Constraint-based verification of imperative programs

work presented in the context of the European Master’s program in Computational Logic, as the partial requirement for obtaining Master of Science degree in Computational Logic

Parallel programming in biomedical signal processing

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

The significance of Traveler's Route Knowledge for Choice of commuting mode of transport

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

An Open Source BI Approach: Concept Proof Tracking Fleet

É possível assistir nos dias de hoje, a um processo tecnológico evolutivo acentuado por toda a parte do globo. No caso das empresas, quer as pequenas, médias ou de grandes dimensões, estão cada vez mais dependentes dos sistemas informatizados para realizar os seus processos de negócio, e consequentemente à geração de informação referente aos negócios e onde, muitas das vezes, os dados não têm qualquer relacionamento entre si. A maioria dos sistemas convencionais informáticos não são projetados para gerir e armazenar informações estratégicas, impossibilitando assim que esta sirva de apoio como recurso estratégico. Portanto, as decisões são tomadas com base na experiência dos administradores, quando poderiam serem baseadas em factos históricos armazenados pelos diversos sistemas. Genericamente, as organizações possuem muitos dados, mas na maioria dos casos extraem pouca informação, o que é um problema em termos de mercados competitivos. Como as organizações procuram evoluir e superar a concorrência nas tomadas de decisão, surge neste contexto o termo Business Intelligence(BI). A GisGeo Information Systems é uma empresa que desenvolve software baseado em SIG (sistemas de informação geográfica) recorrendo a uma filosofia de ferramentas open-source. O seu principal produto baseia-se na localização geográfica dos vários tipos de viaturas, na recolha de dados, e consequentemente a sua análise (quilómetros percorridos, duração de uma viagem entre dois pontos definidos, consumo de combustível, etc.). Neste âmbito surge o tema deste projeto que tem objetivo de dar uma perspetiva diferente aos dados existentes, cruzando os conceitos BI com o sistema implementado na empresa de acordo com a sua filosofia. Neste projeto são abordados alguns dos conceitos mais importantes adjacentes a BI como, por exemplo, modelo dimensional, data Warehouse, o processo ETL e OLAP, seguindo a metodologia de Ralph Kimball. São também estudadas algumas das principais ferramentas open-source existentes no mercado, assim como quais as suas vantagens/desvantagens relativamente entre elas. Em conclusão, é então apresentada a solução desenvolvida de acordo com os critérios enumerados pela empresa como prova de conceito da aplicabilidade da área Business Intelligence ao ramo de Sistemas de informação Geográfica (SIG), recorrendo a uma ferramenta open-source que suporte visualização dos dados através de dashboards.

Gestão de Redes e Sistemas: Estudo de um caso

A gestão e monitorização de redes é uma necessidade fundamental em qualquer organização, quer seja grande ou pequena. A sua importância tem de ser refletida na eficiência e no aumento de informação útil disponível, contribuindo para uma maior eficácia na realização das tarefas em ambientes tecnologicamente avançados, com elevadas necessidades de desempenho e disponibilidade dos recursos dessa tecnologia. Para alcançar estes objetivos é fundamental possuir as ferramentas de gestão de redes adequadas. Nomeadamente ferramentas de monitorização. A classificação de tráfego também se revela fundamental para garantir a qualidade das comunicações e prevenir ataques indesejados aumentando assim a segurança nas comunicações. Paralelamente, principalmente em organizações grandes, é relevante a inventariação dos equipamentos utilizados numa rede. Neste trabalho pretende-se implementar e colocar em funcionamento um sistema autónomo de monitorização, classificação de protocolos e realização de inventários. Todas estas ferramentas têm como objetivo apoiar os administradores e técnicos de sistemas informáticos. Os estudos das aplicações que melhor se adequam à realidade da organização culminaram num acréscimo de conhecimento e aprendizagem que irão contribuir para um melhor desempenho da rede em que o principal beneficiário será o cidadão.

Scaling In-Memory databases on multicores

Current computer systems have evolved from featuring only a single processing unit and limited RAM, in the order of kilobytes or few megabytes, to include several multicore processors, o↵ering in the order of several tens of concurrent execution contexts, and have main memory in the order of several tens to hundreds of gigabytes. This allows to keep all data of many applications in the main memory, leading to the development of inmemory databases. Compared to disk-backed databases, in-memory databases (IMDBs) are expected to provide better performance by incurring in less I/O overhead. In this dissertation, we present a scalability study of two general purpose IMDBs on multicore systems. The results show that current general purpose IMDBs do not scale on multicores, due to contention among threads running concurrent transactions. In this work, we explore di↵erent direction to overcome the scalability issues of IMDBs in multicores, while enforcing strong isolation semantics. First, we present a solution that requires no modification to either database systems or to the applications, called MacroDB. MacroDB replicates the database among several engines, using a master-slave replication scheme, where update transactions execute on the master, while read-only transactions execute on slaves. This reduces contention, allowing MacroDB to o↵er scalable performance under read-only workloads, while updateintensive workloads su↵er from performance loss, when compared to the standalone engine. Second, we delve into the database engine and identify the concurrency control mechanism used by the storage sub-component as a scalability bottleneck. We then propose a new locking scheme that allows the removal of such mechanisms from the storage sub-component. This modification o↵ers performance improvement under all workloads, when compared to the standalone engine, while scalability is limited to read-only workloads. Next we addressed the scalability limitations for update-intensive workloads, and propose the reduction of locking granularity from the table level to the attribute level. This further improved performance for intensive and moderate update workloads, at a slight cost for read-only workloads. Scalability is limited to intensive-read and read-only workloads. Finally, we investigate the impact applications have on the performance of database systems, by studying how operation order inside transactions influences the database performance. We then propose a Read before Write (RbW) interaction pattern, under which transaction perform all read operations before executing write operations. The RbW pattern allowed TPC-C to achieve scalable performance on our modified engine for all workloads. Additionally, the RbW pattern allowed our modified engine to achieve scalable performance on multicores, almost up to the total number of cores, while enforcing strong isolation.

Geração de aplicações a partir de especificações UML como fator de sucesso para o desenvolvimento de sistemas de informação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão de Sistemas de Informação

Pharming: análise dogmático-penal, em especial enquanto forma de lesão do património

Dissertação de mestrado em Direito e Informática

A Novel Memory-centric Architecture and Organization of Processors and Computers

The modern computer systems that are in use nowadays are mostly processor-dominant, which means that their memory is treated as a slave element that has one major task – to serve execution units data requirements. This organization is based on the classical Von Neumann's computer model, proposed seven decades ago in the 1950ties. This model suffers from a substantial processor-memory bottleneck, because of the huge disparity between the processor and memory working speeds. In order to solve this problem, in this paper we propose a novel architecture and organization of processors and computers that attempts to provide stronger match between the processing and memory elements in the system. The proposed model utilizes a memory-centric architecture, wherein the execution hardware is added to the memory code blocks, allowing them to perform instructions scheduling and execution, management of data requests and responses, and direct communication with the data memory blocks without using registers. This organization allows concurrent execution of all threads, processes or program segments that fit in the memory at a given time. Therefore, in this paper we describe several possibilities for organizing the proposed memory-centric system with multiple data and logicmemory merged blocks, by utilizing a high-speed interconnection switching network.

Analyzing the effects of transient faults into applications

As computer chips implementation technologies evolve to obtain more performance, those computer chips are using smaller components, with bigger density of transistors and working with lower power voltages. All these factors turn the computer chips less robust and increase the probability of a transient fault. Transient faults may occur once and never more happen the same way in a computer system lifetime. There are distinct consequences when a transient fault occurs: the operating system might abort the execution if the change produced by the fault is detected by bad behavior of the application, but the biggest risk is that the fault produces an undetected data corruption that modifies the application final result without warnings (for example a bit flip in some crucial data). With the objective of researching transient faults in computer system’s processor registers and memory we have developed an extension of HP’s and AMD joint full system simulation environment, named COTSon. This extension allows the injection of faults that change a single bit in processor registers and memory of the simulated computer. The developed fault injection system makes it possible to: evaluate the effects of single bit flip transient faults in an application, analyze an application robustness against single bit flip transient faults and validate fault detection mechanism and strategies.

Projecte pilot d'innovació docent de l'assignatura Estructura de Computadors I

L'objectiu del projecte ha estat la millora de la qualitat docent de l'assignatura Estructura de Computadors I, impartida a la Facultat d'Informàtica de Barcelona (UPC) dins els estudis d'Enginyeria Informàtica, Enginyeria Tècnica en Informàtica de Sistemes i Enginyeria Tècnica en Informàtica de Gestió. S'ha treballat en quatre línies d'actuació: (i) aplicació de tècniques d'aprenentatge actiu a les classes; (ii) aplicació de tècniques d'aprenentage cooperatiu no presencials; (iii) implantació de noves TIC i adaptació de les ja emprades per tal d'habilitar mecanismes d'autoavaluació i de realimentació de la informació referent a l'avaluació; i (iv) difusió de les experiències derivades de les diferents actuacions. Referent a les dues primeres mesures s'avalua l'impacte de metodologies docents que afavoreixen l'aprenentatge actiu tant de forma presencial com no presencial, obtenint-se clares millores en el rendiment respecte a altres metodologies utilitzades anteriorment enfocades a la realització de classes del tipus magistral, en què únicament es posa a l'abast dels alumnes la documentació de l'assignatura per a què puguin treballar de forma responsable. Les noves metodologies fan especial èmfasi en el treball en grup a classe i la compartició de les experiències fora de classe a través de fòrums de participació. La mesura que ha requerit més esforç en aquest projecte és la tercera, amb el desenvolupament d'un entorn d'interfície web orientat a la correcció automàtica de programes escrits en llenguatge assemblador. Aquest entorn permet l'autoavaluació per part dels alumnes dels exercicis realitzats a l'assignatura, amb obtenció d'informació detallada sobre les errades comeses. El treball realitzat dins d'aquest projecte s'ha publicat en congressos rellevants en l'àrea docent tant a nivell estatal com internacional. El codi font de l'entorn esmentat anteriorment es posa a disposició pública a través d'un enllaç a la web.

Diseño centrado en el usuario y usabilidad en entorno táctil

En este trabajo se realiza un prototipo siguiendo un diseño centrado en el usuario, además se estudiaran los distintos tipos de pantallas táctiles que existen actualmente en el mercado y la forma de cómo conseguir una aplicación fácil y manejable.

Análisis de usabilidad y diseño de un supermercado online

En este trabajo se realiza un estudio de usabilidad para la elaboración óptima de una Web de un supermercado de alimentación online. Para tal fin, se sigue la filosofía del Diseño Centrado en el Usuario. En primer lugar, se presenta un análisis del problema de cara a identificar los requisitos básicos de usabilidad que necesita una Web de esta tipología: se estudia la literatura previa sobre el tema, se consulta a los usuarios y se realiza un análisis comparativo de las principales Webs de supermercados online de ámbito nacional. En segundo lugar, se procede a la elaboración de un prototipo basado en la información recogida en la fase de análisis, y teniendo en cuenta la estructura mental de los usuarios en cuanto a la organización de los productos, obtenida mediante la técnica del card sorting. Finalmente, se procede a evaluar la calidad del prototipo elaborado con una evaluación heurística llevada a cabo por expertos. De todo ello se obtienen una serie de recomendaciones que todo sitio Web de comercio electrónico (en especial supermercados de alimentación) debería cumplir si quiere ofrecer una Web adaptada a las necesidades del usuario.

La accesibilidad web en los repositorios institucionales : la UOC a examen

Breve revisión de la accesibilidad web del repositorio institucional de la UOC e información sobre herramientas de validación automática de sitios web.

Accessibilitat web : revisió d'accessibilitat del repositori documental de la UOC, Dspace

Aquest treball fi de carrera tracta sobre les normes d'accessibilitat WCAG 2.0 ("Web Content Accessibility Guidelines"). Són una sèrie de pautes i recomanacions per fer el contingut web més accessible, sobretot a una gamma més àmplia de persones amb discapacitat, com ceguesa i baixa visió, sordesa i la pèrdua d'audició, problemes d'aprenentatge, limitacions cognitives, limitacions de moviments, problemes de parla, fotosensibilitat i combinacions d'aquestes. Seguint aquestes directrius també fan sovint el contingut del seu web més usable per als usuaris en general.Les WCAG 2.0, recomanació oficial des del 11 de desembre de 2008, s'organitzen en 4 principis fonamentals per a l'accessibilitat del contingut: perceptible, operable, comprensible i robust.En total conformen 12 pautes o directrius (guidelines), els dos primers principis tenen quatre pautes associades, el tercer té tres i l'últim una pauta. Aquestes pautes proporcionen els objectius bàsics per fer el contingut accessible, i serveixen per comprendre els criteris d'èxit i implementar-los. S'han definit 60 criteris d'èxit o punts de comprovació que defineixen el nivell d'accessibilitat (A, AA o AAA).Per altra banda, s'analitzaran alternatives al programari que empra la UOC, Dspace, com a repositori de documentació. D'aquestes alternatives es valorarà sobretot l'aspecte d'accessibilitat per tal de determinar si l'elecció del Dspace ha estat l'opció més adient. També es s'analitzaran algunes planes del repositori de la UOC per tal de verificar el nivell de compliment de de les WCAG 2.0.Al mateix temps es farà una recerca d'eines que ens puguin ajudar en l'avaluació de l'accessibilitat i s'anomenaran en els punts que ens puguin ajudar cadascuna d'aquestes.