Models de simulació per coordinar serveis d'emergència

El projecte exposat té com a propòsit definir i implementar un model de simulació basat en la coordinació i assignació dels serveis d’emergència en accidents de trànsit. La definició del model s’ha realitzat amb l’ús de les Xarxes de Petri Acolorides i la implementació amb el software Rockwell Arena 7.0. El modelatge de la primera simulació ens mostra un model teòric basat en cues mentre que el segon, mostra un model més complet i real gràcies a la connexió mitjançant la plataforma Corba a una base de dades amb informació geogràfica de les flotes i de les rutes. Com a resultat de l’estudi i amb l’ajuda de GoogleEarth, podem realitzar simulacions gràfiques per veure els accidents generats, les flotes dels serveis i el moviment dels vehicles des de les bases fins als accidents.

Simulació de xarxes i sistemes informàtics

Al llarg d'aquest projecte, s'introduiran, en primer lloc, conceptes generals de sistemes, models i simulació de sistemes. A continuació, s'aprofundirà en la simulació de sistemes informàtics i xarxes, realitzant una comparativa de tres entorns de simulació de xarxes i una simulació pràctica utilitzant un d'ells.

Porting and performance analysis of EC-Earth System on the BSC-MareNostrum Supercomputer

Earth System Models (ESM) have been successfuly developed over past few years, and are currently beeing used for simulating present day-climate, seasonal to interanual predictions of climate change. The supercomputer performance plays an important role in climate modeling since one of the challenging issues for climate modellers is to efficiently and accurately couple earth System components on present day computers architectures. At the Barcelona Supercomputing Center (BSC), we work with the EC- Earth System Model. The EC- Earth is an ESM, which currently consists of an atmosphere (IFS) and an ocean (NEMO) model that communicate with each other through the OASIS coupler. Additional modules (e.g. for chemistry and vegetation ) are under development. The EC-Earth ESM has been ported successfully over diferent high performance computin platforms (e.g, IBM P6 AIX, CRAY XT-5, Intelbased Linux Clusters, SGI Altix) at diferent sites in Europ (e.g., KNMI, ICHEC, ECMWF). The objective of the first phase of the project was to identify and document the issues related with the portability and performance of EC-Earth on the MareNostrum supercomputer, a System based on IBM PowerPC 970MP processors and run under a Linux Suse Distribution. EC-Earth was successfully ported to MareNostrum, and a compilation incompatibilty was solved by a two step compilation approach using XLF version 10.1 and 12.1 compilers. In addition, the EC-Earth performance was analyzed with respect to escalability and trace analysis with the Paravear software. This analysis showed that EC-Earth with a larger number of IFS CPUs (<128) is not feasible at the moment since some issues exists with the IFS-NEMO balance and MPI Communications.

Energy Management for Stand-Alone Renewable Energy Systems (E-MAN-RES). Simulacions de sistemes.

L’objecte del present informe és la descripció dels treballs duts a terme en l’Activitat 2 del projecte E-MAN-RES: models de simulació i càlcul per optimització i anàlisi de sensibilitat de la gestió de la demanda, per part de la Universitat Politècnica de Catalunya.

Règims d'humitat dels sòls: interès i problemàtica en l'aplicació als sòls de Catalunya

El règim d'humitat d'un sòl constitueix un condicionant pel seu us agrícola, paisatgístic o forestal. Aquest fet ha portat a voler considerar aquesta informació a l'hora de dominar un sòl, per tal que els usuaris de mapes de sòls es puguin situar immediatament en consultar la llegenda d'un mapa concret. La determinació del règim d'humitat dels sòls planteja seriosos problemes per manca de mesures referents a perfils hídrics al llarg de l'any, mesures gens habituals als observatoris meteorològics. En el present treball s'analitza el model de Newhall per estimar el règim d'humitat dels sòls, i es discuteixen les seves deficiències quan s'aplica a una zona amb règim de pluges de tipus mediterrani. Finalment, s'estableixen les bases per modificar l'esmentat model, que han servit per desenvolupar el model Newhall-Jarauta.

Disseny, layout i planificació d'una empresa de producció d'equips foraborda elèctrics

Aquest projecte es basa en l'aplicació de models de simulació de processos a un exemple d'empresa de producció i la seva adaptació en dimensió i recursos al mercat en un entorn de poca capacitat d'inversió i finançament, de forma que l'entorn de simulació digital aporti valor a la presa de decisions emmarcada en l'estratègia de l'empresa en cada escenari de mercat en que aquesta es trobi. Es realitza el treball sobre el cas d'una empresa, INNOVANAUTIC, dedicada a la innovació, desenvolupament i producció de sistemes de propulsió d'embarcacions. La simulació es una tècnica que permet optimitzar els processos, representant-ne i comprovant el funcionament dels processos, tant entorns físics, de producció com dels serveis associats o subcontractacions de diferents processos i els seus impactes en la disponibilitat de recursos, espais i terminis d'entrega, sense haver de recórrer a procediments de prova i error sobre sistemes reals que impliquen costos a tots nivells en l'empresa. Aquestes metodologies son habitualment emprades en d'altres països o també en el nostre país però en empreses de gran tamany. El present treball, emmarcat dins un entorn socioeconòmic convuls, amb grans limitacions financeres i de recursos per les empreses, demostra com la utilització d'eines de simulació és útil per a PIMES en aquest entorn i permet el dimensionament i la modelització dels processos de forma que es permeti trobar els punts òptims en els que l'empresa ha de donar un pas de creixement en alguns dels paràmetres. La metodologia amb que s'elabora el present treball es la de plantejar una simulació complerta del procés, i definir diversos escenaris de mercat per als productes fabricats, cercant els punt òptims de canvi de dimensió de l'empresa atenent a espai físic, sotscontractació de processos, personal i recursos.

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.

Quantificació de l'error comès pels models de níxol ecològic al predir la distribució d'especies generalistes

Report for the scientific sojourn carried out at the University of California at Berkeley, from September to December 2007. Environmental niche modelling (ENM) techniques are powerful tools to predict species potential distributions. In the last ten years, a plethora of novel methodological approaches and modelling techniques have been developed. During three months, I stayed at the University of California, Berkeley, working under the supervision of Dr. David R. Vieites. The aim of our work was to quantify the error committed by these techniques, but also to test how an increase in the sample size affects the resultant predictions. Using MaxEnt software we generated distribution predictive maps, from different sample sizes, of the Eurasian quail (Coturnix coturnix) in the Iberian Peninsula. The quail is a generalist species from a climatic point of view, but an habitat specialist. The resultant distribution maps were compared with the real distribution of the species. This distribution was obtained from recent bird atlases from Spain and Portugal. Results show that ENM techniques can have important errors when predicting the species distribution of generalist species. Moreover, an increase of sample size is not necessary related with a better performance of the models. We conclude that a deep knowledge of the species’ biology and the variables affecting their distribution is crucial for an optimal modelling. The lack of this knowledge can induce to wrong conclusions.

Hierarchical conditional random fields for parts based models matching

A parts based model is a parametrization of an object class using a collection of landmarks following the object structure. The matching of parts based models is one of the problems where pairwise Conditional Random Fields have been successfully applied. The main reason of their effectiveness is tractable inference and learning due to the simplicity of involved graphs, usually trees. However, these models do not consider possible patterns of statistics among sets of landmarks, and thus they sufffer from using too myopic information. To overcome this limitation, we propoese a novel structure based on a hierarchical Conditional Random Fields, which we explain in the first part of this memory. We build a hierarchy of combinations of landmarks, where matching is performed taking into account the whole hierarchy. To preserve tractable inference we effectively sample the label set. We test our method on facial feature selection and human pose estimation on two challenging datasets: Buffy and MultiPIE. In the second part of this memory, we present a novel approach to multiple kernel combination that relies on stacked classification. This method can be used to evaluate the landmarks of the parts-based model approach. Our method is based on combining responses of a set of independent classifiers for each individual kernel. Unlike earlier approaches that linearly combine kernel responses, our approach uses them as inputs to another set of classifiers. We will show that we outperform state-of-the-art methods on most of the standard benchmark datasets.

Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pelsconductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Disseny i implementació d'una API en Python per el processament de models de poblacions simulats mitjançant PlinguaCore

En aquest projecte, tractarem de crear una aplicació que ens permeti d'una forma ràpida i eficient, el processament dels resultats obtinguts per un eina de simulació d'ecosistemes naturals anomenada PlinguaCore .L'objectiu d'aquest tractament és doble. En primer lloc, dissenyar una API que ens permeti de forma eficient processar la gran quantitat de dades generades per simulador d'ecosistemes PlinguaCore. En segon lloc, fer que aquesta API es pugui integrar en altres aplicacions, tant de tractament de dades, com de cal·libració dels models.

Impact of incorrect assumptions on the covariance structure of random effects and/or residuals in nonlinear mixed models for repeated measures data

In this paper we analyse, using Monte Carlo simulation, the possible consequences of incorrect assumptions on the true structure of the random effects covariance matrix and the true correlation pattern of residuals, over the performance of an estimation method for nonlinear mixed models. The procedure under study is the well known linearization method due to Lindstrom and Bates (1990), implemented in the nlme library of S-Plus and R. Its performance is studied in terms of bias, mean square error (MSE), and true coverage of the associated asymptotic confidence intervals. Ignoring other criteria like the convenience of avoiding over parameterised models, it seems worst to erroneously assume some structure than do not assume any structure when this would be adequate.

Simulació computacional d'incendis en edificis

En la propagació d’un incendi en un edifici intervenen molts processos fisicoquímics degran complexitat: moviment turbulent dels gasos, reaccions de combustió, transmissióde la calor,.... L’avenç en el coneixement científic de tots aquests processos, unit a unincrement constant de la capacitat i velocitat computacional dels ordinadors, fanpossible la resolució de problemes cada cop més complexes i la creació de models desimulació cada cop més realistes.

A measure of stability as a criterion for the verification and analysis of simulation models

The aim of this study is to define a new statistic, PVL, based on the relative distance between the likelihood associated with the simulation replications and the likelihood of the conceptual model. Our results coming from several simulation experiments of a clinical trial show that the PVL statistic range can be a good measure of stability to establish when a computational model verifies the underlying conceptual model. PVL improves also the analysis of simulation replications because only one statistic is associated with all the simulation replications. As well it presents several verification scenarios, obtained by altering the simulation model, that show the usefulness of PVL. Further simulation experiments suggest that a 0 to 20 % range may define adequate limits for the verification problem, if considered from the viewpoint of an equivalence test.

An Engineering Solution for using Coarse Meshes in the Simulation of Delamination with Cohesive Zone Models

This paper presents a methodology to determine the parameters used in the simulation of delamination in composite materials using decohesion finite elements. A closed-form expression is developed to define the stiffness of the cohesive layer. A novel procedure that allows the use of coarser meshes of decohesion elements in large-scale computations is proposed. The procedure ensures that the energy dissipated by the fracture process is correctly computed. It is shown that coarse-meshed models defined using the approach proposed here yield the same results as the models with finer meshes normally used in the simulation of fracture processes