PEREIRA, M. B. Particle swarm optimization and differential evolution for base station placement with multi-objective requirements. 2015. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-09-21T12:31:09Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mbpereira.pdf: 3666612 bytes, checksum: bc2466a863d5e64d596e5667f3ef5426 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T14:45:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mbpereira.pdf: 3666612 bytes, checksum: bc2466a863d5e64d596e5667f3ef5426 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-09T14:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mbpereira.pdf: 3666612 bytes, checksum: bc2466a863d5e64d596e5667f3ef5426 (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / The infrastructure expansion planning in cellular networks, so called Base Station Placement (BSP) problem, is a challenging task that must consider a large set of aspects, and which cannot be expressed as a linear optimization function. The BSP is known to be a NP-hard problem unable to be solved by any deterministic method. Based on some fundamental assumptions of Long Term Evolution - Advanced (LTE-A) networks, this work proceeds to investigate the use of two methods for BSP optimization task: the Particle Swarm Optimization (PSO) and the Differential Evolution (DE), which were adapted for placement of many new network nodes simultaneously. The optimization process follows two multi-objective functions used as fitness criteria for measuring the performance of each node and of the network. The optimization process is performed in three scenarios where one of them presents actual data collected from a real city. For each scenario, the fitness performance of both methods as well as the optimized points found by each technique are presented / O planejamento de expansão de infraestrutura em redes celulares é uma desafio que exige considerar diversos aspectos que não podem ser separados em uma função de otimização linear. Tal problema de posicionamento de estações base é conhecido por ser do tipo NP-hard, que não pode ser resolvido por qualquer método determinístico. Assumindo características básicas da tecnologia Long Term Evolution (LTE)-Advanced (LTE-A), este trabalho procede à investigação do uso de dois métodos para otimização de posicionamento de estações base: Otimização por Enxame de Partículas – Particle Swarm Optimization (PSO) – e Evolução Diferencial – Differential Evolution (DE) – adaptados para posicionamento de múltiplas estações base simultaneamente. O processo de otimização é orientado por dois tipos de funções custo com multiobjetivos, que medem o desempenho dos novos nós individualmente e de toda a rede coletivamente. A otimização é realizada em três cenários, dos quais um deles apresenta dados reais coletados de uma cidade. Para cada cenário, são exibidos o desempenho dos dois algoritmos em termos da melhoria na função objetivo e os pontos encontrados no processo de otimização por cada uma das técnicas

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-23T17:57:40Z No. of bitstreams: 1 2015_KaiePimentelAtaides.pdf: 3642522 bytes, checksum: 9a615d0f47e5a6e09940a343fd9b73a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-24T14:21:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_KaiePimentelAtaides.pdf: 3642522 bytes, checksum: 9a615d0f47e5a6e09940a343fd9b73a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-24T14:21:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_KaiePimentelAtaides.pdf: 3642522 bytes, checksum: 9a615d0f47e5a6e09940a343fd9b73a2 (MD5) / O presente trabalho apresenta um estudo sobre o desempenho da modulação adaptativa com agendamento multiusuário em uma única célula de um sistema de rede celular, por meio de canais em desvanecimento α-µ independentes, mas não necessariamente identicamente distribuídos. Capacidade média de canal e eficiência espectral são obtidas em fórmulas fechadas e a taxa de erro de bit em fórmula exata, para esquemas potência-constante taxa-variável e potência-variável taxa-variável, considerando modulação de amplitude em quadratura MQAM. Os resultados são obtidos por meio de simulações computacionais em que os parâmetros da distribuição de desvanecimento são alterados de acordo com os ambientes de propagação aqui investigados. Por fim, todos os resultados são comparados, analisando vantagens e desvantagens de cada distribuição e eles mostram que a diversidade multiusuário traz um desempenho consideravelmente melhor, especialmente quando a flexibilidade dos ambientes em desvanecimento generalizado α-µ é considerada. / This project shows a study about the performance of adaptive modulation with single-cell multiuser scheduling over independent non-identically distributed α-µ fading channels. Average channel capacity and spectral efficiency are obtained in closed forms, and bit error rate in exact form, for constant-power variable-rate, and variable-power variable-rate schemes considering M-ary quadrature amplitude modulation M-QAM. The results are generated by computer simulations in which the parameters of the fading distribution are changed according to the propagation environments investigated. All the results are compared, showing advantages and disadvantages of each distribution, and they show that the multiuser diversity brings considerably better performance, specially when the flexibility of the generalized fading environments α-µ is considered.

En los últimos años, con el surgimiento de sistemas multimedia se ha vuelto popular la incorporación de cámaras con proce-samiento en el mismo chip, en productos de consumo como cámaras de video, cámaras fotográficas, teléfonos celulares, reproductores multimedia, etc. En esta tesis se presenta el analisis de una arquitecturas que permite crear una "cámara inteligente" que incorpora la capacidad de procesar las imá-genes que adquiere utilizando un procesamiento paralelo distribuido sobre el plano focal. El funcionamiento se basa en una estructura del tipo CNN simplicial, donde cada celda opera en función de su información y la de celdas vecinas. Cada celda implementa una ecuación discreta de evolución de estado, basada en una función lineal por tramos multidimen-sional. Las celdas se programan a través de una única memo-ria que se dispone en la periferia del integrado, y el cálculo se realiza con señales codificadas en tiempo, lo cual permite una realización muy eficiente desde el punto de vista del área ocupada por cada celda. Se presentan dos circuitos integrados diseñados bajo estos principios. Se han fabricado dos circui-tos integrados, el primero en una tecnología CMOS estándar de 90nm que contiene un arreglo de 64 x 64 celdas. El segundo se diseñó en una tecnología 3D de dos pisos de 0; 13pm y contiene un arreglo de 48 x 32 celdas. / In recent years, with the emergence of Multimedia systems cameras with onchip processing has become popular, in consumer products like video cameras, cell phones, media players, etc. This thesis presents the analysis of an archi-tecture of a "smart" camera that has the ability of acquire and to process images using a parallel processing. This chip works based on a simplicial cnn structure, where each cell operates according to the neighborhood information. Each cell implements a discrete state equation, based on a multidimen-sional piecewise linear function. The cells are programmed with memory on the periphery of the integrated, and the calculation is performed with time coded signals, which allows very eficient realization in terms of area. Two integrated circuits are presented here, designed under these principles. The first is 64 times 64 array fabricated on a 90nm CMOS technology. The second was designed in a 3D 0;13 mum technology and contains an array of 48 times 32cells.

Dissertação de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2003. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-01T17:09:19Z No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-13T18:15:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T18:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5) / Com o crescimento das redes celulares e com o surgimento de novas tecnologias, o consumo de energia e a eficiência energética das redes celulares se tornaram mais importantes. Recentemente, as comunicações verdes têm recebido muita atenção, a fim de reduzir o consumo de energia e minimizar as emissões de dióxido de carbono (CO2). Neste trabalho, estamos interessados em métodos de eficiência energética que otimizam a redução do consumo de energia das redes celulares, especialmente alterando a potência transmitida de estações de base. Investigamos algumas soluções encontradas na literatura, a saber, o sleep mode e o cell zooming. Nós investigamos também o uso do Coordinated Multi-Point (CoMP), uma tecnologia de rádio de transmissão coordenada, a fim de melhorar a qualidade da rede. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the growth of cellular networks and emergence of new technologies, the power consumption and energy efficiency of cellular networks have become more important. Recently, green communications have received much attention in order to reduce the energy consumption and minimize the carbon dioxide (CO2) emission. In this work, we are interested in power efficiency methods which optimize the energy saving of the cellular networks especially altering the transmitted power of base stations. We investigate some solutions found in the literature, namely sleep mode and cell zooming techniques. We also investigate the use of Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission radio technology in order to improve the quality of the network. _______________________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Avec la croissance des réseaux cellulaires et l'émergence de nouvelles technologies, la consommation d'énergie et l'efficacité énergétique des réseaux cellulaires sont devenues plus importantes. Récemment, les communications vertes ont reçu beaucoup d'attention dans le but de réduire la consommation d'énergie et de réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Dans ce travail, nous nous intéressons à des méthodes d'efficacité de puissance qui optimisent l’économie d'énergie des réseaux cellulaires en altérant particulièrement la puissance transmise des stations de base. Nous avons étudié des solutions trouvées dans la littérature, à savoir le sleep mode et le cell zooming. Nous avons étudié également l'utilisation de Coordinated Multi-Point (COMP), une technologie de radio de transmission coordonnée, afin d'améliorer la qualité du réseau.

Con la reciente popularidad y consecuente aumento en la cantidad de dispositivos electrónicos multimedia interconectados a través de internet, resulta necesario producir sistemas mas eficientes desde el punto de vista energético. Para ello, es fundamental el diseño de dispositivos de bajo consumo con capacidad de procesamiento local que permitan reducir la transferencia de datos a través de la nube. Es por eso que en esta tesis se presenta el desarrollo de arquitecturas digitales energéticamente eficientes para el procesamiento de imágenes. Los diferentes sistemas se basan en la utilización de estructuras neuronales celulares (CNN) donde el procesamiento es realizado de manera distribuída por un arreglo de celdas idénticas. Cada celda evoluciona conforme a su propio estado y al de sus celdas contiguas utilizando funciones de transferencia lineales a tramos (PWL). Bajo este paradigma, se diseñan y fabrican dos circuitos integrados. El primero, realizado en una tecnología CMOS de 180nm, contiene un arreglo de 56 x 56 celdas que procesa imágenes binarias. El segundo, fabricado en 55nm, utiliza un vector de 64 celdas para procesar imágenes multibit alojadas en una memoria local. Posteriormente se presenta un nuevo algoritmo de cómputo utilizando una subclase de funciones lineales a tramos que exhiben cierto tiepo de simetría, lo cual permite expandir el número de celdas de la vecindad y reducir la cantidad de parámetros necesarios para el procesamiento. Se dise~nan y se fabrican dos nuevos procesadores de arquitecturas homólogas a las anteriores, donde se utilizan vecindades extendidas de 8 celdas, que implementan la nueva estructura de cálculo PWL simétrica. El primero, que procesa imágenes binarias utilizando un arreglo de 48 x 48 celdas, fue fabricado en una tecnología de 55nm; mientras que el segundo, de procesamiento multibit, fue fabricado en una tecnología de 130nm. Finalmente, se muestra el dise~no de tres procesadores de alta capacidad de cómputo para el procesamiento no-lineal y lineal de datos, en el marco del desarrollo de un sistema 2.5D muti-chip multi-procesador, fabricado en una tecnología de 55nm, llevado a cabo conjuntamente con la Universidad de Johns Hopkins. / With the increasing popularity of multimedia electronic devices interconnected through internet, it is mandatory to build power efficient systems. It is therefore necessary to design low power devices for local processing in order to reduce the data trafic in the cloud. Consequently, this thesis presents the development of highly energy efficient digital architectures for image processing. The proposed systems are based on cellular neural networks (CNN) structures, which are comprised by an array of dynamical cells with the same behaviour. Each cell computes a multivariate piecewise linear function that involves its own state value and the nearest neighboring cells' state value. Within this paradigm, two integrated circuits were designed and fabricated. The first was designed in a 180nm CMOS technology and implements a 56 x 56 cell array that process binary images; whereas the second, fabricated in 55nm, processes locally stored grayscale images through a 64-cell vector. Subsequently, a new algorithm to compute a simplicial piecewise linear function approximation of a symmetric non-linear function is presented, resulting in a reduction of the number of parameter needed for a computation and hence, an increase of the number of elements that make up the neighborhood. Thus, based on the previously proposed architectures, two processors were designed implementing the new symmetric function algorithm scheme in a eight-neighbor configuration. The one that processes binary images was fabricated in 55nm and is comprised by a 48 x 48 cell array. On the other hand, a vector based chip for muti-bit image processing was taped out in 130nm. Finally, the design of three high-performance processors for linear and non-linear data processing is shown, in the context of the development of a 2.D multi-module heterogeneous multi-processor chip, fabricated in 55nm in cooperation with Johns Hopkins University.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The infrastructure expansion planning in cellular networks, so called Base Station Placement (BSP) problem, is a challenging task that must consider a large set of aspects, and which cannot be expressed as a linear optimization function. The BSP is known to be a NP-hard problem unable to be solved by any deterministic method. Based on some fundamental assumptions of Long Term Evolution - Advanced (LTE-A) networks, this work proceeds to investigate the use of two methods for BSP optimization task: the Particle Swarm Optimization (PSO) and the Differential Evolution (DE), which were adapted for placement of many new network nodes simultaneously. The optimization process follows two multi-objective functions used as fitness criteria for measuring the performance of each node and of the network. The optimization process is performed in three scenarios where one of them presents actual data collected from a real city. For each scenario, the fitness performance of both methods as well as the optimized points found by each technique are presented. / O planejamento de expansÃo de infraestrutura em redes celulares à uma desafio que exige considerar diversos aspectos que nÃo podem ser separados em uma funÃÃo de otimizaÃÃo linear. Tal problema de posicionamento de estaÃÃes base à conhecido por ser do tipo NP-hard, que nÃo pode ser resolvido por qualquer mÃtodo determinÃstico. Assumindo caracterÃsticas bÃsicas da tecnologia Long Term Evolution (LTE)-Advanced (LTE-A), este trabalho procede à investigaÃÃo do uso de dois mÃtodos para otimizaÃÃo de posicionamento de estaÃÃes base: OtimizaÃÃo por Enxame de PartÃculas â Particle Swarm Optimization (PSO) â e EvoluÃÃo Diferencial â Differential Evolution (DE) â adaptados para posicionamento de mÃltiplas estaÃÃes base simultaneamente. O processo de otimizaÃÃo à orientado por dois tipos de funÃÃes custo com multiobjetivos, que medem o desempenho dos novos nÃs individualmente e de toda a rede coletivamente. A otimizaÃÃo à realizada em trÃs cenÃrios, dos quais um deles apresenta dados reais coletados de uma cidade. Para cada cenÃrio, sÃo exibidos o desempenho dos dois algoritmos em termos da melhoria na funÃÃo objetivo e os pontos encontrados no processo de otimizaÃÃo por cada uma das tÃcnicas

Submitted by Lucelia Lucena (lucelia.lucena@ufpe.br) on 2015-03-09T19:50:50Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Marcos Graciano Santos.pdf: 3653832 bytes, checksum: 63b7958428e143779e52059edac458d4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T19:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Marcos Graciano Santos.pdf: 3653832 bytes, checksum: 63b7958428e143779e52059edac458d4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-08-11 / Atualmente, mais de 200 milhões de usuários utilizam as redes 3G/LTE (Long Term Evolution). Com este aumento crescente de usuários com acesso sem fio, muitas pesquisas se concentram no esforço de desenvolvimento de soluções que permitam atender às demandas de redes com alta disponibilidade e altas taxas de transmissão sem considerar, em geral, as limitações de bateria dos dispositivos. Como requisito do LTE Advanced (especificações para a Quarta Geração de comunicações móveis) incluem-se os Serviços de Proximidade, comunicação denominada de dispositivo a dispositivo (D2D, do inglês: device-to-device) para atender ao desenvolvimento de novas demandas de serviços, como jogos e vídeos on-line ou transferência de conteúdos, aplicações que, a cada dia, requerem maiores consumos de energia. Neste trabalho, realizamos medições que avaliam o consumo da comunicação dispositivo-estação base e propomos primeiramente um algoritmo de identificação de pares de dispositivos e definição de limiares de referência, diferentemente de outros trabalhos, com base nas características de consumo dos dispositivos, que viabilize comunicação direta D2D energeticamente mais eficiente que a comunicação convencional via estação rádio base. Em seguida, para cenários de grande aglomeração de pessoas, uma alternativa de serviço de disponibilização de conteúdos ou transferência de arquivos através de um novo padrão de alocação de recursos, utilizando o modo duplex por divisão no tempo (TDD – Time Duplex Division). Foram considerados cinco modelos de propagação distintos para comparação do desempenho, tomando como base uma situação real num parque do Recife considerando a transmissão de um vídeo em alta definição. Por fim, tratamos a questão da segurança com uma criptografia específica entre os dispositivos próximos. Os resultados são avaliados via simulação utilizando-se o Matlab, demonstrando a eficácia da solução com reduções de até 43% no consumo de energia da bateria do dispositivo.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Werner Borges de Sampaio.pdf: 2991418 bytes, checksum: 1c3fd03c2e6ffea37ed00740d75d2ffd (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Breast cancer presents high occurrence frequency among the world population and its psychological effects alter the perception of the patient s sexuality and the own personal image. Mammography is an x-ray of the mamma that allows the precocious detection of cancer, since it is capable to showing lesions in their initial stages, typically very small lesions in the order of millimeters. The processing of mammographic images has been contributing to the detection and the diagnosis of mammary nodules, being an important tool, because it reduces the degree of uncertainty of the diagnosis, providing a supplementary source of information to the specialist. This work presents a computational methodology that aids the specialist in the detection of breast masses. The first step of the methodology aims at improvement the mammographic image, which consists of removal of unwanted objects, reduction of noise and enhancement of the breast internal structures. Then, Cellular Neural Networks are used to segment areas suspected of containing masses. These regions have their shapes analyzed by geometry descriptors (eccentricity, circularity, compactness, circular disproportion and circular density) and their textures are analyzed using geostatistical functions (Ripley's K function, Moran's and Geary's indices). Support Vector Machine were trained and used to classify the candidate regions in one of the classes, masses or no-mass, with sensibility of 80.00%, specificity of 85.68%, acuracy of 84.62%, a rate of 0.84 false positive for image and 0.20 false negative for image and an area under the curve ROC of 0.827. / Câncer de mama apresenta alta freqüência de ocorrência entre a população mundial e seus efeitos psicológicos alteram a percepção da sexualidade do paciente e a própria imagem pessoal. A mamografia é uma radiografia da mama que permite a descoberta precoce de câncer, sendo capaz a mostrar lesões nas fases iniciais, tipicamente lesões muito pequenas na ordem de milímetros. O processamento de imagens mamográficas tem contribuído para a descoberta e o diagnóstico de nódulos mamários, sendo uma importante ferramenta, pois reduz o grau de incerteza do diagnóstico, provendo uma fonte adicional de informação ao especialista. Este trabalho apresenta uma metodologia computacional que ajuda o especialista na descoberta de massas mamárias. O primeiro passo da metodologia visa à melhoria da imagem da mamografia que consiste em remoção de objetos externos à mama, redução de ruídos e realce das estruturas internas da mama. Então, Redes Neurais Celulares são usadas para segmentar áreas suspeitadas de conter massas. Estas regiões têm as suas formas analisadas por descritores de geometria (excentricidade, circularidade, densidade, desproporção circular e densidade circular) e as suas texturas analisadas por funções geoestatísticas (função de K de Ripley, e os índices de Moran e Geary). Máquinas de Vetores de Suporte são treinadas para classificar as regiões candidatas em um das classes, massas ou não-massa, com sensibilidade de 80,00%, especificidade de 85,68%, acurácia de 84,62%, uma taxa de 0,84 falsos positivos por imagem e 0,20 falsos negativos por imagem e uma área sob da curva ROC de 0,870.