Desarrollo de arquitecturas para procesamiento de control de la mirada en sistemas de visión activa con resolución espacial variable

En esta tesis se aborda la implementación de un sistema completo de visión activa, en el que se capturan y generan imágenes de resolución espacial variable. Todo el sistema se integra en un sólo dispositivo del tipo AP SoC (All Programmable System on Chip), lo que nos permite llevar a cabo el codiseño hardware-software del mismo, implementando en la parte lógica los bloques de preprocesado intensivo, y en la parte software los algoritmos de procesado de control más complejo. El objetivo es que, trabajando con un campo visual del orden de Megapíxeles, se pueda procesar una tasa moderada de imágenes por segundo. Las imágenes multiresolución se generan a partir de sensores de resolución uniforme con una latencia nula, lo que permite tener preparada la imagen de resolución variable en el mismo instante en que se ha terminado de capturar la imagen original. Como innovación con respecto a las primeras contribuciones relacionadas con esta Tesis, se procesan imágenes con toda la información de color. Esto implica la necesidad de diseñar conversores entre espacios de color distintos, para adecuar la información al tipo de procesado que se va a realizar con ella. Estos bloques se integran sin alterar la latencia de entrega de los sucesivos fotogramas. El procesamiento de estas imágenes multirresolución genera un mapa de saliencia que permite mover la fóvea hacía la región considerada como más relevante en la escena. El contenido de la imagen se estructura en una jerarquía de niveles de abstracción. A diferencia de otras arquitecturas de este tipo, como son la pirámide regular y el polígono foveal, en las que se trabaja con imágenes de resolución uniforme en los distintos niveles de la jerarquía, la pirámide irregular foveal que se propone en esta tesis combina las ideas de trabajar con una imagen realmente multirresolución, que incluya el campo de visión completo que abarcan sensor y óptica, con el procesamiento jerárquico propio de las pirámides irregulares. Para ello en esta tesis se propone la implementación de un algoritmo de diezmado irregular que, tomando como base la imagen multirresolución, dará como resultado una estructura piramidal donde los distintos niveles no son imágenes sino grafos orientados a la resolución del problema de segmentación y estimación de saliencia. Todo el sistema se integra en torno a la arquitectura de bus AXI, que permite conectar entre si todos los cores desarrollados en la parte lógica, así como el acceso a la memoria compartida con los algoritmos implementados en la parte software. Esto es posible gracias a los bloques de acceso directo a memoria AXI-VDMA, en una propuesta de configuración que permite tanto la integración perfectamente coordinada de la transferencia de la imagen multirresolución generada a la zona de trabajo del algoritmo de segmentación como su recuperación para la posterior visualización del resultado del proceso, y todo ello con una tasa de trabajo que mejora los resultados de plataformas similares.

Relación entre el rendimiento académico en Matemáticas y variables afectivas y cognitivas en estudiantes preuniversitarios de la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo

Estudio realizado dentro del ámbito aplicado de la educación, cuyo propósito fue describir y determinar las relaciones que se establecen entre variables afectivas y cognitivas implicadas en el rendimiento académico en matemáticas. Esta investigación se realizó en la Escuela Preuniversitaria de la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo de Chiclayo – Perú. Se trabaja con una muestra de 223 estudiantes de ambos sexos (74 varones y 149 mujeres) a los cuales se les evalúo en coeficiente intelectual – a través del Test de Cattell-; pensamiento formal, mediante el Test de Longeot; estrategias de aprendizaje con la Escala ACRA y autoconcepto mediante el Test de Autoconcepto de Musito, García y Gutiérrez. Se utilizo un diseño ex–post-facto de corte descriptivo, transversal y correlacional, con técnicas descriptivas, correlacionales y de contrastes tanto paramétricas como no paramétricas, a fin de comparar las relaciones de dichas variables con los niveles de rendimiento en las diferentes variables estudiadas. Los principales resultados y conclusiones son: El 58.74% de los estudiantes de la muestra tiene dificultades para el aprendizaje de la matemática, dado que se ubicaron en los niveles bajo y deficiente de rendimiento matemático, así mismo el rendimiento académico en matemática correlaciona positiva y significativamente con el coeficiente intelectual y el pensamiento formal proposicional y combinatorio. El rendimiento matemático presenta correlación casi nula con las estrategias de aprendizaje global, mientras que con las estrategias de adquisición, codificación, recuperación y apoyo al procesamiento de la información presenta correlación positiva media. Así también el rendimiento matemático presenta correlación positiva media con el autoconcepto global, emocional y familiar, mientras que con el autoconcepto académico presenta correlación casi nula. Como conclusión general afirmamos que las variables estudiadas están en manos de la educación y son susceptibles de modificación y se sugiere incluir aspectos del desarrollo de la inteligencia, pensamiento formal, estrategias de aprendizaje y autoconcepto en el currículo de las instituciones educativas, concretamente en la asignatura de matemática.

Mejoras en los proyectos de simulación de flujo de tráfico en tiempo acelerado

Se han desarrollado cuatro mejoras en los proyectos de simulación de flujo de tráfico en tiempo acelerado. Los proyectos [1] y [2] realizan una simulación de flujo de tráfico en un CAS, Maxima, y usan Java, para realizar la GUI. Ambos usan Jacomax para realizar la comunicación Java-Maxima. La primera ha sido implementar un algoritmo Dijkstra difuso en [2] que simule (de forma más real que el algoritmo Dijkstra), el camino que sigue un vehículo entre un origen y un destino, dentro de un mapa (un grafo) que representa una zona de Málaga. Además, se ha personalizado el grafo inicial asociando uno ponderado a cada vehículo, en el cual, las aristas (las calles) tienen un peso calculado con una uniforme o una normal. Para ganar en rendimiento en [1] y [2], se ha permitido al usuario decidir cada cuantos pasos en Maxima se comunica con Java, eliminando así muchas comunicaciones que resultaban lentas. Además, se ha creado un programa con Java, el cual crea un paquete Maxima con las funciones de distribución, densidad, masa, variables aleatorias, que el usuario desee, dando la posibilidad de elegir entre las más usuales ya implementadas. Este paquete puede ser cargado en [1] y [2] permitiendo al usuario elegir la función de distribución que más se asemeje al fenómeno que se desea simular. La última ha sido conseguir que funcionen los proyectos [1] y [2] en una máquina Mac.

Implementación eficiente de redes neuronales autoorganizadas en CUDA C/C++.

En este documento se expondrá una implementación del problema del viajante de comercio usando una implementación personalizada de un mapa auto-organizado basándose en soluciones anteriores y adaptándolas a la arquitectura CUDA, haciendo a la vez una comparativa de la implementación eficiente en CUDA C/C++ con la implementación de las funciones de GPU incluidas en el Parallel Computing Toolbox de Matlab. La solución que se da reduce en casi un cuarto las iteraciones necesarias para llegar a una solución buena del problema mencionado, además de la mejora inminente del uso de las arquitecturas paralelas. En esta solución se estudia la mejora en tiempo que se consigue con el uso específico de la memoria compartida, siendo esta una de las herramientas más potentes para mejorar el rendimiento. En lo referente a los tiempos de ejecución, se llega a concluir que la mejor solución es el lanzamiento de un kernel de CUDA desde Matlab a través de la funcionalidad incluida en el Parallel Computing Toolbox.

Diseño de sistemas digitales

Hoy en día estamos inundados de cientos de sistemas digitales que juegan un papel discreto pero agradecido en muchas de nuestras actividades diarias. No hace muchos años, no sabíamos lo que era un mando a distancia y, hoy en día, no sabemos vivir sin él. Muchos productos de consumo basados en sistemas digitales son ya artículos de casi primera necesidad. La revolución digital, basada en Ia microelectrónica, Ia informática y las telecomunicaciones, comenzó en los años setenta con Ia aparición del microprocesador. En los 80, los microprocesadores facilitaron Ia llegada de los ordenadores personales (PC, Personal Computer) en un momento en el que nadie podía sospechar el éxito que alcanzarían. En los 90, triunfó el PC multimedia y su conexión a red junto con el auge de Ia telefonía móvil de segunda generación. La llegada del siglo XXI ha consolidado Internet y ha puesto las bases para el despliegue de Ia tercera generación de móviles. Los siguientes pasos apuntan entornos inteligentes donde terminales multimedia inalámbricos se comunicarán de forma espontánea con dispositivos próximos y podrán acceder a cualquier red de comunicaciones. Este manual pretende repasar esta revolución estudiando, desde un punto de vista hardware, los sistemas digitales basados en microprocesadores de última generación.

Lectura y escritura de palabras y pseudopalabras a los seis y siete años en niños españoles

El objetivo de este estudio es comparar a los seis y siete años la lectura y la escritura de palabras y pseudopalabras en sujetos españoles. La muestra está formada por 116 alumnos, inicialmente de seis años, pertenecientes a un nivel sociocultural medio, de habla castellana y sin necesidades educativas especiales. Los sujetos fueron evaluados a los seis y siete años en exactitud, velocidad y eficiencia lectora de palabras y pseudopalabras, así como en exactitud escrita de palabras y pesudopalabras. Tras la realización de análisis descriptivo-exploratorios y sendas pruebas t de Student para muestras relacionadas, los resultados indican diferencias significativas entre lectura de palabras y lectura de pseudopalabras (exactitud, velocidad y eficiencia) y entre escritura de palabras y escritura de pseudopalabras (exactitud) a los 6 y 7 años, siendo el rendimiento lector y escritor mayor con palabras que con pseudopalabras en ambas edades. También se encontraron a los 6 y 7 años diferencias estadísticamente significativas entre lectura y escritura de palabras (exactitud), así como entre en lectura y escritura de pseudopalabras (exactitud), siendo el rendimiento en lectura y escritura de palabras mejor que el de pseudopalabras en ambas edades. Se discuten los resultados encontrados en función de las características de las tareas y de las distintas formas de acceso al léxico.

La comprensión de sentidos no literales en niños y adolescentes: un estudio comparativo con oyentes, sordos con implante coclear y sordos no implantados

Las dificultades que presenta la población sorda para interpretar los sentidos no literales han suscitado un interés reciente en los últimos años, y se han realizado bastantes estudios al respecto, aunque hay que señalar que todavía pocos de estos han cubierto un rango amplio de edad hasta llegar a considerar edades de adolescencia tardía. Asimismo, todavía son pocos los estudios que han investigado el efecto que el implante coclear tiene en el desarrollo de las habilidades de inferencia mentalista implicadas en habilidades complejas de teoría de la mente y en edades posteriores a la adolescencia. Este estudio introduce dos aspectos importantes: la inclusión de participantes sordos de un rango de edad amplio, llegando a los años de adolescencia muy tardía, y la consideración de niños y adolescentes tanto no implantados como usuarios de implante coclear. El presente estudio se centra, por una parte, en el análisis comparativo de las dificultades que tienen los niños y adolescentes sordos no implantados, los sordos implantados y los oyentes a la hora de comprender determinados tipos de enunciados deliberadamente falsos o sentidos no literales, concretamente la metáfora, la mentira y la ironía. El segundo gran centro de interés lo representa la identificación de las variables que explican el diferente nivel de rendimiento en la interpretación de estos sentidos en cada uno de los grupos de niños y adolescentes sordos considerados en esta investigación. Esta tesis consta de dos bloques: - Marco teórico En esta parte se realiza la exposición de las principales teorías pragmáticas que han ofrecido explicación de qué son y cómo se interpretan los sentidos no literales del lenguaje, y se hace una descripción de las variables que dan cuenta de su correcta comprensión. Asimismo, se hace una revisión de trabajos de investigación realizados con población sorda que han encontrado relaciones entre las habilidades de lenguaje, teoría de la mente y comprensión de los sentidos no literales del lenguaje. El marco teórico finaliza con el planteamiento de los objetivos e hipótesis derivadas de los mismos sobre los que se basado el estudio empírico. - Estudios empírico En esta parte se presentan, en primer lugar, las características de los participantes que han sido incluidos en el estudio (niños y adolescentes sordos no implantados, implantados y oyentes), así como los instrumentos de evaluación utilizados y el procedimiento de aplicación de las distintas pruebas y tareas. A continuación, se exponen los resultados obtenidos tras el análisis estadístico de los datos, y se incluyen la discusión y las conclusiones a las que conduce la reflexión sobre dichos resultados. Asimismo, se ha realizado un comentario acerca de las limitaciones que presenta el estudio, junto con posibles líneas futuras de interés propuestas con el objetivo de poder seguir ampliando la información que existe acerca del tema tratado. Finalmente, se ofrece un capítulo de referencias bibliográficas, y un apéndice en el que consultar las distintas pruebas y tareas que han sido empleados durante el proceso de recogida de datos sobre las distintas variables estudiadas en la presente investigación.