Applying RADIC in Open MPI: the methodology used to implement RADIC over a Message Passing Library

Fault tolerance has become a major issue for computer and software engineers because the occurrence of faults increases the cost of using a parallel computer. RADIC is the fault tolerance architecture for message passing systems which is transparent, decentralized, flexible and scalable. This master thesis presents the methodology used to implement the RADIC architecture over Open MPI, a well-know large-used message passing library. This implementation kept the RADIC architecture characteristics. In order to validate the implementation we have executed a synthetic ping program, besides, to evaluate the implementation performance we have used the NAS Parallel Benchmarks. The results prove that the RADIC architecture performance depends on the communication pattern of the parallel application which is running. Furthermore, our implementation proves that the RADIC architecture could be implemented over an existent message passing library.

Gestión de cambios y proyectos

Moltes inversions corporatives actuals són destinades a la millora de la gestió del canvi. Aquestes inversions són motivades per una carència històrica entre el conjunt recursos humans i les noves tecnologies tal com va reflexar l'estudi del MIT en 1992. L’objectiu del projecte és analitzar la gestió del canvi i projectes des d’un put de vista poc conegut per els enginyers. Direcció de l'equip humà, Procés de qualitat industrial, Programació extrema, Anàlisi de la cobertura dels Sistemes d’informació d’una companyia segons la seva estructura i estratègia empresarial, El mercat i les seves forces competitives, el retorn de la inversió, el cicle PDCA d’un projecte d’inversió, entre d’altres.

Navegación, guiado y control de vehículos aeroespaciales

El objetivo del proyecto es diseñar una plataforma de ensayos para la simulación de vuelos de vehículos aeroespaciales. La plataforma permitirá diseñar y evaluar los algoritmos de navegación, guiado y control de los vehículos aeroespaciales modelados en la plataforma de simulación, focalizando el trabajo de los ingenieros en el modelado de vehículos y en el desarrollo de sistemas de control digital. La memoria recoge las fases de un proyecto de ingeniería del software, describiendo el plan de proyecto, el análisis del sistema, la especificación de requisitos y el diseño del mismo.

Desarrollo y aplicación de estrategias de control avanzado en procesos biológicos de tratamiento de efluentes contaminados

En este proyecto se ha desarrollado estrategias de control avanzadas para plantas de depuración de aguas residuales urbanas que eliminan conjuntamente materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Las estrategias se han basado en el estudio multivariable del comportamiento del sistema, que ha producido subsidios para la utilización de lazos de control feedforward, de control predictivo y de un control de costes que automáticamente enviaba las consignas más adecuadas para los controladores de proceso. Para el desarrollo de las estrategias, se ha creado un sistema virtual de simulación (simulador) de plantas de depuradoras, basado en datos de literatura. Para el caso de una planta real, se ha desarrollado un simulador de la planta de Manresa (Catalunya). Sin embargo, el sistema de Manresa se ha utilizado exclusivamente para auxiliar los ingenieros de la planta en la tomada de decisiones de cambio de configuración para que la eliminación de fósforo se dé por la ruta biológica y no por la ruta química. La implementación de los simuladores ha permitido hacer muchas pruebas que en una planta real demandarían mucho tiempo y consumirían muchos recursos energéticos y financieros. Las estrategias de control más elaboradas han podido ahorrar hasta 150.000,00 Euros por año en relación a la operación de la planta sin el control automático. Cuanto a los estudios del modelo de la planta real, se concluyó que la eliminación biológica de fósforo puede sustituir el actual proceso químico de eliminación de fósforo, bajando los costes operacionales (costes del agente precipitante).

Water scarcity, social power and the production of an elite suburb: the political ecology of water in Matadepera, Catalonia

This article investigates the history of land and water transformations in Matadepera, a wealthy suburb of metropolitan Barcelona. Analysis is informed by theories of political ecology and methods of environmental history; although very relevant, these have received relatively little attention within ecological economics. Empirical material includes communications from the City Archives of Matadepera (1919-1979), 17 interviews with locals born between 1913 and 1958, and an exhaustive review of grey historical literature. Existing water histories of Barcelona and its outskirts portray a battle against natural water scarcity, hard won by heroic engineers and politicians acting for the good of the community. Our research in Matadepera tells a very different story. We reveal the production of a highly uneven landscape and waterscape through fierce political and power struggles. The evolution of Matadepera from a small rural village to an elite suburb was anything but spontaneous or peaceful. It was a socio-environmental project well intended by landowning elites and heavily fought by others. The struggle for the control of water went hand in hand with the land and political struggles that culminated – and were violently resolved - in the Spanish Civil War. The displacement of the economic and environmental costs of water use from few to many continues to this day and is constitutive of Matadepera’s uneven and unsustainable landscape. By unravelling the relations of power that are inscribed in the urbanization of nature (Swyngedouw, 2004), we question the perceived wisdoms of contemporary water policy debates, particularly the notion of a natural scarcity that merits a technical or economic response. We argue that the water question is fundamentally a political question of environmental justice; it is about negotiating alternative visions of the future and deciding whose visions will be produced.

Implantació de noves metodologies docents en el pla d'estudis de l'EUETII d'Igualada en el marc de l'EEES

Aquest projecte pretén incorporar a la titulació d’Enginyeria Tècnica en Química Industrial les competències transversals amb què hauran de comptar els futurs enginyers perquè entrin en el món laboral amb tots els requisits tècnics i competencials que requereixen els canvis dels models educatius (crèdits ECTS) i la canviant situació laboral en l’àmbit de la Unió Europea. La incorporació de competències transversals en les assignatures del pla d’estudis és un dels eixos bàsics plantejats en el Pla Estratègic 2005-2009 de l’Escola Universitària d’Enginyeria Tècnica Industrial d’Igualada. Aquest procés s’ha portat a terme en quatre fases: Disseny: Implicar els empresaris en el disseny de programes de formació que capacitin els estudiant en les competències que demana el mercat de treball. Presentació: Sensibilitzar els professors i els alumnes de la importància de desenvolupar competències transversals dins del marc actual i futur de l’ensenyament. Planificació de les assignatures: Portar a terme la incorporació de competències transversals de forma gradual des del primer curs i donar suport i formació a tot el professorat. Difusió: Divulgar la important transformació que s’està realitzant a l’Escola dins de l’àmbit de la nova implantació de competències transversals per formar als enginyers per tal de fer-los més competitius. Per a aconseguir l’adaptació de les assignatures del pla d’estudis a les noves directrius de l’EEES s’ha treballat des de dues vessants: a) introduint canvis metodològics en la forma d’impartir les assignatures per part del professorat per permetre la incorporació de competències transversals, com ara el treball en equip, a través de l’aprenentatge basat en projectes, i la competència lingüística en anglès, a partir de la introducció de l’anglès a l’aula, i b) adaptant al nou sistema la documentació associada a les matèries que s’imparteixen: guia docent, guies de les assignatures, etc.

Materials de construcció : de l'aula a l'obra : una experiència d'aprenentatge actiu en un entorn no presencial

L’estudi dels materials de construcció és una part fonamental de la formació de l’estudiantat en l’àmbit de la Enginyeria Civil. En aquest context, una part rellevant de les assignatures de Química de Materials i Materials de Construcció és aquella que fa referència als diversos mètodes d’assaig i procediments que ens permeten analitzar i estudiar les característiques d’un material. Per aquesta raó, és de gran importància que els alumnes puguin disposar d’unes determinades hores en les quals l’aprenentatge es realitza a través de la pràctica en el laboratori dels procediments estudiats a classe i la realització d’un informe posterior en el qual quedin reflectits els coneixements adquirits durant l’activitat en el laboratori. Malauradament, la realització de pràctiques en el laboratori du aparellades una sèrie de limitacions (espai, temps, utilització de reactius perillosos o instrumental sofisticat), que fan que el nombre d’activitats d’aquesta mena sigui necessàriament restringit. D'altra banda, l'estudi dels materials només es completa quan els coneixements adquirits a l'aula i al laboratori surten d'aquests àmbits i es confronten amb les situacions reals amb les quals es pot trobar un enginyer durant l'exercici de la seva professió. L'organització de visites a diverses instal·lacions al llarg del curs cobreix en part aquesta necessitat, tot i alguns inconvenients logístics (grups nombrosos, alumnes de mobilitat reduïda i altres). La finalitat d'aquest projecte ha estat posar en funcionament una dinàmica de treball que permeti a l'estudiantat aprofundir en el coneixement dels materials de construcció i el seu comportament en situacions reals amb les quals es trobarà en l'exercici de la seva professió. Aquesta metodologia es basa en l'ús de materials audiovisuals elaborats sota criteris d'adequació pedagògica i que responen a les demandes professionals del futur enginyer. Les possibilitats ofertes per un entorn virtual d'aprenentatge (tecnologia Moodle) permeten el disseny d'activitats que motivin l’autoaprenentatge de l’alumnat.

I-SS: integrated supervision systems approach based on interactive components

Process supervision is the activity focused on monitoring the process operation in order to deduce conditions to maintain the normality including when faults are present Depending on the number/distribution/heterogeneity of variables, behaviour situations, sub-processes, etc. from processes, human operators and engineers do not easily manipulate the information. This leads to the necessity of automation of supervision activities. Nevertheless, the difficulty to deal with the information complicates the design and development of software applications. We present an approach called "integrated supervision systems". It proposes multiple supervisors coordination to supervise multiple sub-processes whose interactions permit one to supervise the global process

A distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots

This paper presents the distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots (DEVRE). This environment is composed of a set of processes running on a local area network composed of three sites: 1) the onboard AUV computer; 2) a surface computer used as human-machine interface (HMI); and 3) a computer used for simulating the vehicle dynamics and representing the virtual world. The HMI can be transparently linked to the real sensors and actuators dealing with a real mission. It can also be linked with virtual sensors and virtual actuators, dealing with a virtual mission. The aim of DEVRE is to assist engineers during the software development and testing in the lab prior to real experiments

Embedding objects into Matlab/Simulink for process supervision

This paper introduces how artificial intelligence technologies can be integrated into a known computer aided control system design (CACSD) framework, Matlab/Simulink, using an object oriented approach. The aim is to build a framework to aid supervisory systems analysis, design and implementation. The idea is to take advantage of an existing CACSD framework, Matlab/Simulink, so that engineers can proceed: first to design a control system, and then to design a straightforward supervisory system of the control system in the same framework. Thus, expert systems and qualitative reasoning tools are incorporated into this popular CACSD framework to develop a computer aided supervisory system design (CASSD) framework. Object-variables an introduced into Matlab/Simulink for sharing information between tools

Is the PHY layer dead?

This article originates from a panel with the above title, held at IEEE VTC Spring 2009, in which the authors took part. The enthusiastic response it received prompted us to discuss for a wider audience whether research at the physical layer (PHY) is still relevant to the field of wireless communications. Using cellular systems as the axis of our exposition, we exemplify areas where PHY research has indeed hit a performance wall and where any improvements are expected to be marginal. We then discuss whether the research directions taken in the past have always been the right choice and how lessons learned could influence future policy decisions. Several of the raised issues are subsequently discussed in greater details, e.g., the growing divergence between academia and industry. With this argumentation at hand, we identify areas that are either under-developed or likely to be of impact in coming years - hence corroborating the relevance and importance of PHY research.

A unified treatment of optimum pilot overhead in multipath fading channels

The optimization of the pilot overhead in single-user wireless fading channels is investigated, and the dependence of this overhead on various system parameters of interest (e.g., fading rate, signal-to-noise ratio) is quantified. The achievable pilot-based spectral efficiency is expanded with respect to the fading rate about the no-fading point, which leads to an accurate order expansion for the pilot overhead. This expansion identifies that the pilot overhead, as well as the spectral efficiency penalty with respect to a reference system with genie-aided CSI (channel state information) at the receiver, depend on the square root of the normalized Doppler frequency. It is also shown that the widely-used block fading model is a special case of more accurate continuous fading models in terms of the achievable pilot-based spectral efficiency. Furthermore, it is established that the overhead optimization for multiantenna systems is effectively the same as for single-antenna systems with the normalized Doppler frequency multiplied by the number of transmit antennas.

Geometry-based demosaicking

Demosaicking is a particular case of interpolation problems where, from a scalar image in which each pixel has either the red, the green or the blue component, we want to interpolate the full-color image. State-of-the-art demosaicking algorithms perform interpolation along edges, but these edges are estimated locally. We propose a level-set-based geometric method to estimate image edges, inspired by the image in-painting literature. This method has a time complexity of O(S) , where S is the number of pixels in the image, and compares favorably with the state-of-the-art algorithms both visually and in most relevant image quality measures.

An analysis of visual adaptation and contrast perception for tone mapping

Tone Mapping is the problem of compressing the range of a High-Dynamic Range image so that it can be displayed in a Low-Dynamic Range screen, without losing or introducing novel details: The final image should produce in the observer a sensation as close as possible to the perception produced by the real-world scene. We propose a tone mapping operator with two stages. The first stage is a global method that implements visual adaptation, based on experiments on human perception, in particular we point out the importance of cone saturation. The second stage performs local contrast enhancement, based on a variational model inspired by color vision phenomenology. We evaluate this method with a metric validated by psychophysical experiments and, in terms of this metric, our method compares very well with the state of the art.

Non-peaky signals in wideband fading channels: achievable bit rates and optimal bandwidth

In the context of fading channels it is well established that, with a constrained transmit power, the bit rates achievable by signals that are not peaky vanish as the bandwidth grows without bound. Stepping back from the limit, we characterize the highest bit rate achievable by such non-peaky signals and the approximate bandwidth where that apex occurs. As it turns out, the gap between the highest rate achievable without peakedness and the infinite-bandwidth capacity (with unconstrained peakedness) is small for virtually all settings of interest to wireless communications. Thus, although strictly achieving capacity in wideband fading channels does require signal peakedness, bit rates not far from capacity can be achieved with conventional signaling formats that do not exhibit the serious practical drawbacks associated with peakedness. In addition, we show that the asymptotic decay of bit rate in the absence of peakedness usually takes hold at bandwidths so large that wideband fading models are called into question. Rather, ultrawideband models ought to be used.