Gestión de recursos en nodos multi-core de memoria compartida

La gestión de recursos en los procesadores multi-core ha ganado importancia con la evolución de las aplicaciones y arquitecturas. Pero esta gestión es muy compleja. Por ejemplo, una misma aplicación paralela ejecutada múltiples veces con los mismos datos de entrada, en un único nodo multi-core, puede tener tiempos de ejecución muy variables. Hay múltiples factores hardware y software que afectan al rendimiento. La forma en que los recursos hardware (cómputo y memoria) se asignan a los procesos o threads, posiblemente de varias aplicaciones que compiten entre sí, es fundamental para determinar este rendimiento. La diferencia entre hacer la asignación de recursos sin conocer la verdadera necesidad de la aplicación, frente a asignación con una meta específica es cada vez mayor. La mejor manera de realizar esta asignación és automáticamente, con una mínima intervención del programador. Es importante destacar, que la forma en que la aplicación se ejecuta en una arquitectura no necesariamente es la más adecuada, y esta situación puede mejorarse a través de la gestión adecuada de los recursos disponibles. Una apropiada gestión de recursos puede ofrecer ventajas tanto al desarrollador de las aplicaciones, como al entorno informático donde ésta se ejecuta, permitiendo un mayor número de aplicaciones en ejecución con la misma cantidad de recursos. Así mismo, esta gestión de recursos no requeriría introducir cambios a la aplicación, o a su estrategia operativa. A fin de proponer políticas para la gestión de los recursos, se analizó el comportamiento de aplicaciones intensivas de cómputo e intensivas de memoria. Este análisis se llevó a cabo a través del estudio de los parámetros de ubicación entre los cores, la necesidad de usar la memoria compartida, el tamaño de la carga de entrada, la distribución de los datos dentro del procesador y la granularidad de trabajo. Nuestro objetivo es identificar cómo estos parámetros influyen en la eficiencia de la ejecución, identificar cuellos de botella y proponer posibles mejoras. Otra propuesta es adaptar las estrategias ya utilizadas por el Scheduler con el fin de obtener mejores resultados.

Estudi dels impactes ambientals del cicle de vida del compost, de la producció a l'apliacació

La gran majoria d'hivernacles situats en clima mediterrani són de cost relativament baix i de tecnologia senzilla. El cultiu en hivernacle te com a objectiu principal incrementar la producció agrícola per unitat de superfície mitjançant l'aïllament de les condicions del medi. Aquest projecte presenta inventaris detallats i de qualitat del cicle de vida complet del compost amb aplicació en aire lliure i en hivernacle, aportant informació dels impactes ambientals i avaluant la viabilitat agronómica del compost com a fertilitzant quan s’aplica en cultius hortícoles. S’han considerat quatre opcions de cultiu, depenent del tipus de fertilitzant utilitzat (fertilitzans minerals o compost) i de si el cultiu és a l’aire lliure o en hivernacle. Les dades s’han obtingut experimentalment en parceles pilot i en una planta de compostatge industrial, ambdos localitzats prop de Barcelona, en una àrea mediterrànea. Per al cultiu en hivernacle, s’han obtingut produccions de tomàquet superiors a les d’aire lliure en el cas d’aplicar fertilitzants minerals, mentre l’ús de compani són de cost relativament baix i de tecnologia senzilla.

Dinàmica de sistemes mesoscòpics amb correlacions quàntiques mitjançant la formulació de de Broglie-Bohm

Per a determinar la dinàmica espai-temporal completa d’un sistema quàntic tridimensional de N partícules cal integrar l’equació d’Schrödinger en 3N dimensions. La capacitat dels ordinadors actuals permet fer-ho com a molt en 3 dimensions. Amb l’objectiu de disminuir el temps de càlcul necessari per a integrar l’equació d’Schrödinger multidimensional, es realitzen usualment una sèrie d’aproximacions, com l’aproximació de Born–Oppenheimer o la de camp mig. En general, el preu que es paga en realitzar aquestes aproximacions és la pèrdua de les correlacions quàntiques (o entrellaçament). Per tant, és necessari desenvolupar mètodes numèrics que permetin integrar i estudiar la dinàmica de sistemes mesoscòpics (sistemes d’entre tres i unes deu partícules) i en els que es tinguin en compte, encara que sigui de forma aproximada, les correlacions quàntiques entre partícules. Recentment, en el context de la propagació d’electrons per efecte túnel en materials semiconductors, X. Oriols ha desenvolupat un nou mètode [Phys. Rev. Lett. 98, 066803 (2007)] per al tractament de les correlacions quàntiques en sistemes mesoscòpics. Aquesta nova proposta es fonamenta en la formulació de la mecànica quàntica de de Broglie– Bohm. Així, volem fer notar que l’enfoc del problema que realitza X. Oriols i que pretenem aquí seguir no es realitza a fi de comptar amb una eina interpretativa, sinó per a obtenir una eina de càlcul numèric amb la que integrar de manera més eficient l’equació d’Schrödinger corresponent a sistemes quàntics de poques partícules. En el marc del present projecte de tesi doctoral es pretén estendre els algorismes desenvolupats per X. Oriols a sistemes quàntics constituïts tant per fermions com per bosons, i aplicar aquests algorismes a diferents sistemes quàntics mesoscòpics on les correlacions quàntiques juguen un paper important. De forma específica, els problemes a estudiar són els següents: (i) Fotoionització de l’àtom d’heli i de l’àtom de liti mitjançant un làser intens. (ii) Estudi de la relació entre la formulació de X. Oriols amb la aproximació de Born–Oppenheimer. (iii) Estudi de les correlacions quàntiques en sistemes bi- i tripartits en l’espai de configuració de les partícules mitjançant la formulació de de Broglie–Bohm.

Disseny, modelat i fabricació d'una antena "trap" per aplicacions WLAN

En aquest treball s’ha dissenyat i fabricat una antena monopol en estructura planar capaç de treballar correctament a les freqüències WLAN de 2,45-2,5 GHz (802.11b/g) i 4,9-5,875 GHz (802.11a/h/j). Per arribar a aquest objectiu primer s’ha presentat el model de línia de transmissió acabada en circuit obert per simular el comportament d’una antena. S’han comparat i verificat els resultats amb el model d’antena de fil. Seguidament, s’ha estudiat el comportament que introdueix el fet de carregar l’antena amb un ressonador LC. Finalment, s’ha passat del model d’antena de fil a una estructura planar. Aquesta geometria ha permès la realització del trap LC de forma distribuïda a través d’un ressonador CLL. El principi de disseny de l’antena està basat en la introducció d’aquest ressonador CLL amb freqüència de ressonància situada entre les dos bandes de treball i que junt amb l’ajust dels diversos paràmetres que defineixen l’antena han permès obtenir més 1 GHz d’ample de banda a la freqüència de 5 GHz.

A right to a national space of communication? : on Stateless nations, their right to a space of communication of their own

Hem establert les bases metodològiques i teòriques per investigar la pregunta “Tenen les nacions sense estat el dret de controlar el seu propi espai de comunicació?”. La investigació ajusta el concepte d’espai de comunicació a la teoria política, cercant els seus límits en els drets individuals i, des de la perspectiva del liberalisme 2, aportant la justificació del seu control en quant que plataforma que incideix en la conservació i supervivència d’una cultura nacional. El primer article i fase de la tesi és l’adaptació i definició del concepte espai de comunicació. Fins ara, la recerca ha proposat diferents models d’espai de comunicació entenent si es tracta d’una visió emfatitzant la distribució i la producció de material marcat amb els símbols de la identitat nacional de la societat emissora, o bé si emfatitza la idea d’un espai de circulació de fluxos comunicatiu ajustat a un territori tradicionalment vinculat a una identitat nacional o nació sense estat. Igualment, es distingeix la dimensió d’emissió –sortir del territori al món- i la de recepció –fluxos informatius rebuts des del món al territori, concretament, al ciutadà; el paper d’intervenció de les institucions democràtiques és diferent en una dimensió o una altra i, per tant, també són diferents els drets afectats i les teories o principis que neguen o justifiquen el control de l’espai de comunicació. També s’ha indagat en les teories sobre els efectes cognitius dels mitjans de comunicació per relacionar-los amb la construcció nacional com a cohesió simbòlica i cultural. Si bé els mitjans no poden fer canviar de pensament immediatament, sí que poden conformar a llarg termini una percepció nacional general. Una comunitat és imaginada, donada la distància física dels seus components, i la comunicació social és, juntament amb l’educació, el principal factor de construcció nacional, avui en dia.

Eines interactives per l'aprenentatge de la dinàmica i el control dels convertidors de potència

El projecte s'ha centrat en el disseny i desenvolupament de laboratoris virtuals per a la docència del dispositius i mètodes de gestió d’energia. Això s’ha realitzat a dos nivells clarament diferenciats, el primer grup de laboratoris correspon als convertidors electrònics de potencia i el segon grup de laboratoris correspon a un conjunt de casos d’aplicacions concretes. En el primer grup es descriu el detall del funcionament dels diferents elements mentre que en el segon els descriuen les idees i conceptes bàsics de funcionament. Els laboratoris virtuals de convertidors electrònics de potència inclouen el convertidor elevador (boost), el convertidor reductor (buck), i convertidors acobladors magnèticament. Aquestes permeten estudiar el comportament dinàmica des d’un punt de vista commutat o bé promitjat, les aplicacions incorporen també la possibilitat de sintonitzar els controladors. Aquestes aplicacions han estat desenvolupades per ser un complement per les sessions de pràctiques presencials. Els laboratoris virtuals d’aplicacions, inclouen els sistema de transport metropolità, el vehicle híbrid i els sistemes de gestió de talls transitoris en el subministrament d’energia principalment. Aquestes laboratoris permeten introduir els estudiants de forma qualitativa en els diferents conceptes i tècniques emprades en els sistemes de generació, transport i transformació d’energia. Totes les aplicacions han estat desenvolupades emprant Easy JAVA Simulations, aquesta eina permet desenvolupar laboratoris multiplataforma fàcilment distribuïbles a través d’internet.

Definició, implantació i certificació d'un sistema de gestió de la qualitat de la docència basat en els principis de l'EEES

El projecte “Definició, implantació i certificació d'un sistema de gestió de la qualitat de la docència basat en els principis de l'EEES” de dos anys de durada, es una continuació del projecte “Acreditació de la qualitat a 6 assignatures de l’EPSC”, que un grup de professors de l’Escola Politècnica Superior de Castelldefels van dur a terme els anys 2003 i 2004, projecte que va rebre una subvenció a la convocatòria MQD2002 d’ajuts per al finançament de projectes per a la millora de la qualitat docent a les universitats de Catalunya. Aquest projecte va culminar amb l’elaboració del document “Gestió de la Qualitat d’una Assignatura de l’EPSC: Nivell 0 – Requeriments” i l’expedició per l’empresa certificadora Det Norske Veritas (la mateixa empresa que certifica la ISO 9001:2000 aplicada al Disseny del Programa de Formació, i Organització i Desenvolupament de l'Activitat Docent de l’Escola), de certificats que acreditaven que quatre assignatures complien, en aquell moment tots els requeriments establerts en el document (requeriments que feien referència als objectius de les assignatures, al seu programa d’activitats, al sistema de recollida i anàlisi de dades i al procés de millora contínua). A partir dels comentaris que va fer l’auditor de la empresa certificadora, de la legislació i normativa aplicable a les noves titulacions i de l’experiència que alguns dels professors participants en el projecte han adquirit a l’auditar a professors externs a la Escola per determinar si les seves assignatures complien els requisits establerts al document abans citat, s’ha elaborat una nova versió del document, que anomenem ““Gestió de la Qualitat d’una Assignatura de l’EPSC: Nivell 1 – Requeriments”, més exigent que l’anterior i que resol alguns dels defectes de la primera versió. Una conseqüència de la realització del projecte ha estat la creació, dins del programa RIMA del ICE de la UPC, del “Grup d’Interès Qualitat a l’Aula (GiQual)”.

Projecte pilot d'innovació docent de l'assignatura Estructura de Computadors I

L'objectiu del projecte ha estat la millora de la qualitat docent de l'assignatura Estructura de Computadors I, impartida a la Facultat d'Informàtica de Barcelona (UPC) dins els estudis d'Enginyeria Informàtica, Enginyeria Tècnica en Informàtica de Sistemes i Enginyeria Tècnica en Informàtica de Gestió. S'ha treballat en quatre línies d'actuació: (i) aplicació de tècniques d'aprenentatge actiu a les classes; (ii) aplicació de tècniques d'aprenentage cooperatiu no presencials; (iii) implantació de noves TIC i adaptació de les ja emprades per tal d'habilitar mecanismes d'autoavaluació i de realimentació de la informació referent a l'avaluació; i (iv) difusió de les experiències derivades de les diferents actuacions. Referent a les dues primeres mesures s'avalua l'impacte de metodologies docents que afavoreixen l'aprenentatge actiu tant de forma presencial com no presencial, obtenint-se clares millores en el rendiment respecte a altres metodologies utilitzades anteriorment enfocades a la realització de classes del tipus magistral, en què únicament es posa a l'abast dels alumnes la documentació de l'assignatura per a què puguin treballar de forma responsable. Les noves metodologies fan especial èmfasi en el treball en grup a classe i la compartició de les experiències fora de classe a través de fòrums de participació. La mesura que ha requerit més esforç en aquest projecte és la tercera, amb el desenvolupament d'un entorn d'interfície web orientat a la correcció automàtica de programes escrits en llenguatge assemblador. Aquest entorn permet l'autoavaluació per part dels alumnes dels exercicis realitzats a l'assignatura, amb obtenció d'informació detallada sobre les errades comeses. El treball realitzat dins d'aquest projecte s'ha publicat en congressos rellevants en l'àrea docent tant a nivell estatal com internacional. El codi font de l'entorn esmentat anteriorment es posa a disposició pública a través d'un enllaç a la web.

QUALITEL : Qualitat Docent als estudis d'Enginyeria de Telecomunicació

L'objectiu del projecte QUALITEL dut a terme durant el curs 2007/2008 fou millorar l'aprenentatge dels estudiants de primer curs (fase selectiva) d'enginyeria de telecomunicació de l'ETSETB, introduint una nova metodologia docent basada en l'EEES. Es a dir, programació del treball de l'estudiant dins i fora de l'aula, increment de la interacció entre el professors i els seus estudiants mitjançant un sistema de tutories i la utilització d'eines de suport a l'aprenentatge com la utilització del Campus Digital ATENEA. La millora de l'aprenentatge s'hauria de traduir en un augment significatiu del percentatge d'aprovats a la fase selectiva que permetés capgirar la dinàmica de l'ETSETB en els darrers anys que ha sofert una davallada molt important d'estudiants matriculats. Aquesta davallada es va originar per una disminució de la demanda dels nostres estudis, la qual va provocar una baixada de la nota de tall que, a la seva vegada, va comportar un elevat fracàs a la fase selectiva.

3W : eines de comunicació per a la millora de la docència

El projecte pretèn conceptualitzar, dissenyar, aplicar i avaluar l'ús de determinades eines tecnològiques (weblogg, wiki, WebQuest) en els processos d'ensenyament-aprenentatge d'assignatures que es desenvolupen, total o parcialment, en entorns virtuals d'educació superior. Avaluar els resultats d'aquesta aplicació des del punt de vista dels objectius docents, l'adquisició de competències dels estudiants i de l'adequació d'aquest tipus d'eines segons la doble perspectiva d'estudiants i docents. Les aportacions del projecte són, d'una banda, la innovació i la millora d'un nombre determinat d'assignatures per mitjà de la introducció d'aquestes eines en la seva docència. D'altra banda, l'obtenció d'una sèrie de criteris per a l'ús apropiat d'aquestes eines, amb finalitats educatives i, en tercer lloc, una relació contrastada de beneficis que es poden obtenir mitjançant el seu ús.

Aplicació de les TIC al treball de l'estudiant, la seva tutorització, avaluació i a la mesura del seu esforç en un marc ECTS d'ensenyament a l'assignatura Disseny Microelectrònic I de l'ensenyament d'Enginyeria en Electrònica

El projecte està associat a l'assignatura de Disseny Microelectrònic I, Troncal de 2on cicle d'Enginyeria en Electrònica a la Universitat de Barcelona. A l'actualitat aquesta assignatura incorpora tant d'estudiants de Física com d'Enginyeries Tècniques d'altres universitats. El seu enfoc és de caire formador pràctic. Temporalment l'assignatura correspon al primer quadrimestre en una carrera que a l'actualitat és només de segon cicle. Per tant correspon a un moment en el qual l'estudiant té el primer contacte amb aquest ensenyament. La introducció de nous conceptes i continguts és constant. Durant els dos anys de durada del projecte, aquest ha permès l’elaboració de material didàctic digital que ha estat incorporat satisfactòriament (ben avaluat per l’alumnat) al material didàctic i les activitats del curs. Un dels objectius principals a aconseguir amb el projecte, combatre el fracàs escolar associat a l’alt índex d’absentisme, s’assoleix amb aquest material. D’altra banda, els alumnes que opten per un seguiment continuat, seguint la metodologia activa del curs, veuen en aquest material el recolzament necessari per afrontar les activitats que se’ls plantegen. En ambdós casos i juntament amb la resta d'activitats presencials del curs, s'aconsegueix incentivar l'autoaprenentatge i motivar l’alumne de forma continuada. El material digital comprèn apunts de l'assignatura i problemes resolts de referència. Durant l’execució del projecte s’ha mesurat contínuament l’esforç de l’estudiant. Aquest era el segon principal objectiu del projecte, sense el qual una adaptació a la metodologia ECTS i a l’EEES és impossible. S'ha mesurat l'esforç que provoquen les diferents activitats, especialment aquelles activitats cooperatives que motiven més l'alumnat però que també el carreguen més. Com a eina per a l'estudiant s'ha desenvolupat un aplicatiu que permet que ell mateix conegui el seu esforç enfront de la resta d'alumnes com a mesura de la seva qualitat d'estudi.

WebQuest per a la Farmàcia Clínica i Atenció Farmacèutica : nova metodologia mitjançant moderna tecnologia

El projecte ha estat realitzat en la Unitat de Farmàcia Clínica i Farmacoteràpia de la Facultat de Farmàcia de la Universitat de Barcelona i ha estat a desenvolupar en dos anys. La finalitat del projecte ha estat oferir a l'alumne un material docent en suport digital, adaptat a una metodologia més creativa i de treball en grup, orientat a la millora de la seva formació, autonomia i rendiment acadèmic, en els aspectes relacionats amb la Farmàcia Clínica i Farmacoteràpia i l'Atenció Farmacèutica, i que consistirà en una primera aproximació a les directrius europees. Aquest material docent en suport digital són WebQuest (WQ) estructurades per temes i via Internet, la qual cosa possibilita un sistema dinàmic de fàcil retroalimentació i en constant actualització. Mitjançant la utilització d'aquest material docent es treballen aspectes com l'ús de metodologies docents centrades en l'alumne, autoaprenentatge a distància, aprenentatge seqüencial, treball en grup, participació activa i responsabilitat de l'alumne en el procés d'ensenyament aprenentatge i l'aproximació del mateix a la realitat professional entre altres, i tot això encaminat a promoure l'adaptació dels plans docents a l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES). En aquest sentit podem indicar que s'han elaborat cinc WQs, els títols del qual són Sistemes Personalitzats de Dosificació, Compliment terapèutic: el gran repte actual: informació al pacient, Compliment terapèutic: el gran repte actual: informació al professional sanitari, Dispensació activa en Diabetis mellitus tipus 2 i Dispensació activa en Hipertensión arterial. Cadascuna de les WQs elaborades consta dels apartats Introducció, Tasca, Procés, Recursos, Avaluació, Conclusió, Guia Didàctica i Crèdits. Les WQs estan allotjades en la pàgina web de la Unitat de Farmàcia Clínica i Farmacoteràpia, i a elles s'accedeix a través de l'adreça web http://www.ub.és/farcli/wp0.htm

Concepció, disseny i implantació d'un sistema de proves psicomètriques de rendiment acadèmic per a la matèria d'Història de la Música

Amb aquest projecte s'ha treballat en la direcció de: 1) Implementar un nou recurs en un projecte global de millora de la qualitat docent i d’aplicació de les TIC a l’ensenyament de les diferents assignatures de la matèria d’Història de la Música a la UdL en curs des de fa alguns anys. Concretament, diverses eines per a l’autoavaluació de l’alumnat a través d’un banc de preguntes segons el format de les proves psicomètriques (proves objectives en l’avaluació del rendiment acadèmic dels estudiants o d’elecció múltiple). 2) Arribar a disposar d’un extens banc de preguntes d’elecció múltiple i correcció objectiva en diferents formats, ordenades per blocs, temes, nivells de dificultat, etc., que reuneixin els criteris mínims de fiabilitat, objectivitat i validesa necessaris per a una correcta avaluació del rendiment acadèmic. Entenem que l’avaluació ha de tenir utilitats diferents que van més enllà de la simple puntuació de l’alumnat. Ha de servir també per millorar la docència, per facilitar l’aprenentatge de l’alumne, per assegurar un nivell de competència mínim, per discriminar entre estudiants o per informar la pròpia institució. 3) Aconseguir que l’alumne, a través de l’autoavaluació, entengui que aquest tipus de proves són instruments per continuar aprenent. En aquest sentit les proves d’elecció múltiple permeten tot un seguit d’opcions que ho afavoreixen. 4) Elaborar una eina amb capacitat de generar estadístiques, índex de discriminació i de fer l’anàlisi d’items, tot permetent anar redefinint i millorant els ítems.

Disseny i optimització metològica de sistemes telemàtics interactius per a la millora de la docència universitària : l'entorn BSCW i nous recursos docents

Aquest projecte de dos anys de durada, ha tingut com a objectius: el disseny i la creació de recursos multimèdia, així com, l’optimització de metodologies d'aplicació de sistemes telemàtics interactius per a la millora de la docència universitària. Com a entorn telemàtic s’ha utilitzat la plataforma de treball cooperatiu BSCW (Basic Support for Cooperative Work). S'ha dissenyat i produït un recurs multimèdia enfocat a l'alumnat de l'assignatura troncal Ciències naturals i la seva didàctica de la diplomatura de Mestre d'Educació Primària, que porta per títol 'Alimentació i nutrició humanes i la seva didàctica’ i es pot consultar a: http://www.ub.edu/didactica_ciencies/mqd06/. Aquest material està format per dues unitats: a) Alimentació i nutrició; b) L'ensenyament-aprenentatge de la digestió humana des d'una perspectiva constructivista. Les unitats s'han orientat a la millora de la formació inicial dels futurs mestres i tenen un enfocament de clar caire constructivista, amb exercicis interactius de detecció de concepcions alternatives, així com organitzadors previs, posteriors nodes expositius i d'obtenció d'informació, exercicis interactius destinats al canvi conceptual i una interactivitat d'avaluació final amb un cert caràcter sumatiu. Cada unitat es tanca amb un mapa conceptual dels continguts tractats. La metodologia emprada en la seva elaboració és una evolució de la que l'equip de la Universitat Pompeu Fabra va encetar en la web ‘Aracné. Ciència en xarxa’: http://www.edu365.com/aulanet/aracne/ (usuari i contrasenya: guest100), i va perfeccionar a 'Idees i vincles en el segle XX. La ciència': http://www.xtec.es/aulanet/seglexx/ (cal permetre que s'obrin finestres emergents), en ambdós casos hi ha col·laborat professorat del nostre grup d'innovació docent de la UB.

Coordinació docent concreta i grups pilot EEES com a instruments per la millora de la qualitat docent i com a estratègia per la migració a l'EEES a Facultat de Dret

El projecte s'ha dut a terme a la Facultat de Dret de la Universitat de Barcelona durant el curs 2006-2007 (setembre a juliol). La finalitat principal del projecte ha estat impulsar la coordinació entre docents d'un mateix grup i iniciar la transició cap a l'Espai Europeu d’Ensenyament Superior. En aquest context, les accions desenvolupades han estat la creació de 6 grups pilot (tres a primer, dos a segon i un a tercer) adaptats a l'EEES i la formació d'equips docents dels professors implicats en aquests grups. Des de la Facultat de Dret, es van determinar les característiques i els criteris metodològics que definirien aquests grups i que els docents implicats havien de seguir. Per altra banda, els professors que formaven part d’un mateix grup es constituïen com a equip docent amb la funció de coordinar-se pel bon desenvolupament del grup. Cada equip docent comptava amb la figura del coordinador que era un docent del grup escollit pel conjunt de professors i que tenia com a funcions la de convocar les reunions, redactar les actes amb els acords establerts i fer d’enllaç entre els alumnes i els docents d’un mateix grup. El desenvolupament del projecte s’ha efectuat en tres fases: planificació i definició dels grups pilot i equips docents, l’execució del curs en els criteris metodològics establerts i la de valoració de l’experiència.