The efficient and flexible management of large datasets is one of the core requirements of modern business applications. Having access to consistent and up-to-date information is the foundation for operational, tactical, and strategic decision making. Within the last few years, the database community sparked a large number of extremely innovative research projects to push the envelope in the context of modern database system architectures. In this paper, we outline requirements and influencing factors to identify some of the hot research topics in database management systems. We argue that—even after 30 years of active database research—the time is right to rethink some of the core architectural principles and come up with novel approaches to meet the requirements of the next decades in data management. The sheer number of diverse and novel (e.g., scientific) application areas, the existence of modern hardware capabilities, and the need of large data centers to become more energy-efficient will be the drivers for database research in the years to come.

Reliability of low-level operating-system (OS) code is an indispensable requirement. This includes functional properties from the safety-liveness spectrum, but also quantitative properties stating, e.g., that the average waiting time on locks is sufficiently small or that the energy requirement of a certain system call is below a given threshold with a high probability. This paper reports on our experiences made in a running project where the goal is to apply probabilistic model checking techniques and to align the results of the model checker with measurements to predict quantitative properties of low-level OS code.

Reliability in terms of functional properties from the safety-liveness spectrum is an indispensable requirement of low-level operating-system (OS) code. However, with evermore complex and thus less predictable hardware, quantitative and probabilistic guarantees become more and more important. Probabilistic model checking is one technique to automatically obtain these guarantees. First experiences with the automated quantitative analysis of low-level operating-system code confirm the expectation that the naive probabilistic model checking approach rapidly reaches its limits when increasing the numbers of processes. This paper reports on our work-in-progress to tackle the state explosion problem for low-level OS-code caused by the exponential blow-up of the model size when the number of processes grows. We studied the symmetry reduction approach and carried out our experiments with a simple test-and-test-and-set lock case study as a representative example for a wide range of protocols with natural inter-process dependencies and long-run properties. We quickly see a state-space explosion for scenarios where inter-process dependencies are insignificant. However, once inter-process dependencies dominate the picture models with hundred and more processes can be constructed and analysed.

Newsletter des Sonderforschungsbereichs 912 "Highly Adaptive Energy-Efficient Computing" (HAEC)

This dissertation focuses on design and implementation of a highly linear and low flicker-noise receiver front-end based on the direct conversion architecture for multiband applications in a CMOS technology. The dissertation consists of two parts: One, implementation of a highly linear RF receiver front-end and, two, implementation of a low flicker-noise RF receiver front-end based for direct conversion architecture. For multiband applications, key active components, highly linear LNAs and mixers, in the RF front-end receiver have been implemented in a 0.18um CMOS process. Theoretical approaches are analyzed from the perspective of implementation issues for highly linear receiver system and are also compared with measured results. Highly linear LNAs and mixers have been analyzed in terms of noise, linearity and power consumption, etc. For a low flicker-noise receiver front-end based on direct conversion architecture, the design of differential LNA and various low flicker-noise mixers are investigated in a standard 0.18um CMOS process. A differential LNA which shows high linearity was fabricated with a low flicker-noise mixer. Three low flicker-noise mixers were designed, measured and compared to the-state-of-the-arts published by other research institutes and companies.

Motiviert durch die in der Literatur bisher unvollständige Beschreibung der Relaxation hochgeladener Ionen vor Festkörperoberflächen, besonders in Bezug auf den Eintrag potenzieller Energie in Oberflächen und der Aufstellung einer vollständigen Energiebilanz, werden in dieser Arbeit komplementäre Studien präsentiert, die sowohl die Ermittlung des Anteils der deponierten potenziellen Energie als auch die Ermittlung der emittierten potenziellen Energie ermöglichen. Zum Einen wird zur Bestimmung des eingetragenen Anteils der potenziellen Energie eine kalorimetrische Messanordnung verwendet, zum Anderen gelingt die Bestimmung der emittierten potenziellen Energie mittels doppeldifferenzieller Elektronenspektroskopie. Für vertiefende Studien werden Materialien unterschiedlicher elektronischer Strukturen (Cu, n-Si, p-Si und SiO2 ) verwendet. Im Falle der Kalorimetrie wird festgestellt, dass die eingetragene potenzielle Energie linear mit der inneren potenziellen Energie der Ionen wächst. Dabei bleibt das Verhältnis zwischen der eingetragenen potenziellen Energie und der inneren potenziellen Energie nahezu konstant bei etwa (80 ± 10) %. Der Vergleich von Cu, n-Si und p-Si zeigt im Rahmen der Messfehler keine signifikanten Unterschiede in diesem Verhältnis. Es liegen jedoch deutlich unter jenem von SiO2. Die Elektronenspektroskopie liefert ein dazu komplementäres Ergebnis. Für Cu und Si konnte ebenfalls eine lineare Abhängigkeit zwischen emittierter Energie und innerer potenzieller Energie festgestellt werden. Das Verhältnis wurde hierfür bis zum Ladungszustand bis Ar7+ zu etwa (10 ± 5) % unabhängig vom Ladungszustand bestimmt. Im Gegensatz dazu liefert SiO2 eine nahezu verschwindende Elektronenausbeute. Für Ar8+ und Ar9+ steigt die Elektronenausbeute wegen der Beiträge der LMM-Augerelektronen für alle untersuchten Materialien leicht an. Der Anteil der emittierten Energie eines Ar9+ -Ions wird für Cu und Si zu etwa 20 % und für SiO2 zu etwa 10 % angegeben. Diese Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit den Kalorimetrieexperimenten und erfüllen die Energiebilanz. Zusätzlich werden die experimentellen Ergebnisse mit einer Computersimulation modelliert, welche auf dem erweiterten dynamischen klassischen Barrierenmodell basiert. Aus diesen Rechnungen kann zudem jener Anteil der deponierten potenziellen Energie erhalten werden, welcher durch Bildladungsbeschleunigung vor der Oberfläche in kinetische Energie umgewandelt wurde. / Motivated by the incomplete scientific description of the relaxation of highly charged ions in front of solid surfaces and their energy balance, this thesis describes an advanced complementary study of determining deposited fractions and re-emitted fractions of the potential energy of highly charged ions. On one side, a calorimetric measurement setup is used to determine the retained potential energy and on the other side, energy resolved electron spectroscopy is used for measuring the re-emitted energy due to secondary electron emission. In order to study the mechanism of energy retention in detail, materials with different electronic structures are investigated: Cu, n-Si, p-Si and SiO2 . In the case of calorimetry, a linear relationship between the deposited potential energy and the inner potential energy of the ions was determined. The total potential energy which stays in the solid remains almost constant at about (80 ± 10) %. Comparing the results of the Cu, n-Si and p-Si targets, no significant difference could be shown. Therefore we conclude that the difference in energy deposition between copper, n-doped Si and p-doped Si is below 10 %, which is significantly lower than using SiO2 targets. For this purpose, electron spectroscopy provides a complementary result. For Cu and Si surfaces, an almost linear increase of the re-emitted energy with increasing potential energy of the ion up to Ar7+ was also observed. The ratio of the re-emitted energy is about (10 ± 5) % of the total potential energy of the incoming ion, almost independent of the ion charge state. In contrast, an almost vanishing electron emission was observed for SiO2 and for charge states below q=7. For Ar8+ and Ar9+, the electron emission increased due to the contribution of the projectile LMM Auger electrons and the re-emitted energy amounts up to 20 % for Cu and Si and around 10 % for SiO2 .These results are in good agreement with the calorimetric values. In addition, the experimental results are compared with computer simulations based on the extended dynamical over-the-barrier model. From these calculations, the ratio of deposited potential energy that is transformed into kinetic energy before deposition due to the image charge acceleration can be maintained.

The number of secure data streams a relay-assisted interference channel can support has been an intriguing problem. The problem is not solved even for a fundamental scenario with a single antenna at each transmitter, receiver and relay. In this paper, we study the achievable secure degrees of freedom of instantaneous relay-assisted interference channels with real and complex coefficients. The study of secure degrees of freedom with complex coefficients is not a trivial multiuser extension of the scenarios with real channel coefficients as in the case for the degrees of freedom, due to secrecy constraints. We tackle this challenge by jointly designing the improper transmit signals and widely-linear relay processing strategies.

In this paper, we analyze the four-node relay wiretap channel, where the relay performs amplify-and-forward. There is no direct link between transmitter and receiver available. The transmitter has multiple antennas, which assist in securing the transmission over both phases. In case of full channel state information (CSI), the transmitter can apply information leakage neutralization in order to prevent the eavesdropper from obtaining any information about the signal sent. This gets more challenging, if the transmitter has only an outdated estimate of the channel from the relay to the eavesdropper. For this case, we optimize the worst case secrecy rate by choosing intelligently the beamforming vectors and the power allocation at the transmitter and the relay.

L’objectif principal de cette thèse de doctorat est de déterminer, à l’aide d’une grille d’observation des comportements parentaux après la séparation , si des catégories de la grille permettent de distinguer entre eux les couples parentaux où le risque de Détérioration du Lien Parent-Enfant en contexte de séparation conflictuelle (DLPE) est très élevé des couples parentaux où le risque de DLPE est très faible. De plus, trois objectifs secondaires s’ajoutent à notre objectif principal. Premièrement, nous avons tenté de voir s’il était possible de prédire les cas où les risques de DLPE sont très élevés. Deuxièmement, nous avons exploré comment la DLPE s’inscrit dans les conséquences pouvant découler de la séparation parentale. Et enfin, troisièmement, nous avons brièvement exploré la question des allégations d’agression sexuelle envers l’enfant dans les contextes de DLPE. Cette thèse est composée de deux articles et d’une note de recherche brève. Le premier article s’intitule En quoi et pourquoi les hommes et les femmes sont-ils affectés différemment par la séparation conjugale? Cet article est une recension critique de la littérature traitant des conséquences du divorce chez les adultes ainsi que des conséquences différentielles du divorce pour les hommes et les femmes. Dans cet article, des hypothèses explicatives quant à l’origine de ces diverses conséquences sont discutées et nous proposons de les conceptualiser sous la forme d’un éventail rendant compte des impacts tant positifs que négatifs, notamment à une extrémité du continuum où se retrouvent les dynamiques DLPE. Ce continuum sur lequel s’inscrit la DLPE permet de conceptualiser et de discuter de l’adaptation ou de la mésadaptation des individus face à la séparation. Dans cet article, notre regard sur la DLPE fait ressortir les lacunes de la recherche actuelle sur ce phénomène. Il ressort un manque flagrant de connaissances du contexte d’apparition du phénomène, de connaissances empiriques sur la question des allégations d’abus sexuel se produisant dans le cadre de telles dynamiques ainsi que de connaissances des caractéristiques et des comportements des individus qui y sont impliqués. Conséquemment, notre article met l’emphase sur la nécessité qu’une tradition de recherche se développe dans le domaine de la DLPE afin de clarifier tous ces aspects. Enfin, cet article met en lumière différents facteurs de risque et différents facteurs de protection susceptibles d’expliquer que le divorce ait des conséquences différentes chez les hommes et les femmes. Le deuxième article s’intitule Étude exploratoire des caractéristiques et des comportements de couples parentaux séparés engagés dans une dynamique de Détérioration du Lien Parent-Enfant. Cet article cherchait à déterminer si les couples parentaux séparés hautement à risque d’être engagés dans une dynamique de DLPE se distinguent des couples parentaux séparés dont le risque de DLPE est faible sur certaines variables. Nous avons étudié cette question auprès de notre échantillon de 82 couples parentaux séparés pour lesquels le risque de DLPE est évalué comme étant soit très faible (groupe de comparaison) ou soit très élevé (en tenant compte du fait que la mère ou le père soit le parent dénigrant). À cette fin, nous avons utilisé un instrument de mesure, la Grille d’observation de la Détérioration du Lien Parent-Enfant après la séparation (GODLPE), adapté de celui développé par Johnston, Walters, & Olesen, (2005). Les résultats obtenus à l’aide de tests d’analyse de variance et de khi-deux démontrent que les ex-couples du groupe de comparaison se distinguent des ex-couples du groupe où le risque de DLPE est très élevé par un mariage significativement plus long et un niveau de conflit plus élevé. Également, les résultats démontrent que les parents du groupe de comparaison, les parents dénigrés et les parents dénigrants se distinguent entre eux quant à leurs comportements coparentaux aliénants, à leur relation coparentale supportante, à leur relation coparentale méfiante et à leurs comportements de renversement de rôle. Finalement, notre étude révèle que la durée du mariage et l’intensité des conflits permettent de prédire le risque de DLPE. La note de recherche brève s’intitule Étude exploratoire des allégations d’agression sexuelle envers l’enfant dans un contexte de Détérioration du Lien Parent-Enfant. Cet note de recherche s’intéresse à ce qui a longtemps été considéré comme l’une des caractéristiques déterminantes des dynamiques de DLPE, soit les allégations d’agression sexuelle envers l’enfant professées par un parent à l’endroit de l’autre parent ou d’un membre de son entourage proche. Nous avons étudié cette question chez 82 couples parentaux séparés pour lesquels le risque de DLPE était évalué comme étant très faible ou très élevé. Les résultats indiquent qu’il n’existe aucune différence significative entre les groupes relativement à cette caractéristique. Cependant, les mères auraient davantage tendance à alléguer de tels abus que les pères. Enfin, aucune des allégations professées n’a été jugée suffisamment crédible pour que la Directeur de la protection de la Jeunesse (DPJ) juge nécessaire d’intervenir. Plusieurs hypothèses sont soulevées pour expliquer ces résultats. / The main goal of the present doctoral thesis was to determine whether certain items of an observation grid assessing parental behaviors following separation allow to distinguish parents whose risk of Deterioration of the Parent-Child Relationship (DPCR) is very high from those whose risk of DPCR is very low. This goal led to secondary objectives regarding the prediction of such dynamics, the issue of sexual abuse allegation toward the child in such situations, and the context in which this phenomenon appears in the context of parental separation. This thesis includes two articles and a brief note of research. The first article is entitled: How and Why Are Men and Women Affected Differently by Marital Separation? This article is a critical literature review regarding the consequences of divorce for adults as well as its differential impact on men and women. Explanatory hypotheses regarding the origin of these diverse impacts are discussed. Furthermore, this article offers a conceptualization of such impacts as a continuum, which takes into account the positive and as well as the negative consequences of divorce, such as the dynamics of DPCR following separation. Different risk factors and protective factors are also suggested. The second article is entitled: Exploratory Study of the Characteristics and Behaviors of Separated Couples Engaged in a Dynamic of Deterioration of the Parent-Child Relationship. This article discusses whether it is possible to distinguish, on certain variables, separated couples who are at high risk of being engaged in a dynamic of DPCR from those who are at low risk. This issue was studied among 82 separated couples for which the risk of DPCR was assessed as being very low or very high (in the latter case was distinguished the group where the mother was the denigrating parent from the group where the father was the denigrating parent). An instrument called the Deterioration of the Parent-Child Relationship Observation Grid (DPCROG), adapted from an instrument developed by Johnson, Walters, & Olesen, 2005, was used in the present study. Analyses of variance and chi-squared analyses were carried out and revealed that ex-couples in the group at high risk for DPCR distinguished themselves from ex-couples in the comparison group by a significantly longer marriage and a higher level of conflict. In addition, results of 2 X 2 repeated measures analyses of variance, as well as results of Tukey’s post-hoc tests, revealed that parents in the comparison group, denigrated parents, and denigrating parents differed from one another in terms of their alienating coparenting behaviors, their supportive coparenting relationship, their mistrustful coparenting relationship and their role reversal behaviors. Finally, results of Tukey’s post-hoc analyses and chi-squared analyses indicated that the length of marriage and the intensity of conflict allow to predict the risk of DPCR. The brief note of research is entitled: Exploratory Study of Child Sexual Abuse Allegations in the context of a Deterioration of the Parent-Child Relationship. This note of research is concerned with what has long been considered as one of the characteristics of the dynamics of DPCR: the allegation of child sexual abuse declared by a parent against the other parent or against people close to the other parent. This issue was studied among 82 separated couples for which the risk of DPCR was assessed as being very high or very low. The results indicated that there were no significant differences between groups in regards to these allegations. Furthermore, mothers seemed to have a greater tendency to allege such abuse in comparison to fathers. Finally, whereas none of these allegations were judged as sufficiently credible in order for the Direction de la Protection de la Jeunesse (DPJ) to intervene, several hypotheses were raised to explain this finding.

Many studies have focused on the concept of humanization of birth in normal pregnancy cases or at low obstetric risk, but no studies, at our knowledge, have so far specifically focused on the humanization of birth in both high-risk, and low risk pregnancies, in a highly specialized hospital setting. The present study thus aims to: 1) define the specific components of the humanized birth care model which bring satisfaction to women who seek obstetrical care in highly specialized hospitals; and 2) explore the organizational and cultural dimensions which act as barriers or facilitators for the implementation of humanized birth care practices in a highly specialized, university affiliated hospital in Quebec. A single case study design was chosen for this thesis. The data were collected through semi-structured interviews, field notes, participant observations, selfadministered questionnaire, relevant documents, and archives. The samples comprised: 11 professionals from different disciplines, 6 administrators from different hierarchical levels within the hospital, and 157 women who had given birth at the hospital during the study. The performed analysis covered both quantitative descriptive and qualitative deductive and inductive content analyses. The thesis comprises three articles. In the first article, we proposed a conceptual framework, based on Allaire and Firsirotu’s (1984) organizational culture theory. It attempts to examine childbirth patterns as an organizational cultural phenomenon. In our second article, we answered the following specific question: according to the managers and multidisciplinary professionals practicing in a highly specialized hospital as well as the women seeking perinatal care in this hospital setting, what is the definition of humanized care? Analysis of the data collected uncovered the following themes which explained the perceptions of what humanized birth was: personalized care, recognition of women’s rights, humanly care for women, family-centered care,women’s advocacy and companionship, compromise of security, comfort and humanity, and non-stereotyped pregnancies. Both high and low risk women felt more satisfied with the care they received if they were provided with informed choices, were given the right to participate in the decision-making process and were surrounded by competent care providers. These care providers who humanly cared for them were also able to provide relevant medical intervention. The professionals and administrators’ perceptions of humanized birth, on the other hand, mostly focused on personalized and family-centered care. In the third article of the thesis, we covered the dimensions of the internal and external components of an institution which can act as factors that facilitate or barriers that prevent, a specialized and university affiliated hospital in Quebec from adopting a humanized child birthing care. The findings revealed that both the external dimensions of a highly specialized hospital -including its history, society, and contingency-; and its internal dimensions -including culture, structure, and the individuals present in the hospital-, can all affect the humanization of birth care in such an institution, whether separately, simultaneously or in interaction. We thus hereby conclude that the humanization of birth care in a highly specialized hospital setting, should aim to meet all the physiological, as well as psychological aspects of birth care, including respect of the fears, beliefs, values, and needs of women and their families. Integration of competent and caring professionals and the use of obstetric technology to enhance the level of certainty and assurance in both high-risk and low risk women are both positive factors for the implementation of humanized care in a highly specialized hospital. Finally, the humanization of birth care approach in a highly specialized and university affiliated hospital setting demands a new healthcare policy. Such policy must offer a guarantee for women to have the place of birth, and the health care professional of their choice as well as those, which will enable women to make informed choices from the beginning of their pregnancy. / De nombreuses études ont mis l'accent sur le concept de l'humanisation des soins de naissance d’une grossesse normale ou à faible risque obstétrical. Mais, à notre connaissance, aucune étude à ce jour n’a spécifiquement porté sur l'humanisation des soins de la naissance dans les grossesses à haut et à faible risque dans un hôpital hautement spécialisé. La présente étude vise à: 1) définir les composantes spécifiques de l'humanisation des soins qui apportent satisfaction aux femmes qui cherchent des soins obstétricaux dans un hôpital hautement spécialisé; 2) explorer les dimensions organisationnelles et culturelles qui constituent des obstacles ou des facilitateurs pour les pratiques périnatales favorisant l'humanisation des soins dans un centre hospitalier universitaire très spécialisé, au Québec. Une étude de cas unique a été choisie pour notre thèse. Les données ont été recueillies au moyen d'entrevues semi-structurées, de notes de terrain, d’observation des participants, d’un questionnaire auto-administré, et de documents et d’archives pertinents. L’échantillon est composé de : 11 professionnels de différentes disciplines, six administrateurs de différents niveaux hiérarchiques de l'hôpital et 157femmes qui ont accouché à l'hôpital durant la période de l’étude. Une analyse à la fois descriptive quantitative et qualitative déductive et inductive a été réalisée. La thèse comprend trois articles. Dans le premier article, nous proposons un cadre conceptuel fondé sur la théorie de la culture organisationnelle développée par Allaire et Firsirotu (1984). Le but de cet article est d’examiner les tendances d’accouchement en tant que phénomène de culture organisationnelle. Le second article, répond à une question spécifique : quelle est la définition des soins humanisés selon les administrateurs et des professionnels multidisciplinaires oeuvrant dans un hôpital hautement spécialisé, ainsi que celle des femmes soignées dans cet hôpital ? L'analyse des données permet de ressortir les thèmes suivants sur la perception de l'humanisation de la naissance : les soins personnalisés, la reconnaissance du droit desfemmes, des soins humains, des soins centrés sur la famille, la défense des femmes et de leur compagnon, le compromis de sécurité, le confort et l'humanité, et les grossesses non stéréotypées. Les femmes à risque élevé et à faible risque semblent plus satisfaites des soins s'ils sont fournis selon un choix éclairé et qu’elles ont participé au processus décisionnel, tout en étant entourées par des fournisseurs de soins compétents, qui soignent de façon humaine et font des interventions médicales lorsque requises. Les perceptions des professionnels et des administrateurs à propos de la naissance humanisée mettent principalement l'accent sur des soins personnalisés et centrés sur la famille. Dans notre troisième article, nous traitons les composantes internes et externes d'une institution, qui prédisposent ou qui empêchent un hôpital spécialisé et universitaire affilié au Québec d'adopter des soins humanisés de naissance. Les résultats révèlent qu’à la fois des dimensions externes d'un hôpital hautement spécialisé, -son histoire, son affiliation, et ses contingences - ainsi que des dimensions internes- sa culture, sa structure et ses individus - peuvent tous influer sur l'humanisation de la pratique des soins de naissance dans un tel établissement, que ce soit séparément, simultanément ou en interaction. Nous avons donc conclu que l'humanisation des soins de naissance dans un l'hôpital hautement spécialisé doit répondre à tous les aspects physiologiques et psychologiques des soins périnatals dont le respect des craintes, des croyances et des valeurs et besoins des femmes et de leur famille. L'intégration de professionnels compétents et attentionnés utilisant la technologie obstétrique améliore le niveau de certitude et d'assurance dans les grossesses à haut et à faible risque dans un hôpital hautement spécialisé. Enfin, l'humanisation de l'approche de la naissance dans un centre hospitalier très spécialisé et universitaire affilié requiert des nouvelles politiques de système de santé. Une telle politique garantit, pour une femme enceinte dès le début de sa grossesse, une place dans une institution, un professionnel de la santé de son choix et la possibilité de faire des choix éclairés tout au long du processus de la naissance.