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.

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).

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.

Los poblados de colonización en la "zona de Levante" 1950-1970

Capítulo del libro sobre `Pueblos de colonización durante del franquismo` (2008) dedicado a los poblados de la Zona de Levante. El presente capítulo estudia tanto la arquitectura (pública y privada) como los planteamientos urbanísticos de los poblados de colonización de nueva planta como los de sustitución de poblados existentes (que quedan sepultados por las obras hidráulicas y sus zonas de afección) en el periodo de 1939 a 1973 en la 'Zona de Levante' (Castellón, Valencia, Alicante, Albacete y Murcia). En especial se presta atención a los criterios de ordenación urbanística, a los espacios y equipamientos públicos (plazas, iglesias, ayuntamientos, escuelas y cooperativas) y a las viviendas con sus anexos agropecuarios. Se plantea una revisión de las críticas que se centran en las cuestiones epidérmicas decorativas para realizar un análisis en profundidad de la 'modernidad' desde criterios de estándares urbanísticos y arquitectónicos en el contexto español y europeo de la época. Se estudian pueblos de las riberas del Turia y del Júcar en Valencia, del Segura en Albacete y Murcia (como Cañada de Agra o Jumilla) y de Alicante (como El Realengo y San Isidro de Albatera). Se termina con una valoración sobre sus valores patrimoniales arquitectónicos (individuales) y urbanísticos (de conjunto) dentro de los parámetros de la Arquitectura Moderna del siglo XX.

La «gripe española» según el diario España Médica (1918-1919)

El siglo XX se vio castigado por una pandemia de gripe que azotó el mundo durante 3 oleadas distribuidas entre febrero de 1918 y junio de 1919. La enorme difusión y gravedad de sus casos caracterizaron a la enfermedad, que fue etiquetada con el nombre de «gripe española». El origen de esta denominación está en la ausencia de censura mediática en España, país no contendiente en la Primera Guerra Mundial, lo que propició la libre circulación de noticias sobre la pandemia, que dieron lugar al equívoco. La pandemia puso en evidencia la escasa efectividad de los recursos médicos de la época, pese al apogeo de las nuevas especialidades nacidas en la era bacteriológica. El impacto social y magnitud de la epidemia fueron recogidos, entre otros, por el periódico España Médica. Fundado y dirigido por el pediatra José Ignacio Eleizegui López (1879-1956), el análisis de las noticias de ese periodo aporta una visión sobre las claves del desarrollo de la enfermedad, la gestión administrativa y los recursos terapéuticos y preventivos empleados.

Convergence analysis and validation of low cost distance metrics for computational cost reduction of the Iterative Closest Point algorithm

The Iterative Closest Point algorithm (ICP) is commonly used in engineering applications to solve the rigid registration problem of partially overlapped point sets which are pre-aligned with a coarse estimate of their relative positions. This iterative algorithm is applied in many areas such as the medicine for volumetric reconstruction of tomography data, in robotics to reconstruct surfaces or scenes using range sensor information, in industrial systems for quality control of manufactured objects or even in biology to study the structure and folding of proteins. One of the algorithm’s main problems is its high computational complexity (quadratic in the number of points with the non-optimized original variant) in a context where high density point sets, acquired by high resolution scanners, are processed. Many variants have been proposed in the literature whose goal is the performance improvement either by reducing the number of points or the required iterations or even enhancing the complexity of the most expensive phase: the closest neighbor search. In spite of decreasing its complexity, some of the variants tend to have a negative impact on the final registration precision or the convergence domain thus limiting the possible application scenarios. The goal of this work is the improvement of the algorithm’s computational cost so that a wider range of computationally demanding problems from among the ones described before can be addressed. For that purpose, an experimental and mathematical convergence analysis and validation of point-to-point distance metrics has been performed taking into account those distances with lower computational cost than the Euclidean one, which is used as the de facto standard for the algorithm’s implementations in the literature. In that analysis, the functioning of the algorithm in diverse topological spaces, characterized by different metrics, has been studied to check the convergence, efficacy and cost of the method in order to determine the one which offers the best results. Given that the distance calculation represents a significant part of the whole set of computations performed by the algorithm, it is expected that any reduction of that operation affects significantly and positively the overall performance of the method. As a result, a performance improvement has been achieved by the application of those reduced cost metrics whose quality in terms of convergence and error has been analyzed and validated experimentally as comparable with respect to the Euclidean distance using a heterogeneous set of objects, scenarios and initial situations.

New methodology for describing the equilibrium beach profile applied to the Valencia's beaches

Mathematical models used for the understanding of coastal seabed morphology play a key role in beach nourishment projects. These projects have become the fundamental strategy for coastal maintenance during the last few years. Accordingly, the accuracy of these models is vital to optimize the costs of coastal regeneration projects. Planning of such interventions requires methodologies that do not generate uncertainties in their interpretation. A study and comparison of mathematical simulation models of the coastline is carried out in this paper, as well as elements that are part of the model that are a source of uncertainty. The equilibrium profile (EP) and the offshore limit corresponding to the depth of closure (DoC) have been analyzed taking into account different timescale ranges. The results have thus been compared using data sets from three different periods which are identified as present, past and future. Accuracy in data collection for the beach profiles and the definition of the median grain size calculation using collected samples are the two main factors that have been taken into account in this paper. These data can generate high uncertainties and can produce a lack of accuracy in nourishment projects. Together they can generate excessive costs due to possible excess or shortage of sand used for the nourishment. The main goal of this paper is the development of a new methodology to increase the accuracy of the existing equilibrium beach profile models, providing an improvement to the inputs used in such models and in the fitting of the formulae used to obtain seabed shape. This new methodology has been applied and tested on Valencia's beaches.

A conceptual map about alternating current circuits

Teachers are deeply concerned on how to be more effective in our task of teaching. We must organize the contents of our specific area providing them with a logical configuration, for which we must know the mental structure of the students that we have in the classroom. We must shape this mental structure, in a progressive manner, so that they can assimilate the contents that we are trying to transfer, to make the learning as meaningful as possible. In the generative learning model, the links before the stimulus delivered by the teacher and the information stored in the mind of the learner requires an important effort by the student, who should build new conceptual meanings. That effort, which is extremely necessary for a good learning, sometimes is the missing ingredient so that the teaching-learning process can be properly assimilated. In electrical circuits, which we know are perfectly controlled and described by Ohm's law and Kirchhoff's two rules, there are two concepts that correspond to the following physical quantities: voltage and electrical resistance. These two concepts are integrated and linked when the concept of current is presented. This concept is not subordinated to the previous ones, it has the same degree of inclusiveness and gives rise to substantial relations between the three concepts, materializing it into a law: The Ohm, which allows us to relate and to calculate any of the three physical magnitudes, two of them known. The alternate current, in which both the voltage and the current are reversed dozens of times per second, plays an important role in many aspects of our modern life, because it is universally used. Its main feature is that its maximum voltage is easily modifiable through the use of transformers, which greatly facilitates its transfer with very few losses. In this paper, we present a conceptual map so that it is used as a new tool to analyze in a logical manner the underlying structure in the alternate current circuits, with the objective of providing the students from Sciences and Engineering majors with another option to try, amongst all, to achieve a significant learning of this important part of physics.

Aprehender dibujando: los dibujos de Luis Borobio

Este artículo es una contribución al entendimiento del dibujo como aprehensión de su objeto, en general, y de la arquitectura, en particular, es decir, como definición de lo tangible que luego se materializará en la obra. Para ello, tomamos como referencia algunos dibujos de Luis Borobio (1924-2005), arquitecto y catedrático de Estética, poeta y caricaturista, que ilustran sus libros y cuyo valor, como apuntes a mano alzada, es el de dar a entender, de manera sencilla y eficaz, aquello que representan. De este estudio se desprende su capacidad para la transmisión de conocimiento, el sentido del boceto como metáfora y de la caricatura como crítica, herramientas con las que la mano llega a conocer y dar a conocer su objeto. Se añade una reflexión final sobre Mi árbol, verdadero manual de expresión gráfica, idóneo para contribuir a esclarecer la dialéctica entre masa y espacio que es propia de toda arquitectura.