Gráfico interactivo de las relaciones derivativas entre palabras del español

[ES] La aplicación Gráfico interactivo de las relaciones derivativas entre palabras del español se centra en realizar un tratamiento a la información recabada en la tesis Sistema computacional de la gestión morfológica del español, de toda la información que contiene esta tesis este proyecto hace uso recogiendo cualquier palabra introducida por el usuario, buscando su forma canónica y devolviendo en forma gráfica la familia de palabras relacionada con esta, mediante un grafo. Esta aplicación web tiene como objetivo hacer amena la legibilidad y consulta de la información mencionada. Para lograr este objetivo se ha desarrollado una interfaz muy sencilla para el usuario, en la que éste solo tiene que introducir una palabra y relacionarla mediante un click. Una vez realizada la búsqueda, la aplicación permite al usuario interactuar con el grafo, pudiendo moverlo por la pantalla a su antojo, también tiene la función de mostrar los hijos de un nodo hoja al pasar el puntero por encima de éste y al hacer doble click sobre un nodo hoja, sea hijo o nieto de la raíz, devolviendo un nuevo grafo con el nodo seleccionado como raíz del mismo y mostrando sus hijos y nietos si los tuviera.

Aplicación en tiempo real para el control de señales en empotrados

[ES] Este software pretende dar soporte a la monitorización y control de señales provenientes de distintos dispositivos electrónicos a través de un sistema empotrado con un sistema operativo en tiempo real que proporcione las herramientas necesarias para cumplir con los requisitos de tiempo que se plantean. Para ello la aplicación se divide en varios procesos encargados de la lectura y configuración de las distintas señales, control de eventos anómalos (interrupciones, fallos del sistema, etc),  almacenamiento en una base de datos de la información generada y una interfaz de usuario vía web que permita la monitorización del sistema en su conjunto.

Gestor web de recursos geoespaciales con tecnología Openlayers

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado (TFG) es la creación de un prototipo de aplicación web para la gestión de recursos geoespaciales. Esta propuesta surgió a partir de la necesidad de disponer de una herramienta que no tuviera que ser instalada en un dispositivo, sino servida por un servidor web, permitiendo su acceso desde cualquier parte y dispositivo. El resultado fue el Gestor Web de Recursos Geoespaciales con Tecnología OpenLayers, una aplicación que combina diversas herramientas (OpenLayers, GeoServer, PostgreSQL, jQuery…) – todas ellas basadas en Software Libre – para cumplir funcionalidades como la creación de primitivas vectoriales sobre un mapa, gestión y visualización de la información asociada, edición de estilos, modificación de coordenadas, etc. siendo todas éstas funcionalidades características de un Sistema de Información Geográfica (SIG) y ofreciendo una interfaz de uso cómoda y eficaz, que abstraiga al usuario de detalles internos y complejos. El material desarrollado dispone del potencial necesario para convertirse en una solución a las necesidades de gestión de información geoespacial de la ULPGC, especialmente en el campus de Tafira, sobre el que se ha ejemplificado su uso. Además, a diferencia de las herramientas ofertadas por empresas como Google o Microsoft, esta aplicación está por completo bajo una licencia GNU GPL v3, lo que permite que se pueda indagar dentro de su código, mejorarlo y añadir funcionalidades a cualquier persona interesada.

MWRegEx : monitor web de expresiones regulares

[ES] El Trabajo de Fin de Grado, Monitor Web de Expresiones Regulares (MWRegEx), es una herramienta basada en tecnologías web, desarrollada usando el entorno Visual Studio. El objetivo principal de la aplicación es dar apoyo a la docencia de expresiones regulares, en el marco de la enseñanza del manejo de ristras de caracteres en las asignaturas de programación del Grado en Ingeniería Informática.  La aplicación permite obtener el dibujo de un autómata de una expresión regular, facilitando su comprensión; además, permite aplicar la expresión a diferentes ristras de caracteres, mostrando las coincidencias encontradas, y ofrece una versión de la expresión adaptada a su uso en literales string de lenguajes como Java y otros. La herramienta se ha implementado en dos partes: un servicio web, escrito en C#, donde se realizan todos los análisis de las expresiones regulares y las ristras a contrastar; y un cliente web, implementado usando tecnología asp.net, con JavaScript y JQuery, que gestiona la interfaz de usuario y muestra los resultados. Esta separación permite que el servicio web pueda ser reutilizado con otras aplicaciones cliente. El autómata que representa una expresión regular esta dibujado usando la librería Raphaël JavaScript que permite manejar los elementos SVG. Cada elemento de la expresión regular tiene un dibujo diferente y único para así diferenciarlo. Toda la interfaz gráfica de usuario está internacionalizada de manera tal que pueda adaptarse a diferentes idiomas y regiones sin la necesidad de realizar cambios de ingeniería ni en el código. Tanto el servicio web como la parte cliente están estructurados para que se puedan agregar nuevas modificaciones sin que esto genere una onda expansiva a lo largo de las diversas clases existentes.

Servicios y visualización web para el control de simulaciones

[ES] La realización de los nuevos estudios de gestión de la demanda requiere nuevas aproximaciones en las que la red eléctrica se analiza como un sistema complejo. Estos están formados por un gran número de entidades fuertemente enlazadas entre sí. Se afronta el reto de añadir la capacidad de interacción sobre una simulación de sistemas complejos en tiempo de ejecución. Pero, ¿Cómo abordar la representación de un sistema complejo de tal manera que sea fácilmente gestionable por una persona?, o ¿Cómo ofrecer una manera sencilla de alterar la simulación?. Con esta idea nace Simulation Gateway Interface, un framework que permite hacer accesibles las simulaciones a través de una interfaz gráfica.

Tool for biomedical signals processing

[ES]Educational tool for training biomedical engineers in the biomedical signals processing field has been developed. It is software for simulation and study of the results obtained in biomedical signals when different signals processing techniques are applied. The tool has been implemented on a graphical user interface to facilitate the use.

Informationsgehalt von ERS-1/-2 SAR-Daten zur Erfassung der Arteninventare und des Zustandes landwirtschaftlich genutzter Böden und Vegetation

Auf einer drei Anbauperioden umfassenden Ground Truth Datenbasis wird der Informationsgehalt multitemporaler ERS-1/-2 Synthetic Aperture Radar (SAR) Daten zur Erfassung der Arteninventare und des Zustandes landwirtschaftlich genutzter Böden und Vegetation in Agrarregionen Bayerns evaluiert.Dazu wird ein für Radardaten angepaßtes, multitemporales, auf landwirtschaftlichen Schlägen beruhendes Klassifizierungsverfahren ausgearbeitet, das auf bildstatistischen Parametern der ERS-Zeitreihen beruht. Als überwachte Klassifizierungsverfahren wird vergleichend der Maximum-Likelihood-Klassifikator und ein Neuronales-Backpropagation-Netz eingesetzt. Die auf Radarbildkanälen beruhenden Gesamtgenauigkeiten variieren zwischen 75 und 85%. Darüber hinaus wird gezeigt, daß die interferometrische Kohärenz und die Kombination mit Bildkanälen optischer Sensoren (Landsat-TM, SPOT-PAN und IRS-1C-PAN) zur Verbesserung der Klassifizierung beitragen. Gleichermaßen können die Klassifizierungsergebnisse durch eine vorgeschaltete Grobsegmentierung des Untersuchungsgebietes in naturräumlich homogene Raumeinheiten verbessert werden. Über die Landnutzungsklassifizierung hinaus, werden weitere bio- und bodenphysikalische Parameter aus den SAR-Daten anhand von Regressionsmodellen abgeleitet. Im Mittelpunkt stehen die Paramter oberflächennahen Bodenfeuchte vegetationsfreier/-armer Flächen sowie die Biomasse landwirtschaftlicher Kulturen. Die Ergebnisse zeigen, daß mit ERS-1/-2 SAR-Daten eine Messung der Bodenfeuchte möglich ist, wenn Informationen zur Bodenrauhigkeit vorliegen. Hinsichtlich der biophysikalischen Parameter sind signifikante Zusammenhänge zwischen der Frisch- bzw. Trockenmasse des Vegetationsbestandes verschiedener Getreide und dem Radarsignal nachweisbar. Die Biomasse-Informationen können zur Korrektur von Wachstumsmodellen genutzt werden und dazu beitragen, die Genauigkeit von Ertragsschätzungen zu steigern.

Non-Linear Analysis and Design of Synchronous Bearingless Multiphase Permanent Magnet Machines and Drives

A two-dimensional model to analyze the distribution of magnetic fields in the airgap of a PM electrical machines is studied. A numerical algorithm for non-linear magnetic analysis of multiphase surface-mounted PM machines with semi-closed slots is developed, based on the equivalent magnetic circuit method. By using a modular structure geometry, whose the basic element can be duplicated, it allows to design whatever typology of windings distribution. In comparison to a FEA, permits a reduction in computing time and to directly changing the values of the parameters in a user interface, without re-designing the model. Output torque and radial forces acting on the moving part of the machine can be calculated. In addition, an analytical model for radial forces calculation in multiphase bearingless Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors (SPMSM) is presented. It allows to predict amplitude and direction of the force, depending on the values of torque current, of levitation current and of rotor position. It is based on the space vectors method, letting the analysis of the machine also during transients. The calculations are conducted by developing the analytical functions in Fourier series, taking all the possible interactions between stator and rotor mmf harmonic components into account and allowing to analyze the effects of electrical and geometrical quantities of the machine, being parametrized. The model is implemented in the design of a control system for bearingless machines, as an accurate electromagnetic model integrated in a three-dimensional mechanical model, where one end of the motor shaft is constrained to simulate the presence of a mechanical bearing, while the other is free, only supported by the radial forces developed in the interactions between magnetic fields, to realize a bearingless system with three degrees of freedom. The complete model represents the design of the experimental system to be realized in the laboratory.

The APSEL4D Monolithic Active Pixel Sensor and its Usage in a Single Electron Interference Experiment

We have realized a Data Acquisition chain for the use and characterization of APSEL4D, a 32 x 128 Monolithic Active Pixel Sensor, developed as a prototype for frontier experiments in high energy particle physics. In particular a transition board was realized for the conversion between the chip and the FPGA voltage levels and for the signal quality enhancing. A Xilinx Spartan-3 FPGA was used for real time data processing, for the chip control and the communication with a Personal Computer through a 2.0 USB port. For this purpose a firmware code, developed in VHDL language, was written. Finally a Graphical User Interface for the online system monitoring, hit display and chip control, based on windows and widgets, was realized developing a C++ code and using Qt and Qwt dedicated libraries. APSEL4D and the full acquisition chain were characterized for the first time with the electron beam of the transmission electron microscope and with 55Fe and 90Sr radioactive sources. In addition, a beam test was performed at the T9 station of the CERN PS, where hadrons of momentum of 12 GeV/c are available. The very high time resolution of APSEL4D (up to 2.5 Mfps, but used at 6 kfps) was fundamental in realizing a single electron Young experiment using nanometric double slits obtained by a FIB technique. On high statistical samples, it was possible to observe the interference and diffractions of single isolated electrons traveling inside a transmission electron microscope. For the first time, the information on the distribution of the arrival time of the single electrons has been extracted.

Requirements definition and testing of the new version of multi-mission generic monitoring system (GEMS) v 4.4 for operations at Eumetsat

EUMETSAT (www.eumetsat.int) e’ l’agenzia europea per operazioni su satelliti per monitorare clima, meteo e ambiente terrestre. Dal centro operativo situato a Darmstadt (Germania), si controllano satelliti meteorologici su orbite geostazionarie e polari che raccolgono dati per l’osservazione dell’atmosfera, degli oceani e della superficie terrestre per un servizio continuo di 24/7. Un sistema di monitoraggio centralizzato per programmi diversi all’interno dell’ambiente operazionale di EUMETSAT, e’ dato da GEMS (Generic Event Monitoring System). Il software garantisce il controllo di diverse piattaforme, cross-monitoring di diverse sezioni operative, ed ha le caratteristiche per potere essere esteso a future missioni. L’attuale versione della GEMS MMI (Multi Media Interface), v. 3.6, utilizza standard Java Server Pages (JSP) e fa uso pesante di codici Java; utilizza inoltre files ASCII per filtri e display dei dati. Conseguenza diretta e’ ad esempio, il fatto che le informazioni non sono automaticamente aggiornate, ma hanno bisogno di ricaricare la pagina. Ulteriori inputs per una nuova versione della GEMS MMI vengono da diversi comportamenti anomali riportati durante l’uso quotidiano del software. La tesi si concentra sulla definizione di nuovi requisiti per una nuova versione della GEMS MMI (v. 4.4) da parte della divisione ingegneristica e di manutenzione di operazioni di EUMETSAT. Per le attivita’ di supporto, i test sono stati condotti presso Solenix. Il nuovo software permettera’ una migliore applicazione web, con tempi di risposta piu’ rapidi, aggiornamento delle informazioni automatico, utilizzo totale del database di GEMS e le capacita’ di filtri, insieme ad applicazioni per telefoni cellulari per il supporto delle attivita’ di reperibilita’. La nuova versione di GEMS avra’ una nuova Graphical User Interface (GUI) che utilizza tecnologie moderne. Per un ambiente di operazioni come e’ quello di EUMETSAT, dove l’affidabilita’ delle tecnologie e la longevita’ dell’approccio scelto sono di vitale importanza, non tutti gli attuali strumenti a disposizione sono adatti e hanno bisogno di essere migliorati. Allo stesso tempo, un’ interfaccia moderna, in termini di visual design, interattivita’ e funzionalita’, e’ importante per la nuova GEMS MMI.

Framework Orchestration e Applicazioni Mobili/Wearable con GUI Adattative

in questo elaborato sono trattati i temi delle Adaptive User Interface e dell'Internet Of Things nei sistemi mobili. Il primo attraverso l'orchestrazione e la definizione di un'architettura framework in grado di fornire allo sviluppatore tutti gli strumenti di base per la realizzazione di interfacce grafiche capaci di esibire un comportamento adattativo a livello di singoli componenti. il secondo,invece, attraverso lo studio della tecnologia DQuid applicata ad un caso d'uso reale nel quale si prevedeva la connessione di un applicazione mobile iOS con un sistema per il parcheggio in garage di un'autovettura ed il monitoraggio delle informazioni relative.

Identification of adequate neurally adjusted ventilatory assist (NAVA) during systematic increases in the NAVA level

Neurally adjusted ventilatory assist (NAVA) delivers airway pressure (P(aw)) in proportion to the electrical activity of the diaphragm (EAdi) using an adjustable proportionality constant (NAVA level, cm·H(2)O/μV). During systematic increases in the NAVA level, feedback-controlled down-regulation of the EAdi results in a characteristic two-phased response in P(aw) and tidal volume (Vt). The transition from the 1st to the 2nd response phase allows identification of adequate unloading of the respiratory muscles with NAVA (NAVA(AL)). We aimed to develop and validate a mathematical algorithm to identify NAVA(AL). P(aw), Vt, and EAdi were recorded while systematically increasing the NAVA level in 19 adult patients. In a multistep approach, inspiratory P(aw) peaks were first identified by dividing the EAdi into inspiratory portions using Gaussian mixture modeling. Two polynomials were then fitted onto the curves of both P(aw) peaks and Vt. The beginning of the P(aw) and Vt plateaus, and thus NAVA(AL), was identified at the minimum of squared polynomial derivative and polynomial fitting errors. A graphical user interface was developed in the Matlab computing environment. Median NAVA(AL) visually estimated by 18 independent physicians was 2.7 (range 0.4 to 5.8) cm·H(2)O/μV and identified by our model was 2.6 (range 0.6 to 5.0) cm·H(2)O/μV. NAVA(AL) identified by our model was below the range of visually estimated NAVA(AL) in two instances and was above in one instance. We conclude that our model identifies NAVA(AL) in most instances with acceptable accuracy for application in clinical routine and research.

An efficient framework for photon Monte Carlo treatment planning

Currently photon Monte Carlo treatment planning (MCTP) for a patient stored in the patient database of a treatment planning system (TPS) can usually only be performed using a cumbersome multi-step procedure where many user interactions are needed. This means automation is needed for usage in clinical routine. In addition, because of the long computing time in MCTP, optimization of the MC calculations is essential. For these purposes a new graphical user interface (GUI)-based photon MC environment has been developed resulting in a very flexible framework. By this means appropriate MC transport methods are assigned to different geometric regions by still benefiting from the features included in the TPS. In order to provide a flexible MC environment, the MC particle transport has been divided into different parts: the source, beam modifiers and the patient. The source part includes the phase-space source, source models and full MC transport through the treatment head. The beam modifier part consists of one module for each beam modifier. To simulate the radiation transport through each individual beam modifier, one out of three full MC transport codes can be selected independently. Additionally, for each beam modifier a simple or an exact geometry can be chosen. Thereby, different complexity levels of radiation transport are applied during the simulation. For the patient dose calculation, two different MC codes are available. A special plug-in in Eclipse providing all necessary information by means of Dicom streams was used to start the developed MC GUI. The implementation of this framework separates the MC transport from the geometry and the modules pass the particles in memory; hence, no files are used as the interface. The implementation is realized for 6 and 15 MV beams of a Varian Clinac 2300 C/D. Several applications demonstrate the usefulness of the framework. Apart from applications dealing with the beam modifiers, two patient cases are shown. Thereby, comparisons are performed between MC calculated dose distributions and those calculated by a pencil beam or the AAA algorithm. Interfacing this flexible and efficient MC environment with Eclipse allows a widespread use for all kinds of investigations from timing and benchmarking studies to clinical patient studies. Additionally, it is possible to add modules keeping the system highly flexible and efficient.

Computer algebra for x-ray spectral reconstruction between 6 and 25 MV

A previously presented algorithm for the reconstruction of bremsstrahlung spectra from transmission data has been implemented into MATHEMATICA. Spectra vectorial algebra has been used to solve the matrix system A * F = T. The new implementation has been tested by reconstructing photon spectra from transmission data acquired in narrow beam conditions, for nominal energies of 6, 15, and 25 MV. The results were in excellent agreement with the original calculations. Our implementation has the advantage to be based on a well-tested mathematical kernel. Furthermore it offers a comfortable user interface.