Stochastic Testing Simulator for Integrated Circuits and MEMS: Hierarchical and Sparse Techniques

Process variations are a major concern in today's chip design since they can significantly degrade chip performance. To predict such degradation, existing circuit and MEMS simulators rely on Monte Carlo algorithms, which are typically too slow. Therefore, novel fast stochastic simulators are highly desired. This paper first reviews our recently developed stochastic testing simulator that can achieve speedup factors of hundreds to thousands over Monte Carlo. Then, we develop a fast hierarchical stochastic spectral simulator to simulate a complex circuit or system consisting of several blocks. We further present a fast simulation approach based on anchored ANOVA (analysis of variance) for some design problems with many process variations. This approach can reduce the simulation cost and can identify which variation sources have strong impacts on the circuit's performance. The simulation results of some circuit and MEMS examples are reported to show the effectiveness of our simulatorComment: Accepted to IEEE Custom Integrated Circuits Conference in June 2014. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1407.302

Mathematical modelling reveals differential effects of erythropoietin on proliferation and lineage commitment of human hematopoietic progenitors in early erythroid culture

Erythropoietin is essential for the production of mature erythroid cells, promoting both proliferation and survival. Whether erythropoietin and other cytokines can influence lineage commitment of hematopoietic stem and progenitor cells is of significant interest. To study lineage restriction of the common myeloid progenitor to the megakaryocyte/erythroid progenitor of peripheral blood CD34(+) cells, we have shown that the cell surface protein CD36 identifies the earliest lineage restricted megakaryocyte/erythroid progenitor. Using this marker and carboxyfluorescein succinimidyl ester to track cell divisions in vitro, we have developed a mathematical model that accurately predicts population dynamics of erythroid culture. Parameters derived from the modeling of cultures without added erythropoietin indicate that the rate of lineage restriction is not affected by erythropoietin. By contrast, megakaryocyte/erythroid progenitor proliferation is sensitive to erythropoietin from the time that CD36 first appears at the cell surface. These results shed new light on the role of erythropoietin in erythropoiesis and provide a powerful tool for further study of hematopoietic progenitor lineage restriction and erythropoiesis

Estudos sobre mosquitos (Diptera: Culicidae) e ambiente antrópico: 2 - Pesquisa de formas adultas em sistema de irrigação para cultivo de arroz e emergência de Anopheles arbitarsis na região sudeste do Brasil

Apresentam-se os resultados obtidos mediante a coleta sistemática de formas imaturas de Culicidae levadas a efeito no sistema de irrigação artificial instalado na Estação Experimental do Vale do Ribeira, Estado de São Paulo, (Brasil), durante o período de janeiro a dezembro de 1992. Pôde-se verificar a existência de relação entre esse sistema e o estabelecimento de criadouros. O estado de inundação dos campos de cultivo de arroz propiciou o desenvolvimento de representantes de Anopheles (Nyssorhynchus) e de Culex (Melanoconion). Por sua vez, o esvaziamento dessas áreas permitiu condições favoráveis para o desenvolvimento de Aedes scapularis e de representantes do Grupo Pilosus de Melanoconion s.g. graças a oviposições realizadas no terreno drenado. As poças produzidas pela água da chuva, favoreceram a criação de representantes de Culex (Culex), como Cx. chidesteri, e de An. oswaldoi nas valas de drenagem. Tais resultados foram comparados com os obtidos em coletas realizadas concomitantemente em área mais primitiva da mesma região. Foi possível verificar que várias espécies apresentaram elevado grau de adaptabilidade ao ambiente humano. Mereceu atenção An. albitarsis como vetor potencial de malária e que revelou densidade de formas imaturas treze vezes maior no sistema irrigado do que no natural. Além desse mosquito, destacou-se comportamento análogo por parte de Ae. scapularis, An. oswaldoi, Cx. bastagarius e Cx. chidesteri, com elevados níveis de sinantropia.A relation between a rice irrigation system and mosquito breeding was established in a study undertaken at the Ribeira Valley Experimental Station, from January through December 1992. Flooding favoured Anopheles (Nyssorhynchus) and Culex (Melanoconion) species, while empty paddies condition were propitious to Aedes scapularis and Culex (Culex) species. Compared with a more primitive area of the same region, several species showed high a degree of adaptation to the anthropic environment. Among them, Anopheles albitarsis, a potential malaria vector that breeds in the irrigation system, has shown immature stage production thirteen times higher than at the natural breeding sites. In addition, Ae. scapularis, An. oswaldoi, Cx. bastagarius, and Cx. chidesteri presented high levels of synanthropy

Estudos sobre mosquitos (Diptera: Culicidae) e ambiente antrópico: 4 - Coleta de adultos em abrigos e níveis de sinantropia, na região sudeste do Brasil

Relata-se os resultados obtidos com a coleta regular de Culicidae adultos em diversos abrigos naturais e peridomiciliares no período de Janeiro de 1992 a janeiro de 1993, em locais do Vale do Ribeira. Mediante os aspectos de biodiversidade, pôdc-se observar que, a vegetação remanescente situada no ambiente rural, favorece a sobrevivência e o aumento populacional de algumas espécies. Dentre elas, menciona-se Ae. scapularis, Ae. serratus, representantes de Cx. (Culex) como Cx. nigripalpus e de Cx. (Melanoconion) como Cx. ribeirensis. Esse papel pode-se possivelmente atribuir à criação de animais domésticos nesses locais, o que resulta em maior número de fontes sanguíneas. As espécies foram classificadas como hemisinantrópicas, sendo Cx. oedipus mosquito aparentemente evoluindo para hábitos eusinantrópicos. Por sua vez, An. cruzii revelou-se assinantrópico, uma vez que mostrou baixo nível de comparecimento nas coletas efetuadas no ambiente modificado pelo homem. Menciona-se a possibilidade de implicações epidemiológicas na transmissão de agentes infecciosos dotados de focos extradomiciliares.Resting adults Culicidae were collected from January 1992 through January 1993 in several habitats of the Ribeira Valley region. The diversity of species found among them suggested that the vegetation remaining within human settlements favored the survival and the population increase of some mosquitoes. Among there are: Ae. scapularis, Ae. serratus, Cx. (Culex), Cx. nigripalpus and Cx. (Melanoconion) such as Cx. ribeirensis. That preservation role may be attributed to the rearing of livestock and the consequent increase in the number of blood sources. These species may be classified as hemisynanthropes and Cx. oedipus apparently evolving to the eusynanthropic status. On the other hand, An. cruzii showed an asynanthropic behaviour, with a low degree of survival in the modified human environment. Epidemiological implications of the data are mentioned

Studies on mosquitoes (Diptera: Culicidae) and anthropic environment: 7- Behaviour of adults Nyssorhynchus anophelines with special reference to Anopheles albitarsis s.l. in South-Eastern Brazil

Relatam-se os resultados obtidos com coletas levadas a efeito em áreas do Vale do Ribeira, SP (Brasil) e mediante o emprego de armadilhas tipo Shannon. As evidências obtidas mostraram clara associação com o cultivo de arroz irrigado na Fazenda Experimental de Pariquera-Açu. Tudo leva a crer que ali ocorra concentração populacional desse complexo na qual pôde-se diferenciar duas espécies, designadas como A e B. A espécie B predominou francamente em todas as coletas. No ambiente domiciliar foi empregada a isca humana nas coletas efetuadas regularmente no intra e no peridomicílio. Em ambas situações foram encontradas as duas espécies, com baixo valor geral da média de Williams correspondente a 0,2. Considerando-se separadamente os resultados mensais, pôde-se obter valor máximo de 1,6. Não foi possível detectar qualquer diferença entre os dois ambientes, no que concerne à freqüência de ambas as espécies do complexo.Results obtained with catches performed at several sites of the Ribeira Valley, SP (Brazil) are reported. Collections with Shannon type traps showed a concentration of An.albitarsis s.l. in the Experimental Farm of Pariquera-Açu County, associated with the development of irrigated rice cultivation. Two species of the complex, named A and B, were recognized. Species B predominated in the samples. Indoor and outdoor crepuscular human bait captures were performed a the domiciliary environment. The two species showed a generally low William's media valve of 0.2, the highest value obtained was 1.6. No differences were found between indoor and outdoor behaviours between the two species of the complex

Studies on mosquitoes (Diptera: Culicidae) and anthropic environment: 9- Synanthropy and epidemiological vector role of Aedes scapularis in South-Eastern Brazil

Behaviour comparisons of Aedes scapularis and Ae. serratus are presented. Results were obtained by sampling Aedes adult mosquitoes at several places in the rural anthropic environment in the Ribeira Valley region of S. Paulo State, Brazil. Aedes dominance was shared by those two species, but Ae. scapularis Sshowed a clear tendency to frequent the modified environment, while Ae. serratus was to be found in the more preserved ones, here represented by the vestigial patchy forests. Regarding the open cultivated land and the dwelling environments, Ae. scapularis preponderates. Considering the regional developmental phases, this mosquito showed a remarkable increase in the modified environment differently from Ae. serratus that underwent a considerable decrease in migrating from the forest to the anthropic environment. As a consequence of these results it is reasonable to conclude that Ae. scapularis may be considered as an epidemiologically efficient vector and that it quite probably played this role in the Rocio encephalitis and other arbovirus epidemics.Relatam-se os resultados de coletas regulares de adultos de culicídeos Aedes, levadas a efeito em ambiente antrópico do Vale do Ribeira, SP, Brasil, ao longo do período de agosto de 1992 a dezembro de 1993. As coletas foram realizadas em várias áreas correspondentes a matas residuais, a ambiente aberto cultivado e a meio domiciliar. A dominância dividiu-se entre Ae. scapularis e Ae. serratus, porém não de maneira equivalente para as diversas áreas pesquisadas. O primeiro revelou nítida tendência ao predomínio no ambiente artificial representado pela área aberta cultivada e pelo domicílio humano. Quanto ao segundo, evidenciou-se nítida preferência pelo meio das matas residuais. Considerando este como remanescente da primitiva cobertura florestal da área, os outros foram tidos como fase posteriormente desenvolvida em virtude da atividade humana. Assim procedendo, compararam-se as duas fases em relação as duas espécies. Como resultado do cálculo dos índices de mudança, pode-se estimar que a população de Ae. scapularis cresceu mais de 16 vezes com a transformação do ambiente natural enquanto que a de Ae. serratus, nas mesmas cirunstâncias, sofreu decréscimo de 284 vezes. Tais dados, aliados ao predomínio de Ae. scapularis na isca humana do ambiente domiciliar, tornam lícita a conclusão deste culicídeo ser encarado como vetor biológico epidemiologicamente importante de doenças ao homem e animais. Assim sendo, é de se admitir ter desempenhado esse papel transmissor quando da epidemia de encefalite por virus Rocio, além de outras arboviroses, que ocorreu na região do Vale do Ribeira

Studies on mosquitoes (Diptera: Culicidae) and anthropic environment: 2 - Immature stages research at a rice irrigation system location in South-Eastern Brazil

A relation between a rice irrigation system and mosquito breeding was established in a study undertaken at the Ribeira Valley Experimental Station, from January through December 1992. Flooding favoured Anopheles (Nyssorhynchus) and Culex (Melanoconion) species, while empty paddies condition were propitious to Aedes scapularis and Culex (Culex) species. Compared with a more primitive area of the same region, several species showed high a degree of adaptation to the anthropic environment. Among them, Anopheles albitarsis, a potential malaria vector that breeds in the irrigation system, has shown immature stage production thirteen times higher than at the natural breeding sites. In addition, Ae. scapularis, An. oswaldoi, Cx. bastagarius, and Cx. chidesteri presented high levels of synanthropy.Apresentam-se os resultados obtidos mediante a coleta sistemática de formas imaturas de Culicidae levadas a efeito no sistema de irrigação artificial instalado na Estação Experimental do Vale do Ribeira, Estado de São Paulo, (Brasil), durante o período de janeiro a dezembro de 1992. Pôde-se verificar a existência de relação entre esse sistema e o estabelecimento de criadouros. O estado de inundação dos campos de cultivo de arroz propiciou o desenvolvimento de representantes de Anopheles (Nyssorhynchus) e de Culex (Melanoconion). Por sua vez, o esvaziamento dessas áreas permitiu condições favoráveis para o desenvolvimento de Aedes scapularis e de representantes do Grupo Pilosus de Melanoconion s.g. graças a oviposições realizadas no terreno drenado. As poças produzidas pela água da chuva, favoreceram a criação de representantes de Culex (Culex), como Cx. chidesteri, e de An. oswaldoi nas valas de drenagem. Tais resultados foram comparados com os obtidos em coletas realizadas concomitantemente em área mais primitiva da mesma região. Foi possível verificar que várias espécies apresentaram elevado grau de adaptabilidade ao ambiente humano. Mereceu atenção An. albitarsis como vetor potencial de malária e que revelou densidade de formas imaturas treze vezes maior no sistema irrigado do que no natural. Além desse mosquito, destacou-se comportamento análogo por parte de Ae. scapularis, An. oswaldoi, Cx. bastagarius e Cx. chidesteri, com elevados níveis de sinantropia