Admission control schemes for TCP elastic traffic in class-based networks

En aquesta tesi proposem dos esquemes de xarxa amb control d'admissió per al trànsit elàstic TCP amb mecanismes senzills. Ambdós esquemes són capaços de proporcionar throughputs diferents i aïllament entre fluxos, on un "flux" es defineix com una seqüència de paquets relacionats dins d'una connexió TCP. Quant a l'arquitectura, ambdós fan servir classes de paquets amb diferents prioritats de descart, i un control d'admissió implícit, edge-to-edge i basat en mesures. En el primer esquema, les mesures són per flux, mentre que en el segon, les mesures són per agregat. El primer esquema aconsegueix un bon rendiment fent servir una modificació especial de les fonts TCP, mentre que el segon aconsegueix un bon rendiment amb fonts TCP estàndard. Ambdós esquemes han estat avaluats satisfactòriament a través de simulació en diferents topologies de xarxa i càrregues de trànsit.

Towards a real-time vision-based navigation system for a small-class UUV

This paper deals with the problem of navigation for an unmanned underwater vehicle (UUV) through image mosaicking. It represents a first step towards a real-time vision-based navigation system for a small-class low-cost UUV. We propose a navigation system composed by: (i) an image mosaicking module which provides velocity estimates; and (ii) an extended Kalman filter based on the hydrodynamic equation of motion, previously identified for this particular UUV. The obtained system is able to estimate the position and velocity of the robot. Moreover, it is able to deal with visual occlusions that usually appear when the sea bottom does not have enough visual features to solve the correspondence problem in a certain area of the trajectory

The aromatic fluctuation index (FLU): a new aromaticity index based on electron delocalization

In this work, the aromatic fluctuation index (FLU) that describes the fluctuation of electronic charge between adjacent atoms in a given ring is introduced as a new aromaticity measure. This new electronic criterion of aromaticity is based on the fact that aromaticity is related to the cyclic delocalized circulation of π electrons. It is defined not only considering the amount of electron sharing between contiguous atoms, which should be substantial in aromatic molecules, but also taking into account the similarity of electron sharing between adjacent atoms. For a series of rings in 15 planar polycyclic aromatic hydrocarbons, we have found that, in general, FLU is strongly correlated with other widely used indicators of local aromaticity, such as the harmonic-oscillator model of aromaticity, the nucleus independent chemical shift, and the para-delocalization index (PDI). In contrast to PDI, the FLU index can be applied to study the aromaticity of rings with any number of members and it can be used to analyze both the local and global aromatic character of rings and molecules

Gradient-based reinforcement learning techniques for underwater robotics behavior learning

Darrerament, l'interès pel desenvolupament d'aplicacions amb robots submarins autònoms (AUV) ha crescut de forma considerable. Els AUVs són atractius gràcies al seu tamany i el fet que no necessiten un operador humà per pilotar-los. Tot i això, és impossible comparar, en termes d'eficiència i flexibilitat, l'habilitat d'un pilot humà amb les escasses capacitats operatives que ofereixen els AUVs actuals. L'utilització de AUVs per cobrir grans àrees implica resoldre problemes complexos, especialment si es desitja que el nostre robot reaccioni en temps real a canvis sobtats en les condicions de treball. Per aquestes raons, el desenvolupament de sistemes de control autònom amb l'objectiu de millorar aquestes capacitats ha esdevingut una prioritat. Aquesta tesi tracta sobre el problema de la presa de decisions utilizant AUVs. El treball presentat es centra en l'estudi, disseny i aplicació de comportaments per a AUVs utilitzant tècniques d'aprenentatge per reforç (RL). La contribució principal d'aquesta tesi consisteix en l'aplicació de diverses tècniques de RL per tal de millorar l'autonomia dels robots submarins, amb l'objectiu final de demostrar la viabilitat d'aquests algoritmes per aprendre tasques submarines autònomes en temps real. En RL, el robot intenta maximitzar un reforç escalar obtingut com a conseqüència de la seva interacció amb l'entorn. L'objectiu és trobar una política òptima que relaciona tots els estats possibles amb les accions a executar per a cada estat que maximitzen la suma de reforços totals. Així, aquesta tesi investiga principalment dues tipologies d'algoritmes basats en RL: mètodes basats en funcions de valor (VF) i mètodes basats en el gradient (PG). Els resultats experimentals finals mostren el robot submarí Ictineu en una tasca autònoma real de seguiment de cables submarins. Per portar-la a terme, s'ha dissenyat un algoritme anomenat mètode d'Actor i Crític (AC), fruit de la fusió de mètodes VF amb tècniques de PG.

A proposal for the diagnosis of uncertain dynamic systems based on interval models

The performance of a model-based diagnosis system could be affected by several uncertainty sources, such as,model errors,uncertainty in measurements, and disturbances. This uncertainty can be handled by mean of interval models.The aim of this thesis is to propose a methodology for fault detection, isolation and identification based on interval models. The methodology includes some algorithms to obtain in an automatic way the symbolic expression of the residual generators enhancing the structural isolability of the faults, in order to design the fault detection tests. These algorithms are based on the structural model of the system. The stages of fault detection, isolation, and identification are stated as constraint satisfaction problems in continuous domains and solved by means of interval based consistency techniques. The qualitative fault isolation is enhanced by a reasoning in which the signs of the symptoms are derived from analytical redundancy relations or bond graph models of the system. An initial and empirical analysis regarding the differences between interval-based and statistical-based techniques is presented in this thesis. The performance and efficiency of the contributions are illustrated through several application examples, covering different levels of complexity.

Educació i integració en el cas de la comunitat marroquina a Girona. Una anàlisi entre el país d'origen i el d'assentament

La recerca s'ha desenvolupat a través d'un estudi que ha interrelacionat el procés d'integració social i cultural de la comunitat marroquina en la societat d'assentament amb la integració escolar dels infants i joves en els centres d'educació obligatòria. El que suposa una anàlisi del paper integrador que l'escola desenvolupa i pot desenvolupar, i també una reflexió sobre la interculturalitat i l' educació intercultural com a posicionament que afavoreix la integració plural. Tot aquest treball s'ha desenvolupat des d' una perspectiva articulada, ja que permet una major comprensió del fet migratori que es viu a una i altra banda de la Mediterrània. La investigació s 'ha desenvolupat en un paradigma sociocrític i a través d'un procés etnogràfic (observació, relats de vida, entrevistes ... ) al llarg de quasi tres anys, que ha estudiat i ha analitzat des d' una perspectiva comprensiva i transformadora, com la comunitat marroquina valora l'escolarització dels infants i joves des de les concepcions d'educació i d'escola que ha construït a través: 1. El procés migratori, entenent-lo mitjançant l' emigració i la immigració, en una perspectiva articulada. 2. El procés d'integració sociocultural en la societat d'arribada. El treball realitzat ha plantejat un marc teòric de tipus interdisciplinar -que s'ha estès al llarg de la investigació- per tal de situar el procés migratori, el concepte d'integració en la societat d'avui, des d'una perspectiva habermasiana i el paper de l'educació i de l'escola des d'una posicionament comunicatiu. Un cop presentat el marc teòric s'ha estudiat el procés migratori situant-se primer en el context de partida, el Marroc, realitzant una anàlisi que s'ha desenvolupat mitjançant factors socioculturals i educatius que en aquest darrer cas s'han ubicat sobre: l'educació en l'islam i en l'actual sistema d'ensenyament nacional. Posteriorment s'ha estudiat el context d'immigració a través d'aspectes demogràfics, jurídics, socioculturals i educatius. Presentant en aquest darrers un perfil socioformatiu de l'alumnat d'origen marroquí a través d'un estudi realitzat a la província de Girona. En els últims capítols s'exposen, primer situant-se en el Rif Oriental (Marroc), la ciutat de Nador i el seu entorn, de forma mes breu, i després amb extensió sobre l'espai de les comunitats marroquines d'Angles i Palafrugell a Catalunya, localitats de les comarques gironines, les característiques del context sociocutural i escolar, com a elements sobre el quals analitzar el procés d'integració sociocultural i escolar en el context d'assentament. La recerca també ha recollit l'opinió i l'experiència dels treballadors i famílies d'origen marroquí sobre l'escolarització dels infants i joves de la comunitat marroquina i sobre les expectatives que els pares i adults tenen de l'escola corn a institució formativa i integradora. Finalment es presenta una anàlisi, partint de la inforrnació obtinguda, que interrelaciona el procés d'integració sociocultural i escolar en el país d' assentament que ha aportat els següents referents i orientacions: 1. El procés d'integració de la comunitat marroquina mostra que es dóna un replegament sobre si mateixa que dificulta la integració plural. Aquest replegament es dóna mitjançant els valors de la tradició i de l'islam que són simultàniament, elements de cultura i de control. 2. Cal analitzar la integració en funció del model d' integració dominant en la societat d'arribada que es basa sobretot en aspectes funcionals: econòmics, jurídics i productius. 3. La integració en els àmbits morals: drets i deures, i en els aspectes simbòlics: identitats i identificacions són dominats en el primer cas per l'assimilació en els aspectes socials, culturals i productius, i pels estereotips en els aspectes identitaris i d'identificació. Aquesta situació comporta la necessitat de desenvolupar un model d'integració escolar que ha de tenir corn a referent que l'escola no pot integrar ni l'alumnat pot integrar-se si viu un procés de marginació o exclusió fora del centre i si el centre educatiu no és conscient d'allò que succeeix al seu entorn i a l'alumnat més enllà del context escolar. 1- Ha de procurar la integració de l'alumnat en la xarxa relacional i formativa del centre. 2- Ha d'aconseguir la integració de l'alumnat a l'aula. 3- Ha de tenir present que les accions integradores, abans esmentades, han d'afavorir la integració de l'alumnat fora de l'espai escolar i en una perspectiva de futur, ha d' afavorir la integració sociolaboral. Per tant, l'escola ha de plantejar-se que és necessari establir un diàleg amb totes les famílies a través d'un nou model de participació en el qual l'escola passi de ser un lloc de pas a un lloc de trobada. Aquesta dinàmica també replanteja ara les actuals fronteres entre allò públic i privat, entre l'escola i la família, amb l' objectiu de descobrir les coincidències entre els projectes social, cultural i educatiu d'ambdues institucions.

Development of molecular-based techniques for the detection, identification and quantification of food-borne pathogens

La presencia de microorganismos patógenos en alimentos es uno de los problemas esenciales en salud pública, y las enfermedades producidas por los mismos es una de las causas más importantes de enfermedad. Por tanto, la aplicación de controles microbiológicos dentro de los programas de aseguramiento de la calidad es una premisa para minimizar el riesgo de infección de los consumidores. Los métodos microbiológicos clásicos requieren, en general, el uso de pre-enriquecimientos no-selectivos, enriquecimientos selectivos, aislamiento en medios selectivos y la confirmación posterior usando pruebas basadas en la morfología, bioquímica y serología propias de cada uno de los microorganismos objeto de estudio. Por lo tanto, estos métodos son laboriosos, requieren un largo proceso para obtener resultados definitivos y, además, no siempre pueden realizarse. Para solucionar estos inconvenientes se han desarrollado diversas metodologías alternativas para la detección identificación y cuantificación de microorganismos patógenos de origen alimentario, entre las que destacan los métodos inmunológicos y moleculares. En esta última categoría, la técnica basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se ha convertido en la técnica diagnóstica más popular en microbiología, y recientemente, la introducción de una mejora de ésta, la PCR a tiempo real, ha producido una segunda revolución en la metodología diagnóstica molecular, como pude observarse por el número creciente de publicaciones científicas y la aparición continua de nuevos kits comerciales. La PCR a tiempo real es una técnica altamente sensible -detección de hasta una molécula- que permite la cuantificación exacta de secuencias de ADN específicas de microorganismos patógenos de origen alimentario. Además, otras ventajas que favorecen su implantación potencial en laboratorios de análisis de alimentos son su rapidez, sencillez y el formato en tubo cerrado que puede evitar contaminaciones post-PCR y favorece la automatización y un alto rendimiento. En este trabajo se han desarrollado técnicas moleculares (PCR y NASBA) sensibles y fiables para la detección, identificación y cuantificación de bacterias patogénicas de origen alimentario (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis y Salmonella spp.). En concreto, se han diseñado y optimizado métodos basados en la técnica de PCR a tiempo real para cada uno de estos agentes: L. monocytogenes, L. innocua, Listeria spp. M. avium subsp. paratuberculosis, y también se ha optimizado y evaluado en diferentes centros un método previamente desarrollado para Salmonella spp. Además, se ha diseñado y optimizado un método basado en la técnica NASBA para la detección específica de M. avium subsp. paratuberculosis. También se evaluó la aplicación potencial de la técnica NASBA para la detección específica de formas viables de este microorganismo. Todos los métodos presentaron una especificidad del 100 % con una sensibilidad adecuada para su aplicación potencial a muestras reales de alimentos. Además, se han desarrollado y evaluado procedimientos de preparación de las muestras en productos cárnicos, productos pesqueros, leche y agua. De esta manera se han desarrollado métodos basados en la PCR a tiempo real totalmente específicos y altamente sensibles para la determinación cuantitativa de L. monocytogenes en productos cárnicos y en salmón y productos derivados como el salmón ahumado y de M. avium subsp. paratuberculosis en muestras de agua y leche. Además este último método ha sido también aplicado para evaluar la presencia de este microorganismo en el intestino de pacientes con la enfermedad de Crohn's, a partir de biopsias obtenidas de colonoscopia de voluntarios afectados. En conclusión, este estudio presenta ensayos moleculares selectivos y sensibles para la detección de patógenos en alimentos (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) y para una rápida e inambigua identificación de Salmonella spp. La exactitud relativa de los ensayos ha sido excelente, si se comparan con los métodos microbiológicos de referencia y pueden serusados para la cuantificación de tanto ADN genómico como de suspensiones celulares. Por otro lado, la combinación con tratamientos de preamplificación ha resultado ser de gran eficiencia para el análisis de las bacterias objeto de estudio. Por tanto, pueden constituir una estrategia útil para la detección rápida y sensible de patógenos en alimentos y deberían ser una herramienta adicional al rango de herramientas diagnósticas disponibles para el estudio de patógenos de origen alimentario.