Soporte de sistema operativo para ahorro de energía en plataformas móviles con procesadores multicore asimétricos

Los procesadores multicore asimétricos con repertorio común de instrucciones (AMPsAsymmetric Multicore Processors) han sido propuestos recientemente como alternativa de bajo consumo a los procesadores multicore simétricos convencionales. Los AMPs combinan, en un mismo chip, cores rápidos de alto rendimiento, con cores más lentos y sencillos de consumo reducido. Uno de los ejemplos más destacados de procesador multicore asimétrico es el procesador big.LITTLE de ARM, que incorporan algunos modelos de teléfonos móviles y tablets disponibles en la actualidad. Trabajos previos han demostrado que para explotar los beneficios potenciales de los procesadores multicore asimétricos, el sistema operativo debe tener en cuenta el beneficio relativo (speedup) que cada aplicación experimenta al ejecutar en un core rápido frente a un core lento. Actualmente, los planificadores por defecto de los sistemas operativos de propósito general no tienen en cuenta la diversidad de speedups entre aplicaciones que puede estar presente en una carga de trabajo multiprogramada. En consecuencia, la asignación de aplicaciones a cores que hacen estos planificadores no extrae el máximo rendimiento por vatio de la plataforma. Recientemente se han realizado extensiones en el kernel Linux para ofrecer un mejor soporte de planificación en multicore asimétricos. Sin embargo, estas extensiones del planificador, utilizadas fundamentalmente en dispositivos móviles con el sistema operativo Android, tampoco tienen en cuenta la diversidad de speedups en las aplicaciones de la carga de trabajo. Por lo tanto estas extensiones no constituyen una aproximación robusta desde el punto de vista de la eficiencia energética. En este proyecto se lleva a cabo la evaluación exhaustiva de distintos algoritmos de planificación para multicore asimétricos sobre una plataforma provista de un procesador ARM big.LITTLE. El principal objetivo del estudio es cuantificar el grado de eficiencia energética y el rendimiento global proporcionado por implementaciones de estos algoritmos en el kernel Linux sobre hardware multicore asimétrico real.

Optimización de la factorización de matrices no negativas en Bioinformática

En los últimos años se ha incrementado el interés de la comunidad científica en la Factorización de matrices no negativas (Non-negative Matrix Factorization, NMF). Este método permite transformar un conjunto de datos de grandes dimensiones en una pequeña colección de elementos que poseen semántica propia en el contexto del análisis. En el caso de Bioinformática, NMF suele emplearse como base de algunos métodos de agrupamiento de datos, que emplean un modelo estadístico para determinar el número de clases más favorable. Este modelo requiere de una gran cantidad de ejecuciones de NMF con distintos parámetros de entrada, lo que representa una enorme carga de trabajo a nivel computacional. La mayoría de las implementaciones de NMF han ido quedando obsoletas ante el constante crecimiento de los datos que la comunidad científica busca analizar, bien sea porque los tiempos de cómputo llegan a alargarse hasta convertirse en inviables, o porque el tamaño de esos datos desborda los recursos del sistema. Por ello, esta tesis doctoral se centra en la optimización y paralelización de la factorización NMF, pero no solo a nivel teórico, sino con el objetivo de proporcionarle a la comunidad científica una nueva herramienta para el análisis de datos de origen biológico. NMF expone un alto grado de paralelismo a nivel de datos, de granularidad variable; mientras que los métodos de agrupamiento mencionados anteriormente presentan un paralelismo a nivel de cómputo, ya que las diversas instancias de NMF que se ejecutan son independientes. Por tanto, desde un punto de vista global, se plantea un modelo de optimización por capas donde se emplean diferentes tecnologías de alto rendimiento...

Revisión sistemática y metanálisis del rendimiento diagnóstico de los hallazgos ecográficos componentes del sonograma genético realizado en el segundo trimestre de gestación para la detección de Síndrome de Down

El impacto que tienen los defectos congénitos sobre la salud de las personas afectadas, sus familias y sobre la sociedad en su conjunto es muy considerable. En España se estima que existe una prevalencia de anomalías cromosómicas hasta 2010 de 1,49% de los recién nacidos vivos. El Síndrome de Down (SD) es la tercera causa de defecto congénito y la primera de cromosomopatía, con una prevalencia de 23 por cada 10000 nacidos vivos. La importante morbilidad asociada en los individuos con síndrome de Down se acompaña de un alto coste económico, estimándose en 329750,63 euros por cada nuevo caso, constituyendo un cargo a lo largo de la vida de 1316 millones de euros. Por todo ello, la detección de esta alteración es la indicación más frecuente de diagnóstico prenatal invasivo. Las pruebas invasivas, como amniocentesis, biopsia de vellosidades coriales y cordocentesis, se asocian con un aumento del 1% del riesgo de aborto y, por tanto, sólo se realizan cuando se considera que hay una probabilidad elevada de que el feto tenga un defecto cromosómico, siendo por tanto fundamental una buena selección del grupo de gestantes de alto riesgo...

Efecto de la integración de hipermedias educativos con base en los estilos de aprendizaje, en el rendimiento académico de los estudiantes de un curso de modalidad mixta de informática para la comunicación

En el siglo XXI, cada institución educativa tiene que empezar por aceptar la necesidad de transformarse en una organización competitiva; y debe adaptar los procesos educativos para facilitar el aprendizaje tanto personal como colectivo. Los sistemas de enseñanza deben atender a los cambios sociales, económicos y tecnológicos. En la actualidad, los cambios que afectan a las instituciones educativas configuran un nuevo contexto, ya que la presencia de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC) en la sociedad, la necesidad de formar profesionales competentes para tiempos de cambio, la continua actualización de estos profesionales, demanda nuevas metodologías de aprendizaje-enseñanza y requiere, también, nuevos modelos adecuados a ellas. Fernández Tilve y Sanjuán Roca (2014) aseguran que “estamos avanzando, con cierta vertiginosidad, hacia modelos de aprendizaje alternativos, transformando las prácticas de formación y la estructuras paradigmáticas de los campos del saber. No podemos seguir manteniendo tan sólo estructuras de formación de corte presencial basadas en la mera transmisión de la información”. Las instituciones universitarias están buscando formas de proporcionar al estudiante oportunidades de aprendizaje de calidad, a menor costo. Sin embargo, las iniciativas de las universidades en el uso de la tecnología en la educación no dejan de ser experiencias descentralizadas, porque estas no han logrado que el profesorado cambie la forma de enseñar. A pesar de ello, reconocen que hay una revolución en las tecnologías, sin embargo, el por ciento del profesorado que sigue utilizando el modelo tradicional es muy alto. Uno de los retos mayores que traen las nuevas tecnologías es la formación de los docentes en el uso y la aplicación de estas dentro del entorno educativo, de tal manera que puedan enseñar y preparar para el futuro a todos los que han nacido en la era digital. Las NTIC abren un nuevo reto para los conocimientos y las destrezas del profesorado, así como la del estudiante...