Paralelización y mejora del proceso de conformación de haz en sistemas de apertura sintética para la generación de imagen ultrasónica en tiempo real

La ecografía es hoy en día uno de los métodos de visualización más populares para examinar el interior de cuerpos opacos. Su aplicación es especialmente significativa tanto en el campo del diagnóstico médico como en las aplicaciones de evaluación no destructiva en el ámbito industrial, donde se evalúa la integridad de un componente o una estructura. El desarrollo de sistemas ecográficos de alta calidad y con buenas prestaciones se basa en el empleo de sistemas multisensoriales conocidos como arrays que pueden estar compuestos por varias decenas de elementos. El desarrollo de estos dispositivos tiene asociada una elevada complejidad, tanto por el número de sensores y la electrónica necesaria para la adquisición paralela de señales, como por la etapa de procesamiento de los datos adquiridos que debe operar en tiempo real. Esta etapa de procesamiento de señal trabaja con un elevado flujo de datos en paralelo y desarrolla, además de la composición de imagen, otras sofisticadas técnicas de medidas sobre los datos (medida de elasticidad, flujo, etc). En este sentido, el desarrollo de nuevos sistemas de imagen con mayores prestaciones (resolución, rango dinámico, imagen 3D, etc) está fuertemente limitado por el número de canales en la apertura del array. Mientras algunos estudios se han centrado en la reducción activa de sensores (sparse arrays como ejemplo), otros se han centrado en analizar diferentes estrategias de adquisiciónn que, operando con un número reducido de canales electrónicos en paralelo, sean capaz por multiplexación emular el funcionamiento de una apertura plena. A estas últimas técnicas se las agrupa mediante el concepto de Técnicas de Apertura Sintética (SAFT). Su interés radica en que no solo son capaces de reducir los requerimientos hardware del sistema (bajo consumo, portabilidad, coste, etc) sino que además permiten dentro de cierto compromiso la mejora de la calidad de imagen respecto a los sistemas convencionales...

Generación automática de tests en DomJudge

Los jueces online están cobrando cada día más importancia, especialmente en el ámbito de la enseñanza. Su funciona-miento es simple, un juez/profesor sube un problema de programación con un enunciado y unos casos de prueba (entradas y salidas esperadas) al juez online. El alumno/concursante deberá subir el código que considera como solución al problema. Si el código del alumno devuelve las mismas salidas que las que se encuentran en los casos de prueba para las correspondientes entradas en los test-cases dada las mismas entradas, el código se considera correcto. En la Facultad de Informática de la Universidad Complutense de Madrid ha aparecido un juez virtual que cada vez está siendo más usado por los docentes como complemento a la hora de evaluar. Este juez online es DomJudge. DomJudge es un juez online desarrollado en la universidad de Utrecht con el fin de ser un juez virtual de concursos de programación. Su código es libre y se puede descargar y modificar, lo que lo hace ideal si se quiere adaptar su funcionamiento. Es bien sabido que generar casos de prueba de calidad es una tarea muy compleja. Existen diversas técnicas que ayudan a la generación automática de tests. Por ejemplo, la ejecución simbólica permite generar tests garantizando que todos los caminos de ejecución del programa son ejercitados hasta una cierta profundidad. El objetivo de este proyecto es hacer uso de estas técnicas de testing para generar casos de prueba de forma automática. Para que la autoevaluación realizada por estos jueces sea efectiva, los profesores deben proporcionar casos de prueba de calidad que son ejecutados automáticamente cuando los alumnos suben sus soluciones. Escribir estos casos de prueba resulta costoso y complejo, y es en este punto, donde el uso de jPET podría resultar muy útil. Los casos de prueba generados por jPET podrían servir como punto de partida a la hora de generar un conjunto de casos de prueba de calidad. Un aspecto muy interesante en este sentido, es que no es necesario que los programas de los alumnos uti licen el lenguaje Java. Lo único que sería necesario es que el profesor proporcione una solución escrita en Java. A partir de esta se podrían generar los casos de prueba iniciales. Si se diese el caso de que las soluciones de los alumnos viniesen escritas en Java, se podrían plantear enfoques más interesantes en los cuales los tests se forman a partir de ambas soluciones. La del alumno, para generarlos datos de entrada, y la del profesor, para chequear que las salidas para esas entradas son las correctas. Por eso hemos llevado a cabo no solo una traducción automática del xml generado por JPET en ficheros in y out. Sino una total integración con el sistema DomJudge para poder generar los casos de prueba sin intermediarios. Gracias a esta integración podemos facilitar el trabajo de los profesores a la hora de crear problemas en jueces online y conseguimos una generación automática de tests en DomJudge.

Modelización y simulación de la configuración de un campo solar para centrales termosolares de torre: influencia de la óptica del concentrador sobre la generación de energía

Las energías renovables como alternativa a las plantas de producción eléctrica tradicionales que utilizan combustibles fósiles, suponen hoy en día una solución a los problemas de dependencia energética, y emisiones de CO2 no deseadas a la atmósfera, habiéndose producido un fuerte desarrollo en la tecnología especialmente eólica y solar en la última década. Empresas como Abengoa, Acciona, Aries, ACWA, Sener, Brightsource entre otras, están apostando fuerte por la energía solar, y es concretamente dentro de la compañía Abengoa, dónde surge la propuesta de esta tesis doctoral. El estudio aquí realizado surge como resultado del trabajo desempeñado dentro del Departamento de Investigación y Desarrollo de Abengoa Solar New Technologies, y posteriormente dentro de Abengoa Research, empresa creada para concentrar el I+D de toda la compañía. El objetivo final consiste en optimizar las plantas solares termoeléctricas de torre, centrándonos en el campo de heliostatos (espejos) que lo componen y en su influencia sobre la producción eléctrica de la planta pudiendo así facilitar unas pautas de optimización del campo según el tipo de heliostato utilizado, y plantear una alternativa a la configuración de campos de heliostatos ya existente. Para ello, se estudian dos posibles escenarios, en el que se contemplan dos tipos de facetas diferentes, siendo las facetas las diferentes unidades o espejos por los que está constituido el heliostato. Un primer escenario que consiste en un campo de heliostatos con facetas esféricas, y un segundo escenario que consiste en heliostatos con facetas planas, estando dichas facetas en ambos casos canteadas esféricamente, es decir, orientadas su normales adecuadamente para que conformen una superficie “imaginaria”, lo más cercana posible a la esférica...

Generadores ScalaCheck para property-based testing de programas Spark y Spark Streaming

En los últimos años hemos sido testigos de la expansión del paradigma big data a una velocidad vertiginosa. Los cambios en este campo, nos permiten ampliar las áreas a tratar; lo que a su vez implica una mayor complejidad de los sistemas software asociados a estas tareas, como sucede en sistemas de monitorización o en el Internet de las Cosas (Internet of Things). Asimismo, la necesidad de implementar programas cada vez robustos y eficientes, es decir, que permitan el cómputo de datos a mayor velocidad y de los se obtengan información relevante, ahorrando costes y tiempo, ha propiciado la necesidad cada vez mayor de herramientas que permitan evaluar estos programas. En este contexto, el presente proyecto se centra en extender la herramienta sscheck. Sscheck permite la generación de casos de prueba basados en propiedades de programas escritos en Spark y Spark Streaming. Estos lenguajes forman parte de un mismo marco de código abierto para la computación distribuida en clúster. Dado que las pruebas basadas en propiedades generan datos aleatorios, es difícil reproducir los problemas encontrados en una cierta sesion; por ello, la extensión se centrará en cargar y guardar casos de test en disco mediante el muestreo de datos desde colecciones mayores.

Generación de narrativa basada en criterios de calidad aprendidos automáticamente

En la sociedad actual, tenemos en alta estima a aquellas personas que demuestran tener un alto grado de creatividad, ya que implica la correcta aplicación de habilidades cognitivas que comúnmente consideramos reflejo de inteligencia. Con este proyecto, intentamos arrojar algo de luz sobre la creatividad computacional, concentrándonos en el ámbito de la generación automática de historias. Veremos los diferentes paradigmas existentes para la generación automática de historias, así como los sistemas previamente implementados, que nos han servido de referencia para completar el nuestro propio. Expondremos los detalles de nuestro sistema, un primer prototipo de un generador de historias capaz de valorar sus propios resultados, de forma que pueda filtrarlos para presentar los que considera mejores, además de poder cambiar completamente el contexto y el contenido de la historia de forma sencilla. Para ello, nos hemos basado en la generación de historias basada en gramáticas formales, con filtrado basado en un modelo generado previamente mediante aprendizaje máquina. Dicho modelo es generado a partir de las valoraciones de usuarios reales a historias generadas por el sistema para, posteriormente, analizar qué elementos de esas historias son los que desencadenan dicha valoración. De esta forma, estamos estudiando qué elementos hacen que una historia sea interesante para una persona, lo cual es especialmente interesante debido a la falta de consenso en este ámbito. A la hora de narrar las historias, hemos utilizado un enfoque basado en plantillas predefinidas por simplicidad, ya que la generación de lenguaje natural queda fuera del ámbito de este proyecto. Con todo esto, hemos conseguido implementar un generador de historias básico capaz, no sólo de generar un número muy elevado de historias diferentes, si no de valorar cuáles de esas historias son interesantes.

Generación de historias centradas en el usuario con plataformas móviles

Dentro del área de la creatividad computacional, una de las aplicaciones que despiertan mayor interés actualmente es la de la generación de historias, con aplicaciones prácticas dentro del mundo empresarial (por ejemplo, en coaching). Habitualmente, esta generación no se realiza en tiempo real, debido al coste computacional que requiere el proceso de generación. En el presente proyecto se propone la construcción de un generador que funcione de manera similar al juego The Stanley Parable, donde las historias se generan, de una manera muy reducida, a medida que el jugador se mueve y explora el escenario del juego. Se propone, por tanto, la creación de un generador de historias basado en el uso de plataformas móviles, que cree en tiempo real una historia basada en los movimientos del jugador por un entorno real.

Generación de historias centradas en el usuario en entornos 3D

En la actualidad, los videojuegos han ido adquiriendo cada vez más protagonismo en el sector de la tecnología, considerándose un arte para muchos y más que un entretenimiento para otros. Ha supuesto una de las principales fuentes de ingresos en las últimos años superando incluso al cine. A día de hoy, hay muchas herramientas que permiten y facilitan su implementación. Concretamente encontramos programas software que ejercen de motores de desarrollo de videojuegos, como por ejemplo Unreal Engine o Unity3D, que brindan todo lo necesario para llevar a cabo esos juegos que tanto nos gustan. Existen innumerables géneros, como los de aventura gráfica, que cobran más importancia porque intentan darle al usuario un mayor control intentando, cada vez más, simular la realidad. Por esta razón, surge el concepto de generación de historias en tiempo real, con el fin de diferenciarse de aquellas que están predefinidas y dar al usuario la posibilidad de crear una infinidad de historias que dependerán de los movimientos y decisiones que tome a lo largo del juego. Este proyecto se centra en implementar esta idea, partiendo de un entorno gráfico que es el edificio de nuestra facultad. Sobre él desarrollaremos un sistema que permita al usuario moverse libremente por todo el edificio, generando distintas historias en función de los caminos que tome dentro de él. Existe la figura del narrador que le guiará y le aconsejará para completar los objetivos que vayan apareciendo. El usuario puede optar por hacerle caso y seguir sus indicaciones o ignorarlo.

Desarrollo de una app para la generación preventiva de alertas sanitarias

Desde hace unos años, parece que la informática ha ido invadiendo numerosos campos de la ciencia, se ha ido consolidando como parte fundamental en el desarrollo y la tecnología y ya se puede ver como motor de la economía, las comunicaciones, el comercio e incluso, la medicina. Este trabajo se centra en la aplicación de la informática en el área de las enfermedades infecciosas, intentando contribuir con una nueva idea que revolucione el mundo de las mismas dentro de la medicina, en una situación en la que el término “Smart City” cada vez es más importante. Se trata de un sistema formado por una app para Android y una web controlada y gestionada por un médico, la cual permite identificar posibles usuarios contagiados, localizar focos de contagios y gestionar de una manera óptima, el estado y los avisos de cada usuario. En esta memoria se describe el trabajo realizado, la arquitectura del sistema, las tecnologías utilizadas, el diseño de la aplicación móvil y de la página web, su implementación, las pruebas realizadas, las conclusiones a las que se ha llegado y las posibles mejoras que se podrían incluir en el proyecto en un futuro.

El diseño y la creatividad: heurística y técnicas de creatividad en la generación de ideas para el proyecto de diseño gráfico. La praxis en el aula en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid

EL DISEÑO Y LA CREATIVIDAD: Heurística y técnicas de creatividad en la generación de ideas para el proyecto de diseño gráfico. La praxis en el aula en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid. Esta investigación plantea la siguiente hipótesis: Las estrategias didácticas creativas aplicadas al proceso de enseñanza-aprendizaje en el proyecto de diseño gráfico fomentan la capacidad de aprendizaje significativo, y facilitan la integración de la creatividad como recurso activo en los procesos de diseño. Siendo sus objetivos: • Determinar la relación existente entre el diseño gráfico y la creatividad, para comprobar la influencia de la creatividad en el proyecto de diseño gráfico. • Considerar la integración de la creatividad en el desarrollo del proyecto de diseño gráfico, en las metodologías y en los procesos propios del desarrollo proyectual. • Valorar la presencia e incorporación de la creatividad en los contenidos didácticos de las enseñanzas de grado en diseño en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid. • Evaluar cómo se utiliza la creatividad en la praxis en el aula de proyectos de diseño gráfico. • Considerar la pertinencia de proponer una integración mayor de la creatividad en las actividades programadas para la enseñanza del proyecto de diseño gráfico en estudios de grado en diseño...

Generación de lenguaje natural a partir de grafos semánticos

Hoy en día la cantidad de información de la que el mundo dispone es inmensa y la gran mayoría está al alcance de un click gracias a las tecnologías de la información. Muchos de los recursos que existen en Internet están escritos a mano por personas y para personas, pero este hecho tiene muchas limitaciones, como el idioma, el contenido, las expresiones en la comunicación o la disposición de la información en el texto. Todos estos factores influyen en el lector permitiendo entender mejor o peor los conceptos, relaciones e ideas que se expresan. Un ejemplo de un recurso muy utilizado a día de hoy es Wikipedia, que cuenta con más de cinco millones de artículos en inglés y más de un millón en otros doce idiomas entre los cuales se encuentran el castellano, el francés y el alemán. Por otro lado, existen otros recursos que aportan información de otras formas más interesantes desde el punto de vista de la informática, como pueden ser ConceptNet o WordNet. Las ventajas que ofrecen este tipo de recursos son que no disponen de varios lenguajes, es decir el conocimiento está unificado en uno solo, no tienen estructura de texto y se puede automatizar más fácilmente la inserción de nueva información, lo que se traduce en un crecimiento más rápido del conocimiento. Este tipo de recursos son ideales para su uso en aplicaciones informáticas gracias a que no es necesario un proceso de extracción de información de la fuente. Sin embargo, este tipo de información no está pensada para la lectura por parte de un humano, ya que se enfrentaría a muchos datos de golpe y sin un orden lógico para la comprensión, además de carecer de la conjugación propia o traducción a un idioma concreto. Este trabajo tiene como objetivo principal partir de un recurso de información no legible ni manejable por humanos e ideado para el uso por computadoras, y dar lugar a una interpretación de esta información que permita la lectura y comprensión en lenguaje natural por personas. Podemos verlo como un trabajo que posibilita y facilita el entendimiento Máquina-Hombre. Para ello se hace uso de un sistema de generación de lenguaje natural, inteligencia artificial y de la creatividad computacional. Además, este trabajo forma parte de un proyecto mayor, del que hablaremos en la sección 2.5, en el que se generan nuevos conceptos a partir de otros. El papel que desempeña esta aplicación permite describir los nuevos conceptos generados y poder entenderlos. A la hora de abordar el problema de la generación de texto podemos encontrar varias formas de atacar la cuestión, y todas las soluciones se pueden considerar como válidas. Se implementarán sistemas de diferente complejidad y naturaleza, como generadores básicos de textos o generadores con planificación y otras soluciones comunes en este campo como el uso de plantillas y el estudio de las propiedades de los textos generados por los humanos. Por esta razón, en este trabajo se desarrollarán varios métodos y se valorarán según ciertos criterios como la claridad del texto, su organización, o si se ha hecho un buen uso de la gramática o la ortografía. Como objetivos secundarios de este proyecto podemos remarcar la generación de un servicio web que permita que esté disponible la aplicación para su uso, y aporte valor tanto al mundo de la investigación como al del conocimiento. También se valora la semejanza a los generados por humanos.

Diseño e implementación del kernel de xDEVS, versión distribuida

Para entender nuestro proyecto, debemos comprender DEVS. Dentro de los formalismos más populares de representación de sistemas de eventos discretos se encuentra DES. En la década de los 70, el matemático Bernard Zeigler propuso un formalismo general para la representación de dichos sistemas. Este formalismo denominado DEVS (Discrete EVent System Specification) es el formalismo más general para el tratamiento de DES. DEVS permite representar todos aquellos sistemas cuyo comportamiento pueda describirse mediante una secuencia de eventos discretos. Estos eventos se caracterizan por un tiempo base en el que solo un número de eventos finitos puede ocurrir. DEVS Modelado y Simulación tiene múltiples implementaciones en varios lenguajes de programación como por ejemplo en Java, C# o C++. Pero surge la necesidad de implementar una plataforma distribuida estable para proporcionar la mecánica de interoperabilidad e integrar modelos DEVS diversificados. En este proyecto, se nos dará como código base el core de xDEVS en java, aplicado de forma secuencial y paralelizada. Nuestro trabajo será implementar el core de manera distribuida de tal forma que se pueda dividir un sistema DEVS en diversas máquinas. Para esto hemos utilizado sockets de java para hacer la transmisión de datos lo más eficiente posible. En un principio deberemos especificar el número de máquinas que se conectarán al servidor. Una vez estas se hayan conectado se les enviará el trabajo específico que deberán simular. Cabe destacar que hay dos formas de dividir un sistema DEVS las cuales están implementadas en nuestro proyecto. La primera es dividirlo en módulos atómicos los cuales son subsistemas indivisibles en un sistema DEVS. Y la segunda es dividir las funciones de todos los subsistemas en grupos y repartirlos entre las máquinas. En resumen el funcionamiento de nuestro sistema distribuido será comenzar ejecutando el trabajo asignado al primer cliente, una vez finalizado actualizará la información del servidor y este mandara la orden al siguiente y así sucesivamente.

Generación de historias centradas en los personajes mediante simulaciones

La Generación automática de historias es un camino que empezó a recorrerse a principios de los años 70. El objetivo de este campo es el de dotar de una cualidad humana, la creatividad, a una inteligencia artificial con el fin de que sea capaz de reproducir esta capacidad y demostrar que es competente para narrar una historia. Si bien es cierto que es un campo sobre el que ya se ha trabajado y debatido en innumerables ocasiones, es igual de cierto que las soluciones dadas no cubren el problema en su totalidad. Intentando aportar un granito de arena a esta investigación, este proyecto trata de crear historias a través de personajes independientes e imprevisibles capaces de controlar de manera autónoma y personal sus propias decisiones con el fin de crear historias variadas dentro de un mismo entorno. Para cumplir este propósito existe un campo concreto que es la Generación de historias a través de Agentes Inteligentes. Estos Agentes representan entidades software con una inteligencia artificial avanzada que les permite percibir su entorno e interactuar con él, comunicándose con otros Agentes mientras tratan de cumplir objetivos específicos que se les presentarán a lo largo de la historia, los cuales provocarán que surjan conflictos de interés entre los distintos Agentes que se resolverán mediante simulaciones, donde se deciden los resultados de estos conflictos que al narrarse generan la historia. Para poder producir esta idea, se desarrolla una aplicación en Java que mediante un sistema de Agentes Inteligentes consigue a través de la planificación de distintos objetivos crear por medio de simulaciones un número relevante de historias variadas. Para ello, se necesitará de la plataforma JADE, que permite interactuar con los agentes, un planificador externo y un simulador capaz de realizar las susodichas simulaciones. Siguiendo este proceso, ya explorado en anteriores investigaciones de esta facultad, se propone un sistema de generación de historias variadas capaz de trabajar con un número mayor de Agentes, así como de generar personajes más profundos y un entorno con mayor complejidad. A través de este sistema se pretende que las historias se produzcan en mundos variados, con numerosos personajes capaces de actuar de manera distinta en cada simulación. Estos personajes contarán con sus propias normas así como sus rasgos y características que los definirán como únicos, serán capaces de interactuar con objetos y tendrán un sistema más variado de generación de frases para reflejarse en la narración, favoreciendo enormemente la diversidad a la hora de generar historias. A continuación, se exponen las pruebas realizadas y las soluciones obtenidas en el desarrollo de la aplicación y se explica el plan de trabajo, documentando las bases técnicas de las tecnologías usadas así como detallando en profundidad el trabajo realizado, con el objetivo de poder continuar este trabajo de investigación o aportar experiencia para futuras investigaciones relacionadas con el tema.

Acumulación originaria: explotación laboral y generación de ganancia en la minería de México

La tesis de investigación titulada: “Acumulación originaria: Explotación laboral y generación de ganancia en la minería en México” tiene como objetivo demostrar la existencia de la acumulación originaria como forma iterativa y necesaria para la generación del plusvalor en el sistema productivo capitalista, para ello se analizó el sector minero mexicano durante el periodo de 1980 a 2013. El concepto de acumulación originaria es de origen marxista y ha sido ampliamente debatido desde su presentación en el siglo XIX, hasta el presente. Sin embargo, el actual debate gira en torno a la relación entre la finalidad práctica de la acumulación ordinaria y las formas productivas que actualmente se encuentran en ejecución de forma intensiva, tales como el extractivismo de los recursos naturales –minerales-1. Es en esta perspectiva que se realiza un análisis teórico, histórico, legal y económico del escenario mexicano con la finalidad de encontrar una vinculación entre el nivel de explotación, la elevada cantidad de concesiones mineras y el incremento sustancial en la tasa de ganancia que esta actividad genera. De forma que se coincide con Marx en cuanto a su planteamiento y análisis teórico. Por otro lado, se utilizaron variables estadísticas (tales como el valor agregado, las remuneraciones a asalariados, el excedente bruto de operación, los costos intermedios, el consumo de capital fijo, entre otras) que pudieran ser útiles para cumplir con el objetivo de la tesis. En esta lógica la tasa de explotación laboral y la tasa de ganancia se vinculan a una cuestión de fondo más amplia que el análisis del proceso de acumulación originaria, pues la relación de estas tres cuestiones subyace el conjunto de la producción y explotación de un sector económico en el que confluyen cientos de miles de proletariados...