![A Mathematical AI-Based Diet Analysis
and Transformation Model
L. K. Gautam and S. A. Ladhake
Abstract Inadequacies in nutritional intake can be considered as a major source of
adverse effects on the growth and health of individuals in India. A proper balanced
diet is essential from the very early stages of life for proper growth, development, to
remain active and to reduce the risk of diseases. For those with diabetes, a proper
diabetes diet is crucial which depends upon their energy requirements. So a need
has been identified to develop educational software which should perform the
routine task of analyzing, optimizing, and transforming diet by considering their
energy requirements and medical problems. The different nutritional values present
in a diet are generally affected by imprecision, which can be represented and
analyzed by fuzzy logic. For diet balancing, a metaheuristic local search algorithm
is proposed which works in a local search space recording the history of search to
make it more effective and optimized. These proposed methods will help users to
improve their nutritional intakes by providing detail analysis of their food intake, by
providing an optimized diet plan and by suggesting possible changes to make their
diet suitable according to their energy requirements.
Keywords Energy evaluation Fuzzy interval Tabu search Mathematical
AI model
1 Introduction
Inadequacies in nutritional intake can be considered as a major source of adverse
effects on the growth and health of individuals in India. The common nutritional
problems in India are malnutrition, low birth weight, chronic deficiency in adults,
and diet related noncommunicable diseases [1, 2]. To maintain health and increase
L. K. Gautam () S. A. Ladhake
Sipna College of Engineering and Technology, Amravati, Maharashtra, India
e-mail: leenakgautam@gmail.com
S. A. Ladhake
e-mail: sladhake@yahoo.co.in
© Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2018
S. K. Muttoo (ed.), System and Architecture, Advances in Intelligent Systems
and Computing 732, https://doi.org/10.1007/978-981-10-8533-8_1
1](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-19-320.jpg)
![life expectancy and to decrease the frequency of cardiovascular diseases, one has to
improve its dietary habits which is based on the nutrition values. Thus, a need has
been identified to develop educational software which will monitor and perform the
daily task of analyzing, optimizing, and correcting the user’s diet at home.
The nutrition intake can be appropriately evaluated and described by employing
fuzzy sets and fuzzy arithmetic. Wisram [3] evaluated the nutritional intake status
assessment by comparison of intake with the official recommendation for that
person. Figure 1 shows the degree of health when varying the intake of one
essential nutrient and holding the rest of the diet constant at an optimal level [3].
The work proposed in this paper focuses on the development of interactive
AI-based mathematical functionality as an effective solution to support continuous
nutritional management. Firstly, we will discuss the general problem statement, and
then, the criteria for energy evaluations are described in Sects. 4, and 5 defines
some preliminaries on fuzzy sets and fuzzy interval. The background of tabu search
is discussed in Sect. 6, and finally, the integration of all these sections, i.e., a
proposed work is described in Sect. 7.
2 Problem Statement
A problem exists regarding the inaccurate values of nutrients in foods because the
approximate amounts of nutrients available in a certain food are normally known,
but there is always a question of their exact amounts. There is often a problem of
imprecision with the nutrient values, i.e., their exact amount [4, 5]. This problem
may increase if only partial information is available especially for industrially
processed foods, but for precisely packed foods (for instance Cheese, Butter, oil,
rice, biscuits, etc.), we can obtain the nutrients value precisely. For other foods, for
instance vegetables and fruits (banana, apple, etc.), nutrients values varies in a large
range, depending on size, growing conditions, freshness, etc.
All this values, i.e., precise and imprecise, have to be stored in a database, and a
computer then needs to operate on these values. It should be able to compare these
values and should perform all the arithmetic operations [1, 4, 5].
Fig. 1 Degree of health
2 L. K. Gautam and S. A. Ladhake](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-20-320.jpg)
![3 Energy Requirements and Its Evaluation
The amount of each nutrient needed for an individual depends upon his/her age,
body weight, and physiological status which can be calculated in terms of
energy [2].
RDA recommends that energy requirement must be assessed in terms of energy
expenditure rather than in terms of energy intake.
i:e: Total Energy Expenditure ¼ Predicted Body Mass Ratio
Physical activity level PAL
ð Þ ð1Þ
Physical activity ratio values for activities performed in a day can be aggregated
over that period to yield the physical activity level (PAL). A detailed table of PAR
values for different activities is available in the FAO/WHO/UNU 2004 report [2].
3.1 Nutrients Consideration
The primary macronutrients which are important and are considered are protein,
fats, and carbohydrates which are converted into energy in different quantities, i.e.,
1 g of protein contribute 17 kJ of energy, 1 g of fat constitute 37 kJ of total energy,
1 g of carbohydrates contribute 17 kJ and 1 g of dietary fiber contribute 8 kJ where
1 kJ = 0.239 kcal [3].
4 Fuzzy Arithmetic and Computation
4.1 Preliminaries
In this section, we review the fundamental notions of fuzzy set theory.
Fuzzy Interval. Definition 1. A fuzzy interval is a fuzzy set [6] of real numbers,
written M, having membership function µM.
8a 2 0; 1
½ Ma ¼ frjlM r
ð Þ [ ¼ a ðthe a-cut of MÞ is a closed interval: ð2Þ
support S(M) = {rjµM(r) 0} is the largest membership area of x (x cannot take a
value outside S(M)), whereas the kernel ˙M = {r| µM(r) = 1} is the set of the most
plausible values for x, also called modal values, and membership function is uni-
modal and upper semicontinuous [6].
Fuzzy Computation. Extension principle [7, 8] is used for performing basic
arithmetic operations on trapezoidal fuzzy numbers. Let M and N be two fuzzy
A Mathematical AI-Based Diet … 3](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-21-320.jpg)
![trapezoidal intervals (m1, m1, a1, b1) and (m2, m2, a2, b2), respectively. Addition and
subtraction on M and N is given by [7, 8] (Fig. 2).
M þ N ¼
m1 þ m2;
m1 þ
m2; a1 þ a2; b1 þ b2
M N ¼
m1 m2;
m1
m2; a1 þ b2; b1 þ a2
ð3Þ
5 Tabu Search Background
Classical methods encounter great difficulty in solving hard optimization problems.
In several cases, we need a modified heuristic approach which provides a
solution very close to optimality that tackles the difficult problems at hand and
improves the computing time of local search techniques. The metaheuristic
approach called tabu search (TS) was proposed by Fred Glover in 1986 to over-
come local optima, which is now dramatically changing our ability to solve
problems of practical significance [9, 10].
Tabu is an intelligent search process which incorporates adaptive memory and
responsive exploration (an intelligent search) [11, 10]. Tabu search can be applied
directly to many kinds of decision problems, without the need to transform them
into mathematical formulations.
6 Proposed Work
The proposed AI-based mathematical model comprises three modules, viz. analysis
module which helps the user to know the nutrients present in the selected diet and
its amount. The second module is an optimized module, which gives the perfect diet
planner considering the user’s medical problem, and lastly the transformation
module which can make small changes in the user’s diet to make it well balanced
while considering the requirements and possible medical problems.
Fig. 2 Fuzzy interval
4 L. K. Gautam and S. A. Ladhake](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-22-320.jpg)
![1 Introduction
There have been the biggest changes in infrastructure of information technology
(IT) mainly due to social media, cloud, mobility, greater computing capacity, and
big data. The IT business has flourished enormously in last two decades. The rapid
growth of IT activities and business has resulted in establishment of large number
of data centers. Data centers are the dedicated physical and virtual IT infrastructures
used by organizations to support their businesses. Data centers consist of servers,
storage equipment, and networking systems. These systems are used to run appli-
cation software, store, process and serve data to the client.
A data center generally requires substantial backup power supply systems,
cooling systems, excessive network connections, and some policy-concerned
security systems for running the organization’s key applications. Energy con-
sumption of data centers has increased manifolds. Resources reveal that if complete
data centers become a nation, it will be attributed as twelfth largest user of elec-
tricity internationally. The processors, server power supplies, other server compo-
nents, storage and communication equipment account for almost 52% of total
consumption of a data center [1]. It has become imperative to incorporate green IT
technologies in data centers [2]. The motive may be:
• Reduction in energy bills.
• Increase in business profitability and sustainability.
• Optimal utilization of hardware resources with extended useful life.
• Reduce maintenance requirements and less chances of downtime.
• Less carbon emission.
To identify site infrastructure and design topologies of different data centers, a
four tiered scale is adopted (a brief provided in Table 1). Tier 4 is the most robust
infrastructure for data center.
Table 1 Data center tiers [6]
No. of
tier
Redundancy
of capacity
components
No. of power
distribution paths
serving IT equipment
Example
I No Single non-redundant Computer room with one UPS,
generator, and HVAC cooling system.
No redundancy of any system
component
II Yes Single non-redundant Similar to Tier I. Redundant capacity
components are provided in addition
III Yes Multiple Similar to Tier II. But IT equipment is
supplied with two distinct UPSs
IV Yes Multiple Multiple paths provided to supply IT
equipment. Back power support is
provided by redundant generators
10 T. Aggarwal et al.](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-27-320.jpg)
![The paper is divided into eight sections. Section 1 provides introduction of data
centers while Sect. 2 discusses the energy consumption in data centers. Sections 3
and 4 provide the scope of energy conservation by adopting energy efficient
technologies and or by efficient operation and maintenance. Conclusions are drawn
in Sect. 7, and the future scope is presented in Sect. 8.
2 Scope of Energy Efficient Technologies and Techniques
in Data Centers
The 2% of global CO2 emissions come from IT industry as reported in [3]. Data
centers contribute one-fourth of the total CO2 emission by IT and are growing at a
faster pace. Many data centers are consuming far more energy than they need to in
relation to the service they provide. This statement can be witnessed by the fact that
initial setup of data center costs is only 5% of the total cost of its working for the
period of nearly 15–20 years and energy being the major part of it.
Overall energy ingesting in data centers is the sum of energy consumed by
several units in operation. A significant management of energy is possible with the
reduction of energy usage of each unit and synchronizing the overall setup.
The paper presents the four elementary components of data centers including
electrical system, cooling system, IT system and operation and maintenance of the
data centers [4]. Section 3 explains the energy management for electrical system,
and Sect. 4 sums up the cooling processes and the measures to be taken for energy
efficient cooling process. The information for energy management of IT equipment
and peripherals is carried out in Sect. 5 while energy efficient operational and
maintenance strategies are discussed in Sect. 6.
3 Energy Saving in Electrical System
The electrical systems installed in data centers need to be of high efficiency
benchmarks that minimize transmission and heat loses. Developing IT industry has
increased the total power requirement of data centers by 5%. In this electronic age,
backup and retrieval of data are invaluable. The power consumed varies for every
data center and depends on the building design and its architecture. The power flow
schematic in a data center is shown in Fig. 1.
The major components, their description, and energy efficiency measures are
listed in Table 2.
Energy Efficient Measures for Sustainable … 11](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-28-320.jpg)
![4 Cooling System
Cooling system plays an important role in effective working of data centers.
Cooling system consumes 35–40% of the total power consumption. There is large
potential of energy saving by adopting energy efficient technologies in cooling
systems
Cooling system processes can be divided in two parts:
A. Conventional method (room cooling technique)
B. Contemporary method
Contemporary method is quite preferable energy efficient system. In this
mechanism, racks are arranged in such a way that inlet face toward cold aisle gets
cold air from rack and the hot air leaving rack does not go toward the outlet of other
racks. Pipes flow through perforated tiles. Perforated tiles and even perforated doors
can reduce energy consumption up to 83%. The working of instruments is tem-
perature sensitive. Any increase in operating temperature limits can lead to shut
Fig. 1 Power flow schematic
in a data center [6]
12 T. Aggarwal et al.](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-29-320.jpg)
![down of system. So this operation needs to be performed with high precision. The
configuration of hot aisle and cold aisle is shown in Fig. 2.
Components of cooling system:
A. Chilling unit—Chilling unit is used to transfer energy from one surface to other.
Chilling unit used in cooling system can be of different types. Table 3 shows
the brief energy efficient strategies for direct expansion system and chilled
water system:
Table 2 Components of electrical system
Equipment Description Energy efficient measures
DG sets Used as power backup Steady load conditions and air
filtration
Transformers Used for stepping up/down voltage Use K-20 over K-1 or K-13
transformers
Transient voltage
surge suppressor
(TVSS)
Save sensitive electronic device
from voltage fluctuations
Must be installed with every
PDU
Uninterrupted
power supply
(UPS)
Save data and devices during
instable power
Optimize UPS for maintaining
load more than 40%
Power distribution
unit (PDU)
Distribute power to IT loads Optimizing the load on PDU
systems
Advanced power
strip
Divides power and provides
networking between cabinets and
server racks
Regular monitoring and
maintenance
Cabling Transmit power to all the units Maintaining them at high
voltage, hence low current and
heating
Fig. 2 Hot aisle/cold aisle configuration [6]
Energy Efficient Measures for Sustainable … 13](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-30-320.jpg)
![B. Water pumping unit—Water pumping unit is used in cooling systems with
water cooling chillers to pump water. Some energy efficient measures are as
follows:
• Installation of high efficiency pumps
• Entire area utilization in cooling towers
• Reducing pressure of chilled water supply
• Annual checking and calibration of the condenser water supply temperature
sensors.
C. Precision air conditioner (PAC)—Working of cooling system under the pre-
scribed temperatures is of utmost importance. Adoption of PAC helps in
attaining this by precisely managing heating, cooling, and ventilation require-
ments of system.
D. Air distribution system—Air distribution system is responsible for distribution
of cold air to data center and then recovery of hot air. The process of dis-
tributing air to system in itself contains potential to save a lot of energy. Energy
efficient techniques which can be implemented are
• Taking cold air closer to heat source.
• Installing rack with low self-weight.
• Use of efficient economizers lower the energy usage intensity by 13%.
• Installation of temperature and humidity sensors for monitoring air intake
conditions.
5 IT Equipment
To achieve the maximum efficient output, energy efficient IT equipment should be
selected keeping the purchase cost aside. The power flow and the consumption by
various equipments in typical data center are shown in Fig. 3.
The breakup of power consumed by IT equipments is shown in Fig. 4.
Table 3 Savings observed with cold aisle containment (CAC) unit implementation [6]
Savings observed in direct
expansion system
Traditional
approach
With aisle
containment (%)
With integrated
CAC (%)
- 21 33
Saving observed in chilled
water system
- 15 28
14 T. Aggarwal et al.](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-31-320.jpg)
![The energy efficient technologies and techniques for IT equipment are discussed
below:
A. Energy efficient server—Blade servers:
Though servers are the most space consuming units but are also the main
driving unit of IT sector. Computing servers continuously consume power for
running I/O resources, buses, disks, and memory etc. [5]. Most of the servers
run below 20% utilization but consume full power [6]. The internal cooling
systems can be improved by using variable speed fans in place of constant
speed fan for cooling, thereby saving energy. The new energy efficient tech-
nologies are developed. Blade server follows modular infrastructure that con-
verges server, storage, and network structure [7]. It speeds up the operations
performed which results in speedy delivery of applications and services running
in physical and virtual environments. The modular design optimizes the use of
Fig. 3 Power consumption
by various equipment [6]
Fig. 4 Power consumption
by IT equipments [6]
Energy Efficient Measures for Sustainable … 15](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-32-320.jpg)
![physical space and energy consumption. It enhances the energy efficiency and
performance of data center [1]. Blade servers in comparison with power edge
rack servers consume around 10% less energy [1].
B. Server virtualization:
The data centers contain a large number of servers, but workload is distributed
to a few only keeping the remaining servers idle. The unutilized expensive
hardware resources not only consume power and but also require cooling
arrangements and periodic maintenance. Power consumption of servers
depends on the activity performed. A low-end server may consume nearly half
the peak power during idle conditions [8]. It is important to decommission or
repurpose the idle servers [9]. Virtualization of servers offers energy savings.
Server virtualization increases resource utilization and reduces energy costs by
partitioning physical servers into numerous multiple virtual servers. Each vir-
tual server runs its own operating system and applications. The virtual servers
run efficiently and reduce energy costs by 10–40% [1]. The application of
dynamic reallocation of virtual machines to real-world cloud data centers
minimizes energy consumption [10].
C. Following technologies may improve the data center efficiency [11]:
• Multi-core processors: Servers with multi-core processors are able to per-
form multiple tasks simultaneously in a short span of time reducing power
and heat up by 40%.
• Chip-level cooling: In this approach, heat is moved away from the chip.
• Installing new servers over outdated ones may save the energy by 5%.
• Technique of high server density should be adopted.
• 4–5% of total power is consumed by storage systems. This consumption can
be reduced by using efficient storage thin chips and by reducing redundancy
of data.
A comprehensive power usage study of workloads of data centers is provided in [8].
6 Operation and Maintenance in Data Center
After the designing of data center, operation and maintenance play the major role.
The extreme usage of energy can be reduced to lower levels by performing fol-
lowing jobs:
A. Training of officials and involving operation team in designing—Training
officials working in data center easily help in bringing energy requirements of
load low. By involving operation team in designing, energy in data center can
be managed efficiently with help of designing considerations.
B. Regular metering—Metering different parameters at appropriate positions can
help in getting information about status of energy usage thus helping in ana-
lyzing the performance of system.
16 T. Aggarwal et al.](https://image.slidesharecdn.com/35521-250305130636-125af3d3/85/System-and-Architecture-Sunil-Kumar-Muttoo-33-320.jpg)
System and Architecture Sunil Kumar Muttoo
- 1. Explore the full ebook collection and download it now at textbookfull.com System and Architecture Sunil Kumar Muttoo https://textbookfull.com/product/system-and-architecture- sunil-kumar-muttoo/ OR CLICK HERE DOWLOAD EBOOK Browse and Get More Ebook Downloads Instantly at https://textbookfull.com Click here to visit textbookfull.com and download textbook now
- 2. Your digital treasures (PDF, ePub, MOBI) await Download instantly and pick your perfect format... Read anywhere, anytime, on any device! E-Governance in India: The Progress Status Sunil K. Muttoo https://textbookfull.com/product/e-governance-in-india-the-progress- status-sunil-k-muttoo/ textbookfull.com Sustainability in Environmental Engineering and Science: Select Proceedings of SEES 2019 Sunil Kumar https://textbookfull.com/product/sustainability-in-environmental- engineering-and-science-select-proceedings-of-sees-2019-sunil-kumar/ textbookfull.com Computer System Architecture M. Morris Mano https://textbookfull.com/product/computer-system-architecture-m- morris-mano/ textbookfull.com Embedded System Design Introduction to SoC System Architecture 1st Edition Mohit Arora https://textbookfull.com/product/embedded-system-design-introduction- to-soc-system-architecture-1st-edition-mohit-arora/ textbookfull.com
- 3. Fuzzy Collaborative Forecasting and Clustering: Methodology, System Architecture, and Applications Tin- Chih Toly Chen https://textbookfull.com/product/fuzzy-collaborative-forecasting-and- clustering-methodology-system-architecture-and-applications-tin-chih- toly-chen/ textbookfull.com System Architecture An Ordinary Engineering Discipline 1st Edition Wolfgang J. Paul https://textbookfull.com/product/system-architecture-an-ordinary- engineering-discipline-1st-edition-wolfgang-j-paul/ textbookfull.com Lumbar Interbody Fusions Sunil Manjila https://textbookfull.com/product/lumbar-interbody-fusions-sunil- manjila/ textbookfull.com Soft Sets: Theory and Applications Sunil Jacob John https://textbookfull.com/product/soft-sets-theory-and-applications- sunil-jacob-john/ textbookfull.com Automation in Textile Machinery: Instrumentation and Control System Design Principles 1st Edition L. Ashok Kumar https://textbookfull.com/product/automation-in-textile-machinery- instrumentation-and-control-system-design-principles-1st-edition-l- ashok-kumar/ textbookfull.com
- 5. Advances in Intelligent Systems and Computing 732 Sunil Kumar Muttoo Editor System and Architecture Proceedings of CSI 2015
- 6. Advances in Intelligent Systems and Computing Volume 732 Series editor Janusz Kacprzyk, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland e-mail: kacprzyk@ibspan.waw.pl
- 7. The series “Advances in Intelligent Systems and Computing” contains publications on theory, applications, and design methods of Intelligent Systems and Intelligent Computing. Virtually all disciplines such as engineering, natural sciences, computer and information science, ICT, economics, business, e-commerce, environment, healthcare, life science are covered. The list of topics spans all the areas of modern intelligent systems and computing such as: computational intelligence, soft computing including neural networks, fuzzy systems, evolutionary computing and the fusion of these paradigms, social intelligence, ambient intelligence, computational neuroscience, artificial life, virtual worlds and society, cognitive science and systems, Perception and Vision, DNA and immune based systems, self-organizing and adaptive systems, e-Learning and teaching, human-centered and human-centric computing, recommender systems, intelligent control, robotics and mechatronics including human-machine teaming, knowledge-based paradigms, learning paradigms, machine ethics, intelligent data analysis, knowledge management, intelligent agents, intelligent decision making and support, intelligent network security, trust management, interactive entertainment, Web intelligence and multimedia. The publications within “Advances in Intelligent Systems and Computing” are primarily proceedings of important conferences, symposia and congresses. They cover significant recent developments in the field, both of a foundational and applicable character. An important characteristic feature of the series is the short publication time and world-wide distribution. This permits a rapid and broad dissemination of research results. Advisory Board Chairman Nikhil R. Pal, Indian Statistical Institute, Kolkata, India e-mail: nikhil@isical.ac.in Members Rafael Bello Perez, Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Santa Clara, Cuba e-mail: rbellop@uclv.edu.cu Emilio S. Corchado, University of Salamanca, Salamanca, Spain e-mail: escorchado@usal.es Hani Hagras, University of Essex, Colchester, UK e-mail: hani@essex.ac.uk László T. Kóczy, Széchenyi István University, Győr, Hungary e-mail: koczy@sze.hu Vladik Kreinovich, University of Texas at El Paso, El Paso, USA e-mail: vladik@utep.edu Chin-Teng Lin, National Chiao Tung University, Hsinchu, Taiwan e-mail: ctlin@mail.nctu.edu.tw Jie Lu, University of Technology, Sydney, Australia e-mail: Jie.Lu@uts.edu.au Patricia Melin, Tijuana Institute of Technology, Tijuana, Mexico e-mail: epmelin@hafsamx.org Nadia Nedjah, State University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil e-mail: nadia@eng.uerj.br Ngoc Thanh Nguyen, Wroclaw University of Technology, Wroclaw, Poland e-mail: Ngoc-Thanh.Nguyen@pwr.edu.pl Jun Wang, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, Hong Kong e-mail: jwang@mae.cuhk.edu.hk More information about this series at http://www.springer.com/series/11156
- 8. Sunil Kumar Muttoo Editor System and Architecture Proceedings of CSI 2015 123
- 9. Editor Sunil Kumar Muttoo Department of Computer Science University of Delhi Delhi India ISSN 2194-5357 ISSN 2194-5365 (electronic) Advances in Intelligent Systems and Computing ISBN 978-981-10-8532-1 ISBN 978-981-10-8533-8 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-981-10-8533-8 Library of Congress Control Number: 2018932994 © Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2018 This work is subject to copyright. All rights are reserved by the Publisher, whether the whole or part of the material is concerned, specifically the rights of translation, reprinting, reuse of illustrations, recitation, broadcasting, reproduction on microfilms or in any other physical way, and transmission or information storage and retrieval, electronic adaptation, computer software, or by similar or dissimilar methodology now known or hereafter developed. The use of general descriptive names, registered names, trademarks, service marks, etc. in this publication does not imply, even in the absence of a specific statement, that such names are exempt from the relevant protective laws and regulations and therefore free for general use. The publisher, the authors and the editors are safe to assume that the advice and information in this book are believed to be true and accurate at the date of publication. Neither the publisher nor the authors or the editors give a warranty, express or implied, with respect to the material contained herein or for any errors or omissions that may have been made. The publisher remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations. Printed on acid-free paper This Springer imprint is published by the registered company Springer Nature Singapore Pte Ltd. part of Springer Nature The registered company address is: 152 Beach Road, #21-01/04 Gateway East, Singapore 189721, Singapore
- 10. Preface The last decade has witnessed remarkable changes in IT industry, virtually in all domains. The 50th Annual Convention, CSI-2015, on the theme “Digital Life” was organized as a part of CSI@50, by CSI at Delhi, the national capital of the country, during December 02–05, 2015. Its concept was formed with an objective to keep ICT community abreast of emerging paradigms in the areas of computing tech- nologies and more importantly looking at its impact on the society. Information and Communication Technology (ICT) comprises of three main components: infrastructure, services, and product. These components include the Internet, infrastructure-based/infrastructure-less wireless networks, mobile termi- nals, and other communication mediums. ICT is gaining popularity due to rapid growth in communication capabilities for real-time-based applications. New user requirements and services entail mechanisms for enabling systems to intelligently process speech- and language-based input from human users. CSI-2015 attracted over 1500 papers from researchers and practitioners from academia, industry and government agencies, from all over the world, thereby making the job of the Programme Committee extremely difficult. After a series of tough review exercises by a team of over 700 experts, 565 papers were accepted for presentation in CSI-2015 during the 3 days of the convention under ten parallel tracks. The Programme Committee, in consultation with Springer, the world’s largest publisher of scientific documents, decided to publish the proceedings of the presented papers, after the convention, in ten topical volumes, under ASIC series of the Springer, as detailed hereunder: 1. Volume # 1: ICT Based Innovations 2. Volume # 2: Next Generation Networks 3. Volume # 3: Nature Inspired Computing 4. Volume # 4: Speech and Language Processing for Human-Machine Communications 5. Volume # 5: Sensors and Image Processing 6. Volume # 6: Big Data Analytics v
- 11. 7. Volume # 7: Systems and Architecture 8. Volume # 8: Cyber Security 9. Volume # 9: Software Engineering 10. Volume # 10: Silicon Photonics & High Performance Computing We are pleased to present before you the proceedings of Volume # 7 on “Systems and Architecture.” The title “Systems and Architecture” covers the most important, pervasive, top-level, strategic inventions, decisions, and their associated rationales about the overall structure and associated characteristics and behavior. It provides an understanding of the architectures of our computing systems. The title also assists the readers to help them and plan the selection of a processor for a particular project. Computer Architecture refers to those attributes of a system visible to a pro- grammer. Computer Organization refers to the operational units and their inter- connections that realize the architectural specifications. It is a blueprint and functional description of requirements and design implementations for the various parts of a computer, focusing largely on the way by which the central processing unit (CPU) performs internally and accesses addresses in memory. It addresses the challenge of selecting and interconnecting hardware components to create com- puters that meet functional, performance, and cost goals. It details how a set of software and hardware technologies standards can interact to form a computer system or platform. It refers to how a computer system is designed. The title “Systems and Architecture” also deals with the various innovations and improve- ments in computing technologies to improve the size, capacity, and performance of modern-day computing systems. This volume is designed to bring together researchers and practitioners from academia and industry to focus on extending the understanding and establishing new collaborations in these areas. It is the outcome of the hard work of the editorial team, who have relentlessly worked with the authors and steered up the same to compile this volume. It will be useful source of reference for the future researchers in this domain. Under the CSI-2015 umbrella, we received over 100 papers for this volume, out of which 32 papers are being published, after a rigorous review processes, carried out in multiple cycles. On behalf of organizing team, it is a matter of great pleasure that CSI-2015 has received an overwhelming response from various professionals from across the country. The organizers of CSI-2015 are thankful to the members of Advisory Committee, Programme Committee, and Organizing Committee for their all-round guidance, encouragement and continuous support. We express our sincere gratitude to the learned Keynote Speakers for support and help extended to make this event a grand success. Our sincere thanks are also due to our Review Committee Members and the Editorial Board for their untiring efforts in reviewing the manuscripts, giving suggestions and valuable inputs for shaping this volume. We hope that all the participated delegates will be benefitted academically and wish them for their future endeavors. vi Preface
- 12. We also take the opportunity to thank the entire team from Springer, who have worked tirelessly and made the publication of the volume a reality. Last but not least, we thank the team from Bharati Vidyapeeth’s Institute of Computer Applications and Management (BVICAM), New Delhi, for their untiring support, without which the compilation of this huge volume would not have been possible. Delhi, India Sunil Kumar Muttoo December 2017 Preface vii
- 13. The Organization of CSI-2015 Chief Patron Padmashree Dr. R. Chidambaram, Principal Scientific Advisor, Government of India Patrons Prof. S. V. Raghavan, Department of Computer Science, IIT Madras, Chennai Prof. Ashutosh Sharma, Secretary, Department of Science and Technology, Ministry of Science of Technology, Government of India Chair, Programme Committee Prof. K. K. Aggarwal, Founder Vice Chancellor, GGSIP University, New Delhi Secretary, Programme Committee Prof. M. N. Hoda, Director, Bharati Vidyapeeth’s Institute of Computer Applications and Management (BVICAM), New Delhi Advisory Committee Padma Bhushan Dr. F. C. Kohli, Co-Founder, TCS Mr. Ravindra Nath, CMD, National Small Industries Corporation, New Delhi Dr. Omkar Rai, Director General, Software Technological Parks of India (STPI), New Delhi Adv. Pavan Duggal, Noted Cyber Law Advocate, Supreme Court of India Prof. Bipin Mehta, President, CSI Prof. Anirban Basu, Vice President-cum-President Elect, CSI Shri Sanjay Mohapatra, Secretary, CSI Prof. Yogesh Singh, Vice Chancellor, Delhi Technological University, Delhi Prof. S. K. Gupta, Department of Computer Science and Engineering, IIT Delhi Prof. P. B. Sharma, Founder Vice Chancellor, Delhi Technological University, Delhi ix
- 14. Mr. Prakash Kumar, IAS, Chief Executive Officer, Goods and Services Tax Network (GSTN) Mr. R. S. Mani, Group Head, National Knowledge Networks (NKN), NIC, Govern- ment of India, New Delhi Editorial Board A. K. Nayak, CSI A. K. Saini, GGSIPU, New Delhi R. K. Vyas, University of Delhi, Delhi Shiv Kumar, CSI Anukiran Jain, BVICAM, New Delhi Parul Arora, BVICAM, New Delhi Vishal Jain, BVICAM, New Delhi Ritika Wason, BVICAM, New Delhi Anupam Baliyan, BVICAM, New Delhi Nitish Pathak, BVICAM, New Delhi Shivendra Goel, BVICAM, New Delhi Shalini Singh Jaspal, BVICAM, New Delhi Vaishali Joshi, BVICAM, New Delhi x The Organization of CSI-2015
- 15. Contents A Mathematical AI-Based Diet Analysis and Transformation Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 L. K. Gautam and S. A. Ladhake Energy Efficient Measures for Sustainable Development of Data Centers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Taniya Aggarwal, Saurabh Khatri and Anu Singla Analysis on Multiple Combinations of Series–Parallel Connections of Super Capacitors for Maximum Energy Transferring to Load in Minimum Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Pankaj R. Sawarkar, Akhilesh A. Nimje and Praful P. Kumbhare Design and Simulation of OTA Using 45 nm Technology . . . . . . . . . . . 35 Amit Sharma, Sansar Chand and Navneet Gill Design and Analysis of Microstrip Patch Antenna Using DRAF . . . . . . 43 Lohini Walia, Gaurav Walia and Umesh Pal Singh Principal Component Analysis-Based Block Diagonalization Precoding Algorithm for MU-MIMO System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 S. B. M. Priya and P. Kumar Low-Power High-Performance Multitransform Architecture Using Run-Time Reconfigurable Adder for FPGA and ASIC Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 K. Sivanandam and P. Kumar A Review of Dynamic Scheduling Algorithms for Homogeneous and Heterogeneous Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Mahfooz Alam, Asif Khan and Ankur K. Varshney Effective Information Retrieval Algorithm for Linear Multiprocessor Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Zaki Ahmad Khan, Jamshed Siddiqui and Abdus Samad xi
- 16. Design of Energy-Efficient Random Access Memory Circuit Using Low-Voltage CMOS and High-Speed Transreceiver Logic-I I/O Standard on 28 nm FPGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Tarun Agrawal and Vivek Srivastava Stub Series Terminal Logic-Based Low-Power Thermal-Aware Vedic Multiplier Design on 40-nm FPGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Arushi Aggarwal, Bishwajeet Pandey, Sweety Dabbas, Achal Agarwal and Siddharth Saurabh LVCMOS-Based Low-Power Thermal-Aware Energy-Proficient Vedic Multiplier Design on Different FPGAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Arushi Aggarwal, Bishwajeet Pandey, Sweety Dabbas, Achal Agarwal and Siddharth Saurabh Timing Constraints-Based High-Performance DES Design and Implementation on 28-nm FPGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Vandana Thind, Sujeet Pandey, D. M. Akbar Hussain, Bhagwan Das, M. F. L. Abdullah and Bishwajeet Pandey Input–Output Standard-Based Energy Efficient UART Design on 90 nm FPGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Rashmi Sharma, Bishwajeet Pandey, Vikas Jha, Siddharth Saurabh and Sweety Dabas Different Configuration of Low-Power Memory Design Using Capacitance Scaling on 28-nm Field-Programmable Gate Array . . . . . . 151 Inderpreet Kaur, Lakshay Rohilla, Alisha Nagpal, Bishwajeet Pandey and Sanchit Sharma Ardudroid Surveillance Bot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Himanshu Verma, Gaurav Verma, Jaswanth Yarlagadda, Ashish Sharma and Sandeep Banarwal Development of Cross-Toolchain and Linux Device Driver . . . . . . . . . . 175 Gaurav Verma, Mohammad Imdad, Sandeep Banarwal, Himanshu Verma and Ashish Sharma Design and Implementation of a Green Traffic Light Controller on FPGA Using VHDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Saumil Sachdeva, Sarthak Chowdhury, Sushant Shekhar and Gaurav Verma Suboptimal Controller Design for Power System Model. . . . . . . . . . . . . 193 Shabana Urooj and Abeer Z. Alalmaie Designing and Simulation of S-Shaped Dielectric Resonator Antenna with Air Gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Ranjana Singh and Amit Kumar xii Contents
- 17. Trajectory Generation for Driver Assistance System . . . . . . . . . . . . . . . 209 Rupali Mathur, Deepika Rani Sona, Rashmi Ranjan Das and Praneet Dutta Performance Enhancement of MRPSOC for Multimedia Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 V. Kavitha and K. V. Ramakrishanan A New CPU Scheduling Algorithm Using Round-robin and Mean of the Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 N. Sujith Kumar Reddy, H. Santhi, P. Gayathri and N. Jaisankar Synchronization of Two Chaotic Oscillators Through Threshold Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 A. Chithra and I. Raja Mohamed L3C Model of High-Performance Computing Cluster for Scientific Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Alpana Rajan, Brijendra Kumar Joshi and Anil Rawat Design and Development of Digital Energy Meter on FPGA . . . . . . . . . 261 Kautilya Pachorie, Surabhi Agrawal, Varun Maheshwari, Bhagwan Das Devulapalli and A. K. Saxena Design of a Hypothetical Processor Using Re-configurable Logic in VHDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Ravinder Nath Rajotiya Aspects Involved in the Modeling of PV System, Comparison of MPPT Schemes, and Study of Different Ambient Conditions Using P&O Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 Mohammed Aslam Husain, Asif Khan, Abu Tariq, Zeeshan Ahmad Khan and Abhinandan Jain A Novel Approach for Data Classification Using Neutrosophic Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Kanika Bhutani and Swati Aggarwal SDN Layer 2 Switch Simulation Using Mininet and OpenDayLight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Vipin Kumar Rathi and Karan Singh An Architectural Design for Knowledge Asset Management System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 H. R. Vishwakarma, B. K. Tripathy and D. P. Kothari Contents xiii
- 18. About the Editor Prof. Sunil Kumar Muttoo is working as a Professor and Head of the Department of Computer Science, University of Delhi. He completed his M.Sc., M.Phil., Ph.D. at the University of Delhi and his M.Tech. (Computer Science and Data Processing, CSDP) at the Indian Institute of Technology Kharagpur (IIT-KGP). He is involved in research in the field of steganography and digital watermarking. He has pub- lished more than 60 papers in international/national journals and conference/ workshop proceedings. He has more than 30 years of teaching and research experience. xv
- 19. A Mathematical AI-Based Diet Analysis and Transformation Model L. K. Gautam and S. A. Ladhake Abstract Inadequacies in nutritional intake can be considered as a major source of adverse effects on the growth and health of individuals in India. A proper balanced diet is essential from the very early stages of life for proper growth, development, to remain active and to reduce the risk of diseases. For those with diabetes, a proper diabetes diet is crucial which depends upon their energy requirements. So a need has been identified to develop educational software which should perform the routine task of analyzing, optimizing, and transforming diet by considering their energy requirements and medical problems. The different nutritional values present in a diet are generally affected by imprecision, which can be represented and analyzed by fuzzy logic. For diet balancing, a metaheuristic local search algorithm is proposed which works in a local search space recording the history of search to make it more effective and optimized. These proposed methods will help users to improve their nutritional intakes by providing detail analysis of their food intake, by providing an optimized diet plan and by suggesting possible changes to make their diet suitable according to their energy requirements. Keywords Energy evaluation Fuzzy interval Tabu search Mathematical AI model 1 Introduction Inadequacies in nutritional intake can be considered as a major source of adverse effects on the growth and health of individuals in India. The common nutritional problems in India are malnutrition, low birth weight, chronic deficiency in adults, and diet related noncommunicable diseases [1, 2]. To maintain health and increase L. K. Gautam () S. A. Ladhake Sipna College of Engineering and Technology, Amravati, Maharashtra, India e-mail: leenakgautam@gmail.com S. A. Ladhake e-mail: sladhake@yahoo.co.in © Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2018 S. K. Muttoo (ed.), System and Architecture, Advances in Intelligent Systems and Computing 732, https://doi.org/10.1007/978-981-10-8533-8_1 1
- 20. life expectancy and to decrease the frequency of cardiovascular diseases, one has to improve its dietary habits which is based on the nutrition values. Thus, a need has been identified to develop educational software which will monitor and perform the daily task of analyzing, optimizing, and correcting the user’s diet at home. The nutrition intake can be appropriately evaluated and described by employing fuzzy sets and fuzzy arithmetic. Wisram [3] evaluated the nutritional intake status assessment by comparison of intake with the official recommendation for that person. Figure 1 shows the degree of health when varying the intake of one essential nutrient and holding the rest of the diet constant at an optimal level [3]. The work proposed in this paper focuses on the development of interactive AI-based mathematical functionality as an effective solution to support continuous nutritional management. Firstly, we will discuss the general problem statement, and then, the criteria for energy evaluations are described in Sects. 4, and 5 defines some preliminaries on fuzzy sets and fuzzy interval. The background of tabu search is discussed in Sect. 6, and finally, the integration of all these sections, i.e., a proposed work is described in Sect. 7. 2 Problem Statement A problem exists regarding the inaccurate values of nutrients in foods because the approximate amounts of nutrients available in a certain food are normally known, but there is always a question of their exact amounts. There is often a problem of imprecision with the nutrient values, i.e., their exact amount [4, 5]. This problem may increase if only partial information is available especially for industrially processed foods, but for precisely packed foods (for instance Cheese, Butter, oil, rice, biscuits, etc.), we can obtain the nutrients value precisely. For other foods, for instance vegetables and fruits (banana, apple, etc.), nutrients values varies in a large range, depending on size, growing conditions, freshness, etc. All this values, i.e., precise and imprecise, have to be stored in a database, and a computer then needs to operate on these values. It should be able to compare these values and should perform all the arithmetic operations [1, 4, 5]. Fig. 1 Degree of health 2 L. K. Gautam and S. A. Ladhake
- 21. 3 Energy Requirements and Its Evaluation The amount of each nutrient needed for an individual depends upon his/her age, body weight, and physiological status which can be calculated in terms of energy [2]. RDA recommends that energy requirement must be assessed in terms of energy expenditure rather than in terms of energy intake. i:e: Total Energy Expenditure ¼ Predicted Body Mass Ratio Physical activity level PAL ð Þ ð1Þ Physical activity ratio values for activities performed in a day can be aggregated over that period to yield the physical activity level (PAL). A detailed table of PAR values for different activities is available in the FAO/WHO/UNU 2004 report [2]. 3.1 Nutrients Consideration The primary macronutrients which are important and are considered are protein, fats, and carbohydrates which are converted into energy in different quantities, i.e., 1 g of protein contribute 17 kJ of energy, 1 g of fat constitute 37 kJ of total energy, 1 g of carbohydrates contribute 17 kJ and 1 g of dietary fiber contribute 8 kJ where 1 kJ = 0.239 kcal [3]. 4 Fuzzy Arithmetic and Computation 4.1 Preliminaries In this section, we review the fundamental notions of fuzzy set theory. Fuzzy Interval. Definition 1. A fuzzy interval is a fuzzy set [6] of real numbers, written M, having membership function µM. 8a 2 0; 1 ½ Ma ¼ frjlM r ð Þ [ ¼ a ðthe a-cut of MÞ is a closed interval: ð2Þ support S(M) = {rjµM(r) 0} is the largest membership area of x (x cannot take a value outside S(M)), whereas the kernel ˙M = {r| µM(r) = 1} is the set of the most plausible values for x, also called modal values, and membership function is uni- modal and upper semicontinuous [6]. Fuzzy Computation. Extension principle [7, 8] is used for performing basic arithmetic operations on trapezoidal fuzzy numbers. Let M and N be two fuzzy A Mathematical AI-Based Diet … 3
- 22. trapezoidal intervals (m1, m1, a1, b1) and (m2, m2, a2, b2), respectively. Addition and subtraction on M and N is given by [7, 8] (Fig. 2). M þ N ¼ m1 þ m2; m1 þ m2; a1 þ a2; b1 þ b2 M N ¼ m1 m2; m1 m2; a1 þ b2; b1 þ a2 ð3Þ 5 Tabu Search Background Classical methods encounter great difficulty in solving hard optimization problems. In several cases, we need a modified heuristic approach which provides a solution very close to optimality that tackles the difficult problems at hand and improves the computing time of local search techniques. The metaheuristic approach called tabu search (TS) was proposed by Fred Glover in 1986 to over- come local optima, which is now dramatically changing our ability to solve problems of practical significance [9, 10]. Tabu is an intelligent search process which incorporates adaptive memory and responsive exploration (an intelligent search) [11, 10]. Tabu search can be applied directly to many kinds of decision problems, without the need to transform them into mathematical formulations. 6 Proposed Work The proposed AI-based mathematical model comprises three modules, viz. analysis module which helps the user to know the nutrients present in the selected diet and its amount. The second module is an optimized module, which gives the perfect diet planner considering the user’s medical problem, and lastly the transformation module which can make small changes in the user’s diet to make it well balanced while considering the requirements and possible medical problems. Fig. 2 Fuzzy interval 4 L. K. Gautam and S. A. Ladhake
- 23. 6.1 Diet Analysis Module A record for each patient is created which contains his/her physical parameters, level of physical activity, and possible medical problems. Considering these entire parameters, energy requirement is calculated by considering Eq. (1). The user is then allowed to choose a food present in a hierarchy and enter the portion for evaluation which gives the correct assessments and suggestions. This evaluation is done by using fuzzy interval which is trapezoidal mentioned in Sect. 4.1. After computing the total energy, it is compared with the prescribed norms, in order to assess whether it is compatible. Let norms and data, represented by the possibility distributions P and D, respectively. Degree of possibility of matching and degree of necessity of matching are given by N(P, D) and p(P, D) p P; D ð Þ ¼ sup min lpðlÞ; ldðlÞ ; N P; D ð Þ ¼ 1 p P; D ð Þ ð4Þ The result of which is displayed to the user by using interfacing techniques. 6.2 Optimization Module The food database consists of some diet plan based on different energy requirement prescribed by nutritionist. This diet plans gives total say n combinations. A measurement of appropriate energy and nutrient intake with a respect to the recommendations, or optimal intake, is evaluated by metaheuristic search logic which is further displayed in decreasing order. Optimization solutions provide assistance in the selection of a better diet plan. This module is adaptive in nature as it enhances its diet combinations from transforming module and increasing its efficiency. 6.3 Diet Transformation Module This module aims at telling the user how he/she may modify his/her diet to make it according to his/her energy requirements and adapted to his/her possible medical problems. It is indeed a difficult task for the user to perform certain modification in their diet to make it well balanced as modifying the weight of a food, for instance, often leads to have the transformation of several nutrients modified at the same time. The diet provided by the user generates a state space which can be solved by applying minimum transformation using an algorithm. Let us assume that for each diet m in “generated diets,” the following is known: • The minimum cost of transformation from the initial diet m to noted g; • An estimation of the cost to transform m to its closest solution g. A Mathematical AI-Based Diet … 5
- 24. Proposed Transformation Algorithm 1. 1. Consider the initial diet m 2. searchList is empty. 3. While the stopping criteria is not satisfied do Check the value of meal according to energy requirement .Generate diet m’s neighbors by applying transformations Operations by considering history and constraints.(i.e. m’)Then compute evaluation term f = g+h(goal amount) 4. m - m’ 5. Update the search list. 6. End and return the best solution met. From the above mention algorithm, a specific diet plan is generated by evaluating the required energy requirement and by applying small changes. 7 Concluding Discussion The AI-based mathematical model for diet optimization and transformation solves the common nutritional problems of public health problems in India using fuzzy arithmetic and a search space metaheuristic algorithm. Imprecision of data is represented by fuzzy sets, whereas fuzzy arithmetic provides all the necessary computations on these values, which are then compared with the prescribed values present in a database and can be shown to the user by using suitable interfacing techniques. A diet optimization module discussed in Sect. 6.2 gives best diet plan available according to the user’s energy requirements. The contents of the daily diet BLSD (breakfast, lunch, snacks, and dinner) are already stored in the database which can be selected on the basis of constraints, preserving their eating practices by using local search metaheuristic algorithm. Finally, the proposed transformation algorithm balances the diet by developing the state space, considering the needs of user and applying minimum possible changes. For the future, we intend to deal with optimizing diet, based on cost (price) as an additional objective function. It would enlarge the state space of metaheuristic search algorithm and would greatly help in finding more optimized solution. 6 L. K. Gautam and S. A. Ladhake
- 25. Declaration The consent from patient is not required in this paper as no patient is physically involved in this study (or during analysis). The data collected during this study are from right resources. L. K. Gautam References 1. Buisson, J.C.: Nutri Educ, a nutrition software application for balancing meals, using fuzzy arithmetic and heuristic algorithm. Artif. Intell. Med. 42, 213–227 (2008) 2. Indian Council of Medical Research: Nutrient requirement and recommended dietary allowances for Indians. National Institute of Nutrition (2010) 3. Dietary Guidelines of Indians: National Institute of Hyderabad (2010) 4. Buisson, J.C.: Knowledge development expert systems and their application in nutrition. Knowledge based systems–—techniques and applications. Academic Press, New York, pp. 37–65 (2000) 5. Buisson, J.C., Garel, A.: Balancing meals using fuzzy arithmetic and heuristic search algorithms. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2003(11), 68–78 (2003) 6. Zadeh, L.A.: Fuzzy sets as a basis for a theory of possibility. Fuzzy sets Syst 7. Zadeh, L.A.: Fuzzy sets. Inf. Control 8, 338–353 (1965) 8. Zimmermann, H.J.: Fuzzy set theory and applications. Academic Publisher (2001) 9. BoussaïD, I., Lepagnot, J., Siarry, P.: A survey on metaheuristics. Inform. Sci. 237, 82–117 (2013) 10. Glover, F., Laguna, M.: Tabu Search. Kluwer Academic Publishers, Boston (1997) 11. Bluma, C., Puchingerb, J., Raidlc, G.R., Roli, A.: Hybrid metaheuristics in combinatorial optimization: a survey. Appl. Soft Comput. 11, 4135–4151 (2011) A Mathematical AI-Based Diet … 7
- 26. Energy Efficient Measures for Sustainable Development of Data Centers Taniya Aggarwal, Saurabh Khatri and Anu Singla Abstract Information technology (IT) industry today has become the most immense and developing industry of this era. With the growing demands of net- working, storage, multimedia, computation, communication, and information, there is a need felt for setting up and maintaining the data centers. Data centers now are the biggest consumers of energy of the IT industry. The energy cost is the most driving factor of data centers. In extend to investment and maintenance price, energy efficient methods and equipment should be implemented in data centers to accomplish the overall progress of the IT sector. Energy management in these centers not only reduces the operating cost of data centers but also reduces emer- gence of power generation. This paper gives a comprehensive overview about the energy consumption in the data centers and provides energy efficient techniques that would contribute to the continuous and sustainable development. Keywords Data center Energy efficiency Virtualization Computer room air conditioners Blade servers Operation and maintenance T. Aggarwal () School of Computer Sciences, Chitkara University, Chandigarh, Punjab, India e-mail: taniyaaggarwal223@gmail.com S. Khatri School of Mechanical Engineering, Chitkara University, Chandigarh, Punjab, India e-mail: khatri.sbh@gmail.com A. Singla Chitkara University Research and Innovation Network, Chitkara University, Chandigarh, Punjab, India e-mail: anu.singla@chitkara.edu.in © Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2018 S. K. Muttoo (ed.), System and Architecture, Advances in Intelligent Systems and Computing 732, https://doi.org/10.1007/978-981-10-8533-8_2 9
- 27. 1 Introduction There have been the biggest changes in infrastructure of information technology (IT) mainly due to social media, cloud, mobility, greater computing capacity, and big data. The IT business has flourished enormously in last two decades. The rapid growth of IT activities and business has resulted in establishment of large number of data centers. Data centers are the dedicated physical and virtual IT infrastructures used by organizations to support their businesses. Data centers consist of servers, storage equipment, and networking systems. These systems are used to run appli- cation software, store, process and serve data to the client. A data center generally requires substantial backup power supply systems, cooling systems, excessive network connections, and some policy-concerned security systems for running the organization’s key applications. Energy con- sumption of data centers has increased manifolds. Resources reveal that if complete data centers become a nation, it will be attributed as twelfth largest user of elec- tricity internationally. The processors, server power supplies, other server compo- nents, storage and communication equipment account for almost 52% of total consumption of a data center [1]. It has become imperative to incorporate green IT technologies in data centers [2]. The motive may be: • Reduction in energy bills. • Increase in business profitability and sustainability. • Optimal utilization of hardware resources with extended useful life. • Reduce maintenance requirements and less chances of downtime. • Less carbon emission. To identify site infrastructure and design topologies of different data centers, a four tiered scale is adopted (a brief provided in Table 1). Tier 4 is the most robust infrastructure for data center. Table 1 Data center tiers [6] No. of tier Redundancy of capacity components No. of power distribution paths serving IT equipment Example I No Single non-redundant Computer room with one UPS, generator, and HVAC cooling system. No redundancy of any system component II Yes Single non-redundant Similar to Tier I. Redundant capacity components are provided in addition III Yes Multiple Similar to Tier II. But IT equipment is supplied with two distinct UPSs IV Yes Multiple Multiple paths provided to supply IT equipment. Back power support is provided by redundant generators 10 T. Aggarwal et al.
- 28. The paper is divided into eight sections. Section 1 provides introduction of data centers while Sect. 2 discusses the energy consumption in data centers. Sections 3 and 4 provide the scope of energy conservation by adopting energy efficient technologies and or by efficient operation and maintenance. Conclusions are drawn in Sect. 7, and the future scope is presented in Sect. 8. 2 Scope of Energy Efficient Technologies and Techniques in Data Centers The 2% of global CO2 emissions come from IT industry as reported in [3]. Data centers contribute one-fourth of the total CO2 emission by IT and are growing at a faster pace. Many data centers are consuming far more energy than they need to in relation to the service they provide. This statement can be witnessed by the fact that initial setup of data center costs is only 5% of the total cost of its working for the period of nearly 15–20 years and energy being the major part of it. Overall energy ingesting in data centers is the sum of energy consumed by several units in operation. A significant management of energy is possible with the reduction of energy usage of each unit and synchronizing the overall setup. The paper presents the four elementary components of data centers including electrical system, cooling system, IT system and operation and maintenance of the data centers [4]. Section 3 explains the energy management for electrical system, and Sect. 4 sums up the cooling processes and the measures to be taken for energy efficient cooling process. The information for energy management of IT equipment and peripherals is carried out in Sect. 5 while energy efficient operational and maintenance strategies are discussed in Sect. 6. 3 Energy Saving in Electrical System The electrical systems installed in data centers need to be of high efficiency benchmarks that minimize transmission and heat loses. Developing IT industry has increased the total power requirement of data centers by 5%. In this electronic age, backup and retrieval of data are invaluable. The power consumed varies for every data center and depends on the building design and its architecture. The power flow schematic in a data center is shown in Fig. 1. The major components, their description, and energy efficiency measures are listed in Table 2. Energy Efficient Measures for Sustainable … 11
- 29. 4 Cooling System Cooling system plays an important role in effective working of data centers. Cooling system consumes 35–40% of the total power consumption. There is large potential of energy saving by adopting energy efficient technologies in cooling systems Cooling system processes can be divided in two parts: A. Conventional method (room cooling technique) B. Contemporary method Contemporary method is quite preferable energy efficient system. In this mechanism, racks are arranged in such a way that inlet face toward cold aisle gets cold air from rack and the hot air leaving rack does not go toward the outlet of other racks. Pipes flow through perforated tiles. Perforated tiles and even perforated doors can reduce energy consumption up to 83%. The working of instruments is tem- perature sensitive. Any increase in operating temperature limits can lead to shut Fig. 1 Power flow schematic in a data center [6] 12 T. Aggarwal et al.
- 30. down of system. So this operation needs to be performed with high precision. The configuration of hot aisle and cold aisle is shown in Fig. 2. Components of cooling system: A. Chilling unit—Chilling unit is used to transfer energy from one surface to other. Chilling unit used in cooling system can be of different types. Table 3 shows the brief energy efficient strategies for direct expansion system and chilled water system: Table 2 Components of electrical system Equipment Description Energy efficient measures DG sets Used as power backup Steady load conditions and air filtration Transformers Used for stepping up/down voltage Use K-20 over K-1 or K-13 transformers Transient voltage surge suppressor (TVSS) Save sensitive electronic device from voltage fluctuations Must be installed with every PDU Uninterrupted power supply (UPS) Save data and devices during instable power Optimize UPS for maintaining load more than 40% Power distribution unit (PDU) Distribute power to IT loads Optimizing the load on PDU systems Advanced power strip Divides power and provides networking between cabinets and server racks Regular monitoring and maintenance Cabling Transmit power to all the units Maintaining them at high voltage, hence low current and heating Fig. 2 Hot aisle/cold aisle configuration [6] Energy Efficient Measures for Sustainable … 13
- 31. B. Water pumping unit—Water pumping unit is used in cooling systems with water cooling chillers to pump water. Some energy efficient measures are as follows: • Installation of high efficiency pumps • Entire area utilization in cooling towers • Reducing pressure of chilled water supply • Annual checking and calibration of the condenser water supply temperature sensors. C. Precision air conditioner (PAC)—Working of cooling system under the pre- scribed temperatures is of utmost importance. Adoption of PAC helps in attaining this by precisely managing heating, cooling, and ventilation require- ments of system. D. Air distribution system—Air distribution system is responsible for distribution of cold air to data center and then recovery of hot air. The process of dis- tributing air to system in itself contains potential to save a lot of energy. Energy efficient techniques which can be implemented are • Taking cold air closer to heat source. • Installing rack with low self-weight. • Use of efficient economizers lower the energy usage intensity by 13%. • Installation of temperature and humidity sensors for monitoring air intake conditions. 5 IT Equipment To achieve the maximum efficient output, energy efficient IT equipment should be selected keeping the purchase cost aside. The power flow and the consumption by various equipments in typical data center are shown in Fig. 3. The breakup of power consumed by IT equipments is shown in Fig. 4. Table 3 Savings observed with cold aisle containment (CAC) unit implementation [6] Savings observed in direct expansion system Traditional approach With aisle containment (%) With integrated CAC (%) - 21 33 Saving observed in chilled water system - 15 28 14 T. Aggarwal et al.
- 32. The energy efficient technologies and techniques for IT equipment are discussed below: A. Energy efficient server—Blade servers: Though servers are the most space consuming units but are also the main driving unit of IT sector. Computing servers continuously consume power for running I/O resources, buses, disks, and memory etc. [5]. Most of the servers run below 20% utilization but consume full power [6]. The internal cooling systems can be improved by using variable speed fans in place of constant speed fan for cooling, thereby saving energy. The new energy efficient tech- nologies are developed. Blade server follows modular infrastructure that con- verges server, storage, and network structure [7]. It speeds up the operations performed which results in speedy delivery of applications and services running in physical and virtual environments. The modular design optimizes the use of Fig. 3 Power consumption by various equipment [6] Fig. 4 Power consumption by IT equipments [6] Energy Efficient Measures for Sustainable … 15
- 33. physical space and energy consumption. It enhances the energy efficiency and performance of data center [1]. Blade servers in comparison with power edge rack servers consume around 10% less energy [1]. B. Server virtualization: The data centers contain a large number of servers, but workload is distributed to a few only keeping the remaining servers idle. The unutilized expensive hardware resources not only consume power and but also require cooling arrangements and periodic maintenance. Power consumption of servers depends on the activity performed. A low-end server may consume nearly half the peak power during idle conditions [8]. It is important to decommission or repurpose the idle servers [9]. Virtualization of servers offers energy savings. Server virtualization increases resource utilization and reduces energy costs by partitioning physical servers into numerous multiple virtual servers. Each vir- tual server runs its own operating system and applications. The virtual servers run efficiently and reduce energy costs by 10–40% [1]. The application of dynamic reallocation of virtual machines to real-world cloud data centers minimizes energy consumption [10]. C. Following technologies may improve the data center efficiency [11]: • Multi-core processors: Servers with multi-core processors are able to per- form multiple tasks simultaneously in a short span of time reducing power and heat up by 40%. • Chip-level cooling: In this approach, heat is moved away from the chip. • Installing new servers over outdated ones may save the energy by 5%. • Technique of high server density should be adopted. • 4–5% of total power is consumed by storage systems. This consumption can be reduced by using efficient storage thin chips and by reducing redundancy of data. A comprehensive power usage study of workloads of data centers is provided in [8]. 6 Operation and Maintenance in Data Center After the designing of data center, operation and maintenance play the major role. The extreme usage of energy can be reduced to lower levels by performing fol- lowing jobs: A. Training of officials and involving operation team in designing—Training officials working in data center easily help in bringing energy requirements of load low. By involving operation team in designing, energy in data center can be managed efficiently with help of designing considerations. B. Regular metering—Metering different parameters at appropriate positions can help in getting information about status of energy usage thus helping in ana- lyzing the performance of system. 16 T. Aggarwal et al.
- 34. Other documents randomly have different content
- 35. Daarom ben ik tot u gekomen, hoewel de menschen u eene booze vrouw noemen; en welke ook uw prijs moge zijn, ik zal dien betalen.” —“Wat is dan uw wensch?” vroeg de heks en trad dichter bij. —“Ik wil mijn ziel van-mij zenden,” antwoordde de jonge visscher. De heks verbleekte en huiverde en bedekte haar aangezicht met haar blauwen mantel. —“Schoone knaap, schoone knaap,” murmelde zij, “dit te verlangen is vreeselijk.” Hij schudde zijne bruine lokken naar achteren en lachte. —“Mijn ziel lijkt mij een nietig ding,” antwoordde hij, “ik kan haar niet zien. Ik kan haar niet betasten. Ik ken haar niet.” —“Wat zult gij mij geven, wanneer ik het u zeg?” vroeg de heks en zij keek strak op hem neer met hare diep-donkere oogen. —“Vijf stukken goud,” antwoordde hij, “en mijne netten en het huis van gevlochten riet waarin ik woon, en de geschilderde boot waarin ik vaar. Zeg mij alleen maar, hoe ik mij bevrijden kan van mijn ziel, en alles wat ik bezit zal ik u geven.” Zij lachte spotachtig en raakte hem even aan met haar bloeienden tak van dolle kervel. —“Ik kan de bladeren van den herfst in goud veranderen,” zeide zij, “en ik kan de bleeke stralen van de maan tot zilveren draden weven, wanneer ik dat wil. Hij, dien ik dien, is rijker dan alle Koningen van de aarde, en hij beheerscht al hunne landen.” —“Wat zal ik u dan geven,” riep de jonge visscher, “wanneer uw prijs niet uit goud en niet uit zilver kan bestaan?”
- 36. De heks streek met hare dunne witte hand over het roode los-zwierende haar. —“Gij moet met mij dansen, schoone knaap,” murmelde zij en zij lachte hem toe, terwijl zij dit zeide. —“Anders niet?” vroeg de jonge visscher verwonderd, en verheugd sprong hij op. —“Anders niet,” antwoordde zij en wederom lachte zij hem toe. —“Dan zullen wij op een stille plaats gaan dansen, wanneer de zon zal zijn ter kimme gedaald,” zeide hij, “en wanneer wij gedanst hebben, zult gij mij dan zeggen, wat ik verlang te weten?” Zij schudde het hoofd. —“Wanneer de maan vol is, wanneer de maan vol is,” murmelde zij. Toen keek zij spiedend om zich heen en luisterde. Een blauwe vogel vloog krijschend uit zijn nest en cirkelde boven de duinen, en drie bontkleurige vogels ritselden door het stoppelige gras en floten elkaar toe. En anders was er geen geluid, dan het geluid van de golven, die daar beneden over de gladde kiezelsteenen bruisten. Toen strekte zij haar hand uit, trok hem dicht naar zich toe, en legde hare dunne lippen aan zijn oor. —“Heden nacht moet gij met mij naar den top van den berg gaan,” fluisterde zij, “het is Sabbatdag en Hij zal komen.” De jonge visscher huiverde en zag haar vragend aan, terwijl zij lachte en hare witte tanden liet zien. —“Wie is Hij van wien ge spreekt?” vroeg hij. —“Dat doet er niet toe,” antwoordde zij. “Kom dezen nacht, blijf staan onder de takken van den witten beuk en wacht tot gij mij ziet. Wanneer een zwarte hond op u toe komt geloopen, sla hem dan met een wilgentak en hij
- 37. zal van u gaan. Wanneer een uil tot u spreekt, antwoord dan niet. Als de maan vol is, zal ik bij u zijn, en wij zullen op het gras dansen.” —“Maar wilt ge mij zweeren, dat ge me dan zeggen zult, hoe ik mijn ziel van-mij kan zenden?” vraagde hij. Zij trad naar buiten in het zonlicht, en de wind speelde met het lokkige roode haar. —“Ik zweer het bij de hoeven van de geit,” antwoordde zij. —“Gij zijt de beste van alle heksen,” riep de jonge visscher “en ik zal gaarne heden nacht met u dansen op den top van den berg. Liever ware ’t mij wel geweest, wanneer ge goud of zilver van mij hadt verlangd. Maar wàt ook uw prijs moge zijn, gij zult dien ontvangen, want het zal mij een geringe prijs zijn.” En hij zwenkte zijne muts voor haar en boog diep het hoofd en liep terug naar de stad, van groote vreugde vervuld. De heks zag hem nà terwijl hij zich verwijderde, en toen hij uit hare oogen verdwenen was, ging zij terug naar de spelonk, nam een spiegel uit een kistje van uitgesneden cederhout, plaatste dien op een voetstuk, en brandde daarvoor ijzerkruid op koolen vuur. En zij keek aandachtig naar het uitwolken van den rook. Na eene poos balde zij toornig de hand. —“Den mijnen had hij moeten zijn,” murmelde zij. “Ik ben even schoon als zij.” En ’s avonds, toen de maan hoog aan den hemel stond, steeg de jonge visscher naar den top van den berg, en wachtte onder de takken van den witten beuk. Als een schild van blank zilver lag de ronde meerboezem aan zijne voeten, en de schaduwen der visschersbooten wiegelden zich zacht in de kleine bocht. Een groote uil, met zwavel-geele oogen riep hem bij zijn naam, maar hij antwoordde niet. Een zwarte hond kwam op hem toe en gromde. Hij sloeg
- 38. naar hem met zijn wilgentak en de hond liep kwispelstaartend heen. Te middernacht kwamen de heksen als vledermuizen door de lucht gevlogen. “Phoen!” riepen zij, toen zij den grond raakten, “hier moet er een zijn dien wij niet kennen.” En zij snuffelden overal in ’t rond, kakelden onderling en gaven elkaar teekens. Als laatste kwam de jonge heks. Heur roode haar zwierde in den wind; zij had een kleed aan uit goudstof geweven, waarop pauwenoogen geborduurd waren, en op het hoofd droeg zij een kleine muts van groen fluweel. —“Waar is hij? Waar is hij?” riepen de heksen, toen zij haar gewaar werden. Maar zij lachte als eenig antwoord, liep naar den witten beuk, nam den jongen visscher bij de hand, trad met hem naar voren in het heldere maanlicht en begon te dansen. Om en om keerden zij zich in dollen overmoed en de jonge heks sprong daarbij zoo hoog, dat hij de scharlaken hakken van hare schoentjes kon zien. Toen hoorde hij, dwars door de dansenden heen, duidelijk het geluid van een galoppeerend paard, maar men zag geen paard, en het werd hem onrustig te moede. —“Vlugger;” riep de heks, en zij sloeg wild hare armen om zijn hals, en hij voelde haar warmen adem op zijn aangezicht. “Vlugger, vlugger!” herhaalde zij, en de aarde scheen onder zijne voeten te draaien, en zijn blik werd beneveld en een groote angst beving hem, alsof een booze geest hem in het aangezicht blikte. En toen eerst zag hij onder de schaduw van een vooruitspringende rots eene gestalte, die er tevoren niet gestaan had. Het was die van een man in gewaad van zwart fluweel, naar Spaansche dracht gesneden. Zijn gelaat was uitermate bleek, maar zijn mond geleek een trotsche roode bloem. Hij scheen vermoeid en leunde tegen de rots, terwijl zijn hand achteloos met het gevest van een dolk speelde. Naast hem op het gras lag een met veeren getooiden hoed en een paar rijhandschoenen,
- 39. die met gouden koorden versierd, en met paarlen bestikt waren, in figuren van zonderling symbool. Een koter, met sabelbont gevoerde mantel, hing over zijne schouders, en zijne fijne witte handen waren met ringen bezet. Zwaar vielen hem de oogleden over de oogen. De jonge visscher zag hem aan, en hij gevoelde zich als iemand, die onder de macht eener zonderlinge betoovering geraakt was. Eindelijk ontmoetten beider blikken elkaar, en toen gebeurde het, dat, wáár hij ook danste, hij steeds de oogen van den somberen man op zich voelde rusten. Hij hoorde hoe de heks lachte, krachtiger omvatte hij haar lijf, en wilder nog draaide hij met haar in de rondte. Plotseling blafte een hond in het bosch, de dansenden stonden stil en bewogen zich paarsgewijze, knielden toen neder voor den man en kusten hem de hand. Terwijl zij zoo deden, speelde een vluchtig lachje over zijne trotsche lippen, zooals eens vogels vleugelpaar lichtelijk over het water scheert. Maar verachting lag in dien lach, en voortdurend bleef zijn blik op den jongen visscher gevestigd. —“Kom, laten wij gaan en hem aanbidden,” fluisterde de heks, en zij voerde hem met zich mede. En een groot verlangen om te doen wat zij gebood greep hem aan, en hij volgde haar. Maar toen hij naderbij kwam, maakte hij, zonder dat hij wist waarom, op zijn borst het teeken des kruizes, en noemde den heiligen naam. En nauwelijks had hij dit gedaan, of de heksen krijschten luid als wilde valken en vloden heen naar alle richtingen, en het bleeke gelaat dat hem voortdurend had aangezien, vertrok zich in een kramp van pijn. De man verdween in het kreupelbosch en floot. Een klein Spaansch ros, met zilver opgetuigd, sprong hem tegemoet. Hij wierp zich in het zadel, keerde zich om, en zag met droeven blik naar den jongen visscher. En de heks met het roode haar beproefde eveneens te ontvluchten, maar de visscher greep haar bij den pols en hield haar tegen. —“Laat mij los,” riep zij, “en laat mij gaan! Want gij hebt genoemd wat niet genoemd mag worden, en het teeken gemaakt, dat niet gemaakt mag worden.”
- 40. —“Neen,” antwoordde hij, “ik laat u niet los, alvorens gij mij het geheim gezegd hebt.” —“Welk geheim?” vroeg de heks, en zij worstelde met hem als een wilde kat en beet zich op de met schuim bedekte lippen. —“Gij weet wat ik meen,” antwoordde hij. Hare grasgroene oogen werden donker van tranen en zij sprak tot den visscher: —“Verlang alles van mij wat ge wilt, alleen dit eene niet.” Hij lachte en hield haar des te steviger omklemd. En toen zij zag dat hare pogingen vruchteloos waren, fluisterde zij aan zijn oor: “Ben ik niet even schoon als het kind van de zee, en even bekoorlijk als zij, die in het blauwe water woont?” en zij vleide zich tegen hem aan en drukte haar gelaat aan zijn borst. Maar zijn voorhoofd rimpelde zich van toorn, hij stiet haar ruw van zich af en sprak: “Wanneer ge de belofte niet houdt die ge mij gegeven hebt, zal ik je dooden als een valsche heks.” Zij werd zoo grauw als een judaspenningblad en huiverde. —“Zoo zij het dan!” murmelde zij. “Het geldt uwe ziel, niet de mijne. Doe met haar wat ge wilt.” En zij nam uit haar gordel een kleinen dolk, die een handvat had van groene adderenhuid, en gaf hem dien. —“Waartoe moet de dolk mij dienen?” vroeg hij verwonderd. Zij zweeg een oogenblik, en eene uitdrukking van ontzetting vloog over haar gezicht. Toen streek zij de lokken weg van haar voorhoofd, en met een zonderling lachje sprak zij: —“Wat de menschen de schaduw van het lichaam noemen, dat is niet de schaduw van het lichaam, maar dat is het lichaam van de ziel. Plaats u aan
- 41. de kust van de zee, den rug tegen de maan gekeerd, en snijd rondom uwe voeten de schaduw weg, die het lichaam van uw ziel is, en gebied uw ziel vàn-u te gaan. En zij zal u gehoorzamen.” De jonge visscher huiverde. —“Is dat waar?” fluisterde hij. —“Dat is waar—maar ik wilde dat ik het u niet gezegd had!” riep zij en omklemde weenend zijn knie. Hij duwde haar terug en liet haar achter in het welige gras, stak den dolk in zijn gordel, ging naar den rand van den berg en begon den weg afwaarts te dalen. En de ziel die in hem was, sprak tot hem: “Zie, ik ben bij u geweest al deze jaren lang, en heb u trouw gediend. Zend mij nu niet weg van u. Want welk leed heb ik u aangedaan?” De jonge visscher lachte. —“Gij hebt mij geen leed aangedaan,” zeide hij, “maar ik kan u niet langer gebruiken. De wereld is groot en er is nog een hemel, en ook een hel, en er is het donkere schemerhuis, dat tusschen die beiden ligt. Ga waarheen ge wilt, maar stoor mij niet, want mijn liefde verlangt naar mij.” En zijn ziel weende en smeekte om genade, maar hij luisterde niet naar haar; vlug sprong hij van de eene klip op de andere, want zijn voet was zeker als die van een wilde gems, en eindelijk had hij het strand bereikt, en de gele kust van de zee. Met een lichaam als uit brons gegoten, en ledematen zoo forsch en fier als die van een Grieksch beeld, zoo stond hij op het zand, den rug naar de maan gekeerd. En uit het spattende schuim hieven zich slanke armen die hem wenkten, en uit de deinende golven stegen donkere gestalten, die hem huldigden, en achter hem stond de maan aan den honingkleurigen hemel.
- 42. En zijn ziel sprak tot hem: —“Wanneer ge mij werkelijk van u zenden wilt, stuur mij dan niet heen zonder uw hart. De wereld is wreed, geef mij uw hart mede op mijn weg.” Maar hij wierp het hoofd achterover en lachte. —“Waarmede zou ik mijn liefste liefhebben, wanneer ik u mijn hart gaf?” riep hij. —“Ach, heb erbarmen met mij,” klaagde de ziel, “geef mij uw hart, want de wereld is zoo wreed en ik ben vol vreeze.” —“Mijn hart behoort aan mijn liefste,” antwoordde hij. “Aarzel daarom niet langer en ga heen van mij.” —“Moet ik dan niet óók liefhebben?” vroeg de ziel. —“Nog eenmaal: ga heen, want ik heb u niet noodig,” riep de jonge visscher, en hij nam den kleinen dolk met het handvat van groene adderenhuid en sneed de schaduw rondom zijne voeten weg; en hij richtte zich op en stond voor de schaduw; en hij bezag die en die was gelijk hemzelf. Hij trad eenige schreden terug en stak den dolk in zijn gordel; een gevoel van angst en schuwheid bekroop hem. —“Ga heen,” murmelde hij, “en laat mij uw aangezicht nooit meer vóór mij zien.” —“Ik ga,…. Maar wij zullen elkaar weervinden,” zeide de ziel. Haar stem klonk zacht en zangerig gelijk een fluit, en hare lippen bewogen zich nauwelijks terwijl zij sprak. —“Hoe zouden wij elkander ooit terugzien?” vroeg de jonge visscher. “Gij zult mij toch niet tot in de diepten der zee volgen?”
- 43. —“Eenmaal in elk jaar zal ik hierheen komen en u aanroepen,” sprak de ziel. “Het kon zijn, dat ge mij noodig hadt.” —“Hoe zoude ik u noodig kunnen hebben?” riep de jonge visscher. “Maar het geschiede zooals gij zegt!” En met een sprong dook hij weg in het water, en de tritonen bliezen op hunne hoorns, en het kleine zeemeerminnetje kwam naar boven, hem tegemoet gezwommen, en zij sloeg hare armen om zijn hals en kuste hem op den mond. Aan het eenzame strand van de zee stond de ziel en zag het schouwspel aan. En toen zij hen zag wegzinken in de diepte, ging zij weenend heen. En verdween achter de moerassen. En toen een jaar verstreken was, keerde de ziel terug naar de kust van de zee, en riep den jongen visscher, en hij steeg uit de diepte opwaarts en sprak: —“Waarom roept ge mij?” En de ziel antwoordde: —“Kom naderbij, opdat ik met u spreken kan, want ik heb heerlijke dingen gezien!” En hij kwam nader en zette zich aan den zoom van het water, leunde met het hoofd in de hand en luisterde. En de ziel sprak tot hem: “Nadat ik u verlaten had keerde ik naar den kant van het Oosten, en begon er mijn zwerftocht. Uit het Oosten komt alle wijsheid. Zes dagen zwierf ik rond, en op den morgen van den zevenden dag kwam ik aan een heuvel, die in het land der Tartaren ligt. Ik zette mij neder in de schaduw van een
- 44. tamariskenboom, om mij voor de zon te beschutten. Het land was droog en door de hitte verschroeid. De menschen liepen her en derwaarts in de vlakte, gelijk vliegen, die over een plaat van blinkend koper kruipen. Tegen den middag, verhief zich aan den vlakken kant van het land een roode stofwolk. Toen de Tartaren dit zagen spanden zij hunne beschilderde bogen, sprongen op hunne kleine paarden en reden de stofwolk tegemoet. De vrouwen vluchtten met groot misbaar naar de wagens, en verborgen zich achter de voorhangen van dierenvellen. Toen het begon te schemeren kwamen de Tartaren terug, maar vijf van hen ontbraken, en van degenen, die terugkwamen, waren niet weinige verwond. Zij spanden hunne paarden voor de wagens en reden haastig weg. Drie jakhalzen slopen uit een hol en zagen hen na. Zij snoven met welbehagen de lucht in hunne neusgaten op en draafden in de tegenovergestelde richting heen. Toen de maan opkwam, zag ik een bivakvuur in de vlakte opvlammen en begaf mij daarheen. Een kring van kooplieden zat rond het vuur, op uitgespreide tapijten. Hunne kameelen waren, achter hen, aan palen gebonden, en de negers, die hunne slaven waren, sloegen op het zand tenten van gelooide vachten op, en bouwden eene hooge omheining van stekeldraad. Terwijl ik hen naderde, stond het hoofd van de karavaan op, trok zijn zwaard uit de scheede en vroeg wat ik wilde. Ik antwoordde dadelijk, dat ik de vorst was van een ver gelegen rijk, en dat ik den Tartaren ontvlucht was, die mij tot hun slaaf hadden willen maken. De hoofdman lachte, en toonde mij vijf menschelijke hoofden, die op lange bamboestaven staken. Daarop vroeg hij wie de Profeet van God was en ik antwoordde Mohamed. Toen hij den naam van den valschen Profeet hoorde, boog hij zich, nam bij mij de hand en deed mij naast hem ter neer zitten. Een neger reikte mij paardemelk in een houten schotel en een stuk gebraden lamsvleesch. Bij het schemeren van den dag, braken wij op. Ik reed op een roodharigen kameel aan de zijde van den hoofdman, en een voorlooper draafde voor ons uit en droeg een speer. Aan beide kanten bevonden zich gewapende slaven,
- 45. en muildieren volgden met de koopwaren. Veertig kameelen telde de karavaan en de muildieren waren tweemaal veertig in getal. Wij kwamen, van uit het land der Tartaren, in het land van hen, die de maan vervloeken. Wij zagen de Gryphen hun goud op de witte rotsen bewaken en de geschubde draken in hunne holen slapen. Toen wij over het gebergte trokken, hielden wij den adem in, opdat de sneeuw niet op ons zou neervallen, en elk onzer bond zich een sluier van gaas voor de oogen. Toen wij door de valleien liepen schoten de Pygmeën uit holle boomstammen met pijlen naar ons, en des nachts hoorden wij de wilden op hunne trommels slaan. Toen wij bij den Toren van de Apen kwamen, zetten wij hen vruchten voor, en zij deden ons geen kwaad. Toen wij bij den Toren van de Slangen kwamen, reikten wij hen warme melk in koperen schotels, en zij lieten ons voorbijtrekken. Drie malen kwamen wij op onze reizen aan de oevers van den Oxos. Wij trokken er over met behulp van houten vlotten, waaraan groote met lucht gevulde blazen bevestigd waren. De Nijlpaarden stormden tegen ons aan en wilden ons dooden. Toen de kameelen hen zagen, sidderden zij van angst. De Koningen van elke stad hieven invoergeld van ons, maar veroorloofden ons geen toegang binnen hunne poorten. Zij wierpen ons over de muren brood toe, kleine maïskoeken die in honing gebakken waren, en koeken uit fijn meel die met dadels gevuld waren. Voor honderd korven brood gaven wij eene barnsteenkraal. Wanneer de bewoners der dorpen ons zagen komen, vergiftigden zij de bronnen en vloden op de heuvels. Wij streden met de Magaden, die, oud geboren, van jaar tot jaar jonger worden, en sterven wanneer zij kleine kinderen zijn geworden; met de Lakten, die van tijgers beweren af te stammen, en zich zwart en geel beschilderen; met de Auranten, die hunne dooden in de kruinen der boomen begraven en zelf in donkere holen wonen, opdat de zon, die hun God is, hen niet doode; met de Krimniers, die een krokodil aanbidden, hem met boter en levend gevleugelte voederen; met de Agazomben, die hondengezichten, en met de Sibers, die paardevoeten hebben en sneller loopen dan paarden. Een derde van onzen troep stierf in den strijd, en een derde stierf door gebrek. De rest morde tegen mij en
- 46. zeide, dat ik hen ongeluk gebracht had. Daarop nam ik van onder een steen een adder, en liet mij door haar bijten. En toen zij zagen, dat ik niet ziek werd, beving hen vreeze. In de vierde maand bereikten wij de stad Illel. Het was nacht toen wij aan het bosch kwamen, dat zich voor de stadsmuren uitstrekte. De lucht was zwoel, want de maan stond in den Schorpioen. Wij namen de rijpe granaatappels van de boomen, openden die en dronken er het zoete sap van. Daarop strekten wij ons uit op onze tapijten en wachtten de ochtendschemering af. En met de schemering stonden wij op en klopten aan de stadspoort. Die was van rood brons vervaardigd, waarin zeegedrochten en gevleugelde draken waren gegoten. De schildwachten zagen van de wallen op ons neder en vraagden wat wij begeerden. De tolk der karavaan antwoordde, dat wij met vele koopwaren van het Syrische eiland kwamen. Zij namen gijzelaars uit ons midden en zeiden, dat zij ons des middags de poort zouden openen, en dat wij tot dat tijdstip te wachten hadden. Toen het middag werd, openden zij de poort, en toen wij binnentrokken, kwam het volk in scharen uit de huizen om ons te zien, en een omroeper ging door de gansche stad en blies op een schelp. Wij stonden op het marktplein, en de negers bonden de balen met bonte doeken los en openden de uitgesneden kisten van Sykomorenhout. En toen zij dit gedaan hadden, haalden de kooplieden hunne buitenlandsche waren te voorschijn: gewast linnen uit Egypte en beschilderd linnen uit het land der Ethiopiërs; purperkleurige sponsen uit Tyrus en blauwe behangsels van Sidon; schalen van blank ivoor en doorzichtige vazen van glas, en zonderling aardewerk. Een schare van vrouwen sloeg ons van uit het dak van een huis gade. Een harer droeg een masker van verguld leder. En op den eersten dag kwamen de priesters en dreven ruilhandel met ons, en op den tweeden dag kwamen de adelijken, en op den derden dag kwamen de handwerkers en de slaven. Dit alles volgens het gebruik van alle kooplieden, zoolang zij in die stad verwijlen.
- 47. En wij toefden er een maand lang, en toen de maan afnam verlangde ik verder te gaan, en liep door de straten der stad, en kwam eindelijk aan den tuin van hunnen God. Priesters in geelzijden gewaden zag ik zwijgend onder de groene boomen schrijden, en, op een onderbouw van zwart marmer, stond het lichtroode huis, waarin de God verblijf hield. De deuren waren er met goudlak overtrokken, waarop stieren en pauwen in gedreven glanzend goud. Het dak was belegd met tegels van zeegroen porcelein, en aan de naar buiten loopende dakgootpijpen hingen kleine klokken. Wanneer de witte duiven voorbij vlogen, bewogen zij met hare vleugels de klokken, die dan tinkelend geluid gaven. Voor den tempel bevond zich een vijver vol helder water, die met gestreept agaat geplaveid was. Ik zette mij aan den rand terneer en betastte met mijne bleeke vingers de breede bladen der waterplanten. Een der priesters kwam naderbij en trad achter mij. Hij droeg sandalen aan de voeten; de eene sandaal bestond uit zacht slangenvel en de andere uit vogelveeren. Op zijn hoofd droeg hij een muts van zwart vilt, die met zilveren maansikkels versierd was. Zeven kleuren van geel waren in zijn kleed geweven en zijn krullend haar was met antimoon bestrooid. Na eene wijle richtte hij het woord tot mij, en vroeg wat ik verlangde. Ik zeide hem dat ik den God wenschte te zien. —“De God is op de jacht,” zeide de priester, en keek mij met zijne kleine schuine oogen onderzoekend aan. —“Zeg mij in welk bosch, zoo wil ik met hem ter jacht gaan,” antwoordde ik. Hij kamde met zijne lange spitse nagels de franje van zijn gewaad. —“De God slaapt,” antwoordde hij. —“Zeg mij op welk rustbed hij ligt, zoo wil ik bij hem waken,” antwoordde ik. —“De God is bij den maaltijd,” riep hij.
- 48. —“Als de wijn zoet smaakt, dan wil ik dien met hem drinken, en ook zoo de wijn zuur is, zal ik dien met hem drinken,” luidde mijn antwoord. Hij boog verwonderd het hoofd, nam mij bij de hand en geleidde mij in den tempel. En in het eerste vertrek zag ik een afgodsbeeld zitten, op een troon van jaspis die met kostbare paarlen uit het Oosten omzet was. Het beeld was uit ebbenhout gesneden en zijne gestalte was die van een man. Op het voorhoofd droeg hij een robijn en dikke druppels geurige olie vielen uit zijn haar op zijne dijen. Zijne voeten waren rood gekleurd door het bloed van een frisch geslacht lam, en zijne lendenen waren omsloten door een breeden koperen gordel, die met zeven berillen bezet was. En ik vraagde den priester: “Is dit de God?” en hij antwoordde: “Dit is de God.” —“Toon mij den God,” riep ik uit, “of waarlijk ik zal u ter neer vellen!” En ik raakte zijne hand aan en die werd dor. En de priester smeekte en sprak: —“Moge mijn Heer zijnen dienstknecht genezen, dan zal ik hem den God toonen.” Daarop blies ik mijn adem over zijne hand en die werd genezen. En hij sidderde en voerde mij in een tweede vertrek en ik zag op een lotosbloem van graveelsteen, die met groote smaragden behangen was, een afgodsbeeld staan. Uit ivoor was het gesneden en zijne gestalte was dubbel zoo groot als die van een man. Op zijn voorhoofd glansde een chrysoliet, en zijn borst was met mirren en kaneel bestreken. In de eene hand hield het een gebogen schepter van nephriet, en in de andere een rond kristal. Het droeg laarzen uit erts, en om zijn dikken hals lag een ketting van sklenieten. Ik zeide tot den priester: “Is dit de God?” en hij antwoordde: “Dit is de God.”
- 49. —“Toon mij den God,” riep ik uit, “of ik zal u waarlijk dooden!” En ik raakte zijne oogen aan en die werden blind. En de priester smeekte en sprak: “Moge mijn Heer zijnen dienstknecht genezen, dan zal ik hem den God toonen.” Toen blies ik mijn adem over zijne oogen en die werden weder ziende. En hij sidderde wederom, en voerde mij in het derde vertrek, en zie! daar bevond zich geen afgodsbeeld en ook geene andere beeltenis van welken aard dan ook, maar alleenlijk een ronde spiegel van geslepen metaal, op een altaar van steen. En ik sprak tot den priester: “Waar is de God?” En hij antwoordde mij: “Wij hebben geen anderen God dan dezen spiegel dien gij ziet, want deze is de Spiegel der Wijsheid. Hij weerspiegelt alle dingen die in den hemel en op de aarde zijn, alleen niet het gelaat van hem, die zich daarin spiegelt. Dit geeft hij niet weer, opdat hij, die daarin ziet, wijs kan zijn. Er zijn vele andere spiegels, maar dat zijn de spiegels der Meeningen. Deze alleen is de Spiegel der Wijsheid. En zij die dezen Spiegel bezitten, weten alles, en niets is voor hen verborgen. En zij die hem niet bezitten, hebben ook niet de Wijsheid. Daarom is hij de God dien wij aanbidden.” En ik zag in den spiegel en het was, zooals hij gezegd had. Toen deed ik een zonderlinge daad; maar wàt ik deed is noodeloos te verhalen, want in een dal, dat slechts een dagreize van hier verwijderd ligt, heb ik den Spiegel der Wijsheid verborgen. Laat mij slechts weer tot u ingaan en u dienen, dan zult gij wijzer zijn dan alle wijzen, en de Opperste Wijsheid zal uw deel zijn.” Maar de jonge visscher lachte. —“Liefde is beter dan Wijsheid,” riep hij, “en het kleine zeemeerminnetje heeft mij lief.”
- 50. —“Ge vergist u, er is niets beters op de wereld dan de Wijsheid,” sprak de ziel. —“De Liefde is beter,” herhaalde de jonge visscher; en hij dook onder in de diepte. En de ziel ging weenende van daar. En verdween over de moerassen. En toen het tweede jaar verstreken was, keerde de ziel terug naar de kust van de zee, en riep den jongen visscher, en hij steeg uit de diepte opwaarts en zeide: —“Waarom roept ge mij?” En de ziel antwoordde: —“Kom naderbij, opdat ik met u spreken kan, want ik heb de wonderlijkste dingen gezien.” En hij kwam nader en zette zich aan den rand van het water, leunde met het hoofd in de hand en luisterde. En de ziel sprak tot hem. —“Toen ik u verlaten had, richtte ik mijne schreden naar het Zuiden en begon mijn zwerftocht. Uit het Zuiden komt alles wat kostbaar is. Zes dagen liep ik op de straatwegen, die naar de stad Asther voeren; op de stoffige roode straatwegen, die de pelgrims plegen te volgen, schreed ik voort, en op den morgen van den zevenden dag, zie! daar zag ik de stad aan mijne voeten liggen, want zij is in een dal gelegen. Negen poorten geven toegang tot deze stad en voor elke poort staat een bronzen paard, dat hinnekt wanneer de Bedouïnen van de bergen naar omlaag komen. De muren zijn met koper beslagen en de wachttorens op de muren uit erts gebouwd. In elken toren staat een boogschutter met een boog
- 51. in de hand. Bij zonsopgang slaat hij met een pijl op een klankbekken, en bij zonsondergang blaast hij op een hoorn, uit horen gesneden. Toen ik beproefde binnen te gaan, hielden de wachten mij tegen en zij vroegen, wie ik was. Ik antwoordde, dat ik een derwisch was, op weg naar Mekka, alwaar zich een groene sluier bevinden moest waarop engelenhanden in zilveren letters den Koran hadden geborduurd. Zij luisterden met groote verbazing naar hetgeen ik zeide, en vergunden mij binnen de stad te komen. En binnen de stad, daar geleek het wel een bazaar. Waarlijk, gij hadt bij mij moeten zijn. Langs de nauwe straten wiegelen bonte papierlantaarns als groote vlinders heen en weer. Wanneer de wind over de daken strijkt, dan stijgen ze op en vallen weer neer, net als gekleurde zeepbellen. De kooplieden zitten voor hunne winkeltjes op glanzende zijdene tapijten. Zij dragen recht- neerhangende zwarte baarden, hunne tulbanden zijn met gouden sechinen bedekt en lange kettingen van barnsteen en van kunstig uitgesneden perzikpitten glijden door hunne slanke vingers. Eenige van hen verkoopen galbanum en nardus, en zeldzaam reukwerk van de eilanden in de Indische zee, olie van roode rozen, en myrten en kleine kruidnagelen. Wanneer men stil staat om met hen te praten, werpen zij kleine stukjes wierook op een kolenbekken, en de lucht wordt vervuld van zoete geuren. Ik zag een Syriër, die in zijn hand een dun rieten stokje hield. Grijsblauwe draden van rook wolkten daaruit op, en de geur die het stokje onder het branden verspreidde, herinnerde aan dien van amandelbloesems in de lente. Andere verkoopen zilveren armbanden die in de rondte met melk-blauwe turkooizen bezet zijn; voetspangen van koper, waaraan een franje van fijne paarlen, tijgerklauwen in goud gevat, ook de klauwen van den goud-bronzen leopard, eveneens in goud gevat; oorhangers uit doorboorde smaragden en vingerringen van uitgeholde nephriet. Uit de theehuizen klinken gitaarklanken en de opiumschuivers liggen er met bleeke, glimlachende aangezichten naar de voorbijgangers te staren. Waarlijk, gij hadt bij mij moeten zijn. De wijnverkoopers banen zich hunnen weg, dwars door de menigte, met groote zwart leeren zakken over de schouders. De meesten verkoopen den wijn uit Schiras, die zoet is als honing. Zij bieden die aan op kleine metalen schalen, waarop zij rozenbladeren strooien. Op de marktplaats stonden de fruitverkoopers, die alle soorten van vruchten veil boden; rijpe vijgen, met haar week purperkleurig vleesch; meloenen, die naar muskus geuren, en geel zien als topazen; citroenen en rozenbottels en
- 52. witte druiven; ronde, geelroode oranjeappelen en langwerpige limoenen van puur groen goud. Eens zag ik een olifant voorbijgaan. Zijn snuit was rood en geel beschilderd en over de ooren droeg hij een roodzijden gevlochten net. Hij bleef voor een der kraampjes staan en begon van de oranjeappelen te eten, en de verkooper liet dit lachend toe. Ge kunt u niet voorstellen, welk een merkwaardig volk het is. Wanneer zij vroolijk zijn, gaan zij naar een vogelhandelaar en koopen van hem een gevangen vogel, dien zij laten vliegen, opdat hunne vreugde nog grooter worde; en wanneer zij mistroostig zijn, kastijden zij zich met doornen, opdat hun verdriet niet minder worde. Op een avond ontmoette ik eenige negers, die een zwaren draagstoel langs de winkels voortdroegen. Hij was van verguld bamboes gemaakt en de staven waren van rood lak, waarin ingelegde pauwen van erts. Voor de vensters hingen dunne gordijnen van neteldoek, die met kevervleugelen en kleine paarlen geborduurd waren, en toen de draagstoel voorbij ging, keek een bleeke cirkassische vrouw naar buiten, en wierp mij een glimlach toe. Ik volgde den stoet, de negers verhaastten hunne schreden, en hunne blikken werden dreigend en somber. Maar ik bekommerde er mij niet om; eene groote nieuwsgierigheid had zich van mij meester gemaakt. Eindelijk hielden de dragers stil voor een vierkant wit huis. Het had geen vensters, slechts een lage deur, als de deur van een graf. Zij zetten den draagstoel neder, en klopten driemaal met een koperen hamer op de deur. Een Armeniër in een kaftan van groen leder keek door een luikje, en toen hij den draagstoel gewaar werd, opende hij de deur en breidde een tapijt over den grond. De vrouw steeg uit. Terwijl zij naar binnen trad, keerde zij zich om en wierp mij opnieuw een glimlach toe. Nooit had ik een zoo bleek gelaat aanschouwd. Toen de maan was opgegaan, keerde ik naar dezelfde plaats terug en zocht er het huis, maar het was verdwenen. En ik begreep wie de vrouw was en waarom zij mij had toegelachen. Waarlijk, gij hadt er bij moeten zijn.
- 53. Op het feest van de Wassenden Maan kwam de jonge Keizer uit zijn paleis en begaf zich in de Moskee om er te bidden. Zijn haar en zijn baard waren met rozenbladeren gekleurd en op zijne wangen lag fijn stofgoud. De palmen der handen en die der voeten waren geel van safraan. Bij zonsopgang kwam hij uit zijn paleis in een gewaad van zilver, en bij zonsondergang keerde hij in een gewaad van goud terug. Het volk wierp zich op den grond en verborg het aangezicht, maar ik deed zulks niet. Ik stond bij het kraampje van een dadelverkooper en wachtte. Toen de Keizer mij opmerkte, rimpelde zich zijn voorhoofd en hij stond stil. Ik bleef zeer rustig en bewees hem geen hulde. Het volk verbaasde zich over mijne stoutmoedigheid, en men ried mij de stad te ontvluchten. Ik luisterde niet naar dien raad, doch begaf mij naar de kooplieden die beeldjes van vreemde godheden verkoopen, en, om dien handel, zeer veracht worden. Toen ik hen verhaalde wat ik gedaan had, gaf elk hunner mij een afgodsbeeldje, en zij verzochten mij dringend hen te verlaten. Des nachts lag ik op een kussen in het theehuis, dat aan den Granaatappelweg staat; daar kwam de lijfwacht van den Keizer, en voerde mij in het paleis. Toen ik binnentrad, sloot men achter mij elke deur en grendelde die bovendien. Daarop kwam ik in een grooten hof, dat omsloten was door een zuilengang. De muren waren van wit albast, en hier en daar met blauwe en groene tegels versierd. De pilaren waren van groen marmer en het plaveisel bestond uit bijkans perzikkleurig marmer. Nooit aanschouwde ik iets dergelijks. Toen ik door den hof liep, zagen twee gesluierde vrouwen van een balkon op mij neder en spraken verwenschingen tegen mij uit. De soldaten liepen met versnelde passen en hunne speeren vielen dreunend neer op het glanzende plaveisel. Zij ontsloten een deur van uitgesneden ivoor, en ik bevond mij in een tuin met vele fonteinen en zeven terrassen. De tuin was met tulpen en papavers en zilverige aloën beplant. Als een slanke zuil van kristal flonkerde in de schemerige avondlucht de straal van een fontein. De cypressen geleken op uitgebrande fakkels. In een van de boomen zat een nachtegaal en zong. Aan het eind van den tuin was eene kleine tent opgeslagen. Toen wij naderbij kwamen, traden daaruit twee Eunuchen ons tegemoet; hunne dikke
- 54. lichamen waggelden onder het loopen en zij keken mij met hunne halfgeloken oogen nieuwsgierig aan. Een van hen riep den hoofdman van de wacht ter zijde, en fluisterde hem iets toe. Onderwijl at de ander geurige pastillen, die hij met eene gemaakte handbeweging uit een lilakleurige geëmailleerde doos nam. Na verloop van enkele oogenblikken stuurde de hoofdman de soldaten weg. Zij gingen terug naar het paleis, de Eunuchen volgden langzaam en plukten in het voorbijgaan zoete moerbeziën van de boomen. Eenmaal keerde de oudere van de twee zich naar mij om, en lachte boosaardig. Daarop wees de hoofdman mij den ingang van de tent. Zonder aarzeling of vrees schoof ik het zware gordijn ter zijde en trad binnen. De jonge Keizer lag uitgestrekt op een rustbed van gekleurde leeuwenvellen, terwijl een valk op zijn vuist zat; achter hem stond een Nubiër met een metalen tulband op ’t hoofd, naakt tot aan de heupen en met zware oorhangers in de doorboorde ooren. Op een tafel naast het rustbed lag eene reusachtige kromme sabel uit blank staal. Toen de Keizer mij zag, rimpelde zich zijn voorhoofd en hij vraagde: —“Wie zijt ge? Weet ge niet, dat ik de Keizer van deze stad ben?” Maar ik gaf hem geen antwoord. Hij wees met den vinger naar de sabel; en de Nubiër greep die en wierp mij haar naar het hoofd met groote kracht. De scherpe kant vloog midden door mij heen, doch zonder mij letsel te brengen. De man viel stuiptrekkend neer, en toen hij zich oprichtte, klappertandde hij van angst en verborg zich achter het rustbed. De Keizer sprong overeind, nam zijne lans van een wapenrek, en wierp die naar mij. Ik ving haar in volle vaart op en brak haar in twee stukken. Hij schoot met een pijl naar mij, maar ik hield mijne handen omhoog en de pijl bleef in de lucht zweven. Daarop trok hij een dolk uit zijn gordel van wit leder en boordde die den Nubiër in den hals, opdat deze niemand deelgenoot zou maken van den smaad, den Keizer aangedaan. De man kronkelde zich als een vertrapte slang, en van zijne lippen drupte het roode schuim.
- 55. Zoodra het lichaam zich niet meer bewoog, wendde de Keizer zich tot mij en nadat hij zich met een purperen zijden doek het zweet van het voorhoofd had afgewischt, sprak hij: —“Zijt gij een Profeet, dat ik u niet dooden kan, of zijt gij de zoon van een Profeet, dat ik u niet verwonden kan? Ik bid u, verlaat mijne stad nog in dezen nacht, want zoolang gij daarin vertoeft, ben ik er geen heerscher.” En ik antwoordde: —“Ik zal gaan als gij mij de helft van uwe schatten geeft. Geef mij die en ik zal van hier gaan.” Daarop nam hij mij bij de hand en bracht mij buiten in den tuin. Toen de hoofdman van de wacht mij zag, was hij zeer verbaasd. En toen de Eunuchen mij zagen, beefden hunne knieën en van louter angst stortten zij zich terneer op den grond. In het paleis bevindt zich een vertrek, dat bestaat uit acht wanden van rood porphyr, en eene met stalen platen bepantserde zoldering, waarvan lampen naar omlaag hangen. De Keizer raakte een der wanden aan, die zich daarop opende en wij traden eene gang binnen, die door vele fakkels verlicht werd. Aan weerszijden stonden, in nissen, groote wijnkruiken, die tot aan den rand met zilverstukken gevuld waren. Toen wij tot aan het midden van de gang gekomen waren, sprak de Keizer het woord, dat men niet uit mag spreken, waarop door een geheime veer een deur van graniet zich opende. En de Keizer legde de handen voor het aangezicht om niet verblind te worden door den glans. Gij kunt u niet voorstellen, welk een wonderbaarlijken aanblik deze pracht bood. Daar stonden groote schildpadden schalen vol paarlen; groote uitgeholde maansteenen bevatten roode robijnen; in koffers van olifantenhuid lag het goud opgestapeld en in lederen flesschen was het stofgoud bewaard. Opalen en safieren zag men er in kristallen en nephrieten schalen. Ronde groene smaragden flonkerden in rijen op dunne ivoren
- 56. platen, en in een hoek lagen zijden zakken, enkele met turkooizen, andere met berillen gevuld. Hoorns van ivoor bevatten purperen amethisten, en hoorns van erts chalcedonsteenen en sardachaat. De zuilen van cederhout waren met snoeren van geele labradorsteenen omhangen. Op vlakke ovalen schilden lagen karbonkelsteenen van wijnkleurigen en grasgroenen tint. En nog veel meer was er. Wat ik u opnoem is nauwelijks een tiende gedeelte van hetgeen ik in werkelijkheid zag. En toen de Keizer de handen van zijn aangezicht had weggenomen, sprak hij: —“Dit is het huis van mijne schatten, en de helft van alles schenk ik u, zooals ik beloofd heb. En ik zal u kameelen geven en kameeldrijvers, en zij zullen doen wat gij hen gelast te doen en uw deel van deze schatten dáárheen brengen, waar gij verlangt dat zij gebracht zullen worden. En dit moet dezen avond nog geschieden, want ik wil niet, dat de Zon, die mijn Vader is, aanschouwe hoe in mijn stad een man zich ophoudt, dien ik niet kan verslaan.” Maar ik antwoordde hem: —“Het goud dat hier ligt opgestapeld blijve het uwe, en ook het zilver, en ook al de kostbare juweelen en andere schatten mogen uw eigendom blijven. Ik—ik heb ze niet noodig. En ik verlang niets van al uw rijkdom dan den kleinen ring, dien gij aan uw vinger draagt.” Diepe rimpels groefden zich in het voorhoofd van den Keizer. —“De ring is slechts van lood,” riep hij uit, “en van geenerlei waarde. Neem daarom de helft dezer schatten en verlaat mijne stad.” —“Neen, antwoordde ik, “ik verlang niets dan den ring van lood, want ik weet wat daarop geschreven staat en tot welk doel het geschreven werd.” En de Keizer sidderde, en hij smeekte en sprak:
- 57. —“Neem dan àl deze schatten, maar verlaat mijne stad. Ook de helft die mij nog toebehoorde, zal uw deel zijn.” En ik deed eene zonderlinge daad. Maar wàt ik deed, doet er niet toe; want in een spelonk, die slechts eene dagreize van hier verwijderd ligt, heb ik den Ring van den Rijkdom verborgen. De spelonk ligt een dagreize van hier en ik zal er u heenvoeren. Wie den ring bezit, is rijker dan alle Koningen der aarde. Kom dus, en neem hem in bezit, en alle schatten van het heelal zullen uw deel zijn.” Maar de jonge visscher lachte. —“Liefde is beter dan Rijkdom,” riep hij, “en het kleine zeemeerminnetje heeft mij lief.” —“Neen, er bestaat niets beters dan Rijkdom,” antwoordde de ziel. —“De Liefde is beter!” zei de de jonge visscher en hij dook omlaag naar de diepte. En de ziel ging weenende van daar. En verdween achter de moerassen. En toen het derde jaar verstreken was, keerde de ziel terug naar de kust van de zee en riep den jongen visscher, en hij steeg uit de diepte omhoog en zeide: —“Waarom roept ge mij?” En de ziel antwoordde: —“Kom naderbij, opdat ik met u spreken kan, want ik heb wonderbaarlijke dingen gezien.”
- 58. En hij kwam naderbij en zette zich aan den rand van het water, leunde het hoofd in de hand en luisterde. En de ziel sprak tot hem: “In een stad die ik ken, staat een herberg aan eene rivier. Ik zat daarginds met zeelieden, die van twee verschillend gekleurde wijnen dronken en gerstebrood aten en kleine gezouten visschen, die, in azijn gelegd, op laurierbladen aangeboden werden. En terwijl wij aten en vroolijk waren, trad een oud man binnen, die een lederen tapijt droeg en een luit die met twee barnsteenen horens versierd was. En toen hij het tapijt op den grond had uitgespreid, sloeg hij met een veer op de snaren van zijn luit, en een meisje, wiens gelaat door een sluier omgeven was, kwam naar binnen en begon voor ons te dansen. Haar gelaat was onzichtbaar door den gazen sluier, maar hare voeten waren naakt. Naakt waren hare voeten, en zij bewogen zich over het tapijt gelijk kleine witte duiven. Nooit tevoren had ik zóó iets liefelijks gezien, en de stad waar zij danst, is slechts eene dagreize van hier verwijderd.” En toen de visscher de woorden zijner ziel hoorde, moest hij er steeds weer aan denken dat het zeemeerminnetje geen voeten had en niet dansen kon. En een wonderlijk verlangen greep hem aan en hij sprak tot zichzelf: “Het is slechts eene dagreize van hier, en ik kan tot mijn liefste terugkeeren.” En hij lachte en richtte zich op in het lage water, en schreed naar den oever. En toen hij het droge strand bereikt had, lachte hij wederom, en strekte zijne armen uit naar zijn ziel. En deze, dit ziende, slaakte een luiden vreugdekreet en snelde naar hem toe en drong binnen in hem. En de jonge visscher zag vóór zich op het zand uitgebreid de schaduw van zijne gestalte, die het lichaam was van zijn ziel. En zijn ziel sprak tot hem: —“Laat ons niet langer talmen, maar ons dadelijk op weg begeven, want de zeegoden zijn wraakzuchtig en zij gebieden over zeegedrochten, die hen terwille zijn.”
- 59. En zij haastten zich voort en den ganschen nacht liepen zij verder in het maanlicht en den ganschen volgenden dag in het zonlicht, en op den avond van dien dag kwamen zij in eene stad. En de jonge visscher sprak tot zijn ziel: —“Is deze de stad, waarin het meisje danst, van wie ge mij verteld hebt?” En de ziel antwoordde: —“Deze is niet de stad waarin zij danst, maar eene andere. Doch laat ons daarom toch binnengaan.” En zij liepen de stad in, en trokken door de straten, en toen zij in de straat kwamen, waar de juwelieren hunne waren uitstalden, zag de jonge visscher in een der winkels een heerlijke zilveren schaal. En zijn ziel sprak tot hem: “Neem de zilveren schaal, en verberg die in uw kleed.” En hij nam de zilveren schaal tot zich, en verborg die in de plooien van zijn kleed, en zij verlieten ijlings de stad. En toen zij de stad een mijl ver achter zich hadden, rimpelde de jonge visscher het voorhoofd en sprak tot zijn ziel: “Waarom geboodt ge mij de schaal te nemen en haar te verbergen? Want dat was een slechte daad.” Maar zijne ziel antwoordde: “Wees onbezorgd, wees onbezorgd.” En op den avond van den tweeden dag kwamen zij in eene stad; en de jonge visscher sprak tot zijn ziel: —“Is deze de stad, waarin het meisje danst, van wie ge mij gesproken hebt?” En zijne ziel antwoordde: —“Deze is niet de stad, waarin zij danst, doch eene andere. Maar dat doet er niet toe, laat ons binnentreden.”
- 60. En zij gingen in de stad en trokken door de straten, en toen zij in de straat gekomen waren, waar sandalenverkoopers hunne waren verkochten, zag de jonge visscher een kind bij een waterkruik staan. En zijn ziel sprak tot hem: “Sla het kind.” En hij sloeg het kind, totdat het schreide, en toen hij het gedaan had, verlieten zij ijlings de stad. En toen zij de stad een mijl ver achter zich hadden, werd de jonge visscher toornig en sprak tot zijn ziel: “Waarom geboodt gij mij het kind te slaan? Want dat was een slechte daad.” Maar zijne ziel antwoordde: “Wees onbezorgd, wees onbezorgd.” En op den avond van den derden dag kwamen zij in eene stad; en de jonge visscher sprak tot zijn ziel: —“Is deze nu de stad, waarin zij danst, van wie gij mij gesproken hebt?” En zijne ziel antwoordde: “Het kan zijn dat deze de stad is, laat ons daarom binnengaan.” En zij gingen in de stad, en trokken door de straten, maar nergens kon de jonge visscher de rivier vinden, noch den herberg die aan haren oever moest staan. En de stadbewoners begonnen hem nieuwsgierig gade te slaan, en hij werd bevreesd en sprak tot zijn ziel: —“Laat ons van hier gaan, want zij die met de blanke voeten danst, is niet hier!” Maar zijne ziel antwoordde: —“Nee, laat ons blijven, want de nacht is donker, en op den weg zullen we roovers ontmoeten.” Daarop zette hij zich neder op het marktplein en rustte uit, en na een wijle ging een koopman voorbij, die een mantel van tartarenlaken aanhad, en aan
- 61. de punt van een knoestigen bamboesstok een lantaarn droeg uit gesneden hoorn. En de koopman sprak tot hem: —“Waarom zit gij op dit uur hier op de marktplaats, terwijl toch de kraampjes reeds gesloten zijn, en de balen goeds tezamen gerold?” En de jonge visscher antwoordde: —“Ik kan in deze stad geen herberg vinden en heb hier niemand die mij zou willen huisvesten.” —“Zijn wij niet allen broeders?” vroeg de koopman. “En schiep ons niet één God? Volg mij dus, want er staat een kamer voor mijne gasten gereed.” En de jonge visscher stond op, en volgde den koopman in zijn huis. En toen zij door een tuin van granaatboomen waren gegaan, en het huis binnengetreden waren, bracht de koopman hem rozenwater in een koperen schaal, opdat hij zich de handen zou kunnen wasschen, en hij bracht hem meloenen om zijnen dorst te lesschen, en hij zette hem een schotel rijst voor en een stuk gebraden lamsvleesch. En toen hij van alles genuttigd had, geleidde de koopman hem in de gereedstaande kamer en wenschte hem een goeden nacht. En de jonge visscher dankte hem en kuste den ring aan zijnen vinger. Daarop strekte hij zich uit op de vellen van gekleurde geitenvacht. En toen hij zich met een dek van zwarte schapenwol had toegedekt, sliep hij in. En drie uur voor zonsopgang, toen de nacht nog zwart en stil was, wekte hem zijne ziel en zij sprak tot hem: —“Sta op, en begeef u in gindsche kamer waarin de koopman slaapt; dood hem en ontneem hem zijn goud, want wij hebben het noodig.” En de jonge visscher stond op en sloop in de kamer van den koopman; en aan diens voeten lag een krom zwaard, en op de tafel naast hem lagen negen buidels vol goud. En hij strekte de hand uit naar het zwaard, en toen hij het
- 62. Welcome to our website – the ideal destination for book lovers and knowledge seekers. With a mission to inspire endlessly, we offer a vast collection of books, ranging from classic literary works to specialized publications, self-development books, and children's literature. Each book is a new journey of discovery, expanding knowledge and enriching the soul of the reade Our website is not just a platform for buying books, but a bridge connecting readers to the timeless values of culture and wisdom. With an elegant, user-friendly interface and an intelligent search system, we are committed to providing a quick and convenient shopping experience. Additionally, our special promotions and home delivery services ensure that you save time and fully enjoy the joy of reading. Let us accompany you on the journey of exploring knowledge and personal growth! textbookfull.com