MIA - a free and open source software for gray scale medical image analysis

Background Gray scale images make the bulk of data in bio-medical image analysis, and hence, the main focus of many image processing tasks lies in the processing of these monochrome images. With ever improving acquisition devices, spatial and temporal image resolution increases, and data sets become very large. Various image processing frameworks exists that make the development of new algorithms easy by using high level programming languages or visual programming. These frameworks are also accessable to researchers that have no background or little in software development because they take care of otherwise complex tasks. Specifically, the management of working memory is taken care of automatically, usually at the price of requiring more it. As a result, processing large data sets with these tools becomes increasingly difficult on work station class computers. One alternative to using these high level processing tools is the development of new algorithms in a languages like C++, that gives the developer full control over how memory is handled, but the resulting workflow for the prototyping of new algorithms is rather time intensive, and also not appropriate for a researcher with little or no knowledge in software development. Another alternative is in using command line tools that run image processing tasks, use the hard disk to store intermediate results, and provide automation by using shell scripts. Although not as convenient as, e.g. visual programming, this approach is still accessable to researchers without a background in computer science. However, only few tools exist that provide this kind of processing interface, they are usually quite task specific, and don���t provide an clear approach when one wants to shape a new command line tool from a prototype shell script. Results The proposed framework, MIA, provides a combination of command line tools, plug-ins, and libraries that make it possible to run image processing tasks interactively in a command shell and to prototype by using the according shell scripting language. Since the hard disk becomes the temporal storage memory management is usually a non-issue in the prototyping phase. By using string-based descriptions for filters, optimizers, and the likes, the transition from shell scripts to full fledged programs implemented in C++ is also made easy. In addition, its design based on atomic plug-ins and single tasks command line tools makes it easy to extend MIA, usually without the requirement to touch or recompile existing code. Conclusion In this article, we describe the general design of MIA, a general purpouse framework for gray scale image processing. We demonstrated the applicability of the software with example applications from three different research scenarios, namely motion compensation in myocardial perfusion imaging, the processing of high resolution image data that arises in virtual anthropology, and retrospective analysis of treatment outcome in orthognathic surgery. With MIA prototyping algorithms by using shell scripts that combine small, single-task command line tools is a viable alternative to the use of high level languages, an approach that is especially useful when large data sets need to be processed.

Desarrollo de software sobre entornos PaaS: revisi��n general, nuevas perspectivas y desaf��os para la ingenier��a de software

El uso de la computaci��n en la nube ofrece un nuevo paradigma que procura proporcionar servicios inform��ticos para los cuales no es necesario contar con grandes infraestructuras y sobre todo, con las complejidades de costos, seguridad y mantenimiento impl��citas. Si bien se ha posicionado en los ��ltimos a��os como una plataforma innovadora en el ��mbito de la tecnolog��a de consumo masivo y organizacional, tambi��n puede ser t��pico de investigaci��n importante en ciertas ��reas de inter��s como el desarrollo de Software, presentando en ese campo, una serie de ventajas y retos estimulantes que pueden ser explorados. Este trabajo de investigaci��n, sigue con dicho sentido, el objetivo de exponer la situaci��n actual sobre el empleo de la computaci��n en la nube como entorno de desarrollo de Software, sectorizando a trav��s de su capa PaaS, el modelo conceptual de trabajo, las perspectivas recientes, problemas e implicaciones generales del uso de ��sta como herramienta plausible en proyectos de desarrollo de Software. El an��lisis de los diferentes temas abordados, tiene la intenci��n en general, de proporcionar informaci��n objetiva, cr��tica y cuantitativa sobre la concentraci��n de la investigaci��n relacionada a PaaS, as�� como un marco de interpretaci��n reciente que aporte una perspectiva referencial para futuras investigaciones asociadas.---ABSTRACT---The use of cloud computing offers a new paradigm to provide computer services for which it is not necessary to have large infrastructure and especially with the complexities of cost, safety and maintenance implied. While it has positioned itself in recent years as an innovative platform in the field of technology and massive organizational consumption, can also be an important research topic in certain areas of interest including, the development of Software, presenting in this field, a series of advantages, disadvantages and stimulating challenges that can be explored. This research, following with that sense, try to present the current situation related to the use of cloud computing as a software development environment, through its sectorized PaaS layer, showing the conceptual working model, actual perspectives, problems and general implications of using this as a possible tool in Software development projects. The analysis of the different topics covered, intends in a general form, provide objective, critical and quantitative information about the concentration of research related to PaaS, and a recent interpretation framework to provide a referential perspective for future related researches.

Brain-Computer Interfaces: Desarrollo de un sistema de identificaci��n de estados mentales alfa

En el mundo actual las aplicaciones basadas en sistemas biom��tricos, es decir, aquellas que miden las se��ales el��ctricas de nuestro organismo, est��n creciendo a un gran ritmo. Todos estos sistemas incorporan sensores biom��dicos, que ayudan a los usuarios a controlar mejor diferentes aspectos de la rutina diaria, como podr��a ser llevar un seguimiento detallado de una rutina deportiva, o de la calidad de los alimentos que ingerimos. Entre estos sistemas biom��tricos, los que se basan en la interpretaci��n de las se��ales cerebrales, mediante ensayos de electroencefalograf��a o EEG est��n cogiendo cada vez m��s fuerza para el futuro, aunque est��n todav��a en una situaci��n bastante incipiente, debido a la elevada complejidad del cerebro humano, muy desconocido para los cient��ficos hasta el siglo XXI. Por estas razones, los dispositivos que utilizan la interfaz cerebro-m��quina, tambi��n conocida como BCI (Brain Computer Interface), est��n cogiendo cada vez m��s popularidad. El funcionamiento de un sistema BCI consiste en la captaci��n de las ondas cerebrales de un sujeto para despu��s procesarlas e intentar obtener una representaci��n de una acci��n o de un pensamiento del individuo. Estos pensamientos, correctamente interpretados, son posteriormente usados para llevar a cabo una acci��n. Ejemplos de aplicaci��n de sistemas BCI podr��an ser mover el motor de una silla de ruedas el��ctrica cuando el sujeto realice, por ejemplo, la acci��n de cerrar un pu��o, o abrir la cerradura de tu propia casa usando un patr��n cerebral propio. Los sistemas de procesamiento de datos est��n evolucionando muy r��pido con el paso del tiempo. Los principales motivos son la alta velocidad de procesamiento y el bajo consumo energ��tico de las FPGAs (Field Programmable Gate Array). Adem��s, las FPGAs cuentan con una arquitectura reconfigurable, lo que las hace m��s vers��tiles y potentes que otras unidades de procesamiento como las CPUs o las GPUs.En el CEI (Centro de Electr��nica Industrial), donde se lleva a cabo este TFG, se dispone de experiencia en el dise��o de sistemas reconfigurables en FPGAs. Este TFG es el segundo de una l��nea de proyectos en la cual se busca obtener un sistema capaz de procesar correctamente se��ales cerebrales, para llegar a un patr��n com��n que nos permita actuar en consecuencia. M��s concretamente, se busca detectar cuando una persona est�� qued��ndose dormida a trav��s de la captaci��n de unas ondas cerebrales, conocidas como ondas alfa, cuya frecuencia est�� acotada entre los 8 y los 13 Hz. Estas ondas, que aparecen cuando cerramos los ojos y dejamos la mente en blanco, representan un estado de relajaci��n mental. Por tanto, este proyecto comienza como inicio de un sistema global de BCI, el cual servir�� como primera toma de contacto con el procesamiento de las ondas cerebrales, para el posterior uso de hardware reconfigurable sobre el cual se implementar��n los algoritmos evolutivos. Por ello se vuelve necesario desarrollar un sistema de procesamiento de datos en una FPGA. Estos datos se procesan siguiendo la metodolog��a de procesamiento digital de se��ales, y en este caso se realiza un an��lisis de la frecuencia utilizando la transformada r��pida de Fourier, o FFT. Una vez desarrollado el sistema de procesamiento de los datos, se integra con otro sistema que se encarga de captar los datos recogidos por un ADC (Analog to Digital Converter), conocido como ADS1299. Este ADC est�� especialmente dise��ado para captar potenciales del cerebro humano. De esta forma, el sistema final capta los datos mediante el ADS1299, y los env��a a la FPGA que se encarga de procesarlos. La interpretaci��n es realizada por los usuarios que analizan posteriormente los datos procesados. Para el desarrollo del sistema de procesamiento de los datos, se dispone primariamente de dos plataformas de estudio, a partir de las cuales se captar��n los datos para despu��s realizar el procesamiento: 1. La primera consiste en una herramienta comercial desarrollada y distribuida por OpenBCI, proyecto que se dedica a la venta de hardware para la realizaci��n de EEG, as�� como otros ensayos. Esta herramienta est�� formada por un microprocesador, un m��dulo de memoria SD para el almacenamiento de datos, y un m��dulo de comunicaci��n inal��mbrica que transmite los datos por Bluetooth. Adem��s cuenta con el mencionado ADC ADS1299. Esta plataforma ofrece una interfaz gr��fica que sirve para realizar la investigaci��n previa al dise��o del sistema de procesamiento, al permitir tener una primera toma de contacto con el sistema. 2. La segunda plataforma consiste en un kit de evaluaci��n para el ADS1299, desde la cual se pueden acceder a los diferentes puertos de control a trav��s de los pines de comunicaci��n del ADC. Esta plataforma se conectar�� con la FPGA en el sistema integrado. Para entender c��mo funcionan las ondas m��s simples del cerebro, as�� como saber cu��les son los requisitos m��nimos en el an��lisis de ondas EEG se realizaron diferentes consultas con el Dr Ceferino Maestu, neurofisi��logo del Centro de Tecnolog��a Biom��dica (CTB) de la UPM. ��l se encarg�� de introducirnos en los distintos procedimientos en el an��lisis de ondas en electroencefalogramas, as�� como la forma en que se deben de colocar los electrodos en el cr��neo. Para terminar con la investigaci��n previa, se realiza en MATLAB un primer modelo de procesamiento de los datos. Una caracter��stica muy importante de las ondas cerebrales es la aleatoriedad de las mismas, de forma que el an��lisis en el dominio del tiempo se vuelve muy complejo. Por ello, el paso m��s importante en el procesamiento de los datos es el paso del dominio temporal al dominio de la frecuencia, mediante la aplicaci��n de la transformada r��pida de Fourier o FFT (Fast Fourier Transform), donde se pueden analizar con mayor precisi��n los datos recogidos. El modelo desarrollado en MATLAB se utiliza para obtener los primeros resultados del sistema de procesamiento, el cual sigue los siguientes pasos. 1. Se captan los datos desde los electrodos y se escriben en una tabla de datos. 2. Se leen los datos de la tabla. 3. Se elige el tama��o temporal de la muestra a procesar. 4. Se aplica una ventana para evitar las discontinuidades al principio y al final del bloque analizado. 5. Se completa la muestra a convertir con con zero-padding en el dominio del tiempo. 6. Se aplica la FFT al bloque analizado con ventana y zero-padding. 7. Los resultados se llevan a una gr��fica para ser analizados. Llegados a este punto, se observa que la captaci��n de ondas alfas resulta muy viable. Aunque es cierto que se presentan ciertos problemas a la hora de interpretar los datos debido a la baja resoluci��n temporal de la plataforma de OpenBCI, este es un problema que se soluciona en el modelo desarrollado, al permitir el kit de evaluaci��n (sistema de captaci��n de datos) actuar sobre la velocidad de captaci��n de los datos, es decir la frecuencia de muestreo, lo que afectar�� directamente a esta precisi��n. Una vez llevado a cabo el primer procesamiento y su posterior an��lisis de los resultados obtenidos, se procede a realizar un modelo en Hardware que siga los mismos pasos que el desarrollado en MATLAB, en la medida que esto sea ��til y viable. Para ello se utiliza el programa XPS (Xilinx Platform Studio) contenido en la herramienta EDK (Embedded Development Kit), que nos permite dise��ar un sistema embebido. Este sistema cuenta con: Un microprocesador de tipo soft-core llamado MicroBlaze, que se encarga de gestionar y controlar todo el sistema; Un bloque FFT que se encarga de realizar la transformada r��pida Fourier; Cuatro bloques de memoria BRAM, donde se almacenan los datos de entrada y salida del bloque FFT y un multiplicador para aplicar la ventana a los datos de entrada al bloque FFT; Un bus PLB, que consiste en un bus de control que se encarga de comunicar el MicroBlaze con los diferentes elementos del sistema. Tras el dise��o Hardware se procede al dise��o Software utilizando la herramienta SDK(Software Development Kit).Tambi��n en esta etapa se integra el sistema de captaci��n de datos, el cual se controla mayoritariamente desde el MicroBlaze. Por tanto, desde este entorno se programa el MicroBlaze para gestionar el Hardware que se ha generado. A trav��s del Software se gestiona la comunicaci��n entre ambos sistemas, el de captaci��n y el de procesamiento de los datos. Tambi��n se realiza la carga de los datos de la ventana a aplicar en la memoria correspondiente. En las primeras etapas de desarrollo del sistema, se comienza con el testeo del bloque FFT, para poder comprobar el funcionamiento del mismo en Hardware. Para este primer ensayo, se carga en la BRAM los datos de entrada al bloque FFT y en otra BRAM los datos de la ventana aplicada. Los datos procesados saldr��n a dos BRAM, una para almacenar los valores reales de la transformada y otra para los imaginarios. Tras comprobar el correcto funcionamiento del bloque FFT, se integra junto al sistema de adquisici��n de datos. Posteriormente se procede a realizar un ensayo de EEG real, para captar ondas alfa. Por otro lado, y para validar el uso de las FPGAs como unidades ideales de procesamiento, se realiza una medici��n del tiempo que tarda el bloque FFT en realizar la transformada. Este tiempo se compara con el tiempo que tarda MATLAB en realizar la misma transformada a los mismos datos. Esto significa que el sistema desarrollado en Hardware realiza la transformada r��pida de Fourier 27 veces m��s r��pido que lo que tarda MATLAB, por lo que se puede ver aqu�� la gran ventaja competitiva del Hardware en lo que a tiempos de ejecuci��n se refiere. En lo que al aspecto did��ctico se refiere, este TFG engloba diferentes campos. En el campo de la electr��nica: ��� Se han mejorado los conocimientos en MATLAB, as�� como diferentes herramientas que ofrece como FDATool (Filter Design Analysis Tool). ��� Se han adquirido conocimientos de t��cnicas de procesado de se��al, y en particular, de an��lisis espectral. ��� Se han mejorado los conocimientos en VHDL, as�� como su uso en el entorno ISE de Xilinx. ��� Se han reforzado los conocimientos en C mediante la programaci��n del MicroBlaze para el control del sistema. ��� Se ha aprendido a crear sistemas embebidos usando el entorno de desarrollo de Xilinx usando la herramienta EDK (Embedded Development Kit). En el campo de la neurolog��a, se ha aprendido a realizar ensayos EEG, as�� como a analizar e interpretar los resultados mostrados en el mismo. En cuanto al impacto social, los sistemas BCI afectan a muchos sectores, donde destaca el volumen de personas con discapacidades f��sicas, para los cuales, este sistema implica una oportunidad de aumentar su autonom��a en el d��a a d��a. Tambi��n otro sector importante es el sector de la investigaci��n m��dica, donde los sistemas BCIs son aplicables en muchas aplicaciones como, por ejemplo, la detecci��n y estudio de enfermedades cognitivas.

Estudio de una metodolog��a de software para la predicci��n y an��lisis del balance param��trico de buques para su aplicaci��n en los criterios de estabilidad de segunda generaci��n

El objetivo de ��sta tesis es estudiar c��mo desarrollar una aplicaci��n inform��tica que implemente algoritmos num��ricos de evaluaci��n de caracter��sticas hidrodin��micas de modelos geom��tricos representativos de carenas de buques. Se trata de especificar los requisitos necesarios que debe cumplir un programa para inform��tico orientado a dar soluci��n a un determinado problema hidr��din��mico, como es simular el comportamiento en balance de un buque sometido a oleaje, de popa o proa. una vez especificada la aplicaci��n se realizar�� un dise��o del programa; se estudiar��n alternativas para implementar la aplicaci��n; se explicar�� el proceso que ha de seguirse para obtener la aplicaci��n en funcionamiento y se contrastar��n los resultados obtenidos en la medida que sea posible. Se pretende sistematizar y sintetizar todo el proceso de desarrollo de software, orientado a la simulaci��n del comportamiento hidrodin��mico de un buque, en una metodolog��a que se pondr�� a disposici��n de la comunidad acad��mica y cient��fica en la forma que se considere m��s adecuada. Se trata, por tanto, de proponer una metodolog��a de desarrollo de software para obetener una aplicaci��n que facilite la evaluaci��n de diferentes alternativas de estudio variando par��metros relativos al problema en estudio y que sea capaz de proporcionar resultados para su an��lisis. As�� mismo se incide en c��mo ha de conducirse en el proceso para que dicha aplicaci��n pueda crecer, incorporando soluciones existentes no implementadas o nuevas soluciones que aparezcan en este ��mbito de conocimiento. Como aplicaci��n concreta de la aplicaci��n se ha elegido implementar los algoritmos necesarios para evaluar la aparici��n del balance param��trico en un buque. En el an��lisis de ��ste problema se considera de inter��s la representaci��n geom��trica que se hace de la carena del buque. Adem��s de la carena aparecen otros elementos que tienen influencia determinante en ��ste estudio, como son las situaci��n de mar y las situaciones de carga. Idealmente, el problema ser��a resuelto si se consiguiera determinar el ��ngulo de balance que se produce al enfrentar un buque a las diferentes condiciones de mar. Se pretende preparar un programa utilizando el paradigma de la orientaci��n a objetos. Considero que es la m��s adecuada forma de modularizar el programa para poder utilizar diferentes modelos de una misma carena y as�� comparar los resultados de la evaluaci��n del balance param��trico entre s��. En una etapa posterior se podr��an comparar los resultados con otros obtenidos emp��ricamente. Hablo de una nueva metodolog��a porque pretendo indicar c��mo se ha de construir una aplicaci��n de software que sea usable y sobre la que se pueda seguir desarrollando. Esto justifica la selecci��n del lenguaje de programaci��n C++. Se seleccionar�� un n��cleo geom��trico de software que permita acoplar de forma vers��til los distintos componentes de software que van a construir el programa. Este trabajo pretende aplicar el desarrollo de software a un aspecto concreto del ��rea de conocimiento de la hidrodin��mica. No se pretende aportar nuevos algoritmos para resolver problemas de hidrodin��mica, sino dise��ar un conjunto de objetos de software que implementen soluciones existentes a conocidas soluciones num��ricas a dichos problemas. Se trata fundamentalmente de un trabajo de software, m��s que de hidrodin��mica. Lo que aporta de novedad es una nueva forma de realizar un programa aplicado a los c��lculos hidrodin��micos relativos a la determinaci��n del balance param��trico, que pueda crecer e incorporar cualquier novedad que pueda surgir m��s adelante. Esto ser�� posible por la programaci��n modular utilizada y los objetos que representan cada uno de los elementos que intervienen en la determinaci��n del balance param��trico. La elecci��n de aplicar la metodolog��a a la predicci��n del balance param��trico se debe a que este concepto es uno de los elementos que intervienen en la evaluaci��n de criterios de estabilidad de segunda generaci��n que estan en estudio para su futura aplicaci��n en el ��mbito de la construcci��n naval. Es por tanto un estudio que despierta inter��s por su pr��xima utilidad. ABSTRACT The aim of this thesis is to study how to develop a computer application implementing numerical algorithms to assess hydrodynamic features of geometrical models of vessels. It is therefore to propose a methodology for software development applied to an hydrodynamic problem, in order to evaluate different study alternatives by varying different parameters related to the problem and to be capable of providing results for analysis. As a concrete application of the program it has been chosen to implement the algorithms necessary for evaluating the appearance of parametric rolling in a vessel. In the analysis of this problem it is considered of interest the geometrical representation of the hull of the ship and other elements which have decisive influence in this phenomena, such as the sea situation and the loading condition. Ideally, the application would determine the roll angle that occurs when a ship is on waves of different characteristics. It aims to prepare a program by using the paradigm of object oriented programming. I think it is the best methodology to modularize the program. My intention is to show how face the global process of developing an application from the initial specification until the final release of the program. The process will keep in mind the spefici objetives of usability and the possibility of growing in the scope of the software. This work intends to apply software development to a particular aspect the area of knowledge of hydrodynamics. It is not intended to provide new algorithms for solving problems of hydrodynamics, but designing a set of software objects that implement existing solutions to these problems. This is essentially a job software rather than hydrodynamic. The novelty of this thesis stands in this work focuses in describing how to apply the whole proccess of software engineering to hydrodinamics problems. The choice of the prediction of parametric balance as the main objetive to be applied to is because this concept is one of the elements involved in the evaluation of the intact stability criteria of second generation. Therefore, I consider this study as relevant usefull for the future application in the field of shipbuilding.

Tailoring the Scrum Development Process to Address Agile Product Line Engineering

Software Product Line Engineering (SPLE) is becoming widely used due to the improvement it means when developing software products of the same family. However, SPLE demands long-term investment on a product-line platform that might not be profitable due to rapid changing business settings. Since Agile Software Development (ASD) approaches are being successfully applied in volatile markets, several companies have suggested the idea of integrating SPLE and ASD when a family product has to be developed. Agile Product Line Engineering (APLE) advocates the integration of SPLE and ASD to address their lacks when they are individually applied to software development. A previous literature re-view of experiences and practices on APLE revealed important challenges about how to fully put APLE into practice. Our contribution address several of these challenges by tailoring the agile method Scrum by means of three concepts that we have defined: plastic partial components, working PL-architectures, and reactive reuse.

T��cnicas de procesado digital de se��al aplicadas a aceler��metros

En este proyecto se estudian y analizan las diferentes t��cnicas de procesado digital de se��al aplicadas a aceler��metros. Se hace uso de una tarjeta de prototipado, basada en DSP, para realizar las diferentes pruebas. El proyecto se basa, principalmente, en realizar filtrado digital en se��ales provenientes de un aceler��metro en concreto, el 1201F, cuyo campo de aplicaci��n es b��sicamente la automoci��n. Una vez estudiadas la teor��a de procesado y las caracter��sticas de los filtros, dise��amos una aplicaci��n bas��ndonos sobre todo en el entorno en el que se desarrollar��a una aplicaci��n de este tipo. A lo largo del dise��o, se explican las diferentes fases: dise��o por ordenador (Matlab), dise��o de los filtros en el DSP (C), pruebas sobre el DSP sin el aceler��metro, calibraci��n del aceler��metro, pruebas finales sobre el aceler��metro... Las herramientas utilizadas son: la plataforma Kit de evaluaci��n 21-161N de Analog Devices (equipado con el entorno de desarrollo Visual DSP 4.5++), el aceler��metro 1201F, el sistema de calibraci��n de aceler��metros CS-18-LF de Spektra y los programas software MATLAB 7.5 y CoolEditPRO 2.0. Se realizan ��nicamente filtros IIR de 2�� orden, de todos los tipos (Butterworth, Chebyshev I y II y El��pticos). Realizamos filtros de banda estrecha, paso-banda y banda eliminada, de varios tipos, dentro del fondo de escala que permite el aceler��metro. Una vez realizadas todas las pruebas, tanto simulaciones como f��sicas, se seleccionan los filtros que presentan un mejor funcionamiento y se analizan para obtener conclusiones. Como se dispone de un entorno adecuado para ello, se combinan los filtros entre s�� de varias maneras, para obtener filtros de mayor orden (estructura paralelo). De esta forma, a partir de filtros paso-banda, podemos obtener otras configuraciones que nos dar��n mayor flexibilidad. El objetivo de este proyecto no se basa s��lo en obtener buenos resultados en el filtrado, sino tambi��n de aprovechar las facilidades del entorno y las herramientas de las que disponemos para realizar el dise��o m��s eficiente posible. In this project, we study and analize digital signal processing in order to design an accelerometer-based application. We use a hardware card of evaluation, based on DSP, to make different tests. This project is based in design digital filters for an automotion application. The accelerometer type is 1201F. First, we study digital processing theory and main parameters of real filters, to make a design based on the application environment. Along the application, we comment all the different steps: computer design (Matlab), filter design on the DSP (C language), simulation test on the DSP without the accelerometer, accelerometer calibration, final tests on the accelerometer... Hardware and software tools used are: Kit of Evaluation 21-161-N, based on DSP, of Analog Devices (equiped with software development tool Visual DSP 4.5++), 1201-F accelerometer, CS-18-LF calibration system of SPEKTRA and software tools MATLAB 7.5 and CoolEditPRO 2.0. We only perform 2nd orden IIR filters, all-type : Butterworth, Chebyshev I and II and Ellyptics. We perform bandpass and stopband filters, with very narrow band, taking advantage of the accelerometer's full scale. Once all the evidence, both simulations and physical, are finished, filters having better performance and analyzed and selected to draw conclusions. As there is a suitable environment for it, the filters are combined together in different ways to obtain higher order filters (parallel structure). Thus, from band-pass filters, we can obtain many configurations that will give us greater flexibility. The purpose of this project is not only based on good results in filtering, but also to exploit the facilities of the environment and the available tools to make the most efficient design possible.

An architectural model for software testing lesson learned systems

Software testing is a key aspect of software reliability and quality assurance in a context where software development constantly has to overcome mammoth challenges in a continuously changing environment. One of the characteristics of software testing is that it has a large intellectual capital component and can thus benefit from the use of the experience gained from past projects. Software testing can, then, potentially benefit from solutions provided by the knowledge management discipline. There are in fact a number of proposals concerning effective knowledge management related to several software engineering processes. Objective: We defend the use of a lesson learned system for software testing. The reason is that such a system is an effective knowledge management resource enabling testers and managers to take advantage of the experience locked away in the brains of the testers. To do this, the experience has to be gathered, disseminated and reused. Method: After analyzing the proposals for managing software testing experience, significant weaknesses have been detected in the current systems of this type. The architectural model proposed here for lesson learned systems is designed to try to avoid these weaknesses. This model (i) defines the structure of the software testing lessons learned; (ii) sets up procedures for lesson learned management; and (iii) supports the design of software tools to manage the lessons learned. Results: A different approach, based on the management of the lessons learned that software testing engineers gather from everyday experience, with two basic goals: usefulness and applicability. Conclusion: The architectural model proposed here lays the groundwork to overcome the obstacles to sharing and reusing experience gained in the software testing and test management. As such, it provides guidance for developing software testing lesson learned systems.

Configuration management and product lines to enhance the replication process in software engineering

This research is concerned with the experimental software engineering area, specifically experiment replication. Replication has traditionally been viewed as a complex task in software engineering. This is possibly due to the present immaturity of the experimental paradigm applied to software development. Researchers usually use replication packages to replicate an experiment. However, replication packages are not the solution to all the information management problems that crop up when successive replications of an experiment accumulate. This research borrows ideas from the software configuration management and software product line paradigms to support the replication process. We believe that configuration management can help to manage and administer information from one replication to another: hypotheses, designs, data analysis, etc. The software product line paradigm can help to organize and manage any changes introduced into the experiment by each replication. We expect the union of the two paradigms in replication to improve the planning, design and execution of further replications and their alignment with existing replications. Additionally, this research work will contribute a web support environment for archiving information related to different experiment replications. Additionally, it will provide flexible enough information management support for running replications with different numbers and types of changes. Finally, it will afford massive storage of data from different replications. Experimenters working collaboratively on the same experiment must all have access to the different experiments.

Using configuration management and product line software paradigms to support the experimentation process in software engineering.

There is no empirical evidence whatsoever to support most of the beliefs on which software construction is based. We do not yet know the adequacy, limits, qualities, costs and risks of the technologies used to develop software. Experimentation helps to check and convert beliefs and opinions into facts. This research is concerned with the replication area. Replication is a key component for gathering empirical evidence on software development that can be used in industry to build better software more efficiently. Replication has not been an easy thing to do in software engineering (SE) because the experimental paradigm applied to software development is still immature. Nowadays, a replication is executed mostly using a traditional replication package. But traditional replication packages do not appear, for some reason, to have been as effective as expected for transferring information among researchers in SE experimentation. The trouble spot appears to be the replication setup, caused by version management problems with materials, instruments, documents, etc. This has proved to be an obstacle to obtaining enough details about the experiment to be able to reproduce it as exactly as possible. We address the problem of information exchange among experimenters by developing a schema to characterize replications. We will adapt configuration management and product line ideas to support the experimentation process. This will enable researchers to make systematic decisions based on explicit knowledge rather than assumptions about replications. This research will output a replication support web environment. This environment will not only archive but also manage experimental materials flexibly enough to allow both similar and differentiated replications with massive experimental data storage. The platform should be accessible to several research groups working together on the same families of experiments.

A component library to improve the reusability in the development of converged services

The evolution of communications networks to Next Generation Networks (NGN) has encouraged the development of new services. Nowadays, several technologies are being integrated into telecommunications services in order to provide new functionalities, resulting in what are known as converged services. The objective is to adapt the behavior of the services to the necessities of different users, generating customized services. Some of the main technologies involved in their development are those related to the Web. But due to this type of services implies the combination of different technologies, their development is a very complex process that has to be improved to reduce the time and cost required, with the aim of promoting the success of such services. This paper proposes to apply software reuse through the utilization of a component library and presents one focused on ECharts for SIP Servlets (E4SS). It is a framework, based on the SIP Servlet specification, which uses finite state machines for the definition of converged communications services. Also, to promote the use of the library, a methodology is proposed in order to facilitate the integration between the library operations and the software development cycle.

Including accessibility in higher education curricula for ICT

This paper describes the successful experience carried out by professors of the CETTICO research group of the Technical University of Madrid to incorporate accessibility in the curricula of higher education in ICT in Spain. The paper covers the legal requirements to include accessibility in curricula in Spain, the courses and modules that we have been teaching through the years and the teaching techniques and tools that we have been using.

What do we know about successful software project factors

This dissertation discusses how different practitioners define project success and success factors for software projects and products. The motivation for this work is to identify the way software practitioners��� value and define project success. This can have implications for both practitioner motivation and software development productivity. Accordingly, in this work, we are interested in the various perceptions of the term ���success��� for different software practitioners and researchers. To get this information we performed a systematic mapping of the recent year���s software development literature trying to identify stakeholders��� perceptions about the success of a project and also possible differences among the views of the various stakeholders of a project. Some common terms related to project success (success project; software project success factors) were considered in formulating the search strings. The results were limited to twenty-two selected peer-reviewed conferences, papers/journal articles, published between 2003 and 2012.

Realizaci��n de un procedimiento para la medida del coeficiente de absorci��n sonora normal

El objetivo de este trabajo es la elaboraci��n de un procedimiento para la medida del coeficiente de absorci��n sonora normal en un tubo de impedancia. Para ello se han estudiado los fundamentos b��sicos de la ecuaci��n de ondas y sus soluciones. Se han considerado las soluciones pertinentes que describen el comportamiento de una onda sonora dentro de un tubo r��gido. Se ha considerado tambi��n la teor��a b��sica de funciones de transferencia. Estas teor��as son claves a la hora de poder desarrollar el procedimiento de medida, ya que el coeficiente de absorci��n ac��stica se obtendr�� con la ayuda de un tubo de impedancias que mide las funciones de transferencia entre dos posiciones de micr��fonos incorporados en una de las caras del tubo. La utilizaci��n de esta t��cnica tiene como principal ventaja, la necesidad de poco espacio en un laboratorio y el empleo de muestras peque��as de material. La implementaci��n de los visto te��ricamente a su aplicaci��n pr��ctica se ha hecho a trav��s de un procedimiento de medida que sigue la Norma UNE-EN ISO 10534-2 (2002) ���Determinaci��n del coeficiente de absorci��n sonoro y la impedancia en tubos de impedancia Parte 2: m��todo funci��n de transferencia���. El valor del coeficiente de absorci��n se puede obtener a trav��s de una instrumentaci��n espec��fica y un programa computador. Para poder validar los c��lculos que realiza el programa utilizado, se ha realizado una bater��a de medidas del coeficiente de absorci��n a diferentes tipos de materiales ac��sticos, y los c��lculos se han hecho por la v��a del programa y por la v��a de una hoja de c��lculo. Como parte del procedimiento de medida se ha calculado la incertidumbre en las medidas. En definitiva se pretende contribuir con este trabajo a establecer un procedimiento de medida del comportamiento ac��stico de diversos materiales. SUMMARY. The aim of this work is the development of a procedure for measuring the sound absorption coefficient normal of an impedance tube. To this end we have studied the basics of the wave equation and its solutions. We have considered the relevant solutions that describe the behavior of a sound wave in a rigid tube. It has also considered the basic theory of transfer functions. These theories are key when we want to develop the measurement method, since the absorption coefficient is obtained with the aid of an impedance tube measuring transfer functions between two positions of microphones incorporated into one side of the tube. The use of this technique has the main advantage, the need of little space on a laboratory and use of small samples of material. The implementation of theoretically seen to his practical application has been made through a measurement procedure following the UNE-EN ISO 10534-2 (2002) "Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 2 : transfer function method ". The value of the absorption coefficient can be obtained through a specific instrumentation and computer software. In order to validate the calculations performed by the program used, there has been realized a series of measures of the absorption coefficient at different types of acoustical materials, and calculations were made by means of the program and by means of a spreadsheet. As part of the measurement procedure has been estimated uncertainty in the measurements. Ultimately it���s tried to contribute with this work to establish a procedure measuring the acoustic behavior of various materials.

Metamodelo para la mejora del proceso de gesti��n de requisitos

El vertiginoso avance de la inform��tica y las telecomunicaciones en las ��ltimas d��cadas ha incidido invariablemente en la producci��n y la prestaci��n de servicios, en la educaci��n, en la industria, en la medicina, en las comunicaciones e inclusive en las relaciones interpersonales. No obstante estos avances, y a pesar de la creciente aportaci��n del software al mundo actual, durante su desarrollo continuamente se incurre en el mismo tipo de problemas que provocan un retraso sistem��tico en los plazos de entrega, se exceda en presupuesto, se entregue con una alta tasa de errores y su utilidad sea inferior a la esperada. En gran medida, esta problem��tica es atribuible a defectos en los procesos utilizados para recoger, documentar, acordar y modificar los requisitos del sistema. Los requisitos son los cimientos sobre los cu��les se construye un producto software, y sin embargo, la incapacidad de gestionar sus cambios es una de las principales causas por las que un producto software se entrega fuera de tiempo, se exceda en coste y no cumpla con la calidad esperada por el cliente. El presente trabajo de investigaci��n ha identificado la necesidad de contar con metodolog��as que ayuden a desplegar un proceso de Gesti��n de Requisitos en peque��os grupos y entornos de trabajo o en peque��as y medianas empresas. Para efectos de esta tesis llamaremos Small-Settings a este tipo de organizaciones. El objetivo de este trabajo de tesis doctoral es desarrollar un metamodelo que permita, por un lado, la implementaci��n y despliegue del proceso de Gesti��n de Requisitos de forma natural y a bajo coste y, por otro lado, el desarrollo de mecanismos para la mejora continua del mismo. Este metamodelo esta soportado por el desarrollo herramientas que permiten mantener una biblioteca de activos de proceso para la Gesti��n de Requisitos y a su vez contar con plantillas para implementar el proceso partiendo del uso de activos previamente definidos. El metamodelo contempla el desarrollo de pr��cticas y actividades para guiar, paso a paso, la implementaci��n del proceso de Gesti��n de Requisitos para una Small-Setting utilizando un modelo de procesos como referencia y una biblioteca de activos de proceso como principal herramienta de apoyo. El mantener los activos de proceso bien organizados, indexados, y f��cilmente asequibles, facilita la introducci��n de las mejores pr��cticas al interior de una organizaci��n. ABSTRACT The fast growth of computer science and telecommunication in recent decades has invariably affected the provision of products and services in education, industry, healthcare, communications and also interpersonal relationships. In spite of such progress and the active role of the software in the world, its development and production continually incurs in the same type of problems that cause systematic delivery delays, over budget, a high error rate and consequently its use is lower than expected. These problems are largely attributed to defects in the processes used to identify, document, organize, and track all system's requirements. It is generally accepted that requirements are the foundation upon which the software process is built, however, the inability to manage changes in requirements is one of the principal factors that contribute to delays on the software development process, which in turn, may cause customer dissatisfaction. The aim of the present research work has identified the need for appropriate methodologies to help on the requirement management process for those organizations that are categorised as small and medium size enterprises, small groups within large companies, or small projects. For the purposes of this work, these organizations are named Small-Settings. The main goal of this research work is to develop a metamodel to manage the requirement process using a Process Asset Library (PAL) and to provide predefined tools and actives to help on the implementation process. The metamodel includes the development of practices and activities to guide step by step the deployment of the requirement management process in Small-Settings. Keeping assets organized, indexed, and readily available are a main factor to the success of the organization process improvement effort and facilitate the introduction of best practices within the organization. The Process Asset Library (PAL) will become a repository of information used to keep and make available all process assets that are useful to those who are defining, implementing, and managing processes in the organization.

Interfaz gr��fica y fase de pruebas de software de v��deo forense (Sistema de codificaci��n DV)

El presente proyecto fin de carrera, realizado por el ingeniero t��cnico en telecomunicaciones Pedro M. Matamala Lucas, es la fase final de desarrollo de un proyecto de mayor magnitud correspondiente al software de v��deo forense SAVID. El prop��sito del proyecto en su totalidad es la creaci��n de una herramienta inform��tica capacitada para realizar el an��lisis de ficheros de v��deo, codificados y comprimidos por el sistema DV ���Digital Video-. El objetivo del an��lisis, es aportar informaci��n acerca de si la cinta magn��tica presenta indicios de haber sido manipulada con una edici��n posterior a su grabaci��n original, adem��s, de mostrar al usuario otros datos de inter��s como las especificaciones t��cnicas de la se��al de v��deo y audio. Por lo tanto, se facilitar�� al usuario, analista de v��deo forense, informaci��n que le ayude a valorar la originalidad del contenido del soporte que es sujeto del an��lisis. El objetivo espec��fico de esta fase final, es la creaci��n de la interfaz de usuario del software, que informa tanto del c��digo binario de los sectores significativos, como de su interpretaci��n tras el an��lisis. Tambi��n permitir�� al usuario el reporte de los resultados, adem��s de otras funcionalidades que le permitan la navegaci��n por los sectores del c��digo que han sido modificados como efecto colateral de la edici��n de la cinta magn��tica original. Otro objetivo importante del proyecto ha sido la investigaci��n de metodolog��as y t��cnicas de desarrollo de software para su posterior implementaci��n, buscando con esto, una mayor eficiencia en la gesti��n del tiempo y una mayor calidad de software con el fin de garantizar su evoluci��n y sostenibilidad en el futuro. Se ha hecho hincapi�� en las metodolog��as ��giles que han ido ganando relevancia en el sector de las tecnolog��as de la informaci��n en las ��ltimas d��cadas, sustituyendo a metodolog��as cl��sicas como el desarrollo en cascada. Su flexibilidad durante el ciclo de vida del software, permite obtener mejores resultados cuando las especificaciones no est��n del todo definidas, ajust��ndose de este modo a las condiciones del proyecto. Resumiendo las especificaciones t��cnicas del software, C++ es el lenguaje de programaci��n orientado a objetos con el que se ha desarrollado, utiliz��ndose la tecnolog��a MFC -Microsoft Foundation Classes- para la implementaci��n. Es un proyecto MFC de tipo cuadro de dialogo,creado, compilado y publicado, con la herramienta de desarrollo integrado Microsoft Visual Studio 2010. La arquitectura con la que se ha estructurado es la arquet��pica de tres capas, compuesta por la interfaz de usuario, capa de negocio y capa de acceso a datos. Se ha visto necesario configurar el proyecto con compatibilidad con CLR ���Common Languages Runtime- para poder implementar la funcionalidad de creaci��n de reportes. Acompa��ando a la aplicaci��n inform��tica, se presenta la memoria del proyecto y sus anexos correspondientes a los documentos EDRF ���Especificaciones Detalladas de Requisitos funcionales-, EIU ���Especificaciones de Interfaz de Usuario , DT -Dise��o T��cnico- y Gu��a de Usuario. SUMMARY. This dissertation, carried out by the telecommunications engineer Pedro M. Matamala Lucas, is in its final stage and is part of a larger project for the software of forensic video called SAVID. The purpose of the entire project is the creation of a software tool capable of analyzing video files that are coded and compressed by the DV -Digital Video- System. The objective of the analysis is to provide information on whether the magnetic tape shows signs of having been tampered with after the editing of the original recording, and also to show the user other relevant data and technical specifications of the video signal and audio. Therefore the user, forensic video analyst, will have information to help assess the originality of the content of the media that is subject to analysis. The specific objective of this final phase is the creation of the user interface of the software that provides information about the binary code of the significant sectors and also its interpretation after analysis. It will also allow the user to report the results, and other features that will allow browsing through the sections of the code that have been modified as a secondary effect of the original magnetic tape being tampered. Another important objective of the project is the investigation of methodologies and software development techniques to be used in deployment, with the aim of greater efficiency in time management and enhanced software quality in order to ensure its development and maintenance in the future. Agile methodologies, which have become important in the field of information technology in recent decades, have been used during the execution of the project, replacing classical methodologies such as Waterfall Development. The flexibility, as the result of using by agile methodologies, during the software life cycle, produces better results when the specifications are not fully defined, thus conforming to the initial conditions of the project. Summarizing the software technical specifications, C + + the programming language ��� which is object oriented and has been developed using technology MFC- Microsoft Foundation Classes for implementation. It is a project type dialog box, created, compiled and released with the integrated development tool Microsoft Visual Studio 2010. The architecture is structured in three layers: the user interface, business layer and data access layer. It has been necessary to configure the project with the support CLR -Common Languages Runtime ��� in order to implement the reporting functionality. The software application is submitted with the project report and its annexes to the following documents: Functional Requirements Specifications - Detailed User Interface Specifications, Technical Design and User Guide.