Bioinformática: interfaz web para estudiar el efecto de diferentes condiciones sobre la expresión de los genes

El trabajo realizado se divide en dos bloques bien diferenciados, ambos relacionados con el análisis de microarrays. El primer bloque consiste en agrupar las condiciones muestrales de todos los genes en grupos o clústers. Estas agrupaciones se obtienen al aplicar directamente sobre la microarray los siguientes algoritmos de agrupación: SOM,PAM,SOTA,HC y al aplicar sobre la microarray escalada con PC y MDS los siguientes algoritmos: SOM,PAM,SOTA,HC y K-MEANS. El segundo bloque consiste en realizar una búsqueda de genes basada en los intervalos de confianza de cada clúster de la agrupación activa. Las condiciones de búsqueda ajustadas por el usuario se validan para cada clúster respecto el valor basal 0 y respecto el resto de clústers, para estas validaciones se usan los intervalos de confianza. Estos dos bloques se integran en una aplicación web ya existente, el applet PCOPGene, alojada en el servidor: http://revolutionresearch.uab.es.

An approximation algorithm for #k-SAT

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt"

Approximation algorithms for two-state anti-ferromagnetic spin systems on bounded degree graphs

In a seminal paper [10], Weitz gave a deterministic fully polynomial approximation scheme for counting exponentially weighted independent sets (which is the same as approximating the partition function of the hard-core model from statistical physics) in graphs of degree at most d, up to the critical activity for the uniqueness of the Gibbs measure on the innite d-regular tree. ore recently Sly [8] (see also [1]) showed that this is optimal in the sense that if here is an FPRAS for the hard-core partition function on graphs of maximum egree d for activities larger than the critical activity on the innite d-regular ree then NP = RP. In this paper we extend Weitz's approach to derive a deterministic fully polynomial approximation scheme for the partition function of general two-state anti-ferromagnetic spin systems on graphs of maximum degree d, up to the corresponding critical point on the d-regular tree. The main ingredient of our result is a proof that for two-state anti-ferromagnetic spin systems on the d-regular tree, weak spatial mixing implies strong spatial mixing. his in turn uses a message-decay argument which extends a similar approach proposed recently for the hard-core model by Restrepo et al [7] to the case of general two-state anti-ferromagnetic spin systems.

Textural classification of land cover using support vector machines: an empirical comparison with parametric, non parametric and hybrid classifiers in the Bolivian Amazon

Land cover classification is a key research field in remote sensing and land change science as thematic maps derived from remotely sensed data have become the basis for analyzing many socio-ecological issues. However, land cover classification remains a difficult task and it is especially challenging in heterogeneous tropical landscapes where nonetheless such maps are of great importance. The present study aims to establish an efficient classification approach to accurately map all broad land cover classes in a large, heterogeneous tropical area of Bolivia, as a basis for further studies (e.g., land cover-land use change). Specifically, we compare the performance of parametric (maximum likelihood), non-parametric (k-nearest neighbour and four different support vector machines - SVM), and hybrid classifiers, using both hard and soft (fuzzy) accuracy assessments. In addition, we test whether the inclusion of a textural index (homogeneity) in the classifications improves their performance. We classified Landsat imagery for two dates corresponding to dry and wet seasons and found that non-parametric, and particularly SVM classifiers, outperformed both parametric and hybrid classifiers. We also found that the use of the homogeneity index along with reflectance bands significantly increased the overall accuracy of all the classifications, but particularly of SVM algorithms. We observed that improvements in producer’s and user’s accuracies through the inclusion of the homogeneity index were different depending on land cover classes. Earlygrowth/degraded forests, pastures, grasslands and savanna were the classes most improved, especially with the SVM radial basis function and SVM sigmoid classifiers, though with both classifiers all land cover classes were mapped with producer’s and user’s accuracies of around 90%. Our approach seems very well suited to accurately map land cover in tropical regions, thus having the potential to contribute to conservation initiatives, climate change mitigation schemes such as REDD+, and rural development policies.

Búsqueda de ancentros comunes entre genomas de diferentes especies

La cerca de similituds entre regions de diferents genomes ofereix molta informació sobre les relaciones entre les especies d’aquest genomes. Es molt útil per a l’estudi de la conservació de gens d’una especia a un altre, de com les propietats d’un gen son assignades a un altre gen o de com es creen variacions en genomes diferents durant l’evolució d’aquestes especies. La finalitat d’aquest projecte es la creació d’una eina per a la cerca d’ancestres comuns de diferents especies basada en la comparació de la conservació entre regions dels genomes d’aquestes especies. Per a una comparació entre genomes mes eficaç una part important del projecte es destinarà a la creació d’una nova unitat de comparació. Aquestes noves unitats seran superestructures basades en agrupació dels MUMs existent per la mateixa comparació que anomenarem superMUMs. La aplicació final estarà disponible al servidor: http://revolutionresearch.uab.es

Desenvolupament d'un memetracker - rastrejador de notícies

El projecte es centra en el desenvolupament d'un recol·lector de notícies publicades a una llarga llista de blocs ampliada contínuament pel desenvolupador i pels usuaris, afegint els seus blocs preferits. L'aplicació desenvolupada realitza una recol·lecció contínua de notícies consultant les possibles novetats que apareguin en cada un dels blocs inscrits a l'aplicació. Se'ls hi aplica un classificador per idioma i per temàtica i es relaciona amb les altres notícies existents si aquestes parlen sobre el mateix tema. En l'aplicació desenvolupada hi ha la possibilitat d'escollir entre les temàtiques ofertes i en l'idioma que ha estat publicada la notícia. Pel desenvolupament del projecte s'ha desitjat que la plataforma sigui el més compatible possible amb la tecnologia actual fent servir diversos llenguatges de programació que han permès desenvolupar cada un dels algorismes necessaris pel desenvolupament global de l'aplicació; en ordre d'ús he fet servir Php, Matlab, Html, MySql, CSS3, Javascript i XML. s'ha de destacar que el projecte aporta una comoditat per tots aquells lectors de blocs que es troben tantes vegades amb notícies ja llegides en els diferents blocs que consulten.

Optimització d'una aplicació bioinformàtica d'aliniament de seqüències executada en processadors many-core (GPUs)

Las herramientas de análisis de secuencias genómicas permiten a los biólogos identificar y entender regiones fundamentales que tienen implicación en enfermedades genéticas. Actualmente existe una necesidad de dotar al ámbito científico de herramientas de análisis eficientes. Este proyecto lleva a cabo una caracterización y análisis del rendimiento de algoritmos utilizados en la comparación de secuencias genómicas completas, y ejecutadas en arquitecturas MultiCore y ManyCore. A partir del análisis se evalúa la idoneidad de este tipo de arquitecturas para resolver el problema de comparar secuencias genómicas. Finalmente se propone una serie de modificaciones en las implementaciones de estos algoritmos con el objetivo de mejorar el rendimiento.

Optimització d'una aplicacio bioinformàtica d'alineament de seqüències executada en processadors multi-core i many-core (GPUs)

Las aplicaciones de alineamiento de secuencias son una herramienta importante para la comunidad científica. Estas aplicaciones bioinformáticas son usadas en muchos campos distintos como pueden ser la medicina, la biología, la farmacología, la genética, etc. A día de hoy los algoritmos de alineamiento de secuencias tienen una complejidad elevada y cada día tienen que manejar un volumen de datos más grande. Por esta razón se deben buscar alternativas para que estas aplicaciones sean capaces de manejar el aumento de tamaño que los bancos de secuencias están sufriendo día a día. En este proyecto se estudian y se investigan mejoras en este tipo de aplicaciones como puede ser el uso de sistemas paralelos que pueden mejorar el rendimiento notablemente.

Acceleració d'operacions SQL en GPU

L'objectiu principal d'aquest projecte és avaluar la tecnologia GPU per determinar si pot ser útil en el sector de les bases de dades. En concret s'utilitza el problema específic de les consultes analítiques amb la finalitat de intentar obtenir un temps de resposta més ràpid. Per aconseguir-ho s'executa el benchmark estàndard TCP-H per poder realitzar la comparació entre tres sistemes de gestió de bases de dades CPU amb un altre implementat per GPU.

Sistema per protegir la privadesa dels usuaris dels motors de cerca d'Internet

Actualment seria impensable la existència d'una xarxa d'informació com Internet sense la existència dels motors de cerca. Gràcies a ells, qualsevol usuari tenim al nostre abast la possibilitat d'obtenir informació sobre qualsevol tema només enviant una consulta des dels nostres ordinadors i rebent una resposta en qüestió de segons. Entre els usuaris dels cercadors d'Internet és molt habitual que les consultes facin referència a la empresa on treballem, la ciutat on vivim, els llocs que visitem, o inclús sobre problemes que tenim o malalties que patim amb l'objectiu de trobar opinions, consells o solucions. En resum, els usuaris, a través de les nostres consultes, proporcionem a diari als motors de cerca informació sobre nosaltres mateixos i sobre la nostra identitat que, juntament amb la adreça IP de la màquina des d'on fem les nostres consultes, ens fa perdre l'anonimat dins dels seus sistemes. Sobre aquesta problemàtica és del que tracta el present Projecte de Final de Carrera. En ell s'ha implementat una solució de la proposta especificada per Alexandre Viejo i Jordi Castellà-Roca en la seva publicació "Using social networks to disort users' profiles generated by web search engines", en la qual es documenten una sèrie de protocols de seguretat i d'algorismes de protecció i distribució que garanteixen la privacitat de la identitat dels usuaris dins dels motors de cerca aprofitant per aquest fi la relació existent entre aquests usuaris a través de les xarxes socials.

Generación automática de código con WebRatio

L'aportació d'aquest PFC consistirà en el desenvolupament d'un programa informàtic que verifiqui els fonaments teòrics i els algorismes proposats pels seus autors i proporcionar una eina per a l'experimentació.

Estructura de datos avanzadas : clases disjuntas, montículos, árboles de búsqueda

En aquest treball s'amplia la implementació en Java de les estructures de dades iniciada per Esteve Mariné, utilitzant el seu disseny bàsic. Concretament, s'ha fet la programació de les estructures de a) classes disjuntes, utilitzant els algorismes de llistes encadenades i amb estructura d'arbre, b) monticles, amb els algorismes binari, binomial i de Fibonacci, i c) arbres de recerca basats en l'algorisme d'arbre binari vermell-negre, el qual complementa els dos ja existents amb algorismes d'encadenaments i AVL. Per a examinar l'evolució de les estructures, s'ha preparat un visualitzador gràfic interactiu amb l'usuari que permet fer les operacions bàsiques de l'estructura. Amb aquest entorn és possible desar les estructures, tornar a reproduir-les i desfer i tornar a repetir les operacions fetes sobre l'estructura. Finalment, aporta una metodologia, amb visualització mitjançant gràfics, de l'avaluació comparativa dels algorismes implementats, que permet modificar els paràmetres d'avaluació com ara nombre d'elements que s'han de tractar, algorismes que s'han de comparar i nombre de repeticions. Les dades obtingudes es poden exportar per a analitzar-les posteriorment.

Bingo Segur

L'aplicació 'Bingo Segur' ha estat una implementació pel cas del joc del bingo, del recurs de les cadenes hash esteses amb compromís de bit, que ens garanteix confidencialitat i autenticació de les dades.

Aplicació INERCIPHER

El programa INERCIPHER és una aplicació per realitzar el xifrat i desxifrat dels arxius i per verificar la integritat dels documents. Com a base per desenvolupar aquestes funcionalitats han estat utilitzats dos tipus de xifrat de clau compartida: xifrat en flux i xifrat en bloc.