Extracción de parámetros de un resonador FBAR por optimización

L’objectiu d’aquest projecte que consisteix a elaborar un algoritme d’optimització que permeti, mitjançant un ajust de dades per mínims quadrats, la extracció dels paràmetres del circuit equivalent que composen el model teòric d’un ressonador FBAR, a partir de les mesures dels paràmetres S. Per a dur a terme aquest treball, es desenvolupa en primer lloc tota la teoria necessària de ressonadors FBAR. Començant pel funcionament i l’estructura, i mostrant especial interès en el modelat d’aquests ressonadors mitjançant els models de Mason, Butterworth Van-Dyke i BVD Modificat. En segon terme, s’estudia la teoria sobre optimització i programació No-Lineal. Un cop s’ha exposat la teoria, es procedeix a la descripció de l’algoritme implementat. Aquest algoritme utilitza una estratègia de múltiples passos que agilitzen l'extracció dels paràmetres del ressonador.

Mobilitat inter-plataforma d'agents software: protocol de migració fragmentada

En aquest projecte s'ha realitzat l'anàlisi, disseny i implementació d'un protocol de migració d'agents software basat en l'enviament del codi dels agents fragmentat en múltiples missatges. Aquest protocol es troba dins d'una arquitectura de migració multi-protocol per a la mobilitat d'agents entre plataformes JADE. Finalment, s'ha realitzat un estudi que compara el rendiment assolit pel protocol i les prestacions que aporta.

Identificació de variables d'estat del sistema costaner sensibles a la càrrega de nutrients

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Napier University, Gran Bretanya, des d’octubre del 2006 a febrer del 2007. Els ecosistemes marins costaners són sistemes complexos, tant pel que fa a l’estructura de les comunitats que hi viuen com per la seva dinàmica, amb processos que impliquen múltiples escales d’espai i de temps. Aquesta complexitat natural s’ha incrementat al llarg de les darreres dècades com a conseqüència directa del creixement urbà al litoral. L’augment de població a les zones costaneres ha comportat no només un augment generalitzat en l’aport de nutrients inorgànics al mar, sinó també una forta intervenció sobre la línia de costa –construcció de ports, dics- i canvis en el moviment de les masses d’aigua. En aquest context, la interacció entre els factors turbulència-nutrients a la zona costanera pot ser clau per a millorar la nostra comprensió sobre el funcionament dels sistemes planctònics i, en darrer terme, per a derivar-ne mesures de gestió. A diferència de treballs experimentals previs, que adrecen els efectes de la turbulència i/o els nutrients sobre grups específics de plàncton, per avaluar la resposta conjunta de la comunitat necessitem paràmetres integradors, que relacionin diversos processos i donin una idea general de l’estat i funcionament de l’ecosistema. Durant l’estada de recerca alguns dels algoritmes que es fan servir per la costa escocesa van reformular-se i recalcular-se amb dades de la Mediterrània (dades procedents de la badia de Blanes i de la costa de Barcelona). Els resultats mostren una capacitat de resposta molt ràpida del plàncton als increments de nutrients, una variabilitat anual marcada (quant a diversitat d’organismes planctònics) i apunten el fòsfor com a principal limitant del creixement dels organismes en aquesta zona de la Mediterrània.

La rugoscòpia: una alternativa en la identificació humana

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. La rugoscòpia palatina o palatoscòpia és la tècnica d’identificació estomatològica que consisteix en l’estudi, registre i classificació de les papil•les palatines. La rugositat palatal és característica de cada individu i per tant la rugoscòpia pot ser una alternativa als métodes d’identificació humana dins de l’odontologia forense. Es presenta un estudi sobre aquesta tècnica. Des d’una perspectiva teòrica, s’han abordat les generalitats i els mètodes d’identificació, i més ampliament sobre la rugoscòpia. La part pràctica s’ha realitzat utilitzant models de boca que han sofert tractament ortodòntic i la imposició palatal actual. Es va demanar la col•laboració a unes persones perquè duguessin a terme la tasca d’emparellar. Es va fer un estudi valorant paràmetres com l’eficàcia i el temps emprat i la contrastació. En l’estudi s’ha demostrat que les ciències forenses també ajuden a la identificació de subjectes vius. L’odontologia forense és especialment útil, ja que les característiques de cadascun dels elements poden adoptar múltiples dimensions. La morfologia del paladar és peculiar i queda protegida, confereix individualitat i dóna validesa en la identificació. Per poder aplicar aquest mètode d’identificació és necessari posseir registres previs de les rugositats palatals. El moviment de les dents no altera el model de la rugositat palatina. El model de les rugositats palatines roman constant. Les rugositats palatines són úniques i suficientment característiques per indicar la identitat. La rugositat palatal pot ser emprada per a fins d’identificació.

Fàrmacs estabilitzadors de l'estat d'ànim en cultius d'astròcits: estudi de la secreció vesicular i de l'alliberament de mol·lecules senyalitzadores

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Institut Conzorcio Mario Negri Sud, entre març i setembre del 2007. Els trastorns bipolars es caracteritzen per l’alternança d’episodis de depressió i d’eufòria exacerbada. Tot i el desconeixement que hi ha sobre la patogènesi d’aquesta malaltia, els pacients responen positivament a fàrmacs que els estabilitzen l’estat d’ànim, com ara les sals de liti i els anticonvulsius valproat, carbamazepina i lamotrigina. S’ha descrit que aquests fàrmacs produeixen múltiples efectes bioquímics però encara se’n desconeix el seu mecanisme d’acció. Els astròcits poden modular la transmissió sinàptica, per la qual cosa creiem que la patogènesi i la teràpia de molts trastorns psiquiàtrics, poden estar relacionats amb alteracions de la seva activitat. Considerant aquesta hipòtesi, la recerca s’ha centrat en els efectes dels estabilitzadors de l’estat d’ànim sobre els astròcits, especialment pel que fa l’alliberació de molècules senyalitzadores que puguin actuar com a neuromoduladors.

Rethinking economies: regulation and responsibility in contemporary ethnographic cases of production and exchange

Informe de investigación realizado a partir de una estancia en la University of London entre el 3 de marzo al 10 de abril 2007. Redacción de un artículo sobre aspectos metodológicos centrales para las ciencias sociales en su vertiente tanto teórica como aplicada: la articulación entre la investigación etnográfica y los modelos abstractos. Tanto la etnografía en sus múltiples formas de describir la realidad observable, como los modelos en su intento por reducir la complejidad con el fin de subrayar las conexiones causales son instrumentos de las ciencias sociales. Los modelos cambian el mundo: gracias a su cualidad abstracta pueden presentar no sólo una imagen de cómo funcionan las cosas, sino también subrayar el aspecto procesual de las conexiones permitiendo de este modo establecer proposiciones prospectivas y guiar las políticas públicas de desarrollo. En la base de la acción encontramos siempre alguna forma de modelización, incluso en el ámbito de las disposiciones subjetivas que mueven a la gente a la toma de decisiones cotidianas. A menudo la realidad escapa a la matriz de los modelos, sin embargo, y el cambio y la adaptación toman caminos insospechados y no planificados. Este proyecto busca construir la posibilidad de un diálogo constructivo, creativo y no-jerárquico entre los modelos de desarrollo económico y la etnografía(...)

Creation of a carrier-grade telco based on a voice over IP backbone

En aquesta memòria l'autor, fent servir un enfoc modern, redissenya i implementa la plataforma que una empresa de telecomunicacions del segle 21 necessita per poder donar serveis de telefonia i comunicacions als seus usuaris i clients. Al llarg d'aquesta exposició es condueix al lector des d'una fase inicial de disseny fins a la implementació i posada en producció del sistema final desenvolupat, centrant-nos en solucionar les necessitats actuals que això implica. Aquesta memòria cubreix el software, hardware i els processos de negoci associats al repte de fer realitat aquest objectiu, i presenta al lector les múltiples tecnologies emprades per aconseguir-ho, fent emfàsi en la convergència actual de xarxes cap al concepte de xarxes IP i basant-se en aquesta tendència i utilitzant aquesta tecnologia de veu sobre IP per donar forma a la plataforma que finalment, de forma pràctica, es posa en producció.

Estudi del sistema de constructes en dones víctimes de violència de gènere

Mitjançant les seves experiències, els éssers humans aprenen a construir significats amb els quals donar sentit i organitzar l’entorn físic i social en què es troben immersos. No accedeixen a una realitat vertadera i única sinó que són possibles múltiples construccions de la realitat. Per tant, és necessari elaborar hipòtesis sobre un mateix, els altres i l'entorn. Aquestes hipòtesis personals estan constituïdes per dimensions de significat o constructes, que consisteixen en la captació d’una diferència o en un contrast; implica percebre una discrepància, que s’expressarà en dos pols oposats. Per exemple, construir el significat “fort” implica diferenciar-lo del significat “feble”; a partir d’aquesta dimensió “fort–feble” s'organitzen les experiències classificant-les al llarg d’aquest continuum. Els constructes s’integren en una xarxa constituïnt un sistema. L’experiència clínica evidencia sovint que dones maltractades no reconeixen la violència de gènere. L’experiència d’abús ha de ser detectada, construïda i integrada dins del món dels significats, és a dir, dels constructes, per ser identificada com a tal. Per exemple, és necessari construir la noció d’agressor i de víctima per poder posicionar-hi a un mateix i als altres. L’objectiu d’aquest estudi és explorar el sistema de constructes en dones que pateixen o han patit violència de gènere, centrant-se en la construcció personal de l’abús per identificar els seus constructes i detectar possibles motius que bloquegin el trencament de la relació amb el maltractador o altres possibles solucions. La mostra està constituïda per 36 dones, amb un rang d’edat situat entre els 18 i els 72 anys. La mitjana d’edat es troba al voltant dels 45 anys. La durada d’aquest estudi és de març de 2006 a març de 2007.

La utilización de los recursos actualmente existentes en Internet para la enseñanza de Ingeniería de Materiales

El presente trabajo describe la planificación y posterior puesta en marcha de distintos mecanismos para la realización de prácticas de simulación con ordenador a modo de asignatura virtual. Los contenidos pertenecen a distintas áreas de conocimiento del plan de estudios relativo a la Ingeniería de Materiales. Primeramente se hace un análisis de las causas que motivaron la realización del mismo, así como de las posibilidades y necesidad de utilización de los Laboratorios Virtuales en la enseñanza contemporánea. Posteriormente se presenta el sistema desarrollado, sus características y posibilidades de utilización. El objetivo del trabajo es doble: por un lado, crear una base de datos interactiva de consulta con la finalidad de que el alumno pueda asentar conceptos clave necesarios para cursar la titulación con éxito; por otro, crear un servidor de prácticas de simulación por computador haciendo uso de la World Wide Web y que permita a los alumnos acceder a las prácticas de forma remota, con las múltiples ventajas, tanto educativas como económicas, que ello supondría.

Determinació de la deposició atmosfèrica de metalls pesants a les Muntanyes de Prades (Tarragona) a partir dels bioindicadors Xanthoria parietina i Hypnum cupressiforme

En aquest estudi s’ha determinat la deposició atmosfèrica de metalls pesants a partir dels bioindicadors Xanthoria parietina (liquen) i Hypnum cupressiforme (molsa), en 16 punts de mostreig repartits per la zona on s’ubicarà el futur parc natural de les Muntanyes de Prades (Tarragona). A partir de la comparació de les concentracions obtingudes en aquest treball amb les d’altres estudis de plantejament equiparable, es va comprovar que la majoria de valors de concentració dels metalls eren similars als d’altres zones geogràfiques estudiades, a excepció del crom i el níquel, que presentaven valors clarament més elevats. A partir de proves estadístiques (ANOVA, regressions múltiples) es va determinar que existien diferències significatives entre les concentracions de metalls dels diferents punts de mostreig. També es van detectar correlacions significatives entre les concentracions dels punts de mostreig i la distància d’aquests respecte els focus potencials de contaminació que s’havien considerat prèviament. Amb les dades obtingudes a partir un petit anàlisi de la riquesa liquènica dels punts de mostreig, es va disposar d’informació extra per poder avaluar les fonts i el patró de distribució d’aquests contaminants.

The Argentine ant (Linepithema humile) invasion effects on Mediterranean forests’ trophic web: blue tit (Parus caeruleus) reproduction and development

Les invasions biològiques representen una greu amenaça per al funcionament dels ecosistemes i per a la preservació de la biodiversitat.. La formiga argentina (Linepithema humile) està considerada com una de les 100 espècies invasores més nocives. Prospera en extenses àrees de clima mediterrani de regions temperades i subtropicals de tots els continents amb l’excepció de l’Antàrtida. És una formiga dominant i una competidora agressiva que mitjançant múltiples mecanismes, des de predació directe a competència, produeix efectes negatius en una amplia varietat de taxons, principalment formigues i altres artròpodes, però també vertebrats. S’ha investigat, per primera vegada, els efectes de la formiga invasiva sobre les comunitats d’artròpodes de fullatge i com aquestes pertorbacions es transmeten en la xarxa tròfica del bosc esclerofil•le mediterrani. En les suredes estudiades la invasió de formiga argentina és causa directe de la extinció local de la gran majoria de poblacions de formigues natives. En el període mostrejat s’han constatat també impactes negatius en la diversitat i en l’abundància d’artròpodes natius en les capçades dels arbres, particularment d’erugues. Una avaluació preliminar basada únicament amb dades del 2005 indica que, reduint la disponibilitat d’erugues, la formiga argentina empobreix l’hàbitat reproductiu de la mallerenga blava (Parus caeruleus). La mallerenga blava basa la dieta insectívora estricte de la seva pollada fonamentalment en les erugues. No hem detectat impactes en l’èxit reproductiu de les mallerengues blaves en zones envaïdes. Els polls crescuts en àrees envaïdes assoleixen una condició física similar als de les zones no envaïdes, però la reducció en la disponibilitat d’erugues associada a la invasió de formiga argentina es tradueix en un creixement descompassat i en una menor mida estructural del polls volanders. Així, les pertorbacions en la comunitat d’artròpodes associades a la invasió de la formiga argentina promouen efectes bottom-up que acaben perjudicant el desenvolupament dels polls de mallerenga blava.

Análisis de rendimiento de aplicaciones paralelas de memoria compartida: problema N-body

Este trabajo analiza el rendimiento de cuatro nodos de cómputo multiprocesador de memoria compartida para resolver el problema N-body. Se paraleliza el algoritmo serie, y se codifica usando el lenguaje C extendido con OpenMP. El resultado son dos variantes que obedecen a dos criterios de optimización diferentes: minimizar los requisitos de memoria y minimizar el volumen de cómputo. Posteriormente, se realiza un proceso de análisis de las prestaciones del programa sobre los nodos de cómputo. Se modela el rendimiento de las variantes secuenciales y paralelas de la aplicación, y de los nodos de cómputo; se instrumentan y ejecutan los programas para obtener resultados en forma de varias métricas; finalmente se muestran e interpretan los resultados, proporcionando claves que explican ineficiencias y cuellos de botella en el rendimiento y posibles líneas de mejora. La experiencia de este estudio concreto ha permitido esbozar una incipiente metodología de análisis de rendimiento, identificación de problemas y sintonización de algoritmos a nodos de cómputo multiprocesador de memoria compartida.

Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática: caso de estudio mpiBLAST

En termes de temps d'execució i ús de dades, les aplicacions paral·leles/distribuïdes poden tenir execucions variables, fins i tot quan s'empra el mateix conjunt de dades d'entrada. Existeixen certs aspectes de rendiment relacionats amb l'entorn que poden afectar dinàmicament el comportament de l'aplicació, tals com: la capacitat de la memòria, latència de la xarxa, el nombre de nodes, l'heterogeneïtat dels nodes, entre d'altres. És important considerar que l'aplicació pot executar-se en diferents configuracions de maquinari i el desenvolupador d'aplicacions no port garantir que els ajustaments de rendiment per a un sistema en particular continuïn essent vàlids per a d'altres configuracions. L'anàlisi dinàmica de les aplicacions ha demostrat ser el millor enfocament per a l'anàlisi del rendiment per dues raons principals. En primer lloc, ofereix una solució molt còmoda des del punt de vista dels desenvolupadors mentre que aquests dissenyen i evaluen les seves aplicacions paral·leles. En segon lloc, perquè s'adapta millor a l'aplicació durant l'execució. Aquest enfocament no requereix la intervenció de desenvolupadors o fins i tot l'accés al codi font de l'aplicació. S'analitza l'aplicació en temps real d'execució i es considra i analitza la recerca dels possibles colls d'ampolla i optimitzacions. Per a optimitzar l'execució de l'aplicació bioinformàtica mpiBLAST, vam analitzar el seu comportament per a identificar els paràmetres que intervenen en el rendiment d'ella, com ara: l'ús de la memòria, l'ús de la xarxa, patrons d'E/S, el sistema de fitxers emprat, l'arquitectura del processador, la grandària de la base de dades biològica, la grandària de la seqüència de consulta, la distribució de les seqüències dintre d'elles, el nombre de fragments de la base de dades i/o la granularitat dels treballs assignats a cada procés. El nostre objectiu és determinar quins d'aquests paràmetres tenen major impacte en el rendiment de les aplicacions i com ajustar-los dinàmicament per a millorar el rendiment de l'aplicació. Analitzant el rendiment de l'aplicació mpiBLAST hem trobat un conjunt de dades que identifiquen cert nivell de serial·lització dintre l'execució. Reconeixent l'impacte de la caracterització de les seqüències dintre de les diferents bases de dades i una relació entre la capacitat dels workers i la granularitat de la càrrega de treball actual, aquestes podrien ser sintonitzades dinàmicament. Altres millores també inclouen optimitzacions relacionades amb el sistema de fitxers paral·lel i la possibilitat d'execució en múltiples multinucli. La grandària de gra de treball està influenciat per factors com el tipus de base de dades, la grandària de la base de dades, i la relació entre grandària de la càrrega de treball i la capacitat dels treballadors.

Estudi GPGPU dedicat al processament de neuroimatges

La tecnologia GPGPU permet paral∙lelitzar càlculs executant operacions aritmètiques en els múltiples processadors de que disposen els xips gràfics. S'ha fet servir l'entorn de desenvolupament CUDA de la companyia NVIDIA, que actualment és la solució GPGPU més avançada del mercat. L'algorisme de neuroimatge implementat pertany a un estudi VBM desenvolupat amb l'eina SPM. Es tracta concretament del procés de segmentació d'imatges de ressonància magnètica cerebrals, en els diferents teixits dels quals es composa el cervell: matèria blanca, matèria grisa i líquid cefaloraquidi. S'han implementat models en els llenguatges Matlab, C i CUDA, i s'ha fet un estudi comparatiu per plataformes hardware diferents.

Del Noguerola al Segre: els problemes de la qualitat ambiental de l'aigua

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Els principals objectius del treball són intentar demostrar, cinc anys més tard, si el riu Noguerola és encara fruit d'abocaments residuals en el seu pas subterrani per la ciutat de Lleida, i observar i analitzar com el riu Segre sofreix múltiples impactes ambientals provinents, especialment, de les activitats agrícoles i ramaderes. Es van fer dos campanyes de mostrejos en les confluències de 10 afluents dels marges dret i esquerre del riu Segre, i en 5 punts al llarg d'aquest. Per a cada mostra es van analitzar: conductivitat, temperatura, ph, nitrats, nitrits, amoni, fosfats, duresa i microorganismes. A més a més, es van delimitar i determinar les superfícies de les conques i es van fer balanços hidrometeorològics per determinar les aportacions naturals de l’aigua de pluja, i es van estimar els excedents de reg de totes les conques, per així calcular les masses totals de cada paràmetre, aportades per cada afluent. Les principals conclusions a què s’ha arribat són: que el riu Noguerola continua sent fruit d'abocaments residuals en el seu pas subterrani per la ciutat de Lleida. I que, tant les activitats agrícoles i ramaderes, com les captacions d'aigua dels canals de Balaguer i de Seròs per a l’obtenció d’energia hidroelèctrica, provoquen greus impactes ambientals al riu Segre.