Estudio de sincronización cooperativa en redes de sensores

En este informe se estudia cómo es posible utilizar redes de sensores inalámbricos (WSN), para la localización de determinados eventos. Se hace un estudio previo de cómo una red de sensores puede llegar a estar sincronizada de una manera cooperativa, interactuando todos los sensores de la red entre sí. Primero se realiza el estudio para la sincronización de dos sensores con frecuencias diferentes, viéndose los parámetros que intervienen para que esta sincronización se realice con éxito, y también los efectos que en ella se produce al añadirle ruido. Seguidamente, se realiza el estudio para la sincronización de redes de N sensores, de manera que interactúen entre ellos de forma cooperativa. Se observan las características de la sincronización cuando todos los sensores llegan a consenso y, después, se busca la forma para que el consenso tienda hacia un valor determinado por mutuo acuerdo de los sensores. Finalmente, a partir de las características obtenidas en el consenso de N sensores, se realiza una aplicación práctica para la localización de eventos por medio del consenso de estas redes de sensores inalámbricos.

Estudio de los efectos del movimiento en señales OFDM

El entorno aéreo es, a día de hoy, uno de los escenarios más complicados a la hora de establecer enlaces de comunicación fiables. Esto es debido, principalmente, a las altas velocidades a las que circulan los aviones, que propician una gran degradación del rendimiento des sistema si no se estima de forma continua el canal. Además el entorno aéreo es susceptible a sufrir muchos otros efectos que provocan la degradación de la señal, como la difracción, la reflexión, etc. Por este motivo en este proyecto se hace un estudio de dos escenarios típicos de vuelo: arrival (aterrizaje) y on route (vuelo en ruta). En el escenario on route los aviones circulan a más de el doble de velocidad que en el escenario arrival, de esta manera se podrá ver el efecto de sufrir un doppler mayor. Para realizar el estudio se utiliza un sistema multiportadora con solapamiento de subcanales, OFDM, y se toman inicialmente parámetros típicos de la tecnología WiMAX, que se variarán con el objetivo de mejorar el rendimiento del sistema.

El temps de fa temps: anàlisi de fenòmens meteorològics del segle XIX a Reus

Treball de recerca realitzat per una alumna d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Aquest treball recopila i interpreta tota la informació meteorològica del segle XIX trobada sobre la ciutat de Reus i caracteritza, quan és possible fer-ho, alguns paràmetres meteorològics tant del període sencer com d’alguns anys en concret.

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.

Les matemàtiques i la música: el nombre d'or i el seu ús en la composició musical

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. El nombre d’or és un recurs matemàtic que utilitza el compositor per dissenyar una estructura que li permeti organitzar el material del discurs musical que ha estat dictat per la seva inspiració, de forma que, tot i mantenir-se fidel als punts que defineixen l’estructura fonamentada en el nombre d’or, la seva llibertat creativa no es veu limitada. El fet de sotmetre el discurs musical espontani a uns paràmetres matemàtics concrets dóna a l’obra coherència i ordre. Aquest és precisament l’efecte cercat per tots els compositors que han utilitzat el nombre d’or en les seves composicions. S’ha procedit a la recerca de bibliografia específica en la matèria. Posteriorment, s’ha desenvolupat l’anàlisi de diverses obres estructurades d’acord amb els cànons auris seguint les pautes d’anàlisi obtingudes a partir de la bibliografia. Finalment, s’ha compost una obra musical estructurada segons les directrius àuries a partir dels elements explicitats per l’anàlisi.

Sistema d'autenticació one-time password (OTP) per a mòbils

Aquest projecte consisteix en fer l’anàlisi, disseny i implementació d'un sistema d'autenticació a través de contrasenyes d’un sol ús (One Time Password ‐OTP‐) per a dispositius mòbils. Per evitar l’ús de contrasenyes estàtiques farem una aplicació per a telèfons mòbils capaç de generar contrasenyes aleatòries gràcies a uns paràmetres previs, així com de poder tenir un registre dels serveis on poden ser utilitzades. Partirem d’un protocol repte/resposta on l’usuari interactuarà amb el seu telèfon mòbil i un ordinador personal amb una connexió a Internet. Podrà registrar‐se i, introduint certes dades al mòbil que li proporciona el servidor, podrà fer el procés d’autenticar‐se per poder accedir a zones restringides del servei.

L'anoditzat d'alumini com a eina per a la fabricació de nanomaterials 1D

El projecte se centra en la fabricació de nanomaterials 1D mitjançant una estratègia sintètica, basada en la combinació de metodologies top-down i bottom-up: la deposició de materials diversos a l’interior de l’estructura porosa de l’alúmina anòdica. En una primera etapa del treball, es desenvolupa el procés de fabricació de les membranes poroses, conegut com anoditzat de l’alumini. S’analitzen diversos aspectes del procés per tal d’optimitzar-lo i aconseguir la fabricació de capes poroses d’elevada qualitat de manera controlada, reproduïble i utilitzant un alumini de baixa puresa. Posteriorment, s’avalua la versatilitat de les membranes com a plantilla per a l’obtenció de nanomaterials amb geometria 1D (nanofils i nanotubs) mitjançant tècniques diverses. D’una banda es fabriquen nanofils de níquel magnètics mitjançant tècniques electroquímiques de deposició, amb la novetat que la formació del dipòsit té lloc directament a través del sistema alumini – alúmina. D’altra banda, s’obtenen nanotubs d’òxid de ferro magnètic (Fe3O4) mitjançant la tècnica de deposició per capes atòmiques. Les dues tècniques permeten un alt control de tots els paràmetres estructurals. Finalment, s’inclou un estudi sobre la preparació de membranes poroses d’alúmina anòdica avançades. La principal característica d’aquestes membranes és la modulació a voluntat del diàmetre de porus, resultant en pseudo-nanoestructures 1D.

Marine biotoxins in the Catalan littoral: could biosensors be integrated into monitoring programmes?

Aquest article descriu els sensors enzimàtics i immunosensors electroquímics que s’han desenvolupat als nostres grups per a la detecció de la biotoxina marina àcid okadaic (OA), i discuteix la possibilitat d’integrar-los en programes de seguiment. Els sensors enzimàtics per a OA que es presenten es basen en la inhibició de la proteïna fosfatasa (PP2A) per aquesta toxina i la mesura electroquímica de l’activitat enzimàtica mitjançant l’ús de substrats enzimàtics apropiats, electroquímicament actius després de la seva desfosforació per l’enzim. Els immunosensors electroquímics descrits en aquest article es basen en un enzimoimmunoassaig sobre fase sòlida competitiu indirecte (ciELISA), amb fosfatasa alcalina (ALP) o peroxidasa (HRP) com a marcatges, i un sistema de reciclatge enzimàtic amb diaforasa (DI). Els biosensors presentats aquí s’han aplicat a l’anàlisi de dinoflagel·lats, musclos i ostres. Les validacions preliminars amb assaigs colorimètrics i LC-MS/MS han demostrat la possibilitat d’utilitzar les bioeines desenvolupades per al cribratge preliminar de biotoxines marines en mostres de camp o de cultiu, que ofereixen informació complementària a la cromatografia. En conclusió, tot i que encara cal optimitzar alguns paràmetres experimentals, la integració dels biosensors a programes de seguiment és viable i podria proporcionar avantatges respecte a altres tècniques analítiques pel que fa al temps d’anàlisi, la simplicitat, la selectivitat, la sensibilitat, el fet de poder ser d’un sol ús i l’efectivitat de cost. This article describes the electrochemical enzyme sensors and immunosensors that have been developed by our groups for the detection of marine biotoxin okadaic acid (OA), and discusses the possibility of integrating them into monitoring programmes. The enzyme sensors for OA reported herein are based on the inhibition of immobilised protein phosphatase 2A (PP2A) by this toxin and the electrochemical measurement of the enzyme activity through the use of appropriate enzyme substrates, which are electrochemically active after dephosphorylation by the enzyme. The electrochemical immunosensors described in this article are based on a competitive indirect Enzyme- Linked ImmunoSorbent Assay (ciELISA), using alkaline phosphatase (ALP) or horseradish peroxidase (HRP) as labels, and an enzymatic recycling system with diaphorase (DI). The biosensors presented herein have been applied to the analysis of dinoflagellates, mussels and oysters. Preliminary validations with colorimetric assays and LC-MS/MS have demonstrated the possibility of using the developed biotools for the preliminary screening of marine biotoxins in field or cultured samples, offering complementary information to chromatography. In conclusion, although optimisation of some experimental parameters is still required, the integration of biosensors into monitoring programmes is viable and may provide advantages over other analytical techniques in terms of analysis time, simplicity, selectivity, sensitivity, disposability of electrodes and cost effectiveness.

Els arbres singulars del Parc Natural de l'Alt Pirineu: estudi i proposta d'educació ambiental

Aquest estudi s’ha realitzat amb el principal objectiu de localitzar, analitzar i diagnosticar els arbres singulars subjectes a ser declarats monumentals dins el Parc Natural de l’Alt Pirineu. Concretament s’han inventariat la Vall Ferrera i la Vall de Cardós. L’objectiu secundari ha estat fer una proposta innovadora d’educació ambiental, utilitzant l’arbre com a un instrument pedagògic. S’han inventariat vint-i-tres arbres sent un d’ells ja declarat Arbre Monumental, “l’Avet del Pla de la Selva”. Primerament s’han localitzats els arbres amb l’ajuda dels tècnics del Parc, el coneixement popular i documentació. S’ha utilitzat una metodologia basada en estudis anteriors, mitjançant uns formularis de camp que recullen totes les característiques ecològiques i socioculturals de cada arbre. Posteriorment s’han analitzat les dades obtingudes i s’ha realitzat la diagnosi. S’ha proposat un mètode quantitatiu i un mètode qualitatiu (Rànquing d’Arbres Monumentals). Aquest últim valora cada arbre comparant-lo amb un llistat de tots aquells arbres monumentals de la mateixa espècie en el territori català realitzat per la Generalitat de Catalunya, segons tres paràmetres, l’alçada, el volt de canó i el diàmetre de la capçada. Finalment es proposa a cada arbre la protecció corresponent segons el seu estat de conservació i altres paràmetres. Un dels resultats obtinguts d’aquest estudi ha estat la realització d’una carpeta de material divulgatiu utilitzant cada arbre com a eix central per explicar el medi natural que l’envolta. Amb aquesta iniciativa es vol destacar l’important paper dels arbres monumentals com a connectors amb el medi natural i sociocultural i la necessitat de protegir en tots els Parcs Naturals els arbres singulars.

GAPS: generador de aplicaciones sintéticas

Gaps es un generador de aplicaciones sintéticas de estructura compuesta Master/Worker de pipelines. Para crear una aplicación sintética, el investigador utilizará Gaspar, que recibe un fichero de texto con los parámetros de la aplicación a generar: cantidad de workers, etapas, tamaño de mensaje a enviar, etc., y genera un fichero con las propiedades de cada etapa. A partir de estos datos, Gaps, que esta hecho en C con MPI, genera y ejecuta la aplicación paralela. Estas aplicaciones se utilizan para comprobar en un entorno real los estudios analíticos que constituyen el modelo de rendimiento y sintonización dinámica.

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.

Potencial d'aprofitament de recursos pluvials en zones urbanes al barri La Plana - Santa Bàrbara - Vallpineda del municipi de Sitges

Aquest estudi es centra en l’anàlisi de l’aprofitament d’aigües pluvials en sistemes urbans, concretament al barri de LaPlana - Sta. Bàrbara - Vallpineda de Sitges, en base als escenaris proposats que contemplen diferents criteris i paràmetres. La metodologia utilitzada que conjuga els resultats potencials de l’oferta amb els de la demanda d’aigua al barri permet la determinació del nivell d’autosuficiència hídrica del sistema. Els resultats mostren una alta autosuficiència del 90% en quant es s’apliquen estratègies de gestió hídrica ecoeficients i mesures domèstiques per a reduir la demanda domèstica del sector. A més, la tipologia de coberta inclinada i un major règim pluviomètric anual, s’ha observat afavoreixen l’augment d’aquest índex. Per tant, es considera apropiat realitzar un eficient aprofitament de l’aigua de pluja, com a recurs endogen local, donats els beneficis econòmics, ambientals i socials que comporta en una situació de dèficit hídric com la del municipi de Sitges.

Utilització del llenguatge multimèdia a la premsa digital a Catalunya i Espanya (2009)

Cada vegada hi ha més diaris digitals i persones que hi col·laboren mitjançant comentaris, blocs, o a partir de reflectir la seva resposta en una enquesta. Internet és el futur i, ja avui, es considera una eina indispensable i dinàmica per enriquir el coneixement i comunicar-se. Aquest Treball de Fi de Carrera consisteix en l’anàlisi empírica i interpretació de la utilització del llenguatge multimèdia en la premsa digital, concretament en els diaris vilaweb.cat i e-noticies.cat com a representació de premsa catalana, i elplural.com i libertaddigital.com com a espanyola i, per extensió, llatinoamericana. Utilitzant com a mostra aquests mitjans de comunicació online, es pretén establir com a paràmetres per portar a terme l’anàlisi empírica els gèneres informatius, d’opinió i interpretatius, tot valorant-ne així la quantitat de comentaris, l’ús dels recursos audiovisuals i el nombre de caràcters de les diferents peces informatives, entre altres aspectes. Aquest tipus d’estudi empíric és innovador en un camp, el del periodisme digital, molt coetani, que arrenca a finals del segle XX i que s’està consolidant en el segle XXI com una alternativa sòlida al periodisme tradicional, que s’hi està abocant de forma decidida amb versions en paper i virtual. Alhora estan apareixent mitjans exclusivament digitals nascuts a i per a la xarxa. Els quatre analitzats pertanyen a aquest grup.

Estudio de gestión de la finca La Esperanza, municipio de Pueblo Nuevo, Nicaragua

El presente proyecto tiene como finalidad el análisis de la Finca la Esperanza, en la localidad de Pueblo Nuevo, en la República de Nicaragua. En dicho análisis se estudian parámetros edáficos, calidad de agua y económicos, con el objetivo de poder plantear una propuesta de mejora en los rendimientos de la finca tanto a nivel económico como ambiental. La iniciativa de realizar este estudio surge de las necesidades del propio agricultor, que plantea el desarrollo rural sobre la base de actividades respetuosas con el medio. Las estrategias a los problemas sociales originados por la producción agraria industrial, como el éxodo rural, la pérdida de la agricultura convencional, la nueva función de los espacios agrarios de la sociedad, etc., se formalizaron en el denominado Desarrollo Sostenible. A nivel de finca cualquier concepción de sustentabilidad necesita que el agrosistema sea considerado como un ecosistema, en el que la investigación y la producción busquen no solamente altos rendimientos sino la optimización del sistema como un todo. Tal propósito requiere armonizar una viabilidad económica con otras variables, como estabilidad ecológica y equidad social. Para ello, los principios básicos de un sistema sostenible son: la conservación de los recursos renovables, la adaptación del cultivo al ambiente y el mantenimiento de un moderado pero sostenible nivel de producción. Como resultado de los análisis y observaciones hechas a lo largo de la estancia en la finca, se propone un plan de actuación de 10 años de duración en los cuales se procura alcanzar no únicamente unas cuotas máximas de rendimiento sino también la supervivencia de los recursos, base de la familia Videa Vanegas, propietarios.

Scene classifier for real time road detection

L’objectiu principal del projecte és el de classificar escenes de carretera en funció del contingut de les imatges per així poder fer un desglossament sobre quin tipus de situació tenim en el moment. És important que fixem els paràmetres necessaris en funció de l’escenari en què ens trobem per tal de treure el màxim rendiment possible a cada un dels algoritmes. La seva funcionalitat doncs, ha de ser la d’avís i suport davant els diferents escenaris de conducció. És a dir, el resultat final ha de contenir un algoritme o aplicació capaç de classificar les imatges d’entrada en diferents tipus amb la màxima eficiència espacial i temporal possible. L’algoritme haurà de classificar les imatges en diferents escenaris. Els algoritmes hauran de ser parametritzables i fàcilment manejables per l’usuari. L’eina utilitzada per aconseguir aquests objectius serà el MATLAB amb les toolboxs de visió i xarxes neuronals instal·lades.