Porting and performance analysis of EC-Earth System on the BSC-MareNostrum Supercomputer

Earth System Models (ESM) have been successfuly developed over past few years, and are currently beeing used for simulating present day-climate, seasonal to interanual predictions of climate change. The supercomputer performance plays an important role in climate modeling since one of the challenging issues for climate modellers is to efficiently and accurately couple earth System components on present day computers architectures. At the Barcelona Supercomputing Center (BSC), we work with the EC- Earth System Model. The EC- Earth is an ESM, which currently consists of an atmosphere (IFS) and an ocean (NEMO) model that communicate with each other through the OASIS coupler. Additional modules (e.g. for chemistry and vegetation ) are under development. The EC-Earth ESM has been ported successfully over diferent high performance computin platforms (e.g, IBM P6 AIX, CRAY XT-5, Intelbased Linux Clusters, SGI Altix) at diferent sites in Europ (e.g., KNMI, ICHEC, ECMWF). The objective of the first phase of the project was to identify and document the issues related with the portability and performance of EC-Earth on the MareNostrum supercomputer, a System based on IBM PowerPC 970MP processors and run under a Linux Suse Distribution. EC-Earth was successfully ported to MareNostrum, and a compilation incompatibilty was solved by a two step compilation approach using XLF version 10.1 and 12.1 compilers. In addition, the EC-Earth performance was analyzed with respect to escalability and trace analysis with the Paravear software. This analysis showed that EC-Earth with a larger number of IFS CPUs (<128) is not feasible at the moment since some issues exists with the IFS-NEMO balance and MPI Communications.

Development and validation of AMANDA, a new algorithm for selecting highly relevant regions in Molecular Interaction Fields

Descriptors based on Molecular Interaction Fields (MIF) are highly suitable for drug discovery, but their size (thousands of variables) often limits their application in practice. Here we describe a simple and fast computational method that extracts from a MIF a handful of highly informative points (hot spots) which summarize the most relevant information. The method was specifically developed for drug discovery, is fast, and does not require human supervision, being suitable for its application on very large series of compounds. The quality of the results has been tested by running the method on the ligand structure of a large number of ligand-receptor complexes and then comparing the position of the selected hot spots with actual atoms of the receptor. As an additional test, the hot spots obtained with the novel method were used to obtain GRIND-like molecular descriptors which were compared with the original GRIND. In both cases the results show that the novel method is highly suitable for describing ligand-receptor interactions and compares favorably with other state-of-the-art methods.

Suitability of GRIND-based principal properties for the description of molecular similarity and ligand-based virtual screening

The information provided by the alignment-independent GRid Independent Descriptors (GRIND) can be condensed by the application of principal component analysis, obtaining a small number of principal properties (GRIND-PP), which is more suitable for describing molecular similarity. The objective of the present study is to optimize diverse parameters involved in the obtention of the GRIND-PP and validate their suitability for applications, requiring a biologically relevant description of the molecular similarity. With this aim, GRIND-PP computed with a collection of diverse settings were used to carry out ligand-based virtual screening (LBVS) on standard conditions. The quality of the results obtained was remarkable and comparable with other LBVS methods, and their detailed statistical analysis allowed to identify the method settings more determinant for the quality of the results and their optimum. Remarkably, some of these optimum settings differ significantly from those used in previously published applications, revealing their unexplored potential. Their applicability in large compound database was also explored by comparing the equivalence of the results obtained using either computed or projected principal properties. In general, the results of the study confirm the suitability of the GRIND-PP for practical applications and provide useful hints about how they should be computed for obtaining optimum results.

Implantació d'una xarxa de telecomunicacions a Catalunya

Aquest projecte està centrat a analitzar els diferents escenaris i tecnologies per a proveir Internet i serveis de connectivitat entre ciutats internacionals (Barcelona, Tarragona, Lleida, Girona i Milà). Així es defineixen tres tipus de xarxes dissenyades per a satisfer els requisits dels nostres clients. Aquests clients són usuaris residencials i petites empreses, hospitals icompanyies d'assegurances internacionals. Tots ells requereixen de diferentample de banda, seguretat i tecnologies, per a cadascun d'ells, s'ha desenvolupat un anàlisi extens que detalla la xarxa lògica i física.Finalment, hem realitzat una simulació per ordinador utilitzant OPNET amb elpropòsit d'avaluar la xarxa física dissenyada prèviament. Els resultats obtinguts van ser presentats i analitzats.

Diseño, implementación y evaluación de un juego pervasivo basado en puzles dentro del edificio Tànger (UPF)

Las nuevas generaciones de estudiantes se caracterizan en que han crecido inmersas en la tecnología digital, hecho que ha cambiado sus costumbres y preferencias en la forma de estudiar. Así que es necesario ingeniar nuevas técnicas de aprendizaje y buscar un complemento al poco atractivo y desmotivador material físico tradicional. Una de las alternativas que se plantean es utilizar juegos educativos como herramienta de aprendizaje, aportándonos innovación, motivación y un aprendizaje activo que no nos aportan técnicas más tradicionales.Esta metodología basada en el uso de juegos educativos puede afectar positivamente en un campo de educación perjudicado como es el área de las ingenierías del área de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), donde cada vez son más los jóvenes que deciden no estudiar carreras técnicas. Ante esta situación, aplicar juegos educativos puede ser una buena solución. Este proyecto consistirá en diseñar e implementar un juego educativo enfocado a aprender sobre algunos conceptos que se tratan en los grados de ingeniería informática, telemática y sistemas audiovisuales de la Universidad Pompeu Fabra (UPF). En concreto, el juego que se ha diseñado e implementado se caracteriza por seguir un modelo conceptual que define qué elementos han de contener un tipo concreto de juegos basados en puzles. Además, aprovechando las ventajas que aportan los estándares educativos, utilizaremos la especificación de IMS Learning Design, como parte de la implementación del juego. Por otro lado, nuestro juego será diseñado para dispositivos móviles y, por consiguiente, consistirá en un juego pervasivo en el que los estudiantes se tendrán que mover por el edificio Tànger de la UPF para poder resolver los diferentes problemas planteados. Finalmente, el juego será evaluado con diferentes estudiantes y serán analizados sus resultados para extraer las conclusiones oportunas.

Diseño, implementación y evaluación de un juego basado en puzzles para el aprendizaje de redes de ordenadores

El aprendizaje basado en juegos proporciona a los alumnos una forma de aprender más motivadora y gratificante al estudiante. Los juegos educativos permiten a los estudiantes centrarse completamente en un contenido concreto, resultándoles beneficioso a la hora de profundizar su conocimiento en esa materia. Esta forma de educar puede ayudar a revertir la situación actual de desinterés de los alumnos por las asignaturas del área de las ingenierías de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). En este sentido, estudios realizados y estadísticas demuestran que las matriculaciones en este sector han disminuido en los últimos años. Teniendo en cuenta estos factores, en este PFC se ha diseñado un juego educativo, basado en puzzles, para aprender conceptos relacionados con las redes de ordenadores, una de las temáticas principales en el campo de las ingenierías TIC. El diseño del juego está fundamentado en un modelo conceptual que define los elementos necesarios para crear juegos basados en puzzles. Por otra parte, en este PFC se hace uso de estándares educativos (en concreto, de la especificación de IMS Learning Design), para la implementación del juego. De este modo, el juego se beneficia de las ventajas derivadas del uso de estándares educativos: definición, compartición y reutilización de objetos de aprendizaje para el diseño, intercambio y la reutilización de estrategias pedagógicas, facilitando la interoperabilidad de los diseños pedagógicos complejos. Además, el juego se ha implementado con tecnología para Android,pudiendo de esta manera ser utilizado en dispositivos móviles que utilicen esta tecnología. Por último, nuestro juego ha sido evaluado por estudiantes de un centro escolar con el fin de analizar los resultados obtenidos a partir de sus opiniones y valoraciones.

Herramienta de autoría para la creación de juegos basados en puzles

L'aprenentatge basat en jocs facilita el millor enteniment de conceptes, aportant entorns estimulants on poder aprendre d'una manera diferent a l'actual. Alguns dels avantatges més destacables són, per exemple, que els jocs fomenten la capacitat dels jugadors per comunicar-se i interactuar entre si. D'altra banda també poden ajudar a pensar de manera critica quan tenenque establir vincles entre la vida virtual i la real, estimulant-los a intentar trobar la solució diferents maneres. Malgrat això, hi ha una escassetat d'eines que permetin als professors poder crear els seus propis jocs educatius.Per donar solució a aquest problema s'ha dissenyat un model conceptual que defineix els elements necessaris perquè professors puguin dissenyar els seus propis jocs educatius basats en puzles. En aquest PFC ens centrarem en el disseny i implementació d'una eina d'autoria que generi els documents d'acord amb aquest model conceptual. En concret, aquesta eina d'autorias'encarregarà de demanar la informació necessària per poder realitzar la creació del joc, de manera que qualsevol persona que tingui o no habilitats de programació, tingui una petita eina que li guiï pas a pas i li generi els arxius necessaris per a la creació d'aquests jocs. D'altra banda, donada els avantatges de l'ús d'estàndards educatius en sistemes d'e-learning, destacar queaquesta eina d'autoria és conforme a l'especificació d'IMS Learning Design (IMS LD). És per això que, com a resultat, l'eina s'encarrega d'emmagatzemar la informació necessària per després processar-la i generar els arxius corresponents a IMS LD per definir el flux d'activitats dels jocs, i els arxius corresponents al model conceptual que defineix els mecanismes de comportamentdels puzles associats a les activitats.

6,5 · 10-9

Segons l’Institut Nacional d’Estadística, cada espanyol es gasta una mitjana de208 euros a l’any en loteries. L’objectiu principal és guanyar el primer premi, peròsaben realment quina probabilitat tenen d’aconseguir-ho?L’objectiu principal del treball és estudiar el funcionament, les probabilitats i lespreferències dels individus pel que fa a les loteries. Donat que és un sector molt ampli icomplex hem decidit centrar-nos en aquelles que tenen una major acceptació.Les loteries no només son un tema d’interès general sinó que ens han permès aprofundiren els coneixements estadístics adquirits a les assignatures de Probabilitat, Estadística iDecisió i Competència Estratègica.L’anàlisi del treball es centrarà en el càlcul de les probabilitats. Els ingressos de l’Estatprovinents dels impostos sobre la comercialització i sobre els beneficis generats per laloteria també es veuran reflectits en l’estudi. A més analitzarem les preferències de lapoblació a l’hora de jugar a la loteria mitjançant la realització d’enquestes. Després decomparar els resultats obtinguts en les enquestes amb les probabilitats calculadesinicialment, realitzarem una simulació que ens permetrà aprofundir més en el tema.El càlcul de les probabilitats de guanyar en cada joc no estan reflectits en cap documentoficial. Aquest fet resulta paradoxal ja que els càlculs no tenen una gran complicació,aleshores, per què no son públics? Segurament perquè el coneixement d’aquestes dadesfaria que la gent deixes de jugar, amb el que els extensos ingressos procedents de lacomercialització de loteries, disminuiria considerablement.

Juego multijugador web de simulación social

En este proyecto se detallan las fases de desarrollo de un motor de juego multijugador web de rol o simulación social.

Energy Management for Stand-Alone Renewable Energy Systems (E-MAN-RES). Simulacions de sistemes.

L’objecte del present informe és la descripció dels treballs duts a terme en l’Activitat 2 del projecte E-MAN-RES: models de simulació i càlcul per optimització i anàlisi de sensibilitat de la gestió de la demanda, per part de la Universitat Politècnica de Catalunya.

Efectes de l’altura solar, la nuvolositat i la temperatura en les mesures dels piranòmetres de silici = Efectos de la altura solar, la nubosidad y la temperatura en las medidas de los piranometros de silicio

La mesura de la irradiància solar en superfície es fa mitjançant piranòmetres amb sensor termoelèctric o amb sensor de silici. Aquests darrers presenten una resposta espectral no uniforme i limitada a la banda de 400 a 1100 nm, i, a més, la seva sensibilitat depèn fortament de la temperatura. Els piranòmetres termoelèctrics, en canvi, presenten una resposta espectral uniforme en la banda solar, i un coeficient de temperatura reduït. L’objectiu de l’estudi que es presenta ha estat millorar l’acord entre les mesures d’irradiància global preses amb un piranòmetre termoelèctric CM11 de Kipp & Zonen, i diversos piranòmetres fotovoltaics o de silici Li200SA de Li-Cor. Com que la resposta angular dels sensors s’aparta en general de la resposta cosinus ideal, es proposen unes correccions a tal efecte. S’han analitzat les dades minutals corresponents a un cicle anual de mesures d’irradiància preses pels dos tipus de piranòmetres a l’estació radiomètrica de la Universitat de Girona. Les correccions proposades per la resposta angular dels instruments es basen en bibliografia prèvia, i també en simulacions realitzades amb un model espectral de transferència radiativa multicapa. La simulació ha permès obtenir correccions per compensar les diferents respostes angulars i espectrals dels dos tipus d’instruments. Per a cels serens, les correccions angulars i espectrals milloren notablement l’acord entre les mesures dels dos tipus de piranòmetres. També es proposa una correcció de l’efecte de la temperatura sobre la mesura dels piranòmetres de silici, obtinguda empíricament. Malgrat que les correccions s’han obtingut per a cels serens, han estat també aplicades a condicions de cel ennuvolat, caracteritzades objectivament mitjançant un algorisme basat en mesures d’irradiància global i difusa. Finalment s’ha comprovat que les correccions també milloren l’acord entre les mesures dels dos tipus de sensors independentment de l’extensió de la coberta de núvols

Vehicle de guiat automàtic (AGV)

Aquest projecte documenta la simulació d'un AGV (vehicle de guiat automàtic). Mitjançant un robot educatiu programat en Basic Stamp es simula un entorn d'anàlisi clínic a on el robot gestiona de forma automàtica les estacions d'anàlisi d'una hipotètica mostra de sang.

Disseny pràctic d'un transmissor d'àudio complert utilitzant una modulació AM

RESUM Un transmissor d’AM (modulació per amplitud), utilitza una de les moltes tècniques de modulació existents avui en dia. És molta la importància que té la modulació de senyals i aquests en són alguns exemples: -Facilita la propagació del senyal per cable o per aire. -Ordena l’espectre, distribuint Canals a les diferents informacions. -Disminueix la dimensió de les antenes. -Optimitza l’ample de banda de cada canal. -Evita interferències entre Canals. -Protegeix la informació de les degradacions per soroll. -Defineix la qualitat de la informació transmesa. L’objectiu principal d’aquest treball, serà realitzar un transmissor d’AM utilitzant components electrònics disponibles al mercat. Això es realitzarà mitjançant diversos procediments de disseny. Es realitzarà un procediment de disseny teòric, tot utilitzant els “datasheets” dels diferents components. Es realitzarà un procediment de disseny mitjançant la simulació, gràcies al qual es podrà provar el disseny del dispositiu i realitzar-ne algunes parts impossibles a reproduir teòricament. I finalment es realitzarà el dispositiu a la pràctica. Entre les conclusions més rellevants obtingudes en aquest treball, voldríem destacar la importància de la simulació per poder dissenyar circuits de radiofreqüència. En aquest treball s’ha demostrat que gràcies a una bona simulació, el primer prototip de dispositiu creat ens ha funcionat a la perfecció. D’altre banda, també comentar la importància d’un disseny adequat d’antena per poder aprofitar al màxim el rendiment del nostre dispositiu. Per concloure, la realització d’un aparell transmissor aporta unes nocions equilibrades d’electrònica i telecomunicacions importants per al disseny de dispositius de comunicació.

Visualitzador de molècules d'ADN per laboratori virtual

RESUM Com a continuació del treball de final de carrera “Desenvolupament d’un laboratori virtual per a les pràctiques de Biologia Molecular” de Jordi Romero, s’ha realitzat una eina complementaria per a la visualització de molècules integrada en el propi laboratori virtual. Es tracta d’una eina per a la visualització gràfica de gens, ORF, marques i seqüències de restricció de molècules reals o fictícies. El fet de poder treballar amb molècules fictícies és la gran avantatge respecte a les solucions com GENBANK que només permet treballar amb molècules pròpies. Treballar amb molècules fictícies fa que sigui una solució ideal per a l’ensenyament, ja que dóna la possibilitat als professors de realitzar exercicis o demostracions amb molècules reals o dissenyades expressament per a l’exercici a demostrar. A més, permet mostrar de forma visual les diferents parts simultàniament o per separat, de manera que ofereix una primera aproximació interpretació dels resultats. Per altra banda, permet marcar gens, crear marques, localitzar seqüències de restricció i generar els ORF de la molècula que nosaltres creem o modificar una ja existent. Per l’implementació, s’ha continuat amb l’idea de separar la part de codi i la part de disseny en les aplicacions Flash. Per fer-ho, s’ha utilitzat la plataforma de codi lliure Ariware ARPv2.02 que proposa un marc de desenvolupament d’aplicacions Flash orientades a objectes amb el codi (classes ActionScript 2.0) separats del movieclip. Per al processament de dades s’ha fet servir Perl per ser altament utilitzat en Bioinformàtica i per velocitat de càlcul. Les dades generades es guarden en una Base de Dades en MYSQL (de lliure distribució), de la que s’extreuen les dades per generar fitxers XML, fent servir tant PHP com la plataforma AMFPHP com a enllaç entre Flash i la resta de parts.

Análisis de la fiabilidad de indicadores para sistemas de seguimiento de precios en los mercados

Para este trabajo se ha desarrollado un programa en Matlab, que nos permite realizar ensayos con algunas de las herramientas fundamentales del análisis técnico. Concretamente nos hemos centrado en el “Indicador de Movimiento Direccional” de Wilder. El programa está formado por seis funciones que permiten descargar datos, hacer la simulación del indicador, ajustar automáticamente algunos de sus parámetros y presentar los resultados obtenidos en la simulación. Con los experimentos y simulaciones realizadas se ha visto la importancia de escoger adecuadamente los períodos de ±DIs (indicadores direccionales positivo y negativo) y el ADX (Average Directional Movement Index). También hemos visto que la reglas decisión apuntadas por autores de reconocido prestigio como Cava y Ortiz ,no siempre se comportan como cabría esperar. Se propone mejorar el rendimiento y la fiabilidad de este indicador Incluyendo alguna media móvil de los precios y el volumen de contratación, en los criterios de decisión. También se podría mejorar implementando un sistema para que se pudiesen autoajustar los criterios de decisión.