Memòria de recerca: paral·lelització dels diccionaris de la Standard Template Library de C++

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Universität Karlsruhe entre gener i maig del 2007. Les biblioteques d’estructures de dades defineixen interfícies i implementen algorismes i estructures de dades fonamentals. Un exemple n’és la Satandard Template Library (STL ), que forma part del llenguatge de programació C++. En el marc d’una tesi, s’està treballant per obtenir implementacions més eficients i/o versàtils d’alguns components de la STL. Per a fer-ho s’utilitzen tècniques de la enginyeria d’algorismes. En particular, s’integra el coneixement de la comunitat algorítmica i es té en consideració la tecnologia existent. L’acció durant l’estada s’ha emmarcat en el desenvolupament la Multi Core STL (MCSTL ). La MCSTL és una implementació paral•lela de la STL per a màquines multi-core. Les màquines multi-core són actualment l’únic tipus de màquina disponible al mercat. Per tant, tot i que el paral•lelisme obtingut no sigui òptim, és preferible a tenir els processadors esperant, ja que , la tendència és que el nombre de processadors per computador augmenti.

Aplicacions contínues entre espais classificadors de grups p-locals finits

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universitat d'Aberdeen, Irlanda, entre abril i maig del 2007. Un dels objectius de la topologia algebraica és la de classificar espais topològics i aplicacions continues mitjançant estructures algebraiques associades a ells. És a dir, mitjançant diferents maneres d'associar un objecte algebraic a un espai, es pretén reflectir el màxim de la seva estructura topològica. D'altra banda, donat un grup G, se li pot associar un espai topològic BG anomenat l'espai classificador del grup que és l'espai que classifica els G-fibrats vectorials. El programa d'estudiar el tipus d'homotopia d'espais i aplicacions contínues ha donat molts fruits quan els espais que s'estudien són espais classificadors (en particular, grups finits i grups de Lie). En particular, a causa del fet que moltes propietats algebraiques del grup queden reflectides en l'espai classificador, aquest tipus d'espais juguen un paper molt important en la interelació entre l'àlgebra i la topologia. Per exemple, els treballs de Dwyer, Zabrodsky i Mislin identifiquen les aplicacions contínues entre espais classificadors d'un p-grup i un grup qualsevol amb els morfismes entre grups llevat conjugació. L’objectiu d’aquest projecte és el de descriure les aplicacions contínues entre p-completats d’espais classificadors a partir d’informació algebraica referent a l’estructura de p-subgrups de cadascun d’ells.

COMUNICAEMAT: comunicant objectius matemàtics unint nombres, càlcul, algebra, espai, mesura anglès i tecnologia

S' ha realitzat una anàlisi de processos comunicatius i didàctics en un treball de matemàtiques a Primària en llengua anglesa, emmarcat dins un projecte escolar plurilingüe. El treball s' organitza en forma de recerca-acció que analitza dos objectius principals: (a) elaboració de propostes d' activitat matemàtica i de formació de professorat, i (b) anàlisi del treball realitzat en una experiència escolar. Els resultats mostren que: (1) Les dificultats generals observades, es centren més sobre el contingut de la llengua matemàtica (anomenat L4), pel damunt de les pròpies de l’ús de la llengua anglesa L3. (2) Les decisions del professorat privilegiant l’ús de L1 i L2 (català i castellà) per a treballar L4 s’han mostrat positives i adients. La proposta elaborada, que segueix el model CLIL (Content Language Integrated Learning) ha estat positiva i reproduïble (3) Ha estat possible constatar un bon treball amb els estudiants de formació inicial de mestres de llengua estrangera futurs docents dins l'assignatura de Matemàtiques i la seva Didàctica.a la Formació de professorat. Tanmateix es reconeixen dificultats degudes al poc coneixement previ dels estudiants en L3 i L4 i el fet de ser la primera experiència d’aquest tipus que realitzen. (4) L’alumnat de l’escola és capaç de tenir una bona conversa oral en anglès al final de Primària, que creix en qualitat fins dominar estructures causals pròpies del raonament deductiu. (5) L’alumnat guanya en confiança en l’ús de les quatre llengües ,(6) el professorat incorpora relativament elements didàctics nous en la seva acció pedagògica.

Arquitectures d'Aprenentatge Automàtic per al Reconeixement d'Estructures Lingüístiques en el Text

Estudi realitzat a partir d’una estada al Computer Science and Artificial Intelligence Lab, del Massachusetts Institute of Technology, entre 2006 i 2008. La recerca desenvolupada en aquest projecte se centra en mètodes d'aprenentatge automàtic per l'anàlisi sintàctica del llenguatge. Com a punt de partida, establim que la complexitat del llenguatge exigeix no només entendre els processos computacionals associats al llenguatge sinó també entendre com es pot aprendre automàticament el coneixement per a dur a terme aquests processos.

Un estudi de les argumentacions d’estudiants anglesos i catalans en activitats de resolució de problemes no formals en ciències i de les estratègies didàctiques dels professors que afavoreixen l’argumentació a les classes

Una de les contribucions de la recerca sobre concepcions prèvies dels estudiants en ciències durant els darrers 25 anys ha estat mostrar la influència del context sociocultural dels nois i noies en les idees i concepcions que desenvolupen i mantenen des de la seva infància. Hi ha l’acord que algunes diferències en les concepcions poden dependre de la cultura social en la qual s’integren. Alguns investigadors també pensen que els esquemes argumentatius també poden ser influenciats per la cultura de les comunitats. Els contextos Català i Anglès semblen similars, ambdós formen part del context cultural de les societats desenvolupades; per tant, podem pensar que els esquemes argumentatius que els estudiants apliquen, poden tenir moltes similituds, però també importants diferències. Les dades analitzades provenen de les respostes escrites dels estudiants individuals i de les transcripcions de 8 grups de discussió sobre quatre tasques. L’anàlisi es fa a tres nivells: 1)comparació del nombre d’arguments entre tasques i entre països, 2) qualitativa i descriptiva comparació entre tipus d’esquemes argumentatius per tasques i per països i 3) explicació de tipus d’esquemes argumentatius que es donen molt, i identificació d’estructures argumentatives complexes que lliguen diversos esquemes en un argument més gran i que poden caracteritzar l’argumentació d’alguns grups (aplicant Toulmin) i que poden ser indicadors d’aspectes cooperatius i de canvis de punts de vista en les discussions. Els resultants ens indiquen que encara que els estudiants Catalans dediquen més temps a les discussions, la ratio nombre d’esquemes per unitat de temps és similar als dos països. S’han trobar algunes diferències entre tipus d'esquemes per països i per tasques, també que molts arguments es basen en valors i idees preconcebudes. S’han pogut identificar també algunes estructures argumentatives complexes no gaire comunes.

Sistema de navegació geogràfica de tipus Google Earth per a entorns dinàmics

L’objectiu principal és avaluar un sistema que hagués de mostrar les imatges captades per una càmera que està filmant un entorn canviant sobre l’aplicació Google Earth. Es tractaria d’estudiar com es podria aprofitar aquesta aplicació i analitzar el rendiment que obtenim utilitzant-la per a navegar per un entorn dinàmic. S’hauria d’avaluar si és possible arribar a visualitzar l’entorn a una freqüència de 25 frames per segon.

Materials porosos per liofilització: els liogels

En aquest treball sobre materials porosos obtinguts per liofilització, s’ha demostrat que es poden produir materials anàlegs als aerogels de sílice mitjançant un procés de congelació i posterior sublimació. Malgrat les dificultats que es presenten en el procés de congelació, s’ha aconseguit un nou producte que hem denominat LIOGELS (per diferenciar-los dels aerogels) amb més o menys graus de monoliticitat segons la composició i el procés realitzat. S’han estudiat diversos sistemes de congelació, principalment amb nitrogen líquid i en la cambra del liofilitzador a -80ºC, però també s’han comparat els resultats de congelacions de gels amb tert-butanol a 12ºC (el tert-butanol fon a 25,69ºC). S’han sintetitzat diferents tipus de gels, de cara a la seva liofilització posterior. Alguns dels gels s’han deixat assecar amb molta cura i molt lentament per produir xerogels monolítics, amb l’objectiu de comparar les estructures dels aerogels, els xerogels i els nous liogels produïts en aquest treball. Per tal d’aconseguir líquids de rentat que al congelar no trenquessin l’estructura, s’han buscat les mescles idònies de dissolvents (que no canviessin de volum al congelar). S’ha instal·lat un equip de liofilització a l’Icmab, que s’ha utilitzat per elaborar les mostres estudiades. L’equip de liofilització té fonamentalment dos modes de funcionament: sublimació a través d’un "manifold" i dins d’una cambra amb safates. Per a la caracterització de les mostres dels nous materials obtinguts, s’ha utilitzat l’equip BET, i els equips de microscòpia electrònica SEM i TEM de l’ICMAB. S’han avaluat els resultats obtinguts amb l’equip de porosimetria (BET) i s’han analitzat les fotografies del SEM i del TEM, fent les oportunes comparacions entre aerogels i liogels, i entre aquests i els xerogels.

Anàlisi genètica i molecular de les malalties Niemann-Pick tipus A/B i tipus C. Estratègies terapèutiques.

Aquest treball es basa en l’estudi de dues malalties lisosòmiques: la malaltia de Niemann-Pick A/B (NPAB) i la malaltia de Niemann-Pick tipus C (NPC). En relació a la malaltia de NPAB, s’ha realitzat l’expressió in vitro d’algunes de les mutacions de canvi d’aminoàcid trobades en pacients espanyols per tal de detectar les activitats enzimàtiques residuals. Totes les mutacions presenten una activitat molt baixa, gairebé nul•la, excepte la p.L225P i la R608del que tenen un 11% i 20% d’activitat respectivament. Els resultats obtinguts són coherents amb la severitat del fenotip que presenten els pacients. D’altra banda, s’ha caracteritzat un al•lel amb una mutació que afecta a una posició poc conservada d’un donador de splicing i que produeix la generació de trànscrits aberrants corresponents a trànscrits minoritaris de SMPD1, prèviament descrits, que no codifiquen per proteïna funcional. Respecte a malaltia de NPC, s’ha realitzat una anàlisi molecular de pacients espanyols prèviament estudiats identificant, en la majoria dels casos, la segona mutació responsable de la patologia. S’ha descrit per primer cop per aquesta malaltia una gran deleció que inclou el gen NPC1 i altres gens flanquejants i s’ha estudiat l’efecte que tenen les mutacions de splicing trobades a nivell de RNA. Per una d’aquestes mutacions, c.1554-1009G&A, s’ha assajat amb èxit una estratègia terapèutica basada en la utilització d’oligonuclèotids antisentit. D’altra banda, s’està desenvolupant un model cel•lular neuronal de la malaltia de Niemann-Pick tipus C, basat en la utilització de RNAs d’interferència, sobre el qual es podran assajar possibles estratègies terapèutiques en un futur.

Paraphrasing : scope and typology : a computational approach

This PhD project aims to study paraphrasing, initially understood as the different ways in which the same content is expressed linguistically. We will go into that concept in depth trying to define and delimit its scope more accurately. In that sense, we also aim to discover which kind of structures and phenomena it covers. Although there exist some paraphrasing typologies, the great majority of them only apply to English, and focus on lexical and syntactic transformations. Our intention is to go further into this subject and propose a paraphrasing typology for Spanish and Catalan combining lexical, syntactic, semantic and pragmatic knowledge. We apply a bottom-up methodology trying to collect evidence of this phenomenon from the data. For this purpose, we are initially using the Spanish Wikipedia as our corpus. The internal structure of this encyclopedia makes it a good resource for extracting paraphrasing examples for our investigation. This empirical approach will be complemented with the use of linguistic knowledge, and by comparing and contrasting our results to previously proposed paraphrasing typologies in order to enlarge the possible paraphrasing forms found in our corpus. The fact that the same content can be expressed in many different ways presents a major challenge for Natural Language Processing (NLP) applications. Thus, research on paraphrasing has recently been attracting increasing attention in the fields of NLP and Computational Linguistics. The results obtained in this investigation would be of great interest in many of these applications.

Disseny i validació d’una plataforma de telemedicina de suport al tractament de pacients amb diabetis tipus 1: iDOSING

La diabetis tipus 1 és una malaltia crònica que condiciona una disminució de la qualitat i esperança de vida de les persones que la pateixen. Últimament han aparegut avenços tecnològics que poden millorar aquests paràmetres, però a costa de generar un gran volum d’informació difícil d’interpretar per part dels professionals amb l’assistència presencial actual. En aquest context hem creat i validat una plataforma telemèdica (iDosing) dissenyada per millorar la interacció metge-pacient i al mateix temps facilitar la interpretació de la informació generada pels pacients, per part dels metges; augmentant el rendiment terapèutic i el control glucèmic

Detecció i localització d'impactes a estructures aeroespacials

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universidad Politécnica de Madrid, Espanya, entre setembre i o desembre del 2007. Actualment la indústria aeroespacial i aeronàutica té com prioritat millorar la fiabilitat de las seves estructures a través del desenvolupament de nous sistemes per a la monitorització i detecció d’impactes. Hi ha diverses tècniques potencialment útils, i la seva aplicabilitat en una situació particular depèn críticament de la mida del defecte que permet l’estructura. Qualsevol defecte canviarà la resposta vibratòria de l’element estructural, així com el transitori de l’ona que es propaga per l’estructura elàstica. Correlacionar aquests canvis, que poden ser detectats experimentalment amb l’ocurrència del defecte, la seva localització i quantificació, és un problema molt complex. Aquest treball explora l’ús de l'Anàlisis de Components Principals (Principal Component Analysis - PCA-) basat en la formulació dels estadístics T2 i Q per tal de detectar i distingir els defectes a l'estructura, tot correlacionant els seus canvis a la resposta vibratòria. L’estructura utilitzada per l’estudi és l’ala d’una turbina d’un avió comercial. Aquesta ala s’excita en un extrem utilitzant un vibrador, i a la qual s'han adherit set sensors PZT a la superfície. S'aplica un senyal conegut i s'analitzen les respostes. Es construeix un model PCA utilitzant dades de l’estructura sense defecte. Per tal de provar el model, s'adhereix un tros d’alumini en quatre posicions diferents. Les dades dels assajos de l'estructura amb defecte es projecten sobre el model. Les components principals i les distàncies de Q-residual i T2-Hotelling s'utilitzaran per a l'anàlisi de les incidències. Q-residual indica com de bé s'adiu cadascuna de les mostres al model PCA, ja que és una mesura de la diferència, o residu, entre la mostra i la seva projecció sobre les components principals retingudes en el model. La distància T2-Hotelling és una mesura de la variació de cada mostra dins del model PCA, o el que vindria a ser el mateix, la distància al centre del model PCA.

Desenvolupament de codis numèrics per a la resolució de fluxos turbulents en ordinadors paral·lels emprant discretitzacions tipus symmetry-preserving

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of Groningen, Holanda, entre 2007 i 2009. La simulació directa de la turbulència (DNS) és una eina clau dins de la mecànica de fluids computacional. Per una banda permet conèixer millor la física de la turbulència i per l'altra els resultats obtinguts són claus per el desenvolupament dels models de turbulència. No obstant, el DNS no és una tècnica vàlida per a la gran majoria d'aplicacions industrials degut al elevats costos computacionals. Per tant, és necessari cert grau de modelització de la turbulència. En aquest context, s'han introduïts importants millores basades en la modelització del terme convectiu (no lineal) emprant symmetry-preserving regularizations. En tracta de modificar adequadament el terme convectiu a fi de reduir la producció d'escales més i més petites (vortex-stretching) tot mantenint tots els invariants de les equacions originals. Fins ara, aquest models s'han emprat amb èxit per nombres de Rayleigh (Ra) relativament elevats. En aquest punt, disposar de resultats DNS per a configuracions més complexes i nombres de Ra més elevats és clau. En aquest contexte, s'han dut a terme simulacions DNS en el supercomputador MareNostrum d'una Differentially Heated Cavity amb Ra=1e11 i Pr=0.71 durant el primer any dels dos que consta el projecte. A més a més, s'ha adaptat el codi a fi de poder simular el fluxe al voltant d'un cub sobre una pared amb Re=10000. Aquestes simulacions DNS són les més grans fetes fins ara per aquestes configuracions i la seva correcta modelització és un gran repte degut la complexitat dels fluxes. Aquestes noves simulacions DNS estan aportant nous coneixements a la física de la turbulència i aportant resultats indispensables per al progrés de les modelitzacións tipus symmetry-preserving regularization.

Generador de gestores de contenido web en Java

Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d'una aplicació web programada en Java, que permet crear diferents tipus de webs, donant l'opció de definir i administrar tant les estructures com els continguts dels apartats. Altres opcions que permet gestionar són els tipus d'usuaris que podran accedir i el disseny gràfic de cada web generada. S'aconsegueix així crear webs sense necessitat de programar. Mitjançant el desenvolupament del projecte es pretén aprendre i utilitzar el framewok anomenat Struts que ofereix una plataforma sobre la qual es desenvolupa l'aplicació permetent utilitzar una sèrie de llibreries ja programades i treballar utilitzant una metodologia o patró de disseny.

Tipus Abstractes de Dades i Disseny per Contracte

Biblioteca de tipus abstractes de dades (TADs) que incorpora la tecnologia de disseny per contracte (DbC) i consta bàsicament de dues parts. La primera, l'especificació, que és el punt d'entrada a l'API, és un conjunt d'interfícies, les quals introdueixen les operacions dels TADs i en fixen el comportament, així com defineixen els drets i obligacions dels usuaris.