Implementación sobre FPGA de un algoritmo de compresión de imágenes hiperespectrales bajo el estándar CCSDS 123.0-B-1

A lo largo de la historia, nuestro planeta ha atravesado numerosas y diferentes etapas. Sin embargo, desde finales del cretácico no se vivía un cambio tan rápido como el actual. Y a la cabeza del cambio, nosotros, el ser humano. De igual manera que somos la causa, debemos ser también la solución, y el análisis a gran escala de la tierra está siendo un punto de interés para la comunidad científica en los últimos años. Prueba de ello es que, cada vez con más frecuencia, se lanzan gran cantidad de satélites cuya finalidad es el análisis, mediante fotografías, de la superficie terrestre. Una de las técnicas más versátiles para este análisis es la toma de imágenes hiperespectrales, donde no solo se captura el espectro visible, sino numerosas longitudes de onda. Suponen, eso sí un reto tecnológico, pues los sensores consumen más energía y las imágenes más memoria, ambos recursos escasos en el espacio. Dado que el análisis se hace en tierra firme, es importante una transmisión de datos eficaz y rápida. Por ello creemos que la compresión en tiempo real mediante FPGAs es la solución idónea, combinando un bajo consumo con una alta tasa de compresión, posibilitando el análisis ininterrumpido del astro en el que vivimos. En este trabajo de fin de grado se ha realizado una implementación sobre FPGA, utilizando VHDL, del estándar CCSDS 123. Este está diseñado para la compresión sin pérdida de imágenes hiperespectrales, y permite una amplia gama de configuraciones para adaptarse de manera óptima a cualquier tipo de imagen. Se ha comprobado exitosamente la validez de la implementación comparando los resultados obtenidos con otras implementaciones (software) existentes. Las principales ventajas que presentamos aquí es que se posibilita la compresión en tiempo real, obteniendo además un rendimiento energético muy prometedor. Estos resultados mejoran notablemente los de una implementación software del algoritmo, y permitirán la compresión de las imágenes a bordo de los satélites que las toman.

Marketing computacional: diseño automático de productos

El objetivo de este proyecto es desarrollar una aplicación multiplataforma que, dadas las preferencias de los clientes por las posibles características que se pueden dar a un producto, y dados los productos que vende la competencia, decida las características del producto a vender para que éste obtenga el mayor número de clientes, bien de manera inmediata, o bien a largo plazo. La solución óptima de este tipo de problemas es intratable, ya que no se pueden resolver en tiempo polinómico, por lo que nosotros utilizamos soluciones heurísticas, concretamente: algoritmos genéticos, algoritmos minimax, algoritmos de aprendizaje automático y algoritmos de interpolación. Además, realizamos un caso de estudio con datos reales obtenidos a través de una serie de encuestas utilizando una plataforma web, concretamente de la empresa Feebbo, que nos permitió obtener resultados sobre las preferencias de más de 500 encuestados. Las preguntas de las encuestas se centraron en un tipo de producto en particular, en nuestro caso teléfonos móviles.

Un modelo computacional para representar videojuegos multijugador de detectives e implementar el comportamiento de participantes automáticos

En la actualidad, los videojuegos no llegan a alcanzar el nivel de realismo esperado debido, entre otros factores, al trato que se hace del conocimiento de sus personajes. En muchas ocasiones estos personajes no son capaces de actualizar su conocimiento acerca de lo ocurrido convenientemente, dando lugar a situaciones extrañas. Este trabajo aborda el problema de la gestión de conocimiento, el razonamiento y la comunicación entre personajes de videojuego controlados por computador, algo que la industria del entretenimiento interactivo está muy interesada en conseguir para aumentar la jugabilidad y la credibilidad de sus obras. Para explorar las posibilidades de construir personajes con una inteligencia artificial capaz de extraer conocimiento sobre lo que perciben en su entorno, y propagarlo a otros de manera realista, imperfecta o incluso malintencionada, se propone un escenario ficticio propio de un videojuegos multijugador de detectives, donde además de participantes humanos, vamos a explorar la posibilidad de implementar participantes automáticos. El escenario, de temática fantástica y humor, consiste básicamente en un laberinto de un laboratorio donde un grupo de ratones pueden moverse y realizar acciones por la noche. A la mañana siguiente el científico del laboratorio inspeccionará el estado del laberinto e intentará averiguar ratones han causado desperfectos para castigarlos. En este trabajo explicamos el proceso llevado a cabo para modelar este juego y representar computacionalmente el conocimiento y los pasos de razonamiento que deben dar los participantes para jugar de forma plausible al mismo. Con este modelo sentamos las bases de un armazón que permita explorar diferentes estrategias de resolución de problemas ante toda una familia de escenarios posibles donde hay personajes que intercambian información tratando de maximizar su puntuación en el juego. Finalmente se ofrece una solución al problema con ratones que son conscientes de las acciones que pueden acarrear consecuencias que han realizado y por lo tanto mienten en sus declaraciones para evitar ser castigados. Los ratones inocentes pretenden sacar a la luz la verdad. El científico sigue un método de investigación que le lleva a dar con un ratón sospechoso.