Disseny i construcció d'un motor 3D en temps real per la Gameboy Advance

El projecte desenvolupat ha tractat l’estudi i disseny d’un motor 3D interactiu a la consola Game Boy Advance (GBA). La GBA disposa d’un processador ARM7TDMI a 16’78 Mhz i no disposa de operacions 3D per-hardware, és una consola lenta en comparació les que podem trobar al mercat d’avui en dia. Aquest treball, va partir de la construcció d’un prototipus ray-casting per-columna. Després, vàrem adaptar-lo a una estructura de portals i sectors. Més tard, es va introduir el mapeig de sostre/terra i de paisatges. Per últim, vàrem introduir efectes a la renderització per donar més realisme al recorregut del món, com il·luminació, objectes, etc. Tot i que es va estudiar l’arquitectura d’un motor eficient, no es tenia prou per arribar a tenir un motor interactiu. Una de les tasques més difícils va ser la part de optimització. Per aconseguir-ho s’ha hagut de substituir operacions a temps real costoses a temps de execució, replantejar parts de l’algorisme per fer-lo més eficient, entre altres

Rutas turísticas personalizadas en dispositivos móviles sin necesidad de conexión a Internet: Itiner@

Actualmente existe un sinfín de aplicaciones turísticas para dispositivos móviles (Android, iPhone, etc). Estas aplicaciones suelen disponer de soporte geográfico y permiten a los usuarios acceder a información de geolocalización, preparar rutas, reservar una habitación de hotel, y un largo etcétera de funcionalidades, lo que las convierte en pequeños sistemas de información geográfica (SIG). Sin embargo, la mayoría de ellas adolecen de las mismas limitaciones: necesitan conexión a internet permanente,especialmente en el cálculo de rutas; y ofrecen las mismas opciones a todos y cada uno de los usuarios, sin tener en cuenta restricciones temporales, ni preferencias, ni situación personal. El proyecto Itiner@, en su fase actual de prototipo, da respuesta estas limitaciones mediante la concreción, implementación y desarrollo de las diversas técnicas apuntadas ya en las V Jornadas de SIG libre: 1) almacena en el móvil la información cartográfica imprescindible para funcionar, extraída de Open Street Maps; 2) dispone de información sobre las preferencias de los usuarios mediante la integración de ontologías y SIG; 3) permite recalcular las rutas directamente en el móvil; y 4) ofrece al usuario una ruta adaptada a sus preferencias, teniendo en cuenta también su situación personal (viaja en pareja, con niños, etc.), el entorno (hora del día, horarios de los visitables, etc.) y los puntos de interés preferidos. Todo ello sin necesidad de conexión a internet. El resultado es una gestión eficiente de las expectativas y una experiencia de usuario mucho más satisfactoria. Las principales contribuciones de este trabajo son: 1) poner de manifiesto las limitaciones y peculiaridades de los desarrollos SIG en entornos limitados, tanto en conectividad, como en prestaciones, junto con sus posibles soluciones; y 2) la aplicación en sí, que representa un punto de inflexión en el escenario de las aplicaciones turísticas para usuarios no especializados

Novedades de gvSIG Mini: acceso a datos vectoriales y servicios de POIs

gvSIG Mini es un visor de mapas teselados con soporte a capas de OSM, WMS, WMS-C, TMS, otros servidores de mapas, rutas, localización, etc. Las nuevas funcionalidades de gvSIG Mini incluyen la creación de un API vectorial que permita acceder a datos vectoriales de ficheros locales y de servicios públicos que ofrecen información de puntos de interés. Se ha desarrollado un API vectorial para Android que permite cargar y visualizar capas de puntos, líneas y polígonos sobre gvSIG Mini, soporte para selección de geometrías y visualización de información alfanúmerica. Este API permite cargar en gvSIG Mini archivos GPX, KML y GML almacenados en el propio dispositivo móvil. Por otra parte, debido al carácter casual de los usuarios de gvSIG Mini y gracias al nuevo API vectorial se ha conseguido soportar la información que ofrecen algunos servidores públicos de puntos de interés, como: Nominatim, Cloudmade, MapQuest, Geonames... e información proveniente de servicios de redes sociales como: Flickr, Twitter, Buzz, Foursquare, etc. Para ello se ha desarrollado un servicio que sirve de intermediario entre gvSIG Mini y esos servicios de puntos de interés, que homogeniza las peticiones y el tipo de respuesta de cada uno de ellos. Las nuevas funcionalidades de gvSIG Mini permiten cargar, visualizar y consultar gran cantidad de información vectorial de utilidad para usuarios profesionales, ya que pueden acceder a información almacenada en archivos vectoriales estándar (GPX, KML, GML) e información de redes sociales y puntos de interés más adecuada para uso casual o turismo

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 pels conductes 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

Aplicación de los Sistemas de Información Geográfica en Astronomía

Los ámbitos en los que los SIG tienen aplicación, crecen cada día. En esta comunicación presentamos varios trabajos desarrollados por diversos grupos de la Universidad Complutense de Madrid, en los que se han aplicado estas técnicas a estudios astronómicos. Aunque por parte del Jet Propulsion Laboratory (JPL) se han definido ya algunos sistemas de referencia planetarios y se han comenzado a poner las bases para los SIG en otros planetas y satélites, es un campo totalmente nuevo. En este trabajo se quieren mostrar las capacidades de análisis de las herramientas disponibles en software libre y cómo aplicarlas a diversos ámbitos de la Astronomía, como calidad del cielo (Cielo Oscuro), cartografía planetaria y Arqueoastronomía. Para ello se muestran casos prácticos en los que se han aplicado técnicas GIS a un campo diferente como la Astronomía. Concretamente se muestra el estudio sobre Arqueoastronomía llevado a cabo en los yacimientos de Perdigoes y Moreiros, en el sur de Portugal, y el estudio sobre Cielo Oscuro

Participación ciudadana sobre el territorio: caso Proxeto Ríos

La participación pública constituye un pilar fundamental de nuestra sociedad y se integra dentro de las fases de elaboración de planes de ordenación del territorio y en la planificación hidrológica. Las Administraciones Públicas tienen el reto de aprovechar las nuevas posibilidades de comunicación para mejorar su gestión y hacer efectivo el derecho de la ciudadanía al acceso a la información y la toma de decisiones, por ejemplo, en materia de medio ambiente como recoge la Ley 27/2006 entre otras normativas. Para que esta participación sea satisfactoria, se requiere de la implantación de mecanismos de creación colaborativa y transmisión de conocimiento relativo al territorio. Es aquí donde las dinámicas de las comunidades de software libre (FLOSS) y contenidos abiertos han demostrado ser tremendamente efectivas y parecen de gran interés para los gobiernos como complemento a los servicios de las IDE. La Xunta de Galicia es consciente del gran potencial de la ciudadanía para aportar datos que mejoren los planes y actuaciones sobre el territorio. Por ello, dentro de los planes de creación del SIG Corporativo de Galicia se contemplan componentes geomáticos libres que mejoren los procesos de participación. En este artículo se presentará la plataforma con soporte espacial del “Proxecto Ríos” creada en 2011 desde la Xunta que facilita la coordinación de más de 200 grupos de voluntarios que recogen datos de los ríos gallegos de forma colaborativa. Esta herramienta hace uso de proyectos como OpenLayers, GeoExt y PostGIS. Siguiendo las líneas de acción FLOSS definidas por la Secretaría General de Modernización e Innovación Tecnológica de la Xunta de Galicia se tiene previsto liberar estos desarrollos para su uso en el resto de la Red de Proyectos Ríos de la península y contribuir a la forja de software libre del gobierno gallego

La Aplicación de estadísticas y de los SIG en el estudio de las construcciones monumentales prehistóricas de la Amazonía brasileña

Las estructuras monumentales prehistóricas construidas mediante zanjas continuas excavadas en el suelo de la Amazonia brasileña, son yacimientos que comprenden varias formas geométricas de diversos tamaños. Actualmente se conocen 291 yacimientos arqueológicos, la mayor parte de los cuales han sido mapeados por medio de imágenes de satélite. Estas construcciones prehistóricas fueron localizadas mediante la combinación de una serie de estrategias de prospección que incluyen el uso de imágenes satélites, sobrevuelos y otras tecnologías que posibilitaron su identificación. En un análisis de caracterización cuantitativa y morfológica y a través da estadísticas, obtuvimos como principales resultados que existe una gran dispersión de los datos correspondientes a su tamaño, siendo menor la variación para la profundidad, el valor medio de las áreas de los recintos con zanjas perimetrales es 17.490,6 m2 , a pesar de que el 40,3% mide menos de una hectárea (10.000 m ), la altitud media a la que se encuentran es de 194,4 metros y ésta es la variable que mejor correlación tiene con la posición geográfica. Con la ayuda de gvSIG, Sextante, GRASS y R, hemos tratado de caracterizar la ubicación de los yacimientos atendiendo a diferentes variables entre las que destacan la altitud relativa, la orientación, la distancia al curso de agua más próximo, la pendiente y la posición relativa en el territorio. La intención es intentar predecir en qué áreas, hoy en día cubiertas por la masa forestal, se pueden encontrar estructuras semejantes a las localizadas en las áreas abiertas. Este carácter predictivo de nuestras observaciones sería de vital importancia para poder definir futuras prospecciones en las áreas boscosas de la Amazonia.Para el futuro, no descartamos el aprovechamiento de datos LIDAR para intentar comprobar si las áreas designadas como potencialmente poseedoras de geoglifos efectivamente los poseen

SIG libre y estándares abiertos en soluciones verticales de gestión de emergencias

La coordinación de recursos en situaciones de emergencia requiere de procedimientos y herramientas que faciliten a los distintos cuerpos operativos el acceso a la información necesaria en el menor tiempo posible para tomar mejores decisiones. Los sistemas de información geográfica de código abierto y los estándares destinados a la difusión de información geográfica se encuentran en un estado de madurez tal que permiten dar respuesta a esta este escenario, facilitando la construcción de soluciones tecnológicas adecuadas para la prevención, gestión y seguimiento de este tipo de situaciones de emergencia. Este artículo trata de compartir la experiencia en el desarrollo de un sistema de información geográfica de apoyo a la gestión de emergencias ingredado en una solución vertical de extendido uso en el ámbito nacional. Para ello, se expondrán las claves tecnológicas y funcionales del SIG, haciendo especial hincapié en las ventajas que proporciona el empleo de estándares abiertos en el intercambio y explotación de información en un contexto tan exigente

Diagnosi basada en models tenint en compte els retards en xarxes de comunicació

Els mètodes de detecció, diagnosi i aïllament de fallades (Fault Detection and Isolation - FDI) basats en la redundància analítica (és a dir, la comparació del comportament actual del procés amb l’esperat, obtingut mitjançant un model matemàtic del mateix), són àmpliament utilitzats per al diagnòstic de sistemes quan el model matemàtic està disponible. S’ha implementat un algoritme per implementar aquesta redundància analítica a partir del model de la plana conegut com a Anàlisi Estructural

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.

Underwater slam for estructured environments using and imaging sonar

Aquesta tesi tracta sobre el problema de la navegació per a vehicles submarins autònoms que operen en entorns artificials estructurats com ara ports, canals, plataformes marines i altres escenaris similars. A partir d'una estimació precisa de la posició en aquests entorns, les capacitats dels vehicles submarins s'incrementen notablement i s'obre una porta al seu funcionament autònom. El manteniment, inspecció i vigilància d'instal lacions marines són alguns exemples de possibles aplicacions. Les principals contribucions d'aquesta tesi consisteixen per una banda en el desenvolupament de diferents sistemes de localització per a aquelles situacions on es disposa d'un mapa previ de l'entorn i per l'altra en el desenvolupament d'una nova solució al problema de la Localització i Construcció Simultània de Mapes (SLAM en les seves sigles en anglès), la finalitat del qual és fer que un vehicle autònom creï un mapa de l'entorn desconegut que el rodeja i, al mateix temps, utilitzi aquest mapa per a determinar la seva pròpia posició. S'ha escollit un sonar d'imatges d'escaneig mecànic com a sensor principal per a aquest treball tant pel seu relatiu baix cost com per la seva capacitat per produir una representació detallada de l'entorn. Per altra banda, les particularitats de la seva operació i, especialment, la baixa freqúència a la que es produeixen les mesures, constitueixen els principals inconvenients que s'han hagut d'abordar en les estratègies de localització proposades. Les solucions adoptades per aquests problemes constitueixen una altra contribució d'aquesta tesi. El desenvolupament de vehicles autònoms i el seu ús com a plataformes experimentals és un altre aspecte important d'aquest treball. Experiments portats a terme tant en el laboratori com en escenaris reals d'aplicació han proporcionat les dades necessàries per a provar i avaluar els diferents sistemes de localització proposats.

Noves tècniques de gestió per a l'empresa promotora constructora

En el sector de la promoció construcció, i en especial, en el subsector de la promoció construcció d'habitatges, l'empresari ha de tenir un bon coneixement de les variables d'entorn ja que la consideració de les mateixes seran fonamentals a l'hora de prendre decisions sobre planificació estratègica. En l'actualitat vivim una fase de canvis socioeconòmics que dificulten la previsió del comportament futur de les variables d'entorn. Per tant, el subjecte decisor es troba en un ambient d'incertesa que s'aguditza per la majoritària presència de factors qualitatius difícils de quantificar. Llavors, l'empresari promotor constructor haurà de recórrer a tècniques operatives de gestió que tinguin present aquesta situació i això serà possible a partir de les eines que ens ofereix la lògica borrosa. Aquesta tesi s'ha estructurat en tres parts: En la primera part, exposem les característiques específiques i l'evolució del sector. En la segona part, expliquem la metodologia i, en la tercera part, exposem diverses aplicacions de la metodologia borrosa per l'establiment de noves estratègies de gestió aplicades al sector objecte d'estudi.

Dynamic task allocation and coordination in cooperative multi-agent environments

La coordinació i assignació de tasques en entorns distribuïts ha estat un punt important de la recerca en els últims anys i aquests temes són el cor dels sistemes multi-agent. Els agents en aquests sistemes necessiten cooperar i considerar els altres agents en les seves accions i decisions. A més a més, els agents han de coordinar-se ells mateixos per complir tasques complexes que necessiten més d'un agent per ser complerta. Aquestes tasques poden ser tan complexes que els agents poden no saber la ubicació de les tasques o el temps que resta abans de que les tasques quedin obsoletes. Els agents poden necessitar utilitzar la comunicació amb l'objectiu de conèixer la tasca en l'entorn, en cas contrari, poden perdre molt de temps per trobar la tasca dins de l'escenari. De forma similar, el procés de presa de decisions distribuït pot ser encara més complexa si l'entorn és dinàmic, amb incertesa i en temps real. En aquesta dissertació, considerem entorns amb sistemes multi-agent amb restriccions i cooperatius (dinàmics, amb incertesa i en temps real). En aquest sentit es proposen dues aproximacions que permeten la coordinació dels agents. La primera és un mecanisme semi-centralitzat basat en tècniques de subhastes combinatòries i la idea principal es minimitzar el cost de les tasques assignades des de l'agent central cap als equips d'agents. Aquest algoritme té en compte les preferències dels agents sobre les tasques. Aquestes preferències estan incloses en el bid enviat per l'agent. La segona és un aproximació d'scheduling totalment descentralitzat. Això permet als agents assignar les seves tasques tenint en compte les preferències temporals sobre les tasques dels agents. En aquest cas, el rendiment del sistema no només depèn de la maximització o del criteri d'optimització, sinó que també depèn de la capacitat dels agents per adaptar les seves assignacions eficientment. Addicionalment, en un entorn dinàmic, els errors d'execució poden succeir a qualsevol pla degut a la incertesa i error de accions individuals. A més, una part indispensable d'un sistema de planificació és la capacitat de re-planificar. Aquesta dissertació també proveeix una aproximació amb re-planificació amb l'objectiu de permetre als agent re-coordinar els seus plans quan els problemes en l'entorn no permeti la execució del pla. Totes aquestes aproximacions s'han portat a terme per permetre als agents assignar i coordinar de forma eficient totes les tasques complexes en un entorn multi-agent cooperatiu, dinàmic i amb incertesa. Totes aquestes aproximacions han demostrat la seva eficiència en experiments duts a terme en l'entorn de simulació RoboCup Rescue.

Introspection on control-grounded capabilities. An agent inspired approach for control

Introspecció sobre la dinàmica dels agents té un important impacte en decisions individuals i cooperatives en entorns multi-agent. Introspecció, una habilitat cognitiva provinent de la metàfora "agent", permet que els agents siguin conscients de les seves capacitats per a realitzar correctament les tasques. Aquesta introspecció, principalment sobre capacitats relacionades amb la dinàmica, proporciona als agents un raonament adequat per a assolir compromisos segurs en sistemes cooperatius. Per a tal fi, les capacitats garanteixen una representació adequada i explícita de tal dinàmica. Aquest enfocament canvia i millora la manera com els agents poden coordinar-se per a portar a terme tasques i com gestionar les seves interaccions i compromisos en entorns cooperatius. L'enfocament s'ha comprovat en escenaris on la coordinació és important, beneficiosa i necessària. Els resultats i les conclusions són presentats ressaltant els avantatges de la introspecció en la millora del rendiment dels sistemes multi-agent en tasques coordinades i assignació de tasques.

A dynamic knowledge-based decision support system to handle solids separation problems in activated sludge systems: development and validation

El sistema de fangs activats és el tractament biològic més àmpliament utilitzat arreu del món per la depuració d'aigües residuals. El seu funcionament depèn de la correcta operació tant del reactor biològic com del decantador secundari. Quan la fase de sedimentació no es realitza correctament, la biomassa no decantada s'escapa amb l'efluent causant un impacte sobre el medi receptor. Els problemes de separació de sòlids, són actualment una de les principals causes d'ineficiència en l'operació dels sistemes de fangs activats arreu del món. Inclouen: bulking filamentós, bulking viscós, escumes biològiques, creixement dispers, flòcul pin-point i desnitrificació incontrolada. L'origen dels problemes de separació generalment es troba en un desequilibri entre les principals comunitats de microorganismes implicades en la sedimentació de la biomassa: els bacteris formadors de flòcul i els bacteris filamentosos. Degut a aquest origen microbiològic, la seva identificació i control no és una tasca fàcil pels caps de planta. Els Sistemes de Suport a la Presa de Decisions basats en el coneixement (KBDSS) són un grup d'eines informàtiques caracteritzades per la seva capacitat de representar coneixement heurístic i tractar grans quantitats de dades. L'objectiu de la present tesi és el desenvolupament i validació d'un KBDSS específicament dissenyat per donar suport als caps de planta en el control dels problemes de separació de sòlids d'orígen microbiològic en els sistemes de fangs activats. Per aconseguir aquest objectiu principal, el KBDSS ha de presentar les següents característiques: (1) la implementació del sistema ha de ser viable i realista per garantir el seu correcte funcionament; (2) el raonament del sistema ha de ser dinàmic i evolutiu per adaptar-se a les necessitats del domini al qual es vol aplicar i (3) el raonament del sistema ha de ser intel·ligent. En primer lloc, a fi de garantir la viabilitat del sistema, s'ha realitzat un estudi a petita escala (Catalunya) que ha permès determinar tant les variables més utilitzades per a la diagnosi i monitorització dels problemes i els mètodes de control més viables, com la detecció de les principals limitacions que el sistema hauria de resoldre. Els resultats d'anteriors aplicacions han demostrat que la principal limitació en el desenvolupament de KBDSSs és l'estructura de la base de coneixement (KB), on es representa tot el coneixement adquirit sobre el domini, juntament amb els processos de raonament a seguir. En el nostre cas, tenint en compte la dinàmica del domini, aquestes limitacions es podrien veure incrementades si aquest disseny no fos òptim. En aquest sentit, s'ha proposat el Domino Model com a eina per dissenyar conceptualment el sistema. Finalment, segons el darrer objectiu referent al seguiment d'un raonament intel·ligent, l'ús d'un Sistema Expert (basat en coneixement expert) i l'ús d'un Sistema de Raonament Basat en Casos (basat en l'experiència) han estat integrats com els principals sistemes intel·ligents encarregats de dur a terme el raonament del KBDSS. Als capítols 5 i 6 respectivament, es presenten el desenvolupament del Sistema Expert dinàmic (ES) i del Sistema de Raonament Basat en Casos temporal, anomenat Sistema de Raonament Basat en Episodis (EBRS). A continuació, al capítol 7, es presenten detalls de la implementació del sistema global (KBDSS) en l'entorn G2. Seguidament, al capítol 8, es mostren els resultats obtinguts durant els 11 mesos de validació del sistema, on aspectes com la precisió, capacitat i utilitat del sistema han estat validats tant experimentalment (prèviament a la implementació) com a partir de la seva implementació real a l'EDAR de Girona. Finalment, al capítol 9 s'enumeren les principals conclusions derivades de la present tesi.