An approach to the application of shift-and-add algorithms on engineering and industrial processes

Different kinds of algorithms can be chosen so as to compute elementary functions. Among all of them, it is worthwhile mentioning the shift-and-add algorithms due to the fact that they have been specifically designed to be very simple and to save computer resources. In fact, almost the only operations usually involved with these methods are additions and shifts, which can be easily and efficiently performed by a digital processor. Shift-and-add algorithms allow fairly good precision with low cost iterations. The most famous algorithm belonging to this type is CORDIC. CORDIC has the capability of approximating a wide variety of functions with only the help of a slight change in their iterations. In this paper, we will analyze the requirements of some engineering and industrial problems in terms of type of operands and functions to approximate. Then, we will propose the application of shift-and-add algorithms based on CORDIC to these problems. We will make a comparison between the different methods applied in terms of the precision of the results and the number of iterations required.

Augmented and Virtual Reality techniques for footwear

The use of 3D imaging techniques has been early adopted in the footwear industry. In particular, 3D imaging could be used to aid commerce and improve the quality and sales of shoes. Footwear customization is an added value aimed not only to improve product quality, but also consumer comfort. Moreover, customisation implies a new business model that avoids the competition of mass production coming from new manufacturers settled mainly in Asian countries. However, footwear customisation implies a significant effort at different levels. In manufacturing, rapid and virtual prototyping is required; indeed the prototype is intended to become the final product. The whole design procedure must be validated using exclusively virtual techniques to ensure the feasibility of this process, since physical prototypes should be avoided. With regard to commerce, it would be desirable for the consumer to choose any model of shoes from a large 3D database and be able to try them on looking at a magic mirror. This would probably reduce costs and increase sales, since shops would not require storing every shoe model and the process of trying several models on would be easier and faster for the consumer. In this paper, new advances in 3D techniques coming from experience in cinema, TV and games are successfully applied to footwear. Firstly, the characteristics of a high-quality stereoscopic vision system for footwear are presented. Secondly, a system for the interaction with virtual footwear models based on 3D gloves is detailed. Finally, an augmented reality system (magic mirror) is presented, which is implemented with low-cost computational elements that allow a hypothetical customer to check in real time the goodness of a given virtual footwear model from an aesthetical point of view.

Footwear bio-modelling: An industrial approach

There is a growing need within the footwear sector to customise the design of the last from which a specific footwear style is to be produced. This customisation is necessary for user comfort and health reasons, as the user needs to wear a suitable shoe. For this purpose, a relationship must be established between the user foot and the last with which the style will be made; up until now, no model has existed that integrates both elements. On the one hand, traditional customised footwear manufacturing techniques are based on purely artisanal procedures which make the process arduous and complex; on the other hand, geometric models proposed by different authors present the impossibility of implementing them in an industrial environment with limited resources for the acquisition of morphometric and structural data for the foot, apart from the fact that they do not prove to be sufficiently accurate given the non-similarity of the foot and last. In this paper, two interrelated geometric models are defined, the first, a bio-deformable foot model and the second, a deformable last model. The experiments completed show the goodness of the model, with it obtaining satisfactory results in terms of comfort, efficiency and precision, which make it viable for use in the sector.

A new surface joining technique for the design of shoe lasts

The footwear industry is a traditional craft sector, where technological advances are difficult to implement owing to the complexity of the processes being carried out, and the level of precision demanded by most of them. The shoe last joining operation is one clear example, where two halves from different lasts are put together, following a specifically traditional process, to create a new one. Existing surface joining techniques analysed in this paper are not well adapted to shoe last design and production processes, which makes their implementation in the industry difficult. This paper presents an alternative surface joining technique, inspired by the traditional work of lastmakers. This way, lastmakers will be able to easily adapt to the new tool and make the most out of their know-how. The technique is based on the use of curve networks that are created on the surfaces to be joined, instead of using discrete data. Finally, a series of joining tests are presented, in which real lasts were successfully joined using a commercial last design software. The method has shown to be valid, efficient, and feasible within the sector.

Selective SWIFT-R. A Flexible Software-Based Technique for Soft Error Mitigation in Low-Cost Embedded Systems

Commercial off-the-shelf microprocessors are the core of low-cost embedded systems due to their programmability and cost-effectiveness. Recent advances in electronic technologies have allowed remarkable improvements in their performance. However, they have also made microprocessors more susceptible to transient faults induced by radiation. These non-destructive events (soft errors), may cause a microprocessor to produce a wrong computation result or lose control of a system with catastrophic consequences. Therefore, soft error mitigation has become a compulsory requirement for an increasing number of applications, which operate from the space to the ground level. In this context, this paper uses the concept of selective hardening, which is aimed to design reduced-overhead and flexible mitigation techniques. Following this concept, a novel flexible version of the software-based fault recovery technique known as SWIFT-R is proposed. Our approach makes possible to select different registers subsets from the microprocessor register file to be protected on software. Thus, design space is enriched with a wide spectrum of new partially protected versions, which offer more flexibility to designers. This permits to find the best trade-offs between performance, code size, and fault coverage. Three case studies have been developed to show the applicability and flexibility of the proposal.

Fault tolerant embedded systems design by multi-objective optimization

The design of fault tolerant systems is gaining importance in large domains of embedded applications where design constrains are as important as reliability. New software techniques, based on selective application of redundancy, have shown remarkable fault coverage with reduced costs and overheads. However, the large number of different solutions provided by these techniques, and the costly process to assess their reliability, make the design space exploration a very difficult and time-consuming task. This paper proposes the integration of a multi-objective optimization tool with a software hardening environment to perform an automatic design space exploration in the search for the best trade-offs between reliability, cost, and performance. The first tool is commanded by a genetic algorithm which can simultaneously fulfill many design goals thanks to the use of the NSGA-II multi-objective algorithm. The second is a compiler-based infrastructure that automatically produces selective protected (hardened) versions of the software and generates accurate overhead reports and fault coverage estimations. The advantages of our proposal are illustrated by means of a complex and detailed case study involving a typical embedded application, the AES (Advanced Encryption Standard).

RetinaStudio: A bioinspired framework to encode visual information

The retina is a very complex neural structure, which performs spatial, temporal, and chromatic processing on visual information and converts it into a compact ‘digital’ format composed of neural impulses. This paper presents a new compiler-based framework able to describe, simulate and validate custom retina models. The framework is compatible with the most usual neural recording and analysis tools, taking advantage of the interoperability with these kinds of applications. Furthermore it is possible to compile the code to generate accelerated versions of the visual processing models compatible with COTS microprocessors, FPGAs or GPUs. The whole system represents an ongoing work to design and develop a functional visual neuroprosthesis. Several case studies are described to assess the effectiveness and usefulness of the framework.

A data driven study of relationships between relief and farmland abandonment in a Mediterranean region

The environmental, cultural and socio-economic causes and consequences of farmland abandonment are issues of increasing concern for researchers and policy makers. In previous studies, we proposed a new methodology for selecting the driving factors in farmland abandonment processes. Using Data Mining and GIS, it is possible to select those variables which are more significantly related to abandonment. The aim of this study is to investigate the application of the above mentioned methodology for finding relationships between relief and farmland abandonment in a Mediterranean region (SE Spain).We have taken into account up to 28 different variables in a single analysis, some of them commonly considered in land use change studies (slope, altitude, TWI, etc), but also other novel variables have been evaluated (sky view factor, terrain view factor, etc). The variable selection process provides results in line with the previous knowledge of the study area, describing some processes that are region specific (e.g. abandonment versus intensification of the agricultural activities). The European INSPIRE Directive (2007/2/EC) establishes that the digital elevation models for land surfaces should be available in all member countries, this means that the research described in this work can be extrapolated to any European country to determine whether these variables (slope, altitude, etc) are important in the process of abandonment.

Itinerarios de género en el Campus de la Universidad de Alicante

A pesar de los innegables avances conseguidos en la lucha contra las desigualdades de género resulta evidente que éstas persisten en la actualidad e incluso se incrementan en los ámbitos personales o sociolaborales como consecuencia de la crisis socioeconómica o de la omnipresencia de las nuevas tecnologías. Es necesario aprovechar las oportunidades para distinguir y evidenciar el papel de la mujer en todos los ámbitos y para insistir en la importancia de la lucha contra la desigualdad de género. El Campus es un activo extraordinario de la Universidad de Alicante. Además del alumnado, del PAS y del PDI, son numerosos los colectivos que pasan por el campus. Desde hace unos años se han implementado diversas rutas para conocer el Campus desde perspectivas concretas. Entre estas cabe destacar la ruta “Campus Igualitario” cuyos itinerarios de género permiten conocer el Campus desde dicha perspectiva enlazando los diferentes hitos y monumentos que conmemoran logros reconocidos por mujeres en ciencia, arquitectura, deporte, periodismo… Esta comunicación presenta dicha ruta como una propuesta práctica de aunar innovación docente y lucha contra las desigualdades de género tomando como estrategia la visibilización de la contribución de las mujeres al conocimiento, a la gestión universitaria y también desarrollo urbanístico y arquitectónico de la UA.

Me pongo en tu lugar

El RD 1393/2007 por el que se establece la ordenación de las enseñanzas universitarias oficiales, indica, entre otros aspectos, que la formación en cualquier actividad profesional debe contribuir al conocimiento y desarrollo de los principios de accesibilidad universal, diseño para todos y todas, igualdad entre hombres y mujeres y la protección del medioambiente. Atendiendo a estas necesidades formativas que deben ser recogidas en los títulos de grado, desde la Universidad de Alicante se ha puesto en marcha a través del Secretariado de Desarrollo de Campus del Vicerrectorado de Campus y Sostenibilidad el proyecto “Campus Accesible Campus Igualitario” para potenciar un campus inclusivo que tenga en cuenta esta perspectiva tanto en el espacio urbano como en el arquitectónico. El objetivo de esta comunicación es exponer la metodología seguida para potenciar el proceso de enseñanza aprendizaje de estas competencias básicas, que deberían estar incluidas en todos los planes de estudio. Para ello se expone un modelo de taller práctico que pretende potenciar la adquisición de las competencias necesarias sobre igualdad y accesibilidad en el espacio urbano y arquitectónico, así como desarrollar el pensamiento crítico y constructivo para que cada estudiante que se gradúe en nuestra universidad pueda contribuir a la construcción de una sociedad más inclusiva.

ABPgame+ o cómo hacer del último curso de ingeniería una primera experiencia profesional

Algunos de los aspectos clave en el desarrollo profesional de un ingeniero son su capacidad para trabajar en equipo, para integrar diferentes puntos de vista y para desarrollar grandes proyectos con un alto nivel de incertidumbre. Los planes de estudio de las titulaciones que preparan a estos futuros ingenieros no pueden permanecer ajenos a estas necesidades y deben plantear situaciones lo más cercanas posible a la realidad que se encontrarán nuestros egresados en su vida laboral. Estas razones, nos han llevado a plantear una experiencia innovadora en una titulación de nueva implantación como es el Grado en Ingeniería Multimedia. Hemos elegido, para ello, la metodología del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), aplicada al itinerario de Creación y Entretenimiento Digital en cuarto curso, donde los estudiantes, agrupados en equipos, desarrollan un único gran proyecto durante el año, que es un videojuego. Queremos destacar dos consecuencias de esta experiencia: primero, el papel fundamental de la asignatura Proyectos Multimedia, sirviendo de apoyo al resto de asignaturas al llevar el peso de la gestión de los equipos y del seguimiento del proyecto. Y después, que los estudiantes pueden obtener un producto terminado al final del curso que les permita inaugurar su portafolio profesional.

El proceso de enseñanza-aprendizaje en la formación interuniversitaria: una experiencia a nivel de máster universitario

La incorporación del EEES provocó una infinidad de desafíos y retos a las Universidades que a día de hoy aún están siendo solucionados. Además, ha conllevado nuevas oportunidades para la formación de estudiantes pero también para las Universidades. Entre ellas, la formación interuniversitaria entre estados miembro de la UE. El EEES permite unificar a través del sistema ECTS la carga de trabajo de los estudiantes facilitando la propuesta de planes de estudios interuniversitarios. Sin embargo, surgen desafíos a la hora de llevarlos a la práctica. Independientemente de los retos en la propuesta de los planes de estudio, es necesario implementar procesos de enseñanza-aprendizaje que salven la distancia en el espacio físico entre el alumnado y el profesorado. En este artículo se presenta la experiencia docente de la asignatura e-home del Máster Machine Learning and Data Mining de la Universidad de Alicante y la Universidad Jean Monnet (Francia). En este caso, se combina la formación en aula presencial con formación en aula virtual a través de videoconferencia. La evaluación del método de enseñanza-aprendizaje propuesto utiliza la propia experiencia docente y encuestas realizadas a los alumnos para poner de manifiesto la ruptura de barreras espaciales y un éxito a nivel docente.

Experiencias en la tutorización de enseñanzas técnicas

El PAT en la Escuela Politécnica está abierto a todos aquellos tutores que deseen formar parte del plan y también a todos los alumnos, que, voluntariamente pueden marcar la opción de participar en el plan en la matrícula, y también a aquellos que, a pesar de no marcar la opción en la matrícula, finalmente han decidido seguir el plan de acción tutorial. Esta característica de participación e inscripción voluntaria permite que el trabajo se realice más satisfactoriamente tanto por parte de tutores como por parte de los alumnos, puesto que han decidido seguir el plan por ello mismos y no como una imposición. Con este trabajo nos proponemos presentar nuestras experiencias en el desarrollo de la tutorización de nuestros estudiantes así como la evolución en el desarrollo de la tutorización por pares.

¿Cómo mirar un templo griego desde la modernidad? Instrucciones para graduar las gafas

Entender la mirada hacia la arquitectura clásica de los modernos de la mano de Martienssen. Gracias a las enseñanzas de Le Corbusier –al que reconoce como maestro-, Martienssen escribe The Idea of Space in Greek Architecture y es este el libro que nos dará a conocer cómo mirar desde la modernidad a los clásicos. El artículo repasa los elementos claves en los que Martienssen se fija para analizar el templo griego que son los elementos plásticos que también tendría en cuenta si de un edificio moderno se tratara: La relación del edificio con el entorno, cómo el edificio resuelve la función a la que está destinado, cuál es el efecto plástico de la repetición de un elemento, y como el edificio se relaciona con el suelo. Todos ellos elementos que tienen que ver con la percepción que tendrá un visitante de esta arquitectura.

Yo crezco, tú creces, él crece…Nuestra casa crece. Mecanismos de ampliación en la vivienda contemporánea

Alvar Aalto, Cedric Price, Jorn Utzon, Renzo Piano o Walter Gropius son algunos de los muchos arquitectos que en algún momento de su carrera han construido una casa crecedera, es decir, una unidad básica e incompleta que parte del desarrollo adaptativo y que por su tamaño se vuelve asequible en el mercado actual, abriendo así el proceso de proyecto y construcción a los usuarios. Cada arquitecto ha tenido distintas maneras de acercarse a este proceso en función del contexto y de las necesidades de los habitantes, consiguiendo así diferentes tipos de casas que crecen de múltiples formas. Este artículo se centra en la identificación de esos distintos mecanismos de ampliación para realizar una clasificación que tiene como objetivo entender por un lado el proceso del crecimiento desde el punto de vista morfológico a lo largo del último siglo y por otro indicar como las transformaciones de la vivienda afectan directamente a la imagen urbana.