Convergence of the mass-transport steepest descent scheme for the sub-critical Patlak-Keller-Segel model

Variational steepest descent approximation schemes for the modified Patlak-Keller-Segel equation with a logarithmic interaction kernel in any dimension are considered. We prove the convergence of the suitably interpolated in time implicit Euler scheme, defined in terms of the Euclidean Wasserstein distance, associated to this equation for sub-critical masses. As a consequence, we recover the recent result about the global in time existence of weak-solutions to the modified Patlak-Keller-Segel equation for the logarithmic interaction kernel in any dimension in the sub-critical case. Moreover, we show how this method performs numerically in one dimension. In this particular case, this numerical scheme corresponds to a standard implicit Euler method for the pseudo-inverse of the cumulative distribution function. We demonstrate its capabilities to reproduce easily without the need of mesh-refinement the blow-up of solutions for super-critical masses.

Arquitectura wormhole per a una NoC 2D-Mesh

Aquest projecte presenta la implementació d'un disseny, i la seva posterior síntesi en una FPGA, d'una arquitectura de tipus wormhole packet switching per a una infraestructura de NetWork-On-Chip amb una topologia 2D-Mesh. Agafant un router circuit switching com a punt de partida, s'han especificat els mòduls en Verilog per tal d'obtenir l'arquitectura wormhole desitjada. Dissenyar la màquina de control per governar els flits que conformen els paquets dins la NoC,i afegir les cues a la sortida del router (outuput queuing) són els punts principals d'aquest treball. A més, com a punt final s'han comparat ambdues arquitectures de router en termes de costos en àrea i en memòria i se n’han obtingut diverses conclusions i resultats experimentals.

Avaluació dels algorismes d'encaminament per a una NoC amb topologia Mesh 2D

Aquest projecte presenta una avaluació de les diferents alternatives d'encaminament per a una NoC amb una topologia mesh 2D. Per tal d'exposar aquestes alternatives s'ha estudiat la composició d'un router implementat amb l'algorisme determinista XY i s'ha adaptat per tal que aquest suportés els algorismes parcialment adaptatius West First, North Last i Negative First. Un cop tenim els routers implementats es disposa un estudi dels diferents algorismes i com cadascun d'aquests actuen en front uns mateixos estímuls per tal de crear una comparativa entre ells que ens faciliti una elecció a priori.

Refinement criteria for global illumination using convex funcions

In several computer graphics areas, a refinement criterion is often needed to decide whether to goon or to stop sampling a signal. When the sampled values are homogeneous enough, we assume thatthey represent the signal fairly well and we do not need further refinement, otherwise more samples arerequired, possibly with adaptive subdivision of the domain. For this purpose, a criterion which is verysensitive to variability is necessary. In this paper, we present a family of discrimination measures, thef-divergences, meeting this requirement. These convex functions have been well studied and successfullyapplied to image processing and several areas of engineering. Two applications to global illuminationare shown: oracles for hierarchical radiosity and criteria for adaptive refinement in ray-tracing. Weobtain significantly better results than with classic criteria, showing that f-divergences are worth furtherinvestigation in computer graphics. Also a discrimination measure based on entropy of the samples forrefinement in ray-tracing is introduced. The recursive decomposition of entropy provides us with a naturalmethod to deal with the adaptive subdivision of the sampling region

Protocolos de encaminamiento en redes inalámbricas mesh: un estudio teórico y experimental

Una red inalámbrica mesh o en malla es un subtipo de red ad-hoc en la que los nodos que la forman pueden actuar además como puntos de acceso para otros dispositivos o como pasarelas a otras redes. Para ello se hacen necesarios protocolos que permitan a cada nodo saber cómo enviar datos a cualquier otro nodo de la red, así como informar de nodos nuevos o enlaces rotos. En este trabajo hacemos un repaso del estado del arte en cuanto a dichos protocolos de encaminamiento mesh, describiendo los más relevantes y que poseen implementaciones libres. Además se proporciona un estudio comparativo experimental del rendimiento ofrecido por cuatro de estas implementaciones: Open80211s, B.A.T.M.A.N., Babel y Meshias.

Posterior vaginal wall repair with synthetic absorbable mesh: A new technique for and old procedure

The objective of this study was to assess the applicability of posterior wall repair with a synthetic absorbable mesh. Between January and September 1996, five posterior repairs using absorbable synthetic meshes were performed. Five posterior wall repairs in patients matched for age, parity, and rectocele degree were performed according to usual procedures during the same period, and were used as controls. No febrile morbidity, cuff or posterior vaginal wall infections, thrombophlebitis, rectal injury, or hemorrhagic complications were observed in the 10 women who entered the study. In summary, posterior wall repair can be easily performed with an absorbable soft tissue patch, theoretically preserving sexual activity, and probably offers better functional results with longer experience, thus providing a safe and useful procedure in sexually active women.

Implantación de un modelo de red abierta tipo mesh para propagar el acceso libre al servicio de biblioteca y contenidos abiertos

Implantación de un modelo de red abierta tipo mesh para propagar el acceso libre al servicio de biblioteca y contenidos abiertos.

G+: Enhanced Traffic Grooming in WDM Mesh Networks using Lighttours

In this article, a new technique for grooming low-speed traffic demands into high-speed optical routes is proposed. This enhancement allows a transparent wavelength-routing switch (WRS) to aggregate traffic en route over existing optical routes without incurring expensive optical-electrical-optical (OEO) conversions. This implies that: a) an optical route may be considered as having more than one ingress node (all inline) and, b) traffic demands can partially use optical routes to reach their destination. The proposed optical routes are named "lighttours" since the traffic originating from different sources can be forwarded together in a single optical route, i.e., as taking a "tour" over different sources towards the same destination. The possibility of creating lighttours is the consequence of a novel WRS architecture proposed in this article, named "enhanced grooming" (G+). The ability to groom more traffic in the middle of a lighttour is achieved with the support of a simple optical device named lambda-monitor (previously introduced in the RingO project). In this article, we present the new WRS architecture and its advantages. To compare the advantages of lighttours with respect to classical lightpaths, an integer linear programming (ILP) model is proposed for the well-known multilayer problem: traffic grooming, routing and wavelength assignment The ILP model may be used for several objectives. However, this article focuses on two objectives: maximizing the network throughput, and minimizing the number of optical-electro-optical conversions used. Experiments show that G+ can route all the traffic using only half of the total OEO conversions needed by classical grooming. An heuristic is also proposed, aiming at achieving near optimal results in polynomial time

Estudi i implementació pràctica d'una xarxa Wifi Mesh

En el projecte ens centrarem en el funcionament de les Xarxes mallades sense fils, es fa una breu explicació de les xarxes Ad-hoc, ja que aquestes formen un part important dintre d’una xarxa Mesh. S’explicaran diversos protocols d’enrutament com ara BATMAN, AODV, 802.11s i OLSR. Aquest últim és el que utilitzarem per a la configuració de la xarxa que realitzarem. S’explicarà el tipus de paquets que s’envien entre els nodes perquè el funcionament de la xarxa sigui òptim i tots els clients puguin tenir-hi accés i estiguin connectats entre ells. Al finalitzar l’estudi teòric d’aquest tipus de xarxa i veure les seves avantatges i desavantatges respecte altres tipus de xarxes sense fils, es muntaran dos petites xarxa. Per a muntar-les utilitzarem de Punts d’Accés els nodes Ubuquiti Nanoestation LocoM2. Una de les xarxes serà al poble Bellcaire d’Urgell, on és connectaran tres cases, on només una te accés a Internet i els nodes estaran connectats en línia, es a dir, del Node1 – Node2 – Node3. La segona serà a una casa de Barcelona on mitjançant els tres nodes obtindrem una connexió d’Internet a tota la casa, en aquest cas els tres nodes estaran connectats els tres formant un cercle, es a dir, Node1-Node2-Node3-Node1. Finalment, és mirarà una proposta de futur, on es parlaria amb l’Ajuntament del poble on s’ha fet la primera proba per realitzar una Xarxa mallada sense fils a tots els llocs públics del poble.

Splat-based surface reconstruction from defect-laden point sets

We introduce a method for surface reconstruction from point sets that is able to cope with noise and outliers. First, a splat-based representation is computed from the point set. A robust local 3D RANSAC-based procedure is used to filter the point set for outliers, then a local jet surface - a low-degree surface approximation - is fitted to the inliers. Second, we extract the reconstructed surface in the form of a surface triangle mesh through Delaunay refinement. The Delaunay refinement meshing approach requires computing intersections between line segment queries and the surface to be meshed. In the present case, intersection queries are solved from the set of splats through a 1D RANSAC procedure

Metodologia a seguir per la reconstrucció d’imatges mèdiques i la seva transformació en geometries mallades per a l’ús computacional

Estudi elaborat a partir d’una estada a l'Imperial College of London, Gran Bretanya, entre setembre i desembre 2006. Disposar d'una geometria bona i ben definida és essencial per a poder resoldre eficientment molts dels models computacionals i poder obtenir uns resultats comparables a la realitat del problema. La reconstrucció d'imatges mèdiques permet transformar les imatges obtingudes amb tècniques de captació a geometries en formats de dades numèriques . En aquest text s'explica de forma qualitativa les diverses etapes que formen el procés de reconstrucció d'imatges mèdiques fins a finalment obtenir una malla triangular per a poder‐la processar en els algoritmes de càlcul. Aquest procés s'inicia a l'escàner MRI de The Royal Brompton Hospital de Londres del que s'obtenen imatges per a després poder‐les processar amb les eines CONGEN10 i SURFGEN per a un entorn MATLAB. Aquestes eines les han desenvolupat investigadors del Bioflow group del departament d'enginyeria aeronàutica del Imperial College of London i en l'ultim apartat del text es comenta un exemple d'una artèria que entra com a imatge mèdica i surt com a malla triangular processable amb qualsevol programari o algoritme que treballi amb malles.

Caracteritació de models funcionals d'àmfores romanes mitjançant Finite Element Analysis

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Laboratory of Archaeometry del National Centre of Scientific Research “Demokritos” d’Atenes, Grècia, entre juny i setembre 2006. Aquest estudi s’emmarca dins d’un context més ampli d’estudi del canvi tecnològic que es documenta en la producció d’àmfores de tipologia romana durant els segles I aC i I dC en els territoris costaners de Catalunya. Una part d’aquest estudi contempla el càlcul de les propietats mecàniques d’aquestes àmfores i la seva avaluació en funció de la tipologia amforal, a partir de l’Anàlisi d’Elements Finits (AEF). L’AEF és una aproximació numèrica que té el seu origen en les ciències d’enginyeria i que ha estat emprada per estimar el comportament mecànic d’un model en termes, per exemple, de deformació i estrès. Així, un objecte, o millor dit el seu model, es dividit en sub-dominis anomenats elements finits, als quals se’ls atribueixen les propietats mecàniques del material en estudi. Aquests elements finits estan connectats formant una xarxa amb constriccions que pot ser definida. En el cas d’aplicar una força determinada a un model, el comportament de l’objecte pot ser estimat mitjançant el conjunt d’equacions lineals que defineixen el rendiment dels elements finits, proporcionant una bona aproximació per a la descripció de la deformació estructural. Així, aquesta simulació per ordinador suposa una important eina per entendre la funcionalitat de ceràmiques arqueològiques. Aquest procediment representa un model quantitatiu per predir el trencament de l’objecte ceràmic quan aquest és sotmès a diferents condicions de pressió. Aquest model ha estat aplicat a diferents tipologies amforals. Els resultats preliminars mostren diferències significatives entre la tipologia pre-romana i les tipologies romanes, així com entre els mateixos dissenys amforals romans, d’importants implicacions arqueològiques.

Pessebre virtual: disseny i exportació

Aquest projecte és una part d’un projecte més ampli consistent en estudiar un format gràfic que permeti exportar una escena modelada en Blender i importar aquesta mateixa escena en un entorn interactiu basat en Visual C++ amb OpenGL. D’aquesta forma, disposem de la capacitat de modelat de Blender i de la interacció i visualització de la llibreria OpenGL. Aquest format ha de representar geometria i textures imprescindiblement, i si és possible, d’altres factors importants com il·luminació, visualització i moviment. La part del projecte explicada en aquesta memòria consisteix en estudiar el format gràfic més adient per representar els diferents factors de realisme de l’escena (geometria, textura, etc.) havent triat el format OBJ per la seva capacitat de representació i fàcil edició. Per a provar el format, s’ha dissenyat un diorama de pessebre utilitzant les capacitats de modelatge de Blender. Pel que respecta les figures, aspecte important per a considerar l’escena com a pessebre, s’ha utilitzat un escàner 3D que ha obtingut representacions de malla 3D, a partir de figures reals de pessebre, que posteriorment han estat texturades. S’ha generat un vídeo del diorama de pessebre que permet veure’n tots els detalls navegant amb el punt de vista per l’escena. Aquest vídeo s’ha exposat en la mostra de pessebres de la Associació Pessebrista de Sabadell el Nadal del 2008.

Stabilized Petrov-Galerkin methods for the convection-diffusion-reaction and the Helmholtz equations

We present two new stabilized high-resolution numerical methods for the convection–diffusion–reaction (CDR) and the Helmholtz equations respectively. The work embarks upon a priori analysis of some consistency recovery procedures for some stabilization methods belonging to the Petrov–Galerkin framework. It was found that the use of some standard practices (e.g. M-Matrices theory) for the design of essentially non-oscillatory numerical methods is not feasible when consistency recovery methods are employed. Hence, with respect to convective stabilization, such recovery methods are not preferred. Next, we present the design of a high-resolution Petrov–Galerkin (HRPG) method for the 1D CDR problem. The problem is studied from a fresh point of view, including practical implications on the formulation of the maximum principle, M-Matrices theory, monotonicity and total variation diminishing (TVD) finite volume schemes. The current method is next in line to earlier methods that may be viewed as an upwinding plus a discontinuity-capturing operator. Finally, some remarks are made on the extension of the HRPG method to multidimensions. Next, we present a new numerical scheme for the Helmholtz equation resulting in quasi-exact solutions. The focus is on the approximation of the solution to the Helmholtz equation in the interior of the domain using compact stencils. Piecewise linear/bilinear polynomial interpolation are considered on a structured mesh/grid. The only a priori requirement is to provide a mesh/grid resolution of at least eight elements per wavelength. No stabilization parameters are involved in the definition of the scheme. The scheme consists of taking the average of the equation stencils obtained by the standard Galerkin finite element method and the classical finite difference method. Dispersion analysis in 1D and 2D illustrate the quasi-exact properties of this scheme. Finally, some remarks are made on the extension of the scheme to unstructured meshes by designing a method within the Petrov–Galerkin framework.

Evaluación de un nuevo método de sutura para la cirugía endoscopica transluminal a través de orificios naturales en un modelo animal

Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES) is a novel, potentially less invasive alternative to laparoscopic surgery. However, the problems of transluminal access and closure represent significant obstacles to its successful introduction in humans. Objective: to evaluate the feasibility and safety of a novel device designed for transluminal access and closure in a survival porcine model. Subjects: Four adult female Yorkshire pigs were used in the study. Interventions: While under general anesthesia, the animals were prepared with multiple tap water enemas followed by instillation of an antibiotic suspension and povidone-iodine lavage. At a distance of 15 to 20 cm from the anus, the prototype device (LSI Solutions, Victor, NY, USA) deployed a circumscribing purse-string suture around the planned incision site and subsequently used a blade mechanism to create a 2.5-cm linear incision. The transcolonic incision was then closed by cinching and securing the purse-string suture with a titanium knot by use of a separate hand-activated suture-locking device. Main Outcome Measurements: The animals were monitored daily for signs of peritonitis and sepsis and were survived for 14 days. The peritoneal cavity was examined for peritonitis, and the colonic incision site was examined for wound dehiscence, pericolic abscess formation, and gross adhesions. Tissue samples from both incisional and random peritoneal sites were obtained for histologic examination. Results: Transcolonic incision and closure were successful in all 4 animals. The device performed in a rapid and reproducible fashion. All animals recovered without septic complications. At necropsy, there was no evidence of peritonitis, abscesses, or wound dehiscence. Salpingocolonic and colovesicular adhesions were noted in 3 of 4 animals. Histologic examination revealed microabscesses at the incision site in all animals. Conclusions: The prototype incision and closure device represents a promising solution to the problems of transluminal access for NOTES. The presence of incision-related adhesions and microabscesses signal the need for further refinement in aseptic technique.