Alors qu’ils ne sont seulement que 45% à pratiquer 2 heures de sport par semaine, 90% des français consomment 1 à 2 heures d’images à contenu sportif par jour. Le sportif de haut niveau reste la figure qui unifie ces deux rapports au sport dans nos sociétés contemporaines par sa présence ou ses avatars. Notre hypothèse est que, dans ce contexte, la peau du sportif de haut niveau en dit long sur nos environnements naturels, culturels et corporels. Elle serait même annonciatrice d’autres manières d’habiter son corps et d’habiter le monde, bref d’une écologie corporelle dont il convient de dresser les contours. Le système tégumentaire des athlètes est le plus souvent appréhendé selon des principes de résilience. Le sportif de haut niveau semble avoir une peau exceptionnelle, résistante aux chocs, aux coups, aux agressions des milieux naturels et sociaux. Elle est également la griffe retenue du paraître arborant de multiples corps étrangers à vertus ornementatives (piercing, tatouages, implants…). Elle est l’objet de toutes les attentions : quête d’éternelle jeunesse, de sensations inédites, d’impressions fortes, signe de triche ou de souffrance, révélatrice d’une appartenance identitaire.Mais c’est oublier aussi qu’il s’agit d’un écosystème en soi. Les théories du paraître et du frisson prennent en compte cette idée selon laquelle la peau du sportif de haut niveau serait biologiquement et culturellement singulière, énonciatrice d’un nouveau style de vie ou d’une mutation. Nous proposons d’analyser ce phénomène en croisant plusieurs corpus :- Enquête bibliométrique sur la peau des sportifs de haut niveau- Biographies écrites et documentaires de sportifs de haut niveau- 76 questionnaires-entretiens avec des sportifs de haut niveau- 200 spots publicitaires- Sondages et enquêtes de notoriété / French people are 45% to practice 2 hours of sport by week, until they are 90% to consume sport’s images. The high level athlete unified those two ways of sports being. Our hypothesis is that athlete’s skin tells a lot about our environments and embodiments. Skin symbolize ways of dwelling the world, a body ecology witch this thesis try to understand. Athlete skin is a resilience process that confers to them their exceptional properties. Skin athletes is also an embodiment support for the sport marketing and the transmedia who appropriates skins biological and psychological functions.It’s also a forgotten ecosystem revealing by postmodern paradigm founded on shiver and aesthetics theories. To analyze those mutation we have worked on several data:- Bibliometric enquiry on high level athlete skins- Biography and documentary on sports champions- 76 record from high level athletes- 200 publicities- Global data on celebrities of sport

The work presented in this thesis aims at validating an original multicriteria performances estimation tool, NESSIE, dedicated to the prediction of performances to accelerate the design of electronic embedded systems. <p><p>This tool has been developed in a previous thesis to cope with the limitations of existing design tools and offers a new solution to face the growing complexity of the current applications and electronic platforms and the multiple constraints they are subjected to. <p><p>More precisely, the goal of the tool is to propose a flexible framework targeting embedded systems in a generic way and enable a fast exploration of the design space based on the estimation of user-defined criteria and a joint hierarchical representation of the application and the platform.<p><p>In this context, the purpose of the thesis is to put the original framework NESSIE to the test to analyze if it is indeed useful and able to solve current design problems. Hence, the dissertation presents :<p><p>- A study of the State-of-the-Art related to the existing design tools. I propose a classification of these tools and compare them based on typical criteria. This substantial survey completes the State-of-the-Art done in the previous work. This study shows that the NESSIE framework offers solutions to the limitations of these tools.<p>- The framework of our original mapping tool and its calculation engine. Through this presentation, I highlight the main ingredients of the tool and explain the implemented methodology.<p>- Two external case studies that have been chosen to validate NESSIE and that are the core of the thesis. These case studies propose two different design problems (a reconfigurable processor, ADRES, applied to a matrix multiplication kernel and a 3D stacking MPSoC problem applied to a video decoder) and show the ability of our tool to target different applications and platforms. <p><p>The validation is performed based on the comparison of a multi-criteria estimation of the performances for a significant amount of solutions, between NESSIE and the external design flow. In particular, I discuss the prediction capability of NESSIE and the accuracy of the estimation. <p><p>-The study is completed, for each case study, by a quantification of the modeling time and the design time in both flows, in order to analyze the gain achieved by our tool used upstream from the classical tool chain compared to the existing design flow alone. <p><p><p>The results showed that NESSIE is able to predict with a high degree of accuracy the solutions that are the best candidates for the design in the lower design flows. Moreover, in both case studies, modeled respectively at a low and higher abstraction level, I obtained a significant gain in the design time. <p><p>However, I also identified limitations that impact the modeling time and could prevent an efficient use of the tool for more complex problems. <p><p>To cope with these issues, I end up by proposing several improvements of the framework and give perspectives to further develop the tool. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / In recent years, Convolutional Neural Networks (CNNs) have become the state-of- the-art method for object detection and classi cation in the eld of machine learning and arti cial intelligence. In contrast to a fully connected network, each neuron of a convolutional layer of a CNN is connected to fewer selected neurons from the previous layers and kernels of a CNN share same weights and biases across the same input layer dimension. These features allow CNN architectures to have fewer parameters which in turn reduces calculation complexity and allows the network to be implemented in low power hardware. The accuracy of a CNN depends mostly on the number of images used to train the network, which requires a hundred thousand to a million images. Therefore, a reduced training alternative called transfer learning is used, which takes advantage of features from a pre-trained network and applies these features to the new problem of interest. This research has successfully developed a new CNN based on the pre-trained CIFAR-10 network and has used transfer learning on a new problem to classify road edges. Two network sizes were tested: 32 and 16 Neuron inputs with 239 labeled Google street view images on a single CPU. The result of the training gives 52.8% and 35.2% accuracy respectively for 250 test images. In the second part of the research, High Level Synthesis (HLS) hardware model of the network with 16 Neuron inputs is created for the Zynq 7000 FPGA. The resulting circuit has 34% average FPGA utilization and 2.47 Watt power consumption. Recommendations to improve the classi cation accuracy with deeper network and ways to t the improved network on the FPGA are also mentioned at the end of the work.

Zusammenfassung der Arbeit Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Dr. med. PROGNOSTISCHE FAKTOREN FÜR VERLETZUNGEN VON JUDOKA IM HOCHLEISTUNGSSPORT eingereicht von: Simon Yacoub angefertigt an/in: Medizinische Fakultät der Universität Leipzig Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chirurgie betreut von: Prof. Dr. med. habil. Christoph-Eckhard Heyde November 2022 Judo ist die am meisten betriebene Kampfsportart der Welt. Ziel in der japanischen Kampfkunst ist es, den Gegner entweder auf die Matte zu werfen oder ihn im Bodenkampf zur Aufgabe zu zwingen. Der Kampf beginnt immer im Stand. Zuerst versuchen die Judoka ihren favorisierten Griff beim Gegner anzubringen. Ist dies gelungen gibt es eine große Reihe an Techniken, um den Gegner zu Fall zu bringen. Im Boden kann der Gegner mit einer Hebeltechnik auf das Ellenbogengelenk oder eine Würgetechnik am Hals zur Aufgabe gezwungen werden. Auch eine Festhaltetechnik im Boden kann den Kampf beenden. Verletzungen in dieser Sportart sind häufig und haben vor allem im Hochleistungssportbereich die höchste Inzidenz. Die meistbetroffenen Gelenke sind das Knie-, das Schulter- und das Ellenbogengelenk. Der häufigste Verletzungsmechanismus ist eine Wurfaktion durch den gegnerischen Judoka. Die meisten Traumata (60-70%) ereignen sich im Training. In der vorliegenden prospektiven Arbeit wurden vom 31.01.2020 bis 15.06.2022 an acht deutschen Judo-Leistungszentren unter allen dort trainierenden Kaderathleten 105 relevante Traumata detektiert. Es wurden nur Verletzungen erfasst, die zu einem Trainingsausfall von mindestens zwei Tagen geführt haben. Außerdem mussten die Judoka mindestens 18 Jahre alt sein und den Landeskaderstatus erfüllen. Die Erhebung der Daten erfolgte über einen Online-Fragebogen und beinhaltete 22 Fragen. Hierbei wurden allgemein-epidemiologische, sowie verletzungsspezifische Parameter erfasst. Die Studienpopulation ist mit 105 Studienteilnehmern als gering zu betrachten. Allerdings wurde für diese Untersuchung ein sehr spezifisches Patientenklientel, deutsche Judoka im Hochleistungssportbereich, gewählt. Daher ist die Studiengröße für diese spezifische Gruppe mit einer daraus folgenden guten Vergleichbarkeit als aussagekräftig anzusehen. Das Ziel der Arbeit bestand darin, prognostische Faktoren für Verletzungen im Hochleistungssport Judo zu determinieren.   Kein prognostischer Faktor, für das Risiko von Verletzungen im Hochleistungssport im Judo, war das Geschlecht. Die Verteilung von weiblichen beziehungsweise männlichen Judoka mit Trauma war annähernd gleich (weiblich=41,9% vs. männlich=58,1%). Ebenso konnten die Gewichtsklassengruppen keine Prognoserelevanz aufweisen. Hier muss erwähnt sein, dass aus datenschutzrechtlichen Gründen keine Untersuchung einzelner Gewichtsklassen möglich war. Es wurden keine Unterschiede für Verletzungen im Spitzensport Judo detektiert, welche in Abhängigkeit zur Dauer im Hochleistungssportbereich Judo standen. Das Knie-, das Schulter-, sowie das Ellenbogengelenk konnten als prädisponierende Körperregionen für Verletzungen determiniert werden. Die Verletzungsart Bänderriss sticht in der vorliegenden Arbeit hervor und macht 40,0% aller Verletzungen aus. Im Einklang mit der Literatur wurde die vordere Kreuzbandruptur, in der hier präsentierten Untersuchung, als häufigste ärztliche Diagnose herausgearbeitet (7,6% aller Verletzungen). Die Verletzungsmechanismen gegnerische Wurfaktion und eigene Wurfaktion führten insgesamt zu mehr als drei Viertel aller Verletzungen (gegnerische Wurfaktion – 40,0%; eigene Wurfaktion – 38,1%). Die sportartspezifischen Bewegungsabläufe sind im Wesentlichen vorgegeben und lassen sich kaum sinnvoll verändern. Somit stellt der Verletzungsmechanismus keinen gut beeinflussbaren Parameter für das Risiko von Verletzungen dar. Als prognostischer Fakt im Sinne eines erhöhten Risikos für Verletzungen im Hochleistungssportbereich im Judo konnte der Altersgruppenbereich 21 bis 23 Jahre identifiziert werden. Hier ereigneten sich mit 25,7% die meisten Verletzungen der Umfrage. Ebenso als prognostischer Faktor konnte der steigende Trainingsaufwand im Hochleistungsbereich gezeigt werden. Je höher dieser ist, umso mehr Traumata wurden erfasst. Im Training ereigneten sich mit 64,8% die meisten Traumata im Judo. Diese Verteilung ist schon lange so in der Literatur beschrieben und konnte in der hier dargestellten Studie als prognostischer Faktor für Verletzungen im Hochleistungssportbereich im Judo bestätigt werden. 38,9% aller erfassten Traumata aus der vorliegenden Arbeit sind im Anschluss an eine vorangegangene Gewichtsreduktion aufgetreten. Eine Gewichtsreduktion wird in der Kampfsportart Judo regelhaft betrieben. Bis zu 80% der Judoka nehmen in Vorbereitung auf einen Wettkampf ab. Eine Gewichtsreduktion sollte daher als prognostischer Faktor für Verletzungen in Zukunft stärker beachtet werden. Bei Verletzungen von weiblichen Judoka scheint der Menstruationszyklus eine Prognoserelevanz darzustellen. Dort ereigneten sich 36,4% der Traumata während der Menstruation.   Die in dieser Arbeit identifizierten prognostischen Faktoren für Verletzungen können dazu beitragen, die Inzidenz von Traumata im Judo-Spitzensport zukünftig zu senken. In der Sportart Judo gibt es ein großes Potential an der weiterführenden Erfassung von Verletzungen. Es könnten sich folglich daraus neue Präventions-, Therapie-, sowie Rehabilitationskonzepte und angepasste Trainingsinhalte ableiten lassen. Gerade die individuelle Trainingssteuerung (Trainingsintensität, Trainingsinhalte, Gewichtsreduktion) einzelner Judoka könnte erhebliche Verbesserungen in Hinblick auf Entstehungen von Verletzungen liefern. Auf Grundlage der gewonnenen Daten sollten sich nun weitere spezifische Untersuchungen anschließen.  :Inhaltsverzeichnis Bibliografische Beschreibung: I. Abkürzungsverzeichnis IV Abkürzungen IV Glossar VI II. Abbildungsverzeichnis VII III. Tabellen VIII IV. Diagramme IX 1. Einleitung 1 1.1 Exkurs: Judo, der sanfte Weg – Definition und Historik 1 1.2 Judo im Hochleistungssportbereich 4 1.3 Definition von Verletzung und Krankheit 6 1.4 Verletzungen im Judo 7 1.5 Traumamechanismen 8 1.5.1 Trauma durch eigene Kampf- oder Wurfaktion 9 1.5.2 Trauma durch gegnerische Kampf- oder Wurfaktion 13 1.5.3 Trauma durch eine Bodenkampfaktion 16 1.5.4 Trauma ohne jegliche Fremdeinwirkung 17 1.6 Bedeutung eines verletzungsbedingten Ausfalls im Judo 18 1.7 Epidemiologie 20 1.8 Funktionelle Anatomie von bevorzugt verletzten Körperregionen, sowie deren häufigste Traumata 22 1.8.1 Funktionelle Anatomie des Schultergelenkes 23 1.8.2 Traumata des Schultergelenkes 25 1.8.3 Funktionelle Anatomie des Kniegelenkes 27 1.8.4 Traumata des Kniegelenkes 29 2. Die Corona-Pandemie 2019 32 2.1 SARS-CoV-2 – Die Pandemie 2019 32 2.2 SARS-CoV-2 und der Sport 34 3. Ziel der Arbeit 36 4. Material und Methoden 38 4.1 Methoden 38 4.2 Rekrutierung der einzuschließenden Judoka 38 4.3 Datenschutz/Einwilligungserklärung 39 4.4 Ethikantrag 39 4.5 Umfragebogen 40 4.6 Erfassung anamnestischer Daten 41 4.6.1 Epidemiologische Daten 41 4.6.2 Ernährungsgewohnheiten und Nikotinkonsum 41 4.6.3 Judoaktivität 41 4.6.4 Operationen vor der Verletzung 41 4.6.5 Gewichtsreduktion 42 4.6.6 Verletzung 42 4.6.7 Trainingsausfall/Therapie 43 4.7 Ausschluss aus der statistischen Erhebung 43 4.8 Statistische Analyse 43 5. Ergebnisse 44 5.1 Deskriptive Analyse 44 5.1.1 Geschlechtsspezifische Verteilung 45 5.1.2 Altersverteilung 46 5.1.3 Betroffene Körperregionen 47 5.1.4 Trainingsaufwand pro Woche 48 5.1.5 Verletzungsart (VA) 49 5.1.6 Ärztliche Diagnose (ÄD) anhand ICD-10-Codes 50 5.1.7 Verletzungsmechanismus 51 5.1.8 Gewichtsklassengruppen (GKG) 52 5.1.9 Dauer, wie lange Judo im Allgemeinen und im Hochleistungssportbereich (HLSPB) betrieben wird 53 5.1.10 Verletzungen im Training 55 5.1.11 Gewichtsreduktion vor Verletzung 56 5.1.12 Menstruation während der Verletzung 57 5.2 Datenkorrelation zur Analyse von prognostischen Faktoren für Verletzungen im Hochleistungssport Judo 58 5.2.1 Zusammenhang zwischen Lokalisation der Verletzung und dem Geschlecht 58 5.2.2 Zusammenhang zwischen Lokalisation der Verletzung und der Gewichtsklassengruppe 60 5.3 Gegenüberstellende Analyse – Auffälligkeiten des Studienkollektivs 62 5.3.1 Verletzungsart 62 5.3.1.1 Verletzungsart im Vergleich zu den Gewichtsklassengruppen 62 5.3.1.2 Verletzungsart im Vergleich zur Gewichtsreduktion (GR) 64 5.3.1.3 Verletzungsart im Vergleich zur Dauer wie lange Judo betrieben wurde 65 5.3.1.4 Verletzungsart im Vergleich zur Dauer, wie lange Judo im Hochleistungssportbereich betrieben wurde 66 5.3.1.5 Verletzungsart im Vergleich zum wöchentlichen Trainingsumfang 67 5.3.1.6 Verletzungsart im Vergleich zum Trainingsausfall 68 5.3.1.7 Verletzungsart im Vergleich zum Geschlecht 69 5.3.1.8 Verletzungsart im Vergleich zum therapeutischen Vorgehen 71 6. Diskussion 72 7. Zusammenfassung der Arbeit 90 8. Quellenverzeichnis 95 8.1 Literaturverzeichnis 95 8.2 Verzeichnis der Internetlinks 111 9. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 114 10. Erklärung über die Vorbehaltlichkeit der Verfahrenseröffnung zur Verleihung des Titels Dr. med. 115 11. Lebenslauf 116 12. Danksagung 119 13. Anlagen 120 13.1 Waiver EK 120 13.2 Datenschutzerklärung 121 13.3 Tabellen Umfragebogen 124

Digital image correlation is a contactless optical method used for displacement and strain measurement which has become increasingly popular in the field of experimental mechanics. A specialized use case for the algorithm is to measure the clamping force in bolted joints, a crucial metric when considering the longevity and reliability of the constructs. However, in order to be able to measure the clamping force in real-time, the digital image correlation has to be carried out rapidly as the tightening of the bolts can happen in milliseconds. One approach to increase the speed of the process is hardware acceleration. This thesis presents and evaluates multiple variations of an Field Programmable Gate Arrays (FPGA)-accelerated digital image correlation framework. The goal of the project is to accelerate the image correlation to sufficient speeds so it can be used for highly dynamic and continuous tightenings, which can take 20 to 200 ms and 200 to 1000 ms or more to finish respectively. A baseline implementation was created based on an innovative digital image correlation framework. Strain calculation was altered for the specialized use of clamping force determination. Afterward, different parts of the framework were selected and optimized for hardware acceleration. The parts include both preprocessing and correlation steps. The targets for acceleration were optimized using techniques such as quantization and pipelining. The accelerators were created using high-level synthesis and the resulting implementations utilize both the processor and FPGA parts of a Zynq-7000 system-on-chip. Results show that all accelerators reduce the total execution time of the framework by varying degrees. Accelerators targeting the preprocessing parts such as Gaussian and B-spline filtering proved to be the most effective in speeding up the process achieving a 1,56 and 1,12 times speedup for the fixed-point and a 1,2 and 1,07 times speedup for the double floating-point versions respectively. A combined version containing multiple accelerators resulted in a 1,9 times average speedup. It can be concluded that the presented approach is not fast enough for all highly dynamic tightening processes, as the fastest execution speed achieved is above 100 ms, but could be used for continuous tightening depending on constructs. / Digital image correlation(DIC) är en kontaktlös optisk metod, använd för mätning av förskjutning och töjning, som blivit en allt mer populär inom experimentell mekanik. Ett användningsområde för algoritmen är att mäta klämkraften i skruvförband, en avgörande faktor för hållbarhet och tillförlitlighet i konstruktioner. Men för att mäta klämkraft i realtid, behöver DIC utföras väldigt snabbt då åtdragningsförloppet kan ske inom loppet av millisekunder. En metod för att öka hastigheten är hårdvaruacceleration. Denna avhandling presenterar och utvärderar ett flertal varianter av ett Field Programmable Gate Arrays (FPGA)-accelererat DIC ramverk. Avhandlingen syftar till att accelerera bildkorrelationen tillräckligt mycket för att kunna användas till dynamiska och kontinuerliga åtdragningar som tar 20 till 200 ms respektive 200 till 1000 ms eller mer. En referens-implementation skapades baserat på ett innovativt DIC ramverk. Beräkning av töjning anpassades för specialfallet: bestämmandet av klämkraft. Efter det valdes olika delar av ramverket ut och optimerades för hårdvaruacceleration. De valda delarna innehåller både preprocessor- och korrelationssteg. Delarna som valdes ut för acceleration optimerades med hjälp av tekniker som kvantisering och pipelining. Acceleratorerna skapades med hjälp av high-level synthesis och de resulterande implementationerna använder både processor och FPGA i en Zynq-7000 system-on-chip. Resultaten visar att alla acceleratorer reducerar ramverkets totala exekveringstid med varierande grad. Acceleratorer som riktar sig mot preprocessing som Gaussian och B-spline filtrering visade sig vara mest effektiva och resulterade i en 1.56 respektive 1.12 gånger snabbare exekveringstid för fixed point, och 1.2 respektive 1.07 gånger snabbare exikveringstid för double floating-point. En kombinerad version som innehöll flera acceleratorer resulterade i en 1.9 gånger snabbare genomsnittlig exekveringstid. Slutsatsen är att den presenterade metoden inte är tillräckligt snabb för alla dynamiska åtdragningsförlopp, då den snabbaste uppnådda exekveringstiden är över 100 ms. Men metoden skulle kunna användas för kontinuerliga åtdragningar beroende på konstruktionen.

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High Level Synthesis (HLS) is a methodology to translate a model developed in a high abstraction layer, e.g. C/C++/SystemC, that describes the algorithm into a Register-Transfer level (RTL) description like Verilog or VHDL. The resulting RTL description from the translation is subject to multiple user-controlled directives and an internal design space exploration algorithm specific to the toolchain used. HLS allow designers to focus on the behaviour of the design at a higher abstraction compared to the behavioural modelling available within the Hardware Description Language (HDL) as the compiler decides the movement of data and timing in the resulting design. Ericsson uses a legacy Advanced Peripheral Bus (APB) like interface called Memory/Register Interface (MIRI) interface for data movement in a subsystem of one of their Application-Specific Integrated Circuit (ASIC). The thesis attempts to upgrade the protocol to the more performant ARM Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) protocols’ Advanced High-performance Bus (AHB) or Advanced eXtensible Interface (AXI) interfaces. SystemC provides a host of functionalities to define the complete behaviour of the circuit at a high level of abstraction. This thesis will explore the effect of the structuring SystemC models on their synthesis, and perform design space exploration to understand the best design methodology to adopt in a SystemC model design and compare the models based on the final synthesis metrics like area, timing, and register counts. The toolchain for the thesis will be the Stratus HLS compiler developed by Cadence. Stratus supports all synthesizable constructs of SystemC. Most HLS research focuses on improving Design Space Exploration algorithms used internally in the HLS tools. However, designers can utilize algorithm structuring to provide the HLS engines with a better starting point. In this thesis, the Stratus toolchain will be used to experiment with different models with equivalent behaviour and performance. Thereafter, extract which constructs used in the models are optimal for allowing the internal design space exploration algorithm to perform in the best way possible. / HLS är en metod för att översätta en modell utvecklad på hög abstraktionsnivå t.ex. C/C++/SystemC som beskriver algoritmen på registeröverföringsnivå (RTL) som Verilog eller VHDL. Den resulterande RTL-beskrivningen utsätts för flera användarkontrollerade direktiv och en intern Design Space Exploration (DSE) algoritm, vilken är specifik för den verktygskedja som används. Detta gör det möjligt för en designer att fokusera på konstruktion beteende på en högre abstraktionsnivå jämfört med den beteendemodellering som finns tillgänglig inom det hårdvarubeskrivande språket (HDL:en) när kompilatorn bestämmer tidpunkten för utbytet av data i den resulterande designen. Ericsson använder ett äldre gränssnitt för Advanced Peripheral Bus (APB) som kallas Memory/Register Interface (MIRI), vilket är ett gränssnitt för utbyte av data i ett delsystem i en av deras Application-Specific Integrated Circuit (ASIC:ar). Avhandlingen försöker uppgradera protokollet till ett av de det mer högpresterande ARM Advanced Microcontroller Bus Architecture – protokollen Advanced High-Performance Bus (AHB) eller Advanced eXtensible Interface (AXI). SystemC tillhandahåller en mängd funktioner för att definiera kretsens fullständiga beteende vid en hög abstraktionsnivå. Denna avhandling utforskar effekten av strukturerade SystemC-modeller och deras syntesresultat samt konstruktionsrymden, för att förstå den bästa designmetodiken i ett SystemC-modelleringsdesignflöde och jämföra modellerna baserade på de slutliga syntesmätvärdena som storlek, timing, etc. Verktygskedjan för avhandlingen kommer att vara Stratus HLS -kompilatorn som utvecklats av Cadence. Stratus stöder alla syntetiserbara konstruktioner av SystemC. HLS-forskningen fokuserar främst på att förbättra Design Space Exploration, dvs de algoritmer som används internt i HLS-verktygen för att komma fram till lösningar. För att ge HLS -motorerna en bättre utgångspunkt. I denna avhandling kommer Stratus att användas för att utvärdera olika modeller med ekvivalent beteende och nästan samma prestanda efter Syntes, för att komma fram till vilka konstruktioner är optimala för att den interna DSE-algoritmen skall fungera bäst.

<p>Many computer systems in our daily life require highly available applications (such as medical equipment) and some others run on difficult to access places (such as satellites). These systems are subject to a variety of potential failures that may degrade their performance. Therefore, being able to reason about faults and their impact on systems is gaining considerable attention. Existing work on fault tolerance is mostly focused on addressing faults at the programming language level. In the recent past, significant efforts have been made to use formal methods to specify and verify fault tolerant systems to provide more reliable software. Related with this, some researchers have pointed out that Deontic Logic is useful for reasoning about fault tolerant systems due to its expressive nature in relation to defining norms, used to describe expected behaviour and prescribing what happens when these norms are violated.</p> <p>In this thesis, we demonstrate how Deontic Logic can be used to model an existing real world problem concerning fault tolerance mechanisms. We consider different situations that a vehicle faces on the road and the consequent reactions of the driver or vehicle based on good and bad behaviour. We got the idea and motivation for this case study from the SASPENCE sub-project, conducted under the European Integrated Project PReVENT. This sub-project focuses on a vehicle’s behaviour in maintaining safe speed and safe distance on the road. As our first modelling attempt, we use a Propositional Deontic Logic approach, to justify to what extent we can apply this Logical approach to model a real world problem. Subsequently, we use a First Order Deontic Logic approach, as it can incorporate the use of parameters and quantification over them, which is more useful to model real world scenarios.</p> <p>We state and prove some interesting expected properties of the models using a First Order proof system. Based on these modelling exercises, we acquired different engineering ideas and lessons, and present them in this thesis in order to aid modelling of future fault tolerant systems.</p> / Master of Science (MSc)

High-level action programming languages such as Golog have successfully been used to model the behavior of autonomous agents. In addition to a logic-based action formalism for describing the environment and the effects of basic actions, they enable the construction of complex actions using typical programming language constructs. To ensure that the execution of such complex actions leads to the desired behavior of the agent, one needs to specify the required properties in a formal way, and then verify that these requirements are met by any execution of the program. Due to the expressiveness of the action formalism underlying Golog (situation calculus), the verification problem for Golog programs is in general undecidable. Action formalisms based on Description Logic (DL) try to achieve decidability of inference problems such as the projection problem by restricting the expressiveness of the underlying base logic. However, until now these formalisms have not been used within Golog programs. In the present paper, we introduce a variant of Golog where basic actions are defined using such a DL-based formalism, and show that the verification problem for such programs is decidable. This improves on our previous work on verifying properties of infinite sequences of DL actions in that it considers (finite and infinite) sequences of DL actions that correspond to (terminating and non-terminating) runs of a Golog program rather than just infinite sequences accepted by a Büchi automaton abstracting the program.

Golog is a high-level action programming language for controlling autonomous agents such as mobile robots. It is defined on top of a logic-based action theory expressed in the Situation Calculus. Before a program is deployed onto an actual robot and executed in the physical world, it is desirable, if not crucial, to verify that it meets certain requirements (typically expressed through temporal formulas) and thus indeed exhibits the desired behaviour. However, due to the high (first-order) expressiveness of the language, the corresponding verification problem is in general undecidable. In this paper, we extend earlier results to identify a large, non-trivial fragment of the formalism where verification is decidable. In particular, we consider properties expressed in a first-order variant of the branching-time temporal logic CTL*. Decidability is obtained by (1) resorting to the decidable first-order fragment C² as underlying base logic, (2) using a fragment of Golog with ground actions only, and (3) requiring the action theory to only admit local effects. / In this extended version we extend the decidability result for the verification problem to the temporal logic CTL* over C2-axioms.