No description available.

Studien fokuserar på att identifiera utmaningar och lösningar för hantering av hyresgästernas avfallhos fastighetsägaren, Rikshem. Arbetet att identifiera och undersöka Rikshems utmaningar medavfallshantering på nationell nivå baserades på intervjuer med olika medarbetare i bolaget samtundersökning av kostnader och andra interna dokument. Tre utmaningar identifierades: felsortering,översopor samt nedskräpning och dumpning av grovavfall. Orsakerna och konsekvenserna till dessautmaningar sammanställdes. Intervjuerna med andra fastighetsägare bekräftades utmaningarna somåterkommande hos fastighetsägare i vissa av deras områden. I syfte att lösa dessa problem identifierades olika lösningar från intervjuerna och delades upp ipraktiska och strategiska lösningar med hjälp av tematisk analys. Lösningarna undersöktes senareutifrån Rikshem hållbarhetskompass. De strategiska lösningarna som att ta fram mål och vision samtsammanställa kostnader rekommenderades att utföras på bolagsnivå. De praktiska lösningarnainkluderar bland annat olika former av miljöhus, tekniska lösningar i form av TV-skärmar, sensoreroch kärlpress, alternativ för grovsoprum, personlig service och nudging. Dessa lösningar måstedäremot undersökas vidare då de utförs utifrån varje områdes enskilda förutsättningar och behov. / The study focuses on identifying challenges and solutions for managing tenants' waste living inRikshem’s houses. The work to identify and investigate Rikshem's challenges with waste managementat the national level was based on interviews with various employees in the company as well as anexamination of other internal documents. Three challenges were identified: incorrect sorting,overloaded waste containers and dumping of bulky waste. The causes and consequences of thesechallenges were compiled. The interviews with other property owners confirmed that these challengesrecur with other property owners. In order to solve these problems, different solutions from the interviews were identified and dividedinto practical and strategic solutions using thematic analysis. The solutions were later examined basedon Rikshem's sustainability compass. The strategic solutions such as developing goals and vision andcompiling costs were recommended to be carried out at a company level. The practical solutionsinclude various forms of environmental houses, technical solutions in the form of TV screens, sensorsand container-press, alternatives for bulky waste rooms, personal service and nudging. Thesesolutions, on the other hand, must be further investigated as they would be carried out on the basis ofeach area's individual conditions and needs.Keyword

This thesis investigates the possibility of communication with a PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) system from inside of a container or a virtual machine (VM). While the usage of virtual environments with PCI have been established, it was unknown whether it is possible to have an application running inside of a virtual environment and have it communicate with a PXI system outside this environment. Should it be possible to have communication with a PXI system from inside of a virtual environment, this would make it possible to have a virtual environment prepared with all the necessary software for the PXI and this virtual environment could be transferred and installed into other computers without the need to change any of the software.The investigation was done by creating several different test environments to better understand how both the PXI drivers and the virtual environment work and to see how they interact with each other.While it turned out not to be possible to realize such a virtual environment using the equipment described in this thesis, it was learned that it was theoretically possible to make use of VM for communication with a PXI system, although doing this in practice is dependant on the specific PXI modules involved. / Denna avhandling undersöker möjligheten för kommunikation med ett PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) system från inuti en container eller en virtuell maskin (VM). Medan användandet av virtuella miljöer med Peripheral Component Interconnect (PCI) är etablerat, det är i nuläget inte känt om det är möjligt att ha en applikation körandes inuti en virtuell miljö och ha den kommunicera med ett PXI system utanför denna miljö. Om det vore möjligt att ha kommunikation från inuti den virtuella miljö, skulle det vara möjligt att ha en virtuell miljö förbered med all nödvändig mjukvara för PXI som kan flyttas och installeras i nya fysiska platser utan att behöva göra ändringar i mjukvaran. Denna undersökningen gjordes genom att skapa flera olika test miljöer för att att ska en bättre förståelse för hur både PXI drivare och den virtuella miljön fungerar och hur de interagerar med varandra. Trots att det visade sig inte var möjligt med den utrustning som beskrivs i denna avhandling, det vissade sig dock vara teoretiskt möjligt att använda VM för kommunikation med PXI system, men det är då starkt beroende på vad för PXI moduler involverade.

This research attempts to evaluate temporary urban regeneration potential by integrating two systems that make up an interim intervention which addresses an observed problem. The research proposes a systematic approach for a multi-system life cycle assessment model which lays out the process of working with two separate systems to provide a pathway for temporary urban development strategies. To achieve this, the research starts with identifying parameters of temporary urban regeneration through a systematic review of the literature. Key parameters are categorized based on objectives, indicators, as well as, physical characteristics of the literature explored case studies. Then, the findings are utilized to guide the proposed model of connecting two given systems to assess their joint impacts on a temporary urban regeneration system. The proposed MSLCA framework utilizes a holistic modeling structure with a process to integrate and analyze separate systems and quantify results for overall sustainability performance. Finally, the model is used to evaluate a case study involving two systems that address observed problems and provide urban services. The results explore the environmental impacts of the proposed intervention and highlight the effects of individual components on both systems. Through the implementation of the model, decisions on temporary urban intervention are guided by hotspots in the results. The findings reveal an opportunity for future research to expand the model's application to other processes and further its scope beyond environmental indicators. Subsequent studies can investigate opportunities for a holistic approach that includes economic and social aspects. / Doctor of Philosophy / The way we live in cities is heavily influenced by how they are planned. Improvident city planning could deny residents opportunities to enjoy some basic urban amenities. These problems could be self-induced as they are often a result of planning, policies, or personal habits and choice. Planners, urban designers, and regulators are constantly experimenting with different tools of urban regeneration to rediscover genuine urban experiences. This research sets out to investigate opportunities for temporary urban interventions on vacant lands in the city of Riyadh through repurposing idle shipping containers as a tool. This is to address the issues of a lack of urban services within residential subdivisions in the city, the high prevalence of vacant lands, and a wide availability of decommissioned shipping containers. The use of shipping containers for non-cargo purposes has seen an increased interest among architects and designers for their versatility and accessibility. Empty container accumulation is often a result of an unbalanced trading system which is mainly an issue of import-based countries. Therefore, the upcycling potential of intermodal containers can extend their life cycles and take advantage of their structure. It also maximizes the environmental returns of their raw materials. Through such processes of circular economy, potential waste objects can be repurposed as resources into usable structures and thus avoids the use and extraction of new raw materials. It is generally thought that the repurposing of shipping containers into building structures introduces environmental advantages when compared to traditional construction. Similarly, vacant lands are a valuable and well-established resource that can provide the setting for temporary urban interventions. Finding a joint productive use of these systems is at the center of this research as it attempts to assess the urban regeneration value of their merged utility during their idle stage. This helps address a key challenge that most urban area suffers from which is the lack of easily accessible and timely deployable temporary urban intervention to serve a particular use. This research aims to create a model that evaluates the lifecycles of temporary uses based on the joint intersection of contributing systems. The proposed Multi-System Life Cycle Assessment (MSLCA) model is to be applied to assess temporary urban regeneration interventions and help make decisions regarding appropriate approaches. The goal of the model is to propose a value-based approach based on characteristics from two systems. The resulting MSLCA model answers questions on how to apply LCA processes to a transitional intervention with new processes. In doing so, it highlights parameters for systems integration and processes for planning appropriate scenarios for urban interventions. It also highlights the need for unique system boundaries and specifies approaches for system assessment and interpretation. Finally, it provides broader impact categories beyond environmental impacts to consider specific economic and social indicators.

[ES] El principal objetivo de esta tesis es ofrecer a los usuarios científicos un modo de crear y ejecutar aplicaciones sin servidor (i.e. serverless) altamente paralelas, dirigidas por eventos y orientadas al procesado de datos, tanto en proveedores en la nube públicos (e.g. AWS) como privados (e.g. OpenNebula, OpenStack). Para llevar a cabo dicho objetivo, se han desarrollado e integrado diferentes herramientas que ofrecen una vía para desplegar aplicaciones de computación de altas prestaciones basadas en contenedores, que además pueden beneficiarse de la alta escalabilidad presente en los entornos serverless. Primero se ha creado una herramienta que permite el despliegue de cargas de trabajo genéricas en el proveedor público AWS. Esta herramienta posibilita que se puedan aprovechar las funcionalidades de AWS Lambda (e.g. alta escalabilidad, computación basada en eventos) para el despliegue y la integración de aplicaciones computacionalmente intensivas que usan el modelo de funciones como servicio (FaaS). En segundo lugar se ha desarrollado un modelo de programación de alto rendimiento para el procesado de datos y orientado a eventos que permite a los usuarios desplegar flujos de trabajo como un conjunto de funciones serverless, a la vez que ofrece una gestión transparente de los datos. En tercer lugar, para poder superar los problemas presentes en los proveedores públicos (e.g. tiempo de ejecución limitado), se ha creado una plataforma que facilita el uso del modelo FaaS en infraestructuras privadas. Esta plataforma también puede ser desplegada automáticamente en distintos proveedores públicos de la nube. Finalmente, para comprobar y validar las diferentes herramientas y plataformas desarrolladas, se han probado diferentes casos de uso con interés tanto para investigación como para la empresa. / [CA] El principal objectiu d'aquesta tesi és oferir als usuaris científics una manera de crear i executar aplicacions sense servidor (i.e. serverless) altament paral·leles, dirigides per esdeveniments i orientades al processament de dades, tant en proveïdors en núvol públics (e.g. AWS) com en privats (e.g. OpenNebula, OpenStack). Per a dur a terme aquest objectiu, s'ha desenvolupat e integrat diferents eines que ofereixen una via per desplegar aplicacions de computació d'altes prestacions basades en contenidors, alhora que es poden beneficiar de l'alta escalabilitat present en els entorns serverless. Primerament, s'ha creat una eina que possibilita el desplegament de càrregues de treball genèriques al proveïdor públic en núvol AWS. Aquesta eina permet aprofitar les funcionalitats de AWS Lambda (e.g. alta escalabilitat, computació basada en esdeveniments) per al desplegament i la integració d'aplicacions computacionalment intensives que fan ús del model de funcions com a servei (FaaS). En segon lloc, s'ha desenvolupat un model de programació d'alt rendiment per al processament de dades i orientat a esdeveniments, que permet als usuaris desplegar fluxos de treball com un conjunt de funcions serverless, alhora que ofereix una gestió transparent de les dades. En tercer lloc, per a superar els problemes presents als proveïdors públics (e.g. temps d'execució limitat) s'ha creat una plataforma que permet utilitzar el model FaaS en infraestructures privades. A més, aquesta plataforma pot ser desplegada automàticament en múltiples proveïdors públics en núvol. Finalment, per a comprobar i validar les diferents eines i plataformes dutes a terme, s'han provat diferents casos d'ús amb interès tant per a la recerca com per a l'empresa. / [EN] The main objective of this thesis is to allow scientific users to deploy and execute highly-parallel event-driven file-processing serverless applications both in public (e.g. AWS), and in private (e.g. OpenNebula, OpenStack) cloud infrastructures. To achieve this objective, different tools and platforms are developed and integrated to provide scientific users with a way for deploying High Throughput Computing applications based on containers that can benefit from the high elasticity capabilities of the serverless environments. First, an open-source tool to deploy generic serverless workloads in the AWS public Cloud provider has been created. This tool allows the scientific users to benefit from the features of AWS Lambda (e.g. high scalability, event-driven computing) for the deployment and integration of compute-intensive applications that use the Functions as a Service (FaaS) model. Second, an event-driven file-processing high-throughput programming model has been developed to allow the users deploy generic applications as workflows of functions in serverless architectures, offering transparent data management. Third, in order to overcome the drawbacks of public serverless services such as limited execution time or computing capabilities, an open-source platform to support FaaS for compute-intensive applications in on-premises Clouds was created. The platform can be automatically deployed on multi-Clouds in order to create highly-parallel event-driven file-processing serverless applications. Finally, in order to assess and validate all the developed tools and platforms, several use cases with business and scientific backgrounds have been tested. / Pérez González, AM. (2020). Advanced Elastic Platforms for High Throughput Computing on Container-based and Serverless Infrastructures [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/146365

Tesis por compendio / [ES] Las aplicaciones científicas implican generalmente una carga computacional variable y no predecible a la que las instituciones deben hacer frente variando dinámicamente la asignación de recursos en función de las distintas necesidades computacionales. Las aplicaciones científicas pueden necesitar grandes requisitos. Por ejemplo, una gran cantidad de recursos computacionales para el procesado de numerosos trabajos independientes (High Throughput Computing o HTC) o recursos de alto rendimiento para la resolución de un problema individual (High Performance Computing o HPC). Los recursos computacionales necesarios en este tipo de aplicaciones suelen acarrear un coste muy alto que puede exceder la disponibilidad de los recursos de la institución o estos pueden no adaptarse correctamente a las necesidades de las aplicaciones científicas, especialmente en el caso de infraestructuras preparadas para la ejecución de aplicaciones de HPC. De hecho, es posible que las diferentes partes de una aplicación necesiten distintos tipos de recursos computacionales. Actualmente las plataformas de servicios en la nube se han convertido en una solución eficiente para satisfacer la demanda de las aplicaciones HTC, ya que proporcionan un abanico de recursos computacionales accesibles bajo demanda. Por esta razón, se ha producido un incremento en la cantidad de clouds híbridos, los cuales son una combinación de infraestructuras alojadas en servicios en la nube y en las propias instituciones (on-premise). Dado que las aplicaciones pueden ser procesadas en distintas infraestructuras, actualmente la portabilidad de las aplicaciones se ha convertido en un aspecto clave. Probablemente, las tecnologías de contenedores son la tecnología más popular para la entrega de aplicaciones gracias a que permiten reproducibilidad, trazabilidad, versionado, aislamiento y portabilidad. El objetivo de la tesis es proporcionar una arquitectura y una serie de servicios para proveer infraestructuras elásticas híbridas de procesamiento que puedan dar respuesta a las diferentes cargas de trabajo. Para ello, se ha considerado la utilización de elasticidad vertical y horizontal desarrollando una prueba de concepto para proporcionar elasticidad vertical y se ha diseñado una arquitectura cloud elástica de procesamiento de Análisis de Datos. Después, se ha trabajo en una arquitectura cloud de recursos heterogéneos de procesamiento de imágenes médicas que proporciona distintas colas de procesamiento para trabajos con diferentes requisitos. Esta arquitectura ha estado enmarcada en una colaboración con la empresa QUIBIM. En la última parte de la tesis, se ha evolucionado esta arquitectura para diseñar e implementar un cloud elástico, multi-site y multi-tenant para el procesamiento de imágenes médicas en el marco del proyecto europeo PRIMAGE. Esta arquitectura utiliza un almacenamiento distribuido integrando servicios externos para la autenticación y la autorización basados en OpenID Connect (OIDC). Para ello, se ha desarrollado la herramienta kube-authorizer que, de manera automatizada y a partir de la información obtenida en el proceso de autenticación, proporciona el control de acceso a los recursos de la infraestructura de procesamiento mediante la creación de las políticas y roles. Finalmente, se ha desarrollado otra herramienta, hpc-connector, que permite la integración de infraestructuras de procesamiento HPC en infraestructuras cloud sin necesitar realizar cambios en la infraestructura HPC ni en la arquitectura cloud. Cabe destacar que, durante la realización de esta tesis, se han utilizado distintas tecnologías de gestión de trabajos y de contenedores de código abierto, se han desarrollado herramientas y componentes de código abierto y se han implementado recetas para la configuración automatizada de las distintas arquitecturas diseñadas desde la perspectiva DevOps. / [CA] Les aplicacions científiques impliquen generalment una càrrega computacional variable i no predictible a què les institucions han de fer front variant dinàmicament l'assignació de recursos en funció de les diferents necessitats computacionals. Les aplicacions científiques poden necessitar grans requisits. Per exemple, una gran quantitat de recursos computacionals per al processament de nombrosos treballs independents (High Throughput Computing o HTC) o recursos d'alt rendiment per a la resolució d'un problema individual (High Performance Computing o HPC). Els recursos computacionals necessaris en aquest tipus d'aplicacions solen comportar un cost molt elevat que pot excedir la disponibilitat dels recursos de la institució o aquests poden no adaptar-se correctament a les necessitats de les aplicacions científiques, especialment en el cas d'infraestructures preparades per a l'avaluació d'aplicacions d'HPC. De fet, és possible que les diferents parts d'una aplicació necessiten diferents tipus de recursos computacionals. Actualment les plataformes de servicis al núvol han esdevingut una solució eficient per satisfer la demanda de les aplicacions HTC, ja que proporcionen un ventall de recursos computacionals accessibles a demanda. Per aquest motiu, s'ha produït un increment de la quantitat de clouds híbrids, els quals són una combinació d'infraestructures allotjades a servicis en el núvol i a les mateixes institucions (on-premise). Donat que les aplicacions poden ser processades en diferents infraestructures, actualment la portabilitat de les aplicacions s'ha convertit en un aspecte clau. Probablement, les tecnologies de contenidors són la tecnologia més popular per a l'entrega d'aplicacions gràcies al fet que permeten reproductibilitat, traçabilitat, versionat, aïllament i portabilitat. L'objectiu de la tesi és proporcionar una arquitectura i una sèrie de servicis per proveir infraestructures elàstiques híbrides de processament que puguen donar resposta a les diferents càrregues de treball. Per a això, s'ha considerat la utilització d'elasticitat vertical i horitzontal desenvolupant una prova de concepte per proporcionar elasticitat vertical i s'ha dissenyat una arquitectura cloud elàstica de processament d'Anàlisi de Dades. Després, s'ha treballat en una arquitectura cloud de recursos heterogenis de processament d'imatges mèdiques que proporciona distintes cues de processament per a treballs amb diferents requisits. Aquesta arquitectura ha estat emmarcada en una col·laboració amb l'empresa QUIBIM. En l'última part de la tesi, s'ha evolucionat aquesta arquitectura per dissenyar i implementar un cloud elàstic, multi-site i multi-tenant per al processament d'imatges mèdiques en el marc del projecte europeu PRIMAGE. Aquesta arquitectura utilitza un emmagatzemament integrant servicis externs per a l'autenticació i autorització basats en OpenID Connect (OIDC). Per a això, s'ha desenvolupat la ferramenta kube-authorizer que, de manera automatitzada i a partir de la informació obtinguda en el procés d'autenticació, proporciona el control d'accés als recursos de la infraestructura de processament mitjançant la creació de les polítiques i rols. Finalment, s'ha desenvolupat una altra ferramenta, hpc-connector, que permet la integració d'infraestructures de processament HPC en infraestructures cloud sense necessitat de realitzar canvis en la infraestructura HPC ni en l'arquitectura cloud. Es pot destacar que, durant la realització d'aquesta tesi, s'han utilitzat diferents tecnologies de gestió de treballs i de contenidors de codi obert, s'han desenvolupat ferramentes i components de codi obert, i s'han implementat receptes per a la configuració automatitzada de les distintes arquitectures dissenyades des de la perspectiva DevOps. / [EN] Scientific applications generally imply a variable and an unpredictable computational workload that institutions must address by dynamically adjusting the allocation of resources to their different computational needs. Scientific applications could require a high capacity, e.g. the concurrent usage of computational resources for processing several independent jobs (High Throughput Computing or HTC) or a high capability by means of using high-performance resources for solving complex problems (High Performance Computing or HPC). The computational resources required in this type of applications usually have a very high cost that may exceed the availability of the institution's resources or they are may not be successfully adapted to the scientific applications, especially in the case of infrastructures prepared for the execution of HPC applications. Indeed, it is possible that the different parts that compose an application require different type of computational resources. Nowadays, cloud service platforms have become an efficient solution to meet the need of HTC applications as they provide a wide range of computing resources accessible on demand. For this reason, the number of hybrid computational infrastructures has increased during the last years. The hybrid computation infrastructures are the combination of infrastructures hosted in cloud platforms and the computation resources hosted in the institutions, which are named on-premise infrastructures. As scientific applications can be processed on different infrastructures, the application delivery has become a key issue. Nowadays, containers are probably the most popular technology for application delivery as they ease reproducibility, traceability, versioning, isolation, and portability. The main objective of this thesis is to provide an architecture and a set of services to build up hybrid processing infrastructures that fit the need of different workloads. Hence, the thesis considered aspects such as elasticity and federation. The use of vertical and horizontal elasticity by developing a proof of concept to provide vertical elasticity on top of an elastic cloud architecture for data analytics. Afterwards, an elastic cloud architecture comprising heterogeneous computational resources has been implemented for medical imaging processing using multiple processing queues for jobs with different requirements. The development of this architecture has been framed in a collaboration with a company called QUIBIM. In the last part of the thesis, the previous work has been evolved to design and implement an elastic, multi-site and multi-tenant cloud architecture for medical image processing has been designed in the framework of a European project PRIMAGE. This architecture uses a storage integrating external services for the authentication and authorization based on OpenID Connect (OIDC). The tool kube-authorizer has been developed to provide access control to the resources of the processing infrastructure in an automatic way from the information obtained in the authentication process, by creating policies and roles. Finally, another tool, hpc-connector, has been developed to enable the integration of HPC processing infrastructures into cloud infrastructures without requiring modifications in both infrastructures, cloud and HPC. It should be noted that, during the realization of this thesis, different contributions to open source container and job management technologies have been performed by developing open source tools and components and configuration recipes for the automated configuration of the different architectures designed from the DevOps perspective. The results obtained support the feasibility of the vertical elasticity combined with the horizontal elasticity to implement QoS policies based on a deadline, as well as the feasibility of the federated authentication model to combine public and on-premise clouds. / López Huguet, S. (2021). Elastic, Interoperable and Container-based Cloud Infrastructures for High Performance Computing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172327 / Compendio

Tesis por compendio / Scientific applications generally require large computational requirements, memory and data management for their execution. Such applications have traditionally used high-performance resources, such as shared memory supercomputers, clusters of PCs with distributed memory, or resources from Grid infrastructures on which the application needs to be adapted to run successfully. In recent years, the advent of virtualization techniques, together with the emergence of Cloud Computing, has caused a major shift in the way these applications are executed. However, the execution management of scientific applications on high performance elastic platforms is not a trivial task. In this doctoral thesis, Elastic Cloud Computing Cluster (EC3) has been developed. EC3 is an open-source tool able to execute high performance scientific applications by creating self-managed cost-efficient virtual hybrid elastic clusters on top of IaaS Clouds. These self-managed clusters have the capability to adapt the size of the cluster, i.e. the number of nodes, to the workload, thus creating the illusion of a real cluster without requiring an investment beyond the actual usage. They can be fully customized and migrated from one provider to another, in an automatically and transparent process for the users and jobs running in the cluster. EC3 can also deploy hybrid clusters across on-premises and public Cloud resources, where on-premises resources are supplemented with public Cloud resources to accelerate the execution process. Different instance types and the use of spot instances combined with on-demand resources are also cluster configurations supported by EC3. Moreover, using spot instances, together with checkpointing techniques, the tool can significantly reduce the total cost of executions while introducing automatic fault tolerance. EC3 is conceived to facilitate the use of virtual clusters to users, that might not have an extensive knowledge about these technologies, but they can benefit from them. Thus, the tool offers two different interfaces for its users, a web interface where EC3 is exposed as a service for non-experienced users and a powerful command line interface. Moreover, this thesis explores the field of light-weight virtualization using containers as an alternative to the traditional virtualization solution based on virtual machines. This study analyzes the suitable scenario for the use of containers and proposes an architecture for the deployment of elastic virtual clusters based on this technology. Finally, to demonstrate the functionality and advantages of the tools developed during this thesis, this document includes several use cases covering different scenarios and fields of knowledge, such as structural analysis of buildings, astrophysics or biodiversity. / Las aplicaciones científicas generalmente precisan grandes requisitos de cómputo, memoria y gestión de datos para su ejecución. Este tipo de aplicaciones tradicionalmente ha empleado recursos de altas prestaciones, como supercomputadores de memoria compartida, clústers de PCs de memoria distribuida, o recursos provenientes de infraestructuras Grid, sobre los que se adaptaba la aplicación para que se ejecutara satisfactoriamente. El auge que han tenido las técnicas de virtualización en los últimos años, propiciando la aparición de la computación en la nube (Cloud Computing), ha provocado un importante cambio en la forma de ejecutar este tipo de aplicaciones. Sin embargo, la gestión de la ejecución de aplicaciones científicas sobre plataformas de computación elásticas de altas prestaciones no es una tarea trivial. En esta tesis doctoral se ha desarrollado Elastic Cloud Computing Cluster (EC3), una herramienta de código abierto capaz de llevar a cabo la ejecución de aplicaciones científicas de altas prestaciones creando para ello clústers virtuales, híbridos y elásticos, autogestionados y eficientes en cuanto a costes, sobre plataformas Cloud de tipo Infraestructura como Servicio (IaaS). Estos clústers autogestionados tienen la capacidad de adaptar su tamaño, es decir, el número de nodos, a la carga de trabajo, creando así la ilusión de un clúster real sin requerir una inversión por encima del uso actual. Además, son completamente configurables y pueden ser migrados de un proveedor a otro de manera automática y transparente a los usuarios y trabajos en ejecución en el cluster. EC3 también permite desplegar clústers híbridos sobre recursos Cloud públicos y privados, donde los recursos privados son complementados con recursos Cloud públicos para acelerar el proceso de ejecución. Otras configuraciones híbridas, como el empleo de diferentes tipos de instancias y el uso de instancias puntuales combinado con instancias bajo demanda son también soportadas por EC3. Además, el uso de instancias puntuales junto con técnicas de checkpointing permite a EC3 reducir significantemente el coste total de las ejecuciones a la vez que proporciona tolerancia a fallos. EC3 está concebido para facilitar el uso de clústers virtuales a los usuarios, que, aunque no tengan un conocimiento extenso sobre este tipo de tecnologías, pueden beneficiarse fácilmente de ellas. Por ello, la herramienta ofrece dos interfaces diferentes a sus usuarios, una interfaz web donde se expone EC3 como servicio para usuarios no experimentados y una potente interfaz de línea de comandos. Además, esta tesis doctoral se adentra en el campo de la virtualización ligera, mediante el uso de contenedores como alternativa a la solución tradicional de virtualización basada en máquinas virtuales. Este estudio analiza el escenario propicio para el uso de contenedores y propone una arquitectura para el despliegue de clusters virtuales elásticos basados en esta tecnología. Finalmente, para demostrar la funcionalidad y ventajas de las herramientas desarrolladas durante esta tesis, esta memoria recoge varios casos de uso que abarcan diferentes escenarios y campos de conocimiento, como estudios estructurales de edificios, astrofísica o biodiversidad. / Les aplicacions científiques generalment precisen grans requisits de còmput, de memòria i de gestió de dades per a la seua execució. Este tipus d'aplicacions tradicionalment hi ha empleat recursos d'altes prestacions, com supercomputadors de memòria compartida, clústers de PCs de memòria distribuïda, o recursos provinents d'infraestructures Grid, sobre els quals s'adaptava l'aplicació perquè s'executara satisfactòriament. L'auge que han tingut les tècniques de virtualitzaciò en els últims anys, propiciant l'aparició de la computació en el núvol (Cloud Computing), ha provocat un important canvi en la forma d'executar este tipus d'aplicacions. No obstant això, la gestió de l'execució d'aplicacions científiques sobre plataformes de computació elàstiques d'altes prestacions no és una tasca trivial. En esta tesi doctoral s'ha desenvolupat Elastic Cloud Computing Cluster (EC3), una ferramenta de codi lliure capaç de dur a terme l'execució d'aplicacions científiques d'altes prestacions creant per a això clústers virtuals, híbrids i elàstics, autogestionats i eficients quant a costos, sobre plataformes Cloud de tipus Infraestructura com a Servici (IaaS). Estos clústers autogestionats tenen la capacitat d'adaptar la seua grandària, es dir, el nombre de nodes, a la càrrega de treball, creant així la il·lusió d'un cluster real sense requerir una inversió per damunt de l'ús actual. A més, són completament configurables i poden ser migrats d'un proveïdor a un altre de forma automàtica i transparent als usuaris i treballs en execució en el cluster. EC3 també permet desplegar clústers híbrids sobre recursos Cloud públics i privats, on els recursos privats són complementats amb recursos Cloud públics per a accelerar el procés d'execució. Altres configuracions híbrides, com l'us de diferents tipus d'instàncies i l'ús d'instàncies puntuals combinat amb instàncies baix demanda són també suportades per EC3. A més, l'ús d'instàncies puntuals junt amb tècniques de checkpointing permet a EC3 reduir significantment el cost total de les execucions al mateix temps que proporciona tolerància a fallades. EC3e stà concebut per a facilitar l'ús de clústers virtuals als usuaris, que, encara que no tinguen un coneixement extensiu sobre este tipus de tecnologies, poden beneficiar-se fàcilment d'elles. Per això, la ferramenta oferix dos interfícies diferents dels seus usuaris, una interfície web on s'exposa EC3 com a servici per a usuaris no experimentats i una potent interfície de línia d'ordres. A més, esta tesi doctoral s'endinsa en el camp de la virtualitzaciò lleugera, per mitjà de l'ús de contenidors com a alternativa a la solució tradicional de virtualitzaciò basada en màquines virtuals. Este estudi analitza l'escenari propici per a l'ús de contenidors i proposa una arquitectura per al desplegament de clusters virtuals elàstics basats en esta tecnologia. Finalment, per a demostrar la funcionalitat i avantatges de les ferramentes desenrotllades durant esta tesi, esta memòria arreplega diversos casos d'ús que comprenen diferents escenaris i camps de coneixement, com a estudis estructurals d'edificis, astrofísica o biodiversitat. / Calatrava Arroyo, A. (2016). High Performance Scientific Computing over Hybrid Cloud Platforms [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/75265 / Compendio

Phthalate esters (PEs) belong to a class of organic compounds used as plasticisers in plastic materials such as polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) and so on, including those used in the food packaging industry. Phthalate plasticisers are not chemically bound to plastic materials and hence, migrate into items such as foodstuffs they house. The study aimed at investigating the prevalence of selected phthalate esters from plastic wrappers into food as well as the presence of food and/or pathogenic microorganisms. Plastic-wrapped cheese, vienna sausages and polony samples purchased from commercial stores in the four regions of Pretoria (Tswane), South Africa, were analysed for the presence of plasticisers; di-2-ethylhexyl adipate (DEHA), di-n-butyl phthalate (DnBP), benzyl-butyl phthalate (BBP), di-butyl phthalate (DBP) and dimethyl phthalate (DMP). Soxhlet extraction using hexane with florisil column cleanup was carried out. Analysis of PEs was by Gas Chromatography-Flame Ionization Detection (GC-FID). Microbiological investigations were performed using standard methods. The concentrations of PEs detected in food samples ranged from below detection limit (bdl) to 4.7003 μg/kg. However, DBP, DMP and BBP were predominantly present with more PEs detected in cheese compared to polony and vienna. In polony samples, DBP levels ranged from 0.0412 to 0.611μg/kg, in cheese, ranged from 0.049 to 0.256 μg/kg and in vienna DBP ranged from 0.074 to 0.209 μg/kg. The phthalate DMP ranged from 0.072 to 4.700 μg/kg in cheese, 0.056 to 0.241 μg/kg in polony and 0.092 to 0.816 μg/kg in vienna. The DEHA detected in cheese and polony was 0.120 μg/kg and 0.075 μg/kg respectively and no DEHA was detected in vienna sausages. For microbiological analysis, the total microbial activity (TMA) ranged from 6.8 x 104 to 1.03 x 108 cfu/g; coliforms ranged from no growth to 2.62 x 106 cfu/g; yeast ranged from no growth to 1.49 x 107 cfu/g; and mould ranged from no growth to 9.2 x 104 cfu/g. The results revealed that microbial activity was high in each sample type but revealed the absence of pathogens. Results revealed incidences of PEs in foods wrapped or packaged in plastics, which gave cause for concern and showed the need for proper monitoring and inspection of the levels of organo-microbial entities in the South African food wrapped in plastic wrappers. / Environmental Sciences / M.Sc. (Environmental Science)

Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2013. / Please see accompanying Errata document to be viewed with original document. / ENGLISH ABSTRACT: The current housing backlog facing the informal residents of South Africa is daunting. With current research showing that the backlog is not shrinking fast enough, the stakeholders of the formal and informal housing sector are facing an immense challenge. Most houses constructed after 1994 utilised conventional brick and mortar construction, with alternative means of building homes taking up a negligible share in the total housing supply. The purpose of this study is to test the feasibility of container-based homes as an alternative to brick and mortar homes in South Africa’s low-cost housing supply according to the triple constraints of project management i.e. cost, time and quality. Social acceptance and environmental sustainability are also analysed as two secondary parameters that will influence container-based projects. These parameters form the basis of the three pillars of sustainability, i.e. economic, societal and environmental parameters, which indicates the feasibility of a new design implementation. Two test cases for the feasibility study were designed. The first case considers a modular single-storey residential home, equivalent to standard “Breaking New Ground” housing solutions. The second test case considers a multi-storey, medium-density residential building, capable of housing multiple families .The test cases represent possible container-based solutions, with traditional brick and mortar construction (single and multi-storey) acting as the control solution. The three sustainability parameters act as benchmarks of each solutions’ feasibility, with the control solution acting as the counter-performance example. The comparison of the economic parameter relies on the cost of each design case, its construction time and the quality of the end-product. The bills of quantities were measured against a conventional building type, and it was found that a single-storey solution will prove more costly than a small brick and mortar home. However, the multi-storey solution proves to be feasible when compared to a concrete three-storey structure. Regarding time, the construction of an Intermodal Steel Building Unit (ISBU) home is up to 3 times faster compared to a conventional house. The end-product quality will depend on the quality system used by the contractor and its correct implementation; thus it is not an important dividing factor when comparing conventional versus Alternative Building Technology (ABT) systems. The societal parameter of an ISBU solution rests on its acceptance by the beneficiaries. Traditionally, resistance has met ABT home implementation, as stakeholders consider them as inferior products. A comprehensive survey was carried out in an informal settlement to test this statement. The results show that the majority of beneficiaries prefer conventional homes, unless the ABT home resembles its conventional counterpart. The environmental sustainability of a new product relies primarily on the carbon footprint of the materials and methods used. This was tested by comparing the impact of an ISBU solution with a conventional solution. The “upcycling” (as opposed to recycling) of used containers provides a large environmental benefit when comparing it to newly constructed brick for conventional homes, and thus the impact is lower. The findings of the study show that a single-storey solution utilising containers proves ineffective, as it is more expensive per square meter than a conventional home. However, a multi-storey container solution is feasible, as it is lower in cost (than comparative conventional solutions), faster to construct, allows for higher density expansion of settlements and is more environmentally friendly. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die enorme behuisingsagterstand van informele nedersetters in Suid-Afrika skep 'n geweldige uitdaging vir die rolspelers in die formele behuisingsektor. Huidige navorsing toon dat hierdie agterstand nie vinnig genoeg verminder nie, en baie mense verkeer in nood. Die meerderheid van huise wat opgerig is sedert 1994 maak gebruik van konvensionele baksteen en sement konstruksie, terwyl alternatiewe maniere van konstruksie 'n nietige aandeel het. Die doel van hierdie studie is om die bruikbaarheid van skeepshouer-gebaseerde huise te bepaal in teenstelling met konvensionele baksteen en sement huise, spesifiek vir die lae-koste behuisingsgeval in Suid-Afrika. Dit word uitgevoer volgens die "drietallige beperking" beginsel van projekbestuur, naamlik koste, tyd en kwaliteit parameters. Addisioneel word die sosiale aanvaarbaarheid sowel as die omgewingsvriendelikheid van die konsep getoets teen konvensionele maniere van konstruksie. Hierdie parameters vorm saam die “drie pilare van volhoubaarheid”, wat betrekking het tot ekonomiese-, sosiale- en omgewings-aspekte. Twee toetsgevalle is ontwerp volgens argitektoniese en tegniese standaarde sowel as gemeenskap benodigdhede. Die eerste geval is ontwerp as 'n enkel-verdieping huis, met behulp van modulêre skeepshouers. Die tweede geval is 'n meertallige-verdieping, medium-digtheid residensiële gebou wat verskeie families kan huisves. Die toetsgevalle modelleer verskeie skeepshouer oplossings, terwyl konvensionele konstruksie oplossings dien as beheer gevalle. Elke geval word volgens die drie volhoubaarheids beginsels getoets, met die beheer gevalle wat dien as die teen-prestasie voorbeelde. Die vergelyking van die ekonomiese parameter berus op die koste van elke ontwerp, sy konstruksietyd en die eindproduk kwaliteit. Die lys van hoeveelhede is gemeet teen dié van ʼn konvensionele huis, en daar is bevind dat die enkelverdieping skeepshouer-geval veel duurder sal wees. Die meertallige-verdieping geval aan die ander kant, maak gebruik van baie kostebesparings metodes, en lyk uitvoerbaar. Die tyd-aspek wys dat die konstruksie m.b.v. “Intermodal Steel Building Units” (ISBUs) tot en met 3 keer vinniger te wees teenoor ʼn konvensionele huis. Die eindproduk kwaliteit hang af van die tipe kwaliteit stelsel wat die kontrakteur gebruik, sowel as die korrekte toepassing van hierdie stelsel; dus is dit nie ʼn skeidende faktor tussen alternatiewe en konvensionele boumetodes nie. Die gemeenskaplike aspek van die gebruik van alternatiewe konstruksie berus op die aanvaarding van die huisbewoners. Gemeenskappe het tradisioneel nie ʼn hoë dunk van Alternatiewe Bou-Tegnologie (ABT) behuising nie, aangesien hulle dit as swak kwaliteit bestempel. Om hierdie stelling te toets is ʼn opname uitgevoer in ʼn informele nedersetting. Die resultate wys dat die meerderheid inwoners die konvensionele opsie verkies. Daar is wel bevind dat die inwoners ʼn ISBU huis sal oorweeg indien dit ʼn visuele ooreenkoms toon met ʼn konvensionele huis. Die omgewingsvolhoubaarheid van ʼn nuwe produk berus hoofsaaklik op die koolstof-voetspoor van die materiale en boumetodes wat gebruik is. Hierdie aspek is getoets deur ʼn ISBU oplossing se omgewings-impak te meet teen dié van ʼn konvensionele huis. Die “upcycling” voordeel wat skeepshouers gebruik gee ʼn groot voordeel teenoor die konstruksie van konvensionele huise, siende dat min nuwe materiale gebruik word. Dus is die totale omgewings impak laer as die van ʼn konvensionele huis. Die bevindinge van die navorsing wys dat ʼn enkelverdieping ISBU oplossing onprakties is in terme van koste per vierkante meter, aangesien dit veel duurder as ʼn konvensionele metode is. Die meertallige-verdieping geval is wel uitvoerbaar, aangesien dit ʼn laer koste tot gevolg het, vinniger gebou word, hoër-digtheid behuising bevorder en meer omgewings-vriendelik is.

No description available.