete design custom schematic but using the standard cells. This requires adding some custom cells to the already exhaustive library to optimize the design for performance. Once schematic is finalized, the designer places these standard cells in a spreadsheet, placing closely the cells in the critical paths. A Perl script then generates Cadence Encounter compatible placement file. The design is then routed in Encounter. Since designer is the best judge of the circuit architecture, placement by the designer will allow achieve most optimal design. Several designs like IPCAM, issue logic, TLB, RF and Cache designs were carried out and the performance were compared against the fully custom and ASIC flow. The TLB, RF and Cache were the part of the HEMES microprocessor. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2012

When adding Confidentiality, Integrity and Availability (CIA) to a multi-user VoIP (Voice over IP) system, performance and quality are at risk. The aim of this study is twofold. Firstly, it describes current methods suitable to secure voice streams within a VoIP system and make them available in an Asterisk-based VoIP environment. (Asterisk is a well established, open-source, TDM/VoIP PBX.) Secondly, this study evaluates the performance cost incurred after implementing each security method within the Asterisk-based system, using a special testbed suite, named DRAPA, which was developed expressly for this study. The three security methods implemented and studied were IPSec (Internet Protocol Security), SRTP (Secure Real-time Transport Protocol), and SIAX2 (Secure Inter-Asterisk eXchange 2 protocol). From the experiments, it was found that bandwidth and CPU usage were significantly affected by the addition of CIA. In ranking the three security methods in terms of these two resources, it was found that SRTP incurs the least bandwidth overhead, followed by SIAX2 and then IPSec. Where CPU utilisation is concerned, it was found that SIAX2 incurs the least overhead, followed by IPSec, and then SRTP.

El procesamiento digital de imágenes comprende, según [Escalera 2001], aquellos algoritmos cuya finalidad es conseguir una mejora en la apariencia de la imagen original. Esta mejora consiste en resaltar u ocultar determinadas características de la imagen. El tratamiento último es aplicado por un operador humano, resultando en una imagen más comprensible por el usuario final. Existen en el país sobre diez millones de teléfonos celulares [SUBTEL 2005]. De éstos, la mayor parte de los teléfonos vendidos durante los años 2005-2006 corresponden a la llamada gama media, que agrupa, a grosso modo, a teléfonos con pantalla a color con precio inferior a los ochenta mil pesos (US$149) en Junio del 2006. Aproximadamente la mitad de estos teléfonos de gama media son camera-phones, es decir, incorporan una cámara fotográfica. Con el advenimiento de nuevos modelos de teléfonos celulares, paulatinamente los modelos de gama media se han ido dotando de mejores procesadores. Asimismo nuevos lenguajes de programación permiten, a costos comparativamente bajos, el desarrollo de aplicaciones y juegos que hasta hace poco sólo se encontraban en smartphones de gama alta. En particular, la llegada de la versión de Java para dispositivos móviles, J2ME [Sun 2005], ha ocasionado una avalancha de nuevas aplicaciones para teléfonos. Sin embargo, no existen muchas aplicaciones que permitan el mejoramiento de fotografías tomadas con camera-phone de forma móvil, usándose tradicionalmente para estos efectos el transferir las imágenes a un computador de escritorio y tratarlas posteriormente con un software como, por ejemplo, Picasa [Google 2006] o Photoshop. Se ha encontrado, además, que la mayoría de las aplicaciones móviles funcionan en una cantidad muy limitada de teléfonos de gama alta, puesto que han sido desarrollados para Symbian. Para la edición de imágenes en teléfonos de gama media, solo existe Photo Editor de Softex Digital [Softex 2006], desarrollado para teléfonos Benq-Siemens, el cual es un software muy básico, lo que en la práctica resulta poco útil si se intenta editar fotografías tomadas con el camera-phone. El objetivo de esta memoria es crear un software de procesamiento de imágenes para teléfonos celulares que sea capaz de editar fotografías tomadas por camera-phones de gama media.

Um dos maiores desafios no desenvolvimento de sistemas de alto desempenho é a questão da transferência e armazenamento de grandes quantidades de dados dentro do sistema. Diferentes abordagens tentam solucionar este problema. Entre elas, tem-se os sistemas de arquivos voltados para cluster, como PVFS, Lustre e NFSp. Eles distribuem as funções de armazenamento entre os nós do cluster. Na maioria dos casos, os nós do sistema de arquivos são divididos em duas categorias: servidores de dados e servidores de metadados. Assim, fica a cargo do administrador determinar como estes servidores são dispostos dentro do cluster. No entanto, esta tarefa nem sempre é óbvia, pois grande parte dos sistemas de arquivos exige que os nós destinados ao sistema sejam determinados na sua instalação, sem a possibilidade de alterações posteriores. Uma má configuração inicial pode exigir a reinstalação do sistema, e o fato de não fazer esta reinstalação pode resultar em um serviço que não satisfaz às necessidades dos usuários.O objetivo deste trabalho é propor um modelo de tratamento do dinamismo de servidores de dados em um sistema de arquivos para cluster. Três cenários foram estudados, e para cada um deles foram analisadas estratégias de autoconfiguração do sistema de arquivos emtempo de execução. O primeiro caso tratado foi a adição de servidores de dados por parte do administrador para expandir a capacidade do sistema de arquivos. Testes sobre este caso mostraram que, nas situações onde a distribuição de carga entre os servidores de dados é homogênea, pode-se extrair os melhores resultados do sistema. O segundo caso tratado foi a inserção por parte do usuário de servidores temporários de dados. Esta inserção temcomo objetivo suprir as necessidades temporárias de algumas aplicações. Foram realizados testes comparando o desempenho de aplicações com e sem a utilização de servidores temporários. Em todos os casos, a aplicação com servidores temporários teve maior desempenho, atingindo até 20% de ganho. O último cenário tratado combina técnicas de replicação com o dinamismo de nós. Assim, foi possível manter o sistema de arquivos em funcionamento mesmo após a perda de um servidor de dados. Os resultados mostraram que a perda de servidores de dados pode resultar em desequilíbrio de carga entre servidores, comprometendo o desempenho do sistema de arquivos. / One of the most important challenges to high performance systems designers is storing and transfering large amounts of data between the nodes on the system. Different approaches have been proposed to solve this storage performance problem. Cluster file systems, like PVFS, Lustre and NFSp are examples of such systems, as they distribute the functionality of a file system across the nodes of cluster, achieving a high level of parallelism and offering a larger storage space than centralized solutions. Usually the file system nodes are of two types: metadata servers and data servers. The placement of those services on a cluster is left to the cluster administrator. Such configuration is not an obvious task, as most file systems do not allow changing the configuration after the installation. A suboptimal initial configuration may result on a file system that does not fit the users need and changing such configuration may require a file system reinstall. The objective of this work is to propose a model to treat the dynamism of data servers on a cluster file system. Three scenarios were studied and for each one we have designed suitable reconfiguration strategies. The first case has its origin on the system administrator’s actions, adding or removing data servers to change the capacity of the file system. The tests have shown that with an homogeneous load distribution across the servers it was possible to obtain the best results. The second scenario treats the temporary data server insertion by the user. This case aims to provide extra storage capacity to a specified application. Tests were performed comparing applications with and without temporary data servers. On all the cases the application with temporary data server has had better performance results, reaching 20% of performance gain. The last scenario, combines replication techniqueswith server dynamism. Thisway, itwas possible to keep the file systemworking even on data servers failure. The tests have shown that the losts of a nodemay result on load unbalancing on data servers, degrading the overall file system performance.

Meu ponto de vista: O cotidiano e os lugares da imagem, trata de uma pesquisa no campo das Poéticas Visuais na qual a prática artística e uma investigação teórica se entrecruzam. Meu ponto de vista - Série Max; Série Indutor de percepção cotidiana - Díptico; Indutor de percepção cotidiana - livro; Banheiro rosa - backlight; levantam e desenvolvem questões como os aspectos, as formas de espacialização e de recepção das imagens. Os temas e assuntos constituem um arquivo de imagens. Seria este processo todo, uma forma de auto-retrato? Ao retratar os outros e o meu cotidiano seria possível construir uma crônica pessoal, composta apenas de imagens? Qual imagem cabe na parede da galeria e qual se ajusta à pagina do livro? O que interessa para a artista além da regra? Para respondê-las a dissertação foi dividida em dois capítulos, sendo que o primeiro bloco apresenta o programa que utilizo para fotografar, bem como as questões da fotografia - a captação da imagem, o corte e o enquadramento – relacionados com minha produção anterior e expandidas neste estudo. No segundo capítulo serão abordadas questões referentes aos lugares da imagem, suas formas de apresentação e de exposição – a fotografia na forma de quadro, de dípticos e no espaço da publicação (livro de artista) relacionando-as com artistas e autores, cuja produção me esclarecia. / My point of view: The daily life and the places of the image, it is a research about Visual Poetics in which artistic practice and theoretical investigation intersect. My point of view - Max Series; Daily life perception persuader Series - Diptych; Daily life perception persuader Series - Book; Pink bathroom - backlight; this group of works point out and develop themes like the aspects, the spacemen shapes and the reception of the image. Those themes and issues establish a file of images. Would this whole process be a kind of self portrait construction? Would it be possible to figure out a self personal chronicle, made just by images, by photographing my daily life and other people? Which photograph could be appropriate to the wall of the gallery or which ones fit better to the page of the book? What does interest the artists besides the rules? As to answer those questions, the paper was divided in two chapters. The first one is related to the program that I use to photograph and the issue related to photography itself – like the caption of the image, the cut and the framing – which have to do with my previous work and are further developed in this paper. The second chapter approaches issues about the places of the photograph, its way of presentation and exposition – the photograph as a portrait, in the shape of diptyches and as to fit in the publishing space (artist book) – in relation with artists and authors, whose works cleared my mind.

Esta tese se concentra no escalonamento de operações de entrada e saída (E/S) como uma solução para melhorar o desempenho de sistemas de arquivos paralelos, aleviando os efeitos da interferência. É usual que sistemas de computação de alto desempenho (HPC) ofereçam uma infraestrutura compartilhada de armazenamento para as aplicações. Nessa situação, em que múltiplas aplicações acessam o sistema de arquivos compartilhado de forma concorrente, os acessos das aplicações causarão interferência uns nos outros, comprometendo a eficácia de técnicas para otimização de E/S. Uma avaliação extensiva de desempenho foi conduzida, abordando cinco algoritmos de escalonamento trabalhando nos servidores de dados de um sistema de arquivos paralelo. Foram executados experimentos em diferentes plataformas e sob diferentes padrões de acesso. Os resultados indicam que os resultados obtidos pelos escalonadores são afetados pelo padrão de acesso das aplicações, já que é importante que o ganho de desempenho provido por um algoritmo de escalonamento ultrapasse o seu sobrecusto. Ao mesmo tempo, os resultados do escalonamento são afetados pelas características do subsistema local de E/S - especialmente pelos dispositivos de armazenamento. Dispositivos diferentes apresentam variados níveis de sensibilidade à sequencialidade dos acessos e ao seu tamanho, afetando o quanto técnicas de escalonamento de E/S são capazes de aumentar o desempenho. Por esses motivos, o principal objetivo desta tese é prover escalonamento de E/S com dupla adaptabilidade: às aplicações e aos dispositivos. Informações sobre o padrão de acesso das aplicações são obtidas através de arquivos de rastro, vindos de execuções anteriores. Aprendizado de máquina foi aplicado para construir um classificador capaz de identificar os aspectos espacialidade e tamanho de requisição dos padrões de acesso através de fluxos de requisições anteriores. Além disso, foi proposta uma técnica para obter eficientemente a razão entre acessos sequenciais e aleatórios para dispositivos de armazenamento, executando testes para apenas um subconjunto dos parâmetros e estimando os demais através de regressões lineares. Essas informações sobre características de aplicações e dispositivos de armazenamento são usadas para decidir a melhor escolha em algoritmo de escalonamento através de uma árvore de decisão. A abordagem proposta aumenta o desempenho em até 75% sobre uma abordagem que usa o mesmo algoritmo para todas as situações, sem adaptabilidade. Além disso, essa técnica melhora o desempenho para até 64% mais situações, e causa perdas de desempenho em até 89% menos situações. Os resultados obtidos evidenciam que ambos aspectos - aplicações e dispositivos de armazenamento - são essenciais para boas decisões de escalonamento. Adicionalmente, apesar do fato de não haver algoritmo de escalonamento capaz de prover ganhos de desempenho para todas as situações, esse trabalho mostra que através da dupla adaptabilidade é possível aplicar técnicas de escalonamento de E/S para melhorar o desempenho, evitando situações em que essas técnicas prejudicariam o desempenho. / This thesis focuses on I/O scheduling as a tool to improve I/O performance on parallel file systems by alleviating interference effects. It is usual for High Performance Computing (HPC) systems to provide a shared storage infrastructure for applications. In this situation, when multiple applications are concurrently accessing the shared parallel file system, their accesses will affect each other, compromising I/O optimization techniques’ efficacy. We have conducted an extensive performance evaluation of five scheduling algorithms at a parallel file system’s data servers. Experiments were executed on different platforms and under different access patterns. Results indicate that schedulers’ results are affected by applications’ access patterns, since it is important for the performance improvement obtained through a scheduling algorithm to surpass its overhead. At the same time, schedulers’ results are affected by the underlying I/O system characteristics - especially by storage devices. Different devices present different levels of sensitivity to accesses’ sequentiality and size, impacting on how much performance is improved through I/O scheduling. For these reasons, this thesis main objective is to provide I/O scheduling with double adaptivity: to applications and devices. We obtain information about applications’ access patterns through trace files, obtained from previous executions. We have applied machine learning to build a classifier capable of identifying access patterns’ spatiality and requests size aspects from streams of previous requests. Furthermore, we proposed an approach to efficiently obtain the sequential to random throughput ratio metric for storage devices by running benchmarks for a subset of the parameters and estimating the remaining through linear regressions. We use this information on applications’ and storage devices’ characteristics to decide the best fit in scheduling algorithm though a decision tree. Our approach improves performance by up to 75% over an approach that uses the same scheduling algorithm to all situations, without adaptability. Moreover, our approach improves performance for up to 64% more situations, and decreases performance for up to 89% less situations. Our results evidence that both aspects - applications and storage devices - are essential for making good scheduling choices. Moreover, despite the fact that there is no scheduling algorithm able to provide performance gains for all situations, we show that through double adaptivity it is possible to apply I/O scheduling techniques to improve performance, avoiding situations where it would lead to performance impairment.