Contributions in Merlin

We propose a massively parallelized and optimized framework to solve high-dimensional dynamic stochastic economic models on modern GPU- and MIC-based clusters. First, we introduce a novel approach for adaptive sparse grid index compression alongside a surplus matrix reordering, which significantly reduces the global memory throughput of the compute kernels and maps randomly accessed data onto cache or fast shared memory. Second, we fully vectorize the compute kernels for AVX, AVX2 and AVX512 CPUs, respectively. Third, we develop a hybrid cluster oriented work-preempting scheduler based on TBB, which evenly distributes the time iteration workload onto available CPU cores and accelerators. Numerical experiments on Cray XC40 KNL “Grand Tave” and on Cray XC50 “Piz Daint” systems at the Swiss National Supercomputer Centre (CSCS) show that our framework scales nicely to at least 4,096 compute nodes, resulting in an overall speedup of more than four orders of magnitude compared to a single, optimized CPU thread. As an economic application, we compute global solutions to an annually calibrated stochastic public finance model with sixteen discrete, stochastic states with unprecedented performance. Index Terms—High-Performance Computing, Macroeconomics, Public Finance, Adaptive Sparse Grids, Heterogeneous Systems, CUDA, GPU, MIC

State-of-the-art approaches in quadrotor control split the problem into multiple cascaded subproblems, exploiting the different time scales of the rotational and translational dynamics. They calculate a desired acceleration as input for a cascaded attitude controller but omit the attitude dynamics. These approaches use limits on the desired acceleration to maintain feasibility and robustness through the control cascade. We propose an implementation of an LQR controller, which: (I) is linearized depending on the quadrotor’s state; (II) unifies the control of rotational and translational states; (III) handles time-varying system dynamics and control parameters. Our implementation is efficient enough to compute the full linearization and solution of the LQR at a minimum of 10Hz on the vehicle using a common ARM processor. We show four successful experiments: (I) controlling at hover state with large disturbances; (II) tracking along a trajectory; (III) tracking along an infeasible trajectory; (IV) tracking along a trajectory with disturbances. All the experiments were done using only onboard visual inertial state estimation and LQR computation. To the best of our knowledge, this is the first implementation and evaluation of a state-dependent LQR capable of onboard computation while providing this amount of versatility and performance. Video of the experiments: https://youtu.be/8OVsJNgNfa0 Narrated video presentation: https://youtu.be/c7gHF-NJjPo

The digital transformation has direct and indirect effects on greenhouse gas (GHG) emissions. Direct effects are caused by the production, use and disposal of information and communication technology (ICT) hardware. Indirect effects include the changes to patterns of production and consumption in other domains. Studies quantifying both effects often conclude that net effects (indirect minus direct effects) can lead to a significant GHG emission reduction. We revisited a study by Accenture on ICT’s GHG abatement potential in Switzerland by reassessing the main assumptions. Our results confirm that ICT ha¬s the potential to reduce GHG emissions in Switzerland, especially in the building, transport and energy domains. However, our results also suggest that the potential is smaller than anticipated and that exploiting this potential requires targeted action. Reasons for differences among these results (and the results of similar other studies) are: degrees of freedom in the assessment methodology, selection of ICT use cases, allocation of impacts to ICT, definition of the baseline, estimation of the environmental impact, prediction of the future adoption of use cases, estimation of rebound effects, interaction among use cases, and extrapolation from use case to society-wide impacts. We suggest addressing these methodological challenges to improve comparability of results.

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Diese Arbeit untersucht den Effekt von Diversität auf die Ehrlichkeit von unternehmerischen Entscheidungsgremien und zielt dabei darauf ab zu beurteilen, ob die Einführung von geschlechtlichen Mindestquoten von Vorteil sein kann, wenn es darum geht die Ehrlichkeit von Entscheidungsträgerschaften zu verbessern. Es wird aufgebaut auf Harrigan (1981) argumentiert, dass diversifizierte Entscheidungsgremien, aufgrund ihrer erhöhten Sensibilität für die Belange aller Stakeholder, ehrlichere Entscheidungen treffen als dies homogene Entscheidungsträgerschaften im Durschnitt tun. Die Argumentation erfolgt in drei separaten Kapiteln. Kapitel eins legt anhand von theoretisch fundierter Literatur dar, dass die Diversifizierung von Entscheidungsgremien und deren dadurch gesteigerte Ehrlichkeit, implementierenden Unternehmen beim Meistern von drei verschiedenen Herausforderungen behilflich sein kann. Bei den drei Herausforderungen handelt es sich um die Prinzipal-Agenten-Problematik, die Sicherung der Unabhängigkeit von Unternehmen nach der „Resource Dependence Theory“ und dem Aufbau von Legitimität nach Suchman (1995). Kapitel zwei untermauert die theoretisch fundierte Argumentation aus Kapitel eins. Dafür wird belegt, dass die in Kapitel eins vermuteten Beziehungen auch empirisch nachweisbar, das heißt in der Realität beobachtbar sind. Wie zuvor angenommen bestätigt die empirisch fundierte Literatur, einen positiven Zusammenhang zwischen diversifizierten Entscheidungsgremien und sozialer Performance und damit auch Ehrlichkeit. In Kapitel drei wird die Beziehung von diversifizierten Entscheidungsgremien und Ehrlichkeit konkret getestet. Dazu wurde in einem Setup mit realen Vergütungen überprüft, ob diversifizierte Entscheidungsgremien tatsächlich ehrlichere Entscheidungen treffen als homogene Entscheidungsträgerschaften, obwohl Unehrlichkeit für sie zu einer strikt größeren Auszahlung führen würde. Dabei ist es nicht gelungen empirisch zu bestätigen, dass sich diversifizierte Entscheidungsgremien ehrlicher verhalten als ihre homogenen Gegenstücke. Es ist jedoch gelungen nachzuweisen, dass Frauen ein größeres Ausmaß an Vertrauen entgegengebracht wird als Männern. Das heißt Teilnehmer waren davon überzeugt, dass sich Frauen ehrlicher verhalten als Männer. Dies hat praxisorientiertes Anwendungspotenzial. So ist es durch die Diversifizierung von Entscheidungsgremien möglich das gruppeninterne Vertrauen zu steigern. Dies muss jedoch nicht unbedingt bedeuten, dass die Einführung von obligatorischen Mindestquoten für Frauen als sinnstiftend betrachtet werden sollte. Es ist unklar, wie sich dieses gesteigerte Vertrauen auf die Ehrlichkeit von Entscheidungsgremien auswirkt. Es ist plausibel, dass Entscheidungsgremien mit einem hohen, internen Vertrauen einen größeren Hang zu Unehrlichkeit, beziehungsweise Amtsmissbrauch aufweisen, da sie implizit vom Stillschweigen ihrer Teammitglieder überzeugt sind.

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The modernization of VAT in the European e-commerce is a hot topic in our days. In the end of 2017 all the Member States have agreed that the current VAT rules were created for a different era and they cannot cope with the needs of the modern society. This thesis gives a comprehensive overview on this topic. It gives a short introduction of all the fundamental concepts of VAT and e-commerce, in order to give a full view even to readers that are not familiar with this topic. Then it explains the reason why these changes were necessary, the rationale behind the proposed measures by the European Commission, the challenges that the Commission faced on implementing these changes and lastly how these challenges were overcome. Furthermore, this research is analysing the potential influence of disrupting new technologies, such as 3D-printing and blockchain in our society and more specifically on VAT. It tries to point the finger not only to the challenges that might arise by using such technologies (3D-printing) but also the fruitful benefits that tax authorities can receive by integrating these technologies to their systems (blockchain). All in all, this thesis is trying to provide a summary of all the changes that occurred in the European VAT system in e-commerce in the past three years and try to outline future topics that might be in the highlight in the years to come, due to the digitisation of our era.