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).

Application of Mathieu functions for the study of non-slanted reflection gratings

In this work we prensent an analysis of non-slanted reflection gratings by using exact solution of the second order differential equation derived from Maxwell equations, in terms of Mathieu functions. The results obtained by using this method will be compared to those obtained by using the well known Kogelnik's Coupled Wave Theory which predicts with great accuracy the response of the efficieny of the zero and first order for volume phase gratings, for both reflection and transmission gratings.

Contribuciones al estudio analítico del movimiento de rotación de una Tierra deformable

Esta memoria para optar al grado de doctor por la Universidad de Alicante, en el área de Matemática Aplicada, se divide en ocho capítulos. En los cuatro primeros se lleva a cabo una revisión del problema de la rotación de la Tierra rígida y elástica, en formalismo hamiltoniano, y se introducen algunas alternativas originales a la construcción de ciertos elementos de la teoría. En los otros cuatro se presentan nuevas contribuciones al estudio analítico de los movimientos de precesión y nutación de la Tierra deformable. Estas se pueden agrupar en dos categorías: la obtención de fórmulas que describen el movimiento de rotación del eje de figura, que completan las existentes hasta la fecha, y la extensión del formalismo para hacerlo compatible con modelos reológicos de la Tierra más generales.

Tuning compilations by multi-objective optimization: Application to Apache web server

Modern compilers present a great and ever increasing number of options which can modify the features and behavior of a compiled program. Many of these options are often wasted due to the required comprehensive knowledge about both the underlying architecture and the internal processes of the compiler. In this context, it is usual, not having a single design goal but a more complex set of objectives. In addition, the dependencies between different goals are difficult to be a priori inferred. This paper proposes a strategy for tuning the compilation of any given application. This is accomplished by using an automatic variation of the compilation options by means of multi-objective optimization and evolutionary computation commanded by the NSGA-II algorithm. This allows finding compilation options that simultaneously optimize different objectives. The advantages of our proposal are illustrated by means of a case study based on the well-known Apache web server. Our strategy has demonstrated an ability to find improvements up to 7.5% and up to 27% in context switches and L2 cache misses, respectively, and also discovers the most important bottlenecks involved in the application performance.

Red de Coordinación de seguimiento de los tres Primeros Cursos del Grado de Ingeniería Civil de la Escuela Politécnica Superior (3110)

El objetivo de esta red de investigación se encuentra basado en el análisis de los resultados obtenidos en el Curso Académico 2012-13, correspondientes a las asignaturas de primer, segundo y tercer curso del Grado de Ingeniería Civil, de forma que se pueda proceder a la mejora de los procedimientos de trabajo del profesorado implicado en el desarrollo de las asignaturas de los cursos indicados, dentro del marco creado por la implantación del EEES. Para ello se han analizado las metodologías empleadas en las distintas asignaturas analizadas, los calendarios y plazos asignados a cada una de ellas, los procedimientos de evaluación y los resultados de los mismos. Al mismo tiempo, se ha reflexionado sobre la posibilidad crear una comisión que analizara las necesidades de conocimiento de las distintas asignaturas, adecuando el contenido de las ofertadas en los primeros cursos a las exigencias de los posteriores, y ofreciendo de esta forma al alumno una formación homogénea a lo largo Grado de Ingeniería Civil.

Evaluación continua a través del trabajo autónomo del estudiante

Durante el curso académico 2014-2015 se han introducido distintas mejoras en la metodología docente y en el sistema de evaluación de la asignatura Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería II del primer curso del Grado en Ingeniería Civil de la Universidad de Alicante. Su objetivo es reducir el tiempo dedicado a la clase magistral en el desarrollo de la asignatura, en aras de fomentar la participación del alumnado. También se pretende conseguir un mayor aprovechamiento de las clases prácticas mediante la resolución autónoma de diversos ejercicios y problemas por parte de los alumnos, contando con la supervisión del profesorado. Este último aspecto es fundamental en las materias propias de las Matemáticas. En esta comunicación detallaremos las acciones específicas adoptadas con estos fines, tanto en la dinámica de las clases como en la forma de evaluación. Así mismo, se realizará un análisis cuantitativo y cualitativo de los resultados alcanzados y de las percepciones que profesores y alumnos tienen sobre los cambios introducidos.

Previ: la tipología entre la fluidez de la vida y el rigor de la edificación

Hace diez años que el Proyecto Experimental de Vivienda (Previ), de Lima, a propósito de la convocatoria de investigación de la Bienal Iberoamericana de Arquitectura y Urbanismo celebrada en 2004 en esta ciudad, despertó un renovado interés en arquitectos jóvenes y comprometidos que se aproximaban a esta experiencia con la mirada atenta de quien desea aprender para construir vivienda social de irrenunciable vocación urbana. Asimismo, la asignatura pendiente de la industrialización en la vivienda de bajo coste ha propiciado el estudio de este caso. Después de plantear los aspectos básicos de Previ que nos permiten entenderlo y proyectarlo en su contexto, este artículo se acerca de nuevo a esa experiencia para leerla desde las claves proyectuales tipológicas que, a nuestro parecer, tienden un puente entre la vida que fluye (la utilitas) y el rigor que reclama la re edificatoria (la firmitas).

Earth’s Rotation: A Challenging Problem in Mathematics and Physics

A suitable knowledge of the orientation and motion of the Earth in space is a common need in various fields. That knowledge has been ever necessary to carry out astronomical observations, but with the advent of the space age, it became essential for making observations of satellites and predicting and determining their orbits, and for observing the Earth from space as well. Given the relevant role it plays in Space Geodesy, Earth rotation is considered as one of the three pillars of Geodesy, the other two being geometry and gravity. Besides, research on Earth rotation has fostered advances in many fields, such as Mathematics, Astronomy and Geophysics, for centuries. One remarkable feature of the problem is in the extreme requirements of accuracy that must be fulfilled in the near future, about a millimetre on the tangent plane to the planet surface, roughly speaking. That challenges all of the theories that have been devised and used to-date; the paper makes a short review of some of the most relevant methods, which can be envisaged as milestones in Earth rotation research, emphasizing the Hamiltonian approach developed by the authors. Some contemporary problems are presented, as well as the main lines of future research prospected by the International Astronomical Union/International Association of Geodesy Joint Working Group on Theory of Earth Rotation, created in 2013.

El rol del alumno en clase: de la observación a la acción

Con el propósito de aumentar el aprendizaje activo del alumno durante las clases se han introducido distintas mejoras en la metodología docente y en el sistema de evaluación de la asignatura Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería II del primer curso del Grado en Ingeniería Civil de la Universidad de Alicante durante el curso 2014-2015. Su objetivo es reducir el tiempo dedicado a la clase magistral, en la que el alumno tiene un rol fundamentalmente observador, y aumentar la participación activa del alumno. Esto se ha conseguido incentivando la resolución autónoma de diversos ejercicios y problemas por parte de los alumnos por dos vías: (1) cambiando la dinámica de las clases prácticas, y (2) aumentando el número de exámenes en la evaluación continua. En el primer caso se cuenta con la supervisión del profesor, mientras que en la segunda se obtiene una realimentación del trabajo realizado. El resultado de esta experiencia es dispar. Por un lado, los alumnos no han encontrado una mejora en la nueva dinámica de clase, pero sí han aceptado muy favorablemente el aumento en el número de exámenes, hasta el punto de que al 80% le gustaría que otras asignaturas adaptaran este proceso de evaluación.