近年來鏈結開放式資料 (Linked Open Data，簡稱LOD) 被認定含有大量潛在價值。如何蒐集與整合多元化的LOD並提供給資料分析人員進行資料的萃取與分析，已成為當前研究的重要挑戰。LOD資料是RDF (Resource Description Framework) 的資料格式。我們可以利用SPARQL來查詢RDF資料，但是目前對於大量RDF的資料除了缺少一個高性能且易擴展的儲存和查詢分析整合性系統之外，對於RDF大數據資料分析流程的研究也不夠完備。本研究以預測電影票房為例，使用DBpedia LOD資料集並連結外部電影資料庫 (例如：IMDb)，並在Spark大數據平台上進行巨量圖形的分析。首先利用簡單貝氏分類與貝氏網路兩種演算法進行電影票房預測模型實例的建構，並使用貝氏訊息準則 (Bayesian Information Criterion，簡稱BIC) 找到最佳的貝氏網路結構。接著計算多元分類的ROC曲線與AUC值來評估本案例預測模型的準確率。 / Recent years, Linked Open Data (LOD) has been identified as containing large amount of potential value. How to collect and integrate multiple LOD contents for effective analytics has become a research challenge. LOD is represented as a Resource Description Framework (RDF) format, which can be queried through SPARQL language. But large amount of RDF data is lack of a high performance and scalable storage analysis system. Moreover, big RDF data analytics pipeline is far from perfect. The purpose of this study is to exploit the above research issue. A movie box office sale prediction scenario is demonstrated by using DBpedia with external IMDb movie database. We perform the DBpedia big graph analytics on the Apache Spark platform. The movie box office prediction for optimal model selection is first evaluated by BIC. Then, Naïve Bayes and Bayesian Network optimal model’s ROC and AUC values are obtained to justify our approach.

In dieser Arbeit wird ein applikationsunabhängiges Reduktionssystem entworfen, das selbstständig und effizient für die ihm übergebenen Modellteile in allen Betrachtersituationen aus einem möglichen Spektrum von geometrie- und bild-basierten Approximationsformen jeweils die geeignete Approximation generiert, deren Komplexität möglichst gering ist und bei deren Verwendung ein Szenenbild erzeugt werden kann, dessen Bildfehler die vom Nutzer vorgegebenen Schranken nicht überschreitet. Das System nutzt bild- und geometrie-basierte Approximationsformen für unterschiedliche Bereiche im Sichtvolumen des Betrachters. Nailboards sind die benutzten bild-basierten Approximationen. In dieser Arbeit werden neue Nailboardarten vorgestellt, die für die Approximation von semi-transparenten Objekten und von dynamisch beleuchteten Objekten effizient verwendet werden können. Die vorgestellten Erzeugungs- und Darstellungsmethoden nutzen die Fähigkeiten der aktuellen Hardware intensiv aus, um die Nailboards im Echtzeitkontext nutzbar zu machen. Texturierte, sichtabhängige geometrie-basierte Approximationen werden aus einem texturierten Viewdependent Progressive Mesh (VDPM) gewonnen. In dieser Arbeit wird eine effiziente Methode zur Erzeugung von VDPM vorgestellt, aus der Approximationen mit optimal angepassten Parameterkoordinaten gewonnen werden können, ohne dass ein der VDPM-Erzeugung nachgeschalteter Optimierungsschritt der Parameterkoordinaten aller im VDPM kodierten Approximationen notwendig ist. Die Erzeugung der notwendigen Texturen erfolgt unter Nutzung einer schnellen Parametrisierungsmethode und hardware-gestützter Methoden zur Erzeugung dicht gepackter Texturatlanten. Durch die Kombination von selektiven Zugriffsmethoden auf TFGR mit effizienten Randanpassungsmethoden, wird erstmals ein effizientes und qualitativ hochwertiges Multiresolution Rendering mittels TFGR ermöglicht. Aus dem TFGR werden texturierte sichtunabhängige Approximationen gewonnen. Zur echtzeitfähigen, vollautomatischen Erzeugung aller drei Approximationsformen wird in dieser Arbeit ein Reduktionssystem vorgeschlagen, das diese Approximationsformen verteilt generiert. Für eine effiziente Kommunikation innerhalb dieses Systems werden entsprechende Kompressions-, Caching- und State-Differencing-Mechanismen vorgeschlagen. Lastverteilungsmechanismen sichern eine effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen ab. / In this thesis, an application-independent system for the distributed generation of object approximations used for multi-resolution rendering is proposed. The system generates approximations of objects of a scene sent to him in an efficient and fully automatic manner. The system is able to generate different kinds of geometry-based and image-based object approximations. For each given objects of a scene it generates that kind of approximation that is suitable for the current view. That means that its complexity is minimal and that it causes an error in the image generated with this approximation that does not exceed a user-specified threshold. Nailboards are image-based approximations that approximate objects whose size is small compared to the whole scene. In this thesis new kinds of nailboards are presented which can be used efficiently for the approximation of semi-transparent objects and objects in scenes with a dynamic illumination. Capabilities of current graphics hardware are intensively used to generate and render all kinds of Nailboards in real-time. So-called textured view-dependent progressive meshes (VDPM) are used as view dependent geometry-bases approximations for objects whose size is large compared to the whole scene. In this thesis an efficient method for generating VDPM is presented. This method allows the extraction of approximations with optimally adapted texture coordinates without the necessity of an separate optimization step for the texture coordinates in the generation procedure. The textures necessary for the compensation of detail loss are generated using a fast parameterization method from Yoshizawa. The generation of texture atlases is done hardware-accelerated. Further on a hardware-accelerated method for hardware-accelerated multi-resolution rendering using multi chart geometry images (MCGIM) is presented. Out of the MCGIM view-independent geometry-based approximations are extracted. Finally a system for the distributed generation of object approximations is proposed. It generates all three kinds of approximations fully automatic and almost in real time. For an efficient communication within this system suitable compression, caching and state-differencing mechanisms are proposed. Load balancing mechanisms ensure efficient utilization of available resources.

L'apparition de CUDA en 2007 a rendu les GPU hautement programmables permettant ainsi aux applications scientifiques et techniques de profiter de leur capacité de calcul élevée. Des solutions ultra-rapides pour la résolution des transferts de chaleur par rayonnement et par conduction sur GPU sont présentées dans ce travail. Tout d'abord, la méthode MACZM pour le calcul des facteurs de transferts radiatifs directs en 3D et en milieu semi-transparent est représentée et validée. Ensuite, une implémentation efficace de la méthode à la base d'algorithmes de géométrie discrète et d'une parallélisation optimisée sur GPU dans CUDA atteignant 300 à 600 fois d'accélération, est présentée. Ceci est suivi par la formulation du NRPA, une version non-récursive de l'algorithme des revêtements pour le calcul des facteurs d'échange radiatifs totaux. La complexité du NRPA est inférieure à celle du PA et sont exécution sur GPU est jusqu'à 750 fois plus rapide que l'exécution du PA sur CPU. D'autre part, une implémentation efficace de la LOD sur GPU est présentée, consistant d'une alternance optimisée des solveurs et schémas de parallélisation et achevant une accélération GPU de 75 à 250 fois. Finalement, toutes les méthodes sont appliquées ensemble pour la résolution des transferts de chaleur en 3D dans un four de réchauffage sidérurgique de brames d'acier. Dans ce but, MACZM est appliquée avec un maillage multi-grille et le NRPA est appliqué au four en le découpant en zones, permettant d'avoir un temps de calcul très rapide une précision élevée. Ceci rend les méthodes utilisées de très grande importance pour la conception de stratégies de contrôle efficaces et précises.

L'apparition de CUDA en 2007 a rendu les GPU hautement programmables permettant ainsi aux applications scientifiques et techniques de profiter de leur capacité de calcul élevée. Des solutions ultra-rapides pour la résolution des transferts de chaleur par rayonnement et par conduction sur GPU sont présentées dans ce travail. Tout d'abord, la méthode MACZM pour le calcul des facteurs de transferts radiatifs directs en 3D et en milieu semi-transparent est représentée et validée. Ensuite, une implémentation efficace de la méthode à la base d'algorithmes de géométrie discrète et d'une parallélisation optimisée sur GPU dans CUDA atteignant 300 à 600 fois d'accélération, est présentée. Ceci est suivi par la formulation du NRPA, une version non-récursive de l'algorithme des revêtements pour le calcul des facteurs d'échange radiatifs totaux. La complexité du NRPA est inférieure à celle du PA et sont exécution sur GPU est jusqu'à 750 fois plus rapide que l'exécution du PA sur CPU. D'autre part, une implémentation efficace de la LOD sur GPU est présentée, consistant d'une alternance optimisée des solveurs et schémas de parallélisation et achevant une accélération GPU de 75 à 250 fois. Finalement, toutes les méthodes sont appliquées ensemble pour la résolution des transferts de chaleur en 3D dans un four de réchauffage sidérurgique de brames d'acier. Dans ce but, MACZM est appliquée avec un maillage multi-grille et le NRPA est appliqué au four en le découpant en zones, permettant d'avoir un temps de calcul très rapide une précision élevée. Ceci rend les méthodes utilisées de très grande importance pour la conception de stratégies de contrôle efficaces et précises.

Vatten från avlopp innehåller förhöjda nivåer av kväve och fosfor som reningsverken tvingas hantera. Vid dålig rening släpps dessa ämnen ut i sjöar och andra vattendrag, vilket kan leda till övergödning. I det dalsländska samhället Fengersfors används två mindre biodammar för rening av avloppsvatten. Biodammarna uppfyller inte myndigheternas reningskrav, vilket har föranlett kommunen att uppgradera anläggningen. Vid utbyggnad av reningsanläggningen krävs det att dagens volymer av tillskottsvatten reduceras. Detta för att en dimensionering skall vara möjlig i proportion till samhällets storlek. Tillskottsvatten är övrigt vatten som når reningsverken utöver bad-, disk-, klosett- och tvättvatten. Exempel på tillskottsvatten kan vara vatten från nederbörd och grundvatten via inläckage, felkopplingar och överläckage. Man eftersträvar att minimera andelen tillskottsvatten i avloppsvattnet. Detta för att undvika kostnadskrävande reningsprocesser. Syftet med studien är att undersöka hur flödet av tillskottsvatten kan minskas till de biodammar som idag renar Fengersfors spillvatten. Studien skall besvara följande fråga: Vilka källor till tillskottsvatten finns i Fengersfors idag och vilka åtgärder bör kommunen prioritera för att uppnå sitt mål om att minska andelen tillskottsvatten i spillvattennätet? Att kartlägga källor och volymer av tillskottsvatten i avloppsledningsnätet är ett tidskrävande arbete. För att komma till rätta med problemet utan kostnadskrävande dupliceringsåtgärder är det viktigt att först skapa en bild över området. I denna studie görs detta genom fyra undersökningsmoment: fältinventering av bostadsbebyggelse, fältinventering av ytavledning, undersökning av grundvattennivåer och spårfärgning av osäkra kopplingar. Momenten är lätta att utföra och behöver inte utföras av personer med särskild kompetens. Undersökningsmomenten sammanställs i två översiktskartor, Fengersfors Norra och Fengersfors Södra. Kartorna används därefter för enklare beräkningar över vilka områden som bidrar med stora volymer tillskottsvatten. Flertalet fastigheter i Fengersfors har sina takytor anslutna till spillvattennätet. Enklare åtgärder, som omkoppling till utkastare med tät vattenavledare, kan reducera volymen nederbördsvatten som når biodammarna. Dikningsunderhållet är eftersatt i hela Fengersfors, vilket medfört att trummor och brunnar satts igen. Ett fungerande dikessystem är nödvändigt för transport av dag- och dräneringsvatten till recipient. Under spårfärgningsarbetet hittades delar av dagvattenledningar som inte fanns med i ledningskartan. Kartor kan nu uppdateras och bli en viktig pusselbit för framtida åtgärder. Resultaten visar också att cirka 60 procent av det vatten som når reningsanläggningen i Fengersfors består av dränerat grundvatten, vilket gör reningen ineffektiv och en utbyggnad svår att dimensionera. Studien ger en fingervisning över vilka områden som behöver åtgärdas eller utredas vidare av kommunen. / Wastewater contains elevated levels of nitrogen and phosphorus which the treatment plants are forced to deal with. If the purification in the plant are substandard these substances is emitted in lakes and streams, which can lead to eutrophication. The small village of Fengersfors, in the province of Dalsland, uses two small stabilization pounds to cleanse their wastewater. These stabilization pounds do not meet the authorities’ treatment requirements, which have led the municipality to upgrade the facility. Before expanding the treatment plant, today’s volumes of extraneous water must be reduced to be able to dimension the new pounds, in proportion to the size of Fengersfors. Extraneous water is clean water that reaches the treatment plants in addition to water from baths, showers, washing machines and toilets. Examples of additional water can be storm water and groundwater. It is desired to minimize the percentage of extraneous water in wastewater systems to avoid costly purification processes. The purpose of this study is to reduce the flow of extraneous water which transports to the stabilization pounds. What sources to extraneous water is there in Fengersfors and which actions should the municipality take to achieve their goal of reduced flow of extraneous water to the stabilization pounds? To identify seepage of extraneous water in wastewater systems is a time consuming job. To address the problem, without being forced to duplicate the system, it is important to first build an image of the area. In this study this is done by four examinations: field inventory of residential areas, field inventory of transfer schemes, investigation of groundwater levels and dye tracing of bad connections. These steps are easy to preform, requires no large financial means and need not to be performed by individuals with special skills. The survey is completed in two overview maps, Fengersfors Norra and Fengersfors Södra. These are then used for basic calculations to point out areas which are contributing large volumes of groundwater, trough foundation drainage, to the treatment plant. Several properties in Fengersfors have their roof surfaces connected to the wastewater system. Simple measures, such as switching to drain spouts with dense water deflector, can reduce the volume of rainwater that reaches the stabilization pounds. General for the area is that ditches have been neglected for a long time, resulting in drums and wells clogged. A functioning ditch system is necessary for transport of storm and drainage water to the recipient. During the dye tracing process parts of previously unknown storm water systems were found. Sewer system maps can now be updated and become an important part of future actions. The study provides an indication of which areas need to be addressed or further investigated by the municipality.

Philosophiae Doctor - PhD / Breast cancer is regarded as the most common cancer in South Africa and its rate of occurrence is increasing. About one in every 31 South African women are at the risk of developing breast cancer and early diagnosis and treatment guarantee 90% survival rate. Tamoxifen is the drugs of choice for the treatment of all stages of breast cancer. The drug binds with estrogen receptor (ER) to minimize the transcription of estrogen dependent genes. However, nearly 50% of ER-positive breast cancer patients either become resistant or fail to respond to tamoxifen resulting in a serious clinical challenge in breast cancer management. The Grand Health Challenges of South Africa includes the development of cost effective diagnostic systems suitable for early detection of diseases and drug resistivity for timely invention and better patient management. / 2020-08-31

This thesis focuses on the design and implementation of a software system enabling out-of-core rendering of multiple map datasets mapped on virtual globes around our solar system. Challenges such as precision, accuracy, curvature and massive datasets were considered. The result is a globe visualization software using a chunked level of detail approach for rendering. The software can render texture layers of various sorts to aid in scientific visualization on top of height mapped geometry, yielding accurate visualizations rendered at interactive frame rates. The project was conducted at the American Museum of Natural History (AMNH), New York and serves the goal of implementing a planetary visualization software to aid in public presentations and bringing space science to the public. The work is part of the development of the software OpenSpace, which is the result of a collaboration between Linköping University, AMNH and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) among others.

Le concept de micro capteurs RMN (nommés aussi micro-antennes ou antennes aiguilles) pourrait conduire à des outils d'analyse fiables capables d'assurer la reproductibilité de mesures en spectroscopie RMN haute résolution. Leur emploi deviendra ainsi envisageable pour des applications in vivo. A notre connaissance, aucune étude in vivo utilisant ces micro-bobines "high-tech" n’a été rapportée. Le principal avantage de ce type de dispositifs est la possibilité d’observer une micro région d'intérêt bien définie, noyée dans un grand volume. A l’inverse, le principal inconvénient est le manque de sensibilité car l’efficacité des micro-antennes actuelles souffre de plusieurs paramètres (petite valeur d'inductance par rapport à l'inductance de fils de connexion, le bruit dû au fort couplage avec l’échantillon...etc.). Notre approche initiale réalisée in vitro dans le cadre des travaux de thèse de N. Baxan (2008) (http://www.spectroscopynow.com) et de A. Kadjo (2011), ne peut être mis en œuvre in vivo sans un travail complémentaire important. C’est d’une importance capitale car dans ce cas le signal RMN est si petit qu’il est comparable au bruit thermique. Une façon "simple", mais non moins aisée, d’optimiser l’efficacité d’une antenne est une conception minutieuse et une maîtrise des paramètres géométriques conditionnant les propriétés physiques et électriques. La partie principale des "micro-antennes aiguilles" implantables est la bobine aux bornes de laquelle la tension est induite. Elle est décrite schématiquement par une résistance et une inductance dont les valeurs impactent directement et fortement sur les principaux critères de performances en RMN: le rapport signal sur bruit (SNR) et les limites de détection (LOD). La fabrication de ces micro-antennes (500x1000µm2), est réalisée à l’aide de techniques de microélectroniques fort coûteuses. La modélisation et la simulation numériques s’avèrent des outils essentiels amplement justifiés. La majeure partie de ce travail est consacré à l’optimisation de ces microantennes. Les résultats de principes physiques visant à optimiser leurs paramètres géométriques sont décrits à travers la prédiction des paramètres électriques: la self inductance, l’inductance mutuelle et les pertes additionnelles dues à l’effet de peau et de proximité. L’originalité de ce travail, à la fois théorique et expérimental réside, dans: (i) la traduction de verrous technologiques en problématiques fondamentales, (ii) Le développement d’un "Logiciel maison" qui sans avoir la prétention de rivaliser avec les logiciels commerciaux, peut s’étendre à d'autre configuration plus complexes de micro-antennes ou d'antennes RMN et cibler au mieux les besoins des "RMN’iste-Antenn-istes" tout en leur offrant un gain en temps et en coût non négligeables. / The concept of NMR microsensors (named also microantennas or needle coils) could lead to reliable analysis tools able to ensure the reproducibility of high resolution spectroscopic measurements, making possible to consider their use for in vivo applications. To the best of our knowledge, no in vivo study has been done with such "high-tech micro coils". The main advantage of this device kind is the possibility to observe a well-defined micro region of interest in a large volume. On the opposite, the main drawback resides in the poor sensitivity of the device since the efficiency of presently designed microcoils suffers from several misadjustments (small inductance value of the useful wires compared to the inductance of connecting wires, strong coupling noise with sample ...etc.). Our initial approach carried out in vitro that presented in (http://www. spectroscopynow.com) and in thesis of N. Baxan (2008) and A. Kadjo (2011), cannot be realized in vivo without a very important complementary work. This is of crucial importance, because the source signals are so small as to be comparable to the thermal noise. The simplest approach to increase antennas efficiency is a careful design and accuracy of geometric parameters influencing the physical and electrical properties. The main part of the implantable "needle antenna" is the loop where the voltage is induced. It is schematically described by a resistance and inductance that modify directly and strongly the NMR performance criteria: signal to noise ratio (SNR) and the limits of detection (LOD). The design of such micro-antennas (500x1000µm2) is performed using microelectronic techniques that are very expensive. Thus modeling and numerical simulation are essential tools amply justified. The bulk of this work dedicates to the optimization of these microantennas, describes the results of the applied physical principles to improve their geometric parameters through the prediction of their electrical parameters: the self-inductance, mutual inductance and the additional losses caused by skin effect and proximity. The originality of this work is: (i) the conversion of technological point in question to fundamental issues, (ii) The development of a "homemade software" which, no pretend to compete with commercial software, can be extended to design of more complex configuration of NMR antennas or microantennas. It could also better target specific needs of designers of NMR antennas and users, providing them a time gain and a cost reduction.

This Ph.D. thesis deals with Open Government Data and the methodology for publication of this kind of data. Public sector bodies hold a significant amount of data that can be reused in innovative way leading to development of new products and services. According to the Open Knowledge Foundation "Open data is data that can be freely used, re-used and redistributed by anyone - subject only, at most, to the requirement to attribute and sharealike." Publication and reuse of Open Government Data can lead to benefits such as increased economic growth. State, society as well as the public sector bodies themselves can benefit from Open Government Data. However the public sector bodies currently face a number of problems and issues when publishing Open Government Data, e.g. regular updates of the published datasets are not always ensured. Different public sector bodies apply different approaches to publication of Open Government Data. The main goal of this thesis is to design the Open Government Data Publication Methodology which should address current problems related to the publication of Open Government Data.

The main topic of the thesis is the analysis of the possibilities of linking building and economic software and software for technical drawing, in which BIM models are created, in order to achieve automatization of BIM model budgeting. The introductory, theoretical part defines the area of solved problematics in a broader background and the context of the problem. The overarching theme is BIM. Therefore, the basics and principles of this method, its fundamental aspects and current implementation within the Czech Republic are solved. The following chapters deal with standard budgeting procedures in the Czech construction market. The specifics of classical methods and their shortcomings in the context of contemporary construction are described. In the following part of the thesis the BIM budgeting concept, its vision and related aspects are discussed in more detail. The actual draft of the solution of interconnection of price systems and software, in which the BIM model is created, with orientation on valuation automation, is presented in the final, practical part of this thesis. Requirements for solution are defined and the procedure of its creation is described. Finally, the solution is tested and evaluated.