EE Seminar: Efficient admission policies for cache management and heavy hitter detection

11 בדצמבר 2017, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות-חשמל  

 (The talk will be given in English)

 

Speaker:     Dr. Gil Einziger
                   Nokia Bell-Labs

 

Monday, December 11th, 2017
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

Efficient admission policies for cache management and heavy hitter detection

 

Abstract

Caching is a fundamental technique in computer science. It creates the illusion of a faster memory by maintaining some data items in a memory that is faster or "closer" to the application. Such a technique works because in many real workloads the access pattern is far from uniform.  Once the cache is full, in order to admit a new item to the cache one of the cached items should be evicted. During the last decades, the selection of which item to evict attracted plenty of research by industry and academia alike. In most cache policies, newly accessed items are added to the cache. 

This design choice is so obvious that many papers do not even explicitly mention it. 

 

In this talk, I introduce theTinyLFU cache admission policy that decides if a newly arriving item should be admitted to the cache. Intuitively, the newly arriving item should not be admitted to the cache if this admission means dropping a 'better' data item. TinyLFU is used in many open sources projects such as Apache Cassandra, Apache Accumulo, VMware's Corfu, JBoss, Infinispan, Druid, Neo4J, and Spring. As well as by companies such as Google, Netflix, and Linkedin.   Next, I will move to the problem of finding the most frequent items in a stream and show that admission is an important decision in that field as well. I will introduce Randomized Admission Policy (RAP), an admission policy that greatly increases the efficiency of existing algorithms. Specifically, it improves the best-known 

algorithms by as much as  x32 on real traces and up to x128 on synthetic traces. 

הפקולטה להנדסה מעודדת לחשיבה רב תחומית עם דיסציפלינות שונות. הכירו את התכניות החדשות שלנו כי אנו מאמינים שרב-תחומיות יכולה לייצר גמישות מחשבתית ולמצוא פתרונות במקומות שאיש לא חיפש לפנינו.

 

 

School of Mechanical Engineering Shirly Steinlauf and Avigail Bar Lev

06 בדצמבר 2017, 14:00 
 
ללא תשלום
 School of Mechanical Engineering Shirly Steinlauf and Avigail Bar Lev

 

 

 

School of Mechanical Engineering Seminar
Wednesday, December 06, 2017 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

 

A micro-mechanical fatigue model for failure prediction of laminated composites

Avigail Bar-Lev

MSc Student of Prof. Rami Haj-Ali

 

Composite materials are made from two or more constituents yielding a new material with tailored averaged properties. Polymeric based laminated composite materials are widely used in aero structures, in addition to a wide range of other applications.  Due to their extensive use, it is important to develop theories and techniques for modeling the fatigue damage and life-cycle of laminated composites.

The current study extends the Generalized Method of Cells (GMC) micromechanical model to include fatigue behavior at both the fiber and matrix. The GMC micromodel divides the periodic repeated unit cell (RUC) that represents the heterogeneous material into subcells. In addition to the RUC fiber and matrix subcells, other phases can be included, such as voids and interphases.

The proposed fatigue approach combines two stress-based failure criteria, applied for the fiber and matrix subcells.  Each criterion is taken as a polynomial form similar to the Tsai-Wu anisotropic criterion in the static failure case.  The coefficients are calibrated based on experimental life-cycle data for fatigue of laminated composites.   

The new GMC fatigue modeling of a uniaxial layer is incorporated into the analysis of classical lamination theory for the prediction of fatigue in laminated composites.   The proposed model is calibrated and verified using different fatigue test results reported in the literature.  Good overall results are shown for the ability of the proposed approach to predict the life-cycle of different laminates.  Finally, the proposed approach has been used to examine the effect of voids and weakened fiber-matrix interface on the overall fatigue behavior. The proposed GMC fatigue modeling approach can be integrated with commercial based finite-element software to predict the fatigue damage of laminated composite structures.

 

EXPERIMENTAL STUDY OF METHODS FOR TREATMENT OF AORTIC ARCH ANEURYSM

Shirly Steinlauf

MSc of Prof. Liberzon Alex and Prof. Avrahami Idit

 

The aorta, the major blood vessel in the body, arises upward from the heart and then forms to a curve shape that called the ‘aortic arch’. Three main branches originate from the aortic arch, supply blood to the brain and upper body. When the walls of the aortic arch dilate and weaken, causing an aneurysm, severe internal bleeding can occur. This complex aortic pathology requires surgical or medical intervention.

Open-chest surgical is the traditional method to treat aortic arch aneurysms. Although this treatment attempts to reconstruct the original anatomical configuration, it is a complex and risky operation, as it requires period of intentional stops the heart beating and limited cerebral perfusion. Endovascular stent grafting repair is less invasive alternative to open surgery and conducted by placing a stent-graft across the aneurysm site. Two common endovascular stents grafting procedures, for aortic arch aneurysm repair, are the hybrid and chimney endovascular approaches. However, due to a limited access to the pathological region, a total new configuration is created for the aortic arch and its three upper branches, which may lead to other problems unrelated to the treated aneurysm.

The aim of this thesis is to examine, from a hemodynamic point of view, the blood flow in the aortic arch aneurysm and the three common treatment approaches described above.  To this aim, four prototype models were procured, representing typical anatomical geometries. Flow patterns, blood flow velocity and shear stress in these models were studied using particle image velocimetry (PIV) technique and a    mock circulatory loop (MCL) system that enable testing the different approaches under systemic circulations of a normal human.

According to the findings, in terms of blood supply to the brain and upper body (i.e., perfusion), the hybrid method is the preferred configuration, as it supplies higher perfusion. It seems that the perfusion is affected mainly by the first artery (out of the three) arise from the aortic arch, in which the increase in flow as a function of heart rate (HR) was the most significant. With respect to the preferred model in terms of flow patterns, the flow patterns in the surgery model were smoothers with less distribution. The chimney case presented the most disturbed flow, with higher shear stress along the chimney graft and the larger number of local disturbed hemodynamic sites due to sharp curvature and bypass manipulations. The chimney procedure also, may allow blood leakage from the endograft sealed zone into the aneurysm.

This study results may shade light on the hemodynamic factors and risk for complications, and provide insight into ways to improve the endografts design and their placement technics. 

 

School of Mechanical Engineering Asaf Asher

29 בנובמבר 2017, 14:00 - 15:00 
 
ללא תשלום
School of Mechanical Engineering Asaf Asher

 

 

 

 

School of Mechanical Engineering Seminar
Wednesday, November 29, 2017 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

 

Cold Forming of Shallow Spherical Micro Caps by Nano Imprinting

 

Asaf Asher

MSc. student of Prof. Slava Krylov

The seminar will be given in Hebrew

 

Many micro- and nanoelectromechanical (MEMS/NEMS) structures are distinguished by bistability, which manifests itself as the coexistence of two or more equilibria under the same loading. Applications include electrical and optical switches, sensors, non-volatile memories, micro-pumps, micro-resonators and deformable mirrors. While beam-type bistable micro structures were intensively investigated much less attention was paid to two-dimensional structures such as initially curved plates and shells (caps). One of the reasons is that fabrication of these devices is challenging. Lithography-based processes commonly used in MEMS are essentially planar and are not suitable for fabrication of cap-like structures.

In this work we explore cold forming techniques for fabrication of shallow micro caps. While multiple variations of this process were used at the macro scale, much less works reported the implementation of this technique in MEMS. In the framework of the fabrication process used in our work, a layer of Al or Cu is deposited on top of a Si wafer. Sputtering is implemented for the creation of a thin seed layer, followed by electrodeposition used to increase the layer thickness to a desired value. Next, an opening in the Si substrate is created by means of deep reactive ion etching (DRIE).  Finally, the forming process is performed using nano-imprinting lithography tool. We discuss suitability of different structural materials, deposition methods and stamping techniques for the formation of non-planar micro structures. Compact reduced order models are used for the evaluation of the design parameters. Prior to forming, residual stress of the thin suspended membranes is estimated using a resonance method, by means of comparison of the measured natural frequencies of the device with the model predictions. The bistablity of the shallow caps is demonstrated experimentally. 

סטודנטים מהפקולטה להנדסה זכו מקום ראשון בתחרות הבינלאומית לסרטון האשליה הטוב ביותר

16 אוקטובר 2017
תחרות הבינלאומית לסרטון האשליה

תחרות האשליה הטובה ביותר

תחרות האשליה הטובה ביותר שנערכה ב – 5 לאוקטובר 2017 מציגה את כושר ההמצאה והיצירתיות של קהילת מחקר האשליה המובילה בעולם. מתמודדים מכל רחבי העולם הגישו סרטוני אשליות ופאנל בינלאומי של שופטים דירגו אותם. לאחר שהסרטונים עלו לאוויר התאפשר לבוחרים באינטרנט ברחבי העולם להצביע  עבור סרטון האשליה הטוב ביותר.

 

"Shape From Motion Only"

דנה תירוש, ניב וייסמן, סטודנטים לתואר ראשון וד"ר חדוה שפיצר מהפקולטה להנדסה, נבחרו למקום הראשון בתחרות הבינלאומית "האשליה הטובה ביותר של השנה". מדובר בעצם במחקר חלוצי העוסק בתופעה הקשורה לדרך בה אדם מסוגל לזהות צורה או אובייקט, ללא רמזים מרחביים רק על סמך רק תכונות זמניות ללא רמזים מרחביים (שינוי בקצבים של פיקסלים מתחלפים) על אף שאיננו נמצא שם בפועל (אשליה אופטית). המחקר התמקד באפיון התופעה ויצירת תשתית ראשונית לקראת פיתוח טכנולוגיה שתתחקה אחרי יכולת אנושית מופלאה זו. פיתוח טכנולוגי מעין זה יהווה תשתית לשיפור אלגורתמים במערכות צילום, הדמיה (לרבות רפואה), ועוד נדבך נוסף בהבנת פעילות המוח האנושי.

 

איך נולד הרעיון?

"התופעה של תפישה של אובייקט על סמך תכונות הזמן בלבד נחקרת במעבדה. עצם הבנת התופעה המנגנונים שלה והמידול החישובי עדיין לא ידועים בספרות.  ההיבטים השונים הללו הראייתיים וההנדסיים (גילוי אוטומטי של אובייקטים ללא רמזים מרחביים) נחקרים במעבדה, במסגרת עבודת הדוקטורט של הדר כהן דוויק. המוטיבציה למחקר התחילה ממחקר בעיבוד תמונה שביצענו בתמונות אינפרה- רד  (IR) ותמונות אולטרה -סאונד וזיהינו בהן  אובייקטים שהתגלו רק בזכות התנועה , לא כזה עדיין לא קיים בספרות והתעשייה" כך מסבירה ד"ר חדוה שפיצר

עוד על התחרות ופרסומים במדיות השונות:

https://blogs.scientificamerican.com/illusion-chasers/the-best-illusions-of-the-year/

 

http://illusionoftheyear.com/2017/10/shape-from-motion-only/

 

https://www.youtube.com/watch?v=QBLXSxzVRCo

 

ידיעות נוספות בנושא

תכנית InnoBit - תוכנית ליזמות ייחודית

31 באוקטובר 2017, 9:00 
הפקולטה להנדסה  
ללא עלות
תכנית InnoBit - תוכנית ליזמות ייחודית

​​תוכנית יזמות ייחודית המשולבת עם פרויקטי הגמר של תלמידי התואר הראשון שלנו. התכנית היא פרי שיתוף פעולה בין חברת "אלביט מערכות" לבין הפקולטה להנדסה באוניברסיטת ת"א. מטרתה לקדם את דור העתיד של מובילים טכנולוגיים ויזמים. התכנית מיועדת לסטודנטים בעלי אופי יזמי וחשיבה יצירתית פורצת דרך, אשר ברשותם רעיון חדשני ורצון עז להוציאו אל הפועל. התכנית נועדה לעזור לסטודנט להבין תהליכים של פיתוח טכנולוגי, לפתח אצלו הסתכלות עסקית ולהעניק לו כלים כדי להגשים את החלום המיזמי שלו. 

כל זה ועוד ביום הפרויקטים לתואר ראשון של מכון וינשטין לעיבוד אותות

02 אוקטובר 2017
 פרס וינשטין בעיבוד אותות
יום הפרויקטים לתואר ראשון של מכון וינשטין לעיבוד אותות

יום הפרויקטים לתואר ראשון של מכון וינשטין לעיבוד אותות 

יום הפרויקטים לתואר ראשון בעיבוד אותות התקיימה ביום חמישי ה - 28 לספטמבר בהובלתו של פרופ' דוד בורשטין, ראש מכון וינשטין לעיבוד אותות. המכון למחקר עיבוד אותות ע"ש יצחק וחיה וינשטין, פועל במסגרת בית הספר להנדסת חשמל באוניברסיטת ת"א. מטרתו לקדם מצוינות במחקר במגוון תחומי עיבוד אותות.

ביום הפרוייקטים נבחרו 5 פרוייקטים של סטודנטים שנה ד', מתחום עיבוד אותות, להצגה בפני "ועדת פרס וינשטין".

 

שמות המשתתפים והפרוייקטים

רפאל בוזגלו, שמואל סעדי - זיהוי ואיתור רחפנים בסרטון וידאו - בהנחית רועי אורפייג (מפתח אלגוריתמים בתעשיה אווירית)

 

שחר לוטטי, סיוון שיק - Theremix – The Digital Theremin - בהנחית  עדי פז (מפתח בחברת Vayyar)

 

ולרי ליטמנוביץ, עדי מיקלר - FPGA Design and Implementation of Electric Guitar Audio Effects

 

דנה תירוש, ניב ויסמן - חקירת תכונות של תופעת גלוי צורה מתנועה - SFM

 

תומר פרידלנדר, רועי מישר - “סגמנטציה מבוססת Level-Set של ממצאי Multiple Sclerosis בתמונות MRI”

 

פרוייקטים זוכים

זיהוי ואיתור רחפנים

Theremix – The Digital Theremin

 

ידיעות נוספות בנושא

EE Seminar: Error analysis and mitigation

25 באוקטובר 2017, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות-חשמל  

Speaker: Omer Onn

M.Sc. student under the supervision of Dr. Ofer Amrani

 

Wednesday, October 25th 2017 at 15:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

Optical OFDM Self Coherent detection – Error analysis and mitigation

 

Abstract

 

An improved self-coherent DSP-based optical receiver that utilizes polarization diversity is presented and analyzed. It is aimed at demonstrating that coherent performance can be approached by employing field reconstruction on differential-phase detection and judicious digital signal processing. Performance is improved compared to known techniques by addressing two of the issues associated with self-coherent detection: 1. the phase drift caused by theduring field reconstruction; and 2. the loss of synchronization induced by a zero-intensity sample with undefined phase. These will be met with phase estimation and periodic correction, and with polarization-diversity and a non-linear quantization scheme, respectively. It is demonstrated by means of simulations that the improved receiver allows achieving detection of an Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing at a pre-coded BER of 10-5, with 12 bit non-uniform quantization, over an 18dB Signal-to-Noise Ratio channel. This is compared to both a coherent receiver and Direct Digital Self-Coherent Detection (DSCD) and cross-polarizedation-DSCD (X-DSCD), upon which the receiver discussed in this work is based.

ד״ר איילת לסמן, מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב, חוקרת את הביומכניקה של תאים ורקמות בגוף האדם, לבניה של רקמות מהונדסות ואולי גם איברים לגוף האדם.

  • תגיות:

ד"ר איילת לסמן, מבית הספר להנדסה מכנית, ומנהלת מעבדה לביומכניקה של תאים ורקמות חנכה השבוע ציוד חדש אשר נתרם הודות למענק נדיב ע"י גב' דניאל רובינשטיין ז"ל ואגודת ידידי אוניברסיטת תל אביב בויקטוריה - אוסטרליה, ויעזור רבות למחקריה. ד"ר לסמן ישבה איתנו אחד על אחד והסבירה לנו על השילוב המנצח בין ביולוגיה, פיזיקה והנדסה ומה היא מקווה לגלות.

 

מה תחום המחקר העיקרי במעבדה?

תחום המחקר שלי הוא ביו-מכניקה של תאים ורקמות. הדגש אצלנו הוא ההבנה כיצד סיגנלים מכניים משפיעים על תהליכים ביולוגיים. למשל איך התכונות המכניות של סביבת התאים משפיעה על נדידת תאים או התקשורת בין תא אחד לשני, וכיצד הכוחות שתאים מפעילים משפיעים על התפקוד שלהם.

 

מהי אינטראקציה בין תאים וסביבה?

התאים ברקמות בגופנו גדלים בתוך סביבה אשר בנויה מרשת תלת-מימדית של סיבים (תחשבו על מרק ספגטי...נראה משהו כזה). בעצם רקמה = תאים + סביבה.  התאים "נדבקים" לסביבה שלהם וכל הזמן נמצאים  באינטרקציה איתה. אינטרקציה זו יכולה להיות כימית (מולקולות שונות) ומכנית (כוחות). אותנו בעיקר מעניין החלק המכני. למשל, התאים מפעילים כוחות מכניים כנגד הסביבה ויוצרים סביבם שדה תזוזות ומאמצים אשר חשובים ביותר לפעילות הביולוגית ויכולים לאפשר, בין היתר, תקשורת בין תאים רחוקים.

 

מה את מקווה לגלות?

אני מקווה לגלות את ההשפעה של סיגנליים מכניים על תהליך ההתארגנות של התאים לכדי יצירת רקמה. אני מאמינה שזה יכול לתרום רבות לתחום של הנדסת רקמות ולהבנה של תהליכים בביולוגיה התפתחותית.

 

מי עובד איתך במעבדה?

יש לי מנהל מעבדה, ‫ד"ר אורן ציצ'יאן, וסטודנטים לתואר שני ודוקטורט ופוסט-דוקטורנטים אשר עושים עבודה מצויינת. אני תמיד מחפשת סטודנטים חדשים אשר מצטיינים בלימודיהם ובעלי סקרנות ומוטיבציה למחקר.

 

מדוע בחרת לחקור תחום זה?

במהלך שנותי באקדמיה עברתי בין נושאים מגוונים מאוד. התחלתי לימודים בהנדסת חומרים ובדוקטורט עברתי להנדסה ביו-רפואה. הנדסה וביולוגיה תמיד עניינו אותי. התחום שאני עוסקת בו מגוון מאוד ומשלב בין הנדסה מכנית, הנדסת חומרים וביולוגיה ולכן כל הזמן מעניין.

 

איך את רואה את השילוב בין ביולוגיה, פיזיקה והנדסה?

שילוב מנצח. ‪אצלי במעבדה זה הבסיס. לכל פרויקט יש מוטיבציה מתחום הביולוגיה, ואנחנו חוקרים אותו באופן הנדסי, מכני. השילוב הזה מביא לחשיבה חדשה בעולם הביולוגי ולתגליות חדשות.

 

מה הגישה שלך לניהול מעבדה? מה תביאי איתך למעבדה?

חשובה לי מאוד העבודה העצמאית, שהסטודנטים יחשבו לבד, יביאו רעיונות יצירתיים ותמיד יחשבו על הצעד הבא ואיך עושים אותו. אני שם לעזור, לכוון, לייעץ אבל הם הכוח המניע. אני מצידי אביא רעיונות חדשים, סבלנות, אופטימיות ותקציבים לממן את המחקר. במחקר הרבה פעמים הולכים לאיבוד ואני שם למצוא את הדרך הנכונה.

 

עמודים

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>