Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática: caso de estudio mpiBLAST

En termes de temps d'execució i ús de dades, les aplicacions paral·leles/distribuïdes poden tenir execucions variables, fins i tot quan s'empra el mateix conjunt de dades d'entrada. Existeixen certs aspectes de rendiment relacionats amb l'entorn que poden afectar dinàmicament el comportament de l'aplicació, tals com: la capacitat de la memòria, latència de la xarxa, el nombre de nodes, l'heterogeneïtat dels nodes, entre d'altres. És important considerar que l'aplicació pot executar-se en diferents configuracions de maquinari i el desenvolupador d'aplicacions no port garantir que els ajustaments de rendiment per a un sistema en particular continuïn essent vàlids per a d'altres configuracions. L'anàlisi dinàmica de les aplicacions ha demostrat ser el millor enfocament per a l'anàlisi del rendiment per dues raons principals. En primer lloc, ofereix una solució molt còmoda des del punt de vista dels desenvolupadors mentre que aquests dissenyen i evaluen les seves aplicacions paral·leles. En segon lloc, perquè s'adapta millor a l'aplicació durant l'execució. Aquest enfocament no requereix la intervenció de desenvolupadors o fins i tot l'accés al codi font de l'aplicació. S'analitza l'aplicació en temps real d'execució i es considra i analitza la recerca dels possibles colls d'ampolla i optimitzacions. Per a optimitzar l'execució de l'aplicació bioinformàtica mpiBLAST, vam analitzar el seu comportament per a identificar els paràmetres que intervenen en el rendiment d'ella, com ara: l'ús de la memòria, l'ús de la xarxa, patrons d'E/S, el sistema de fitxers emprat, l'arquitectura del processador, la grandària de la base de dades biològica, la grandària de la seqüència de consulta, la distribució de les seqüències dintre d'elles, el nombre de fragments de la base de dades i/o la granularitat dels treballs assignats a cada procés. El nostre objectiu és determinar quins d'aquests paràmetres tenen major impacte en el rendiment de les aplicacions i com ajustar-los dinàmicament per a millorar el rendiment de l'aplicació. Analitzant el rendiment de l'aplicació mpiBLAST hem trobat un conjunt de dades que identifiquen cert nivell de serial·lització dintre l'execució. Reconeixent l'impacte de la caracterització de les seqüències dintre de les diferents bases de dades i una relació entre la capacitat dels workers i la granularitat de la càrrega de treball actual, aquestes podrien ser sintonitzades dinàmicament. Altres millores també inclouen optimitzacions relacionades amb el sistema de fitxers paral·lel i la possibilitat d'execució en múltiples multinucli. La grandària de gra de treball està influenciat per factors com el tipus de base de dades, la grandària de la base de dades, i la relació entre grandària de la càrrega de treball i la capacitat dels treballadors.

Cell-based computational modeling of vascular morphogenesis using Tissue Simulation Toolkit.

Computational modeling has become a widely used tool for unraveling the mechanisms of higher level cooperative cell behavior during vascular morphogenesis. However, experimenting with published simulation models or adding new assumptions to those models can be daunting for novice and even for experienced computational scientists. Here, we present a step-by-step, practical tutorial for building cell-based simulations of vascular morphogenesis using the Tissue Simulation Toolkit (TST). The TST is a freely available, open-source C++ library for developing simulations with the two-dimensional cellular Potts model, a stochastic, agent-based framework to simulate collective cell behavior. We will show the basic use of the TST to simulate and experiment with published simulations of vascular network formation. Then, we will present step-by-step instructions and explanations for building a recent simulation model of tumor angiogenesis. Demonstrated mechanisms include cell-cell adhesion, chemotaxis, cell elongation, haptotaxis, and haptokinesis.

Estudio para la implantación de un ERP en una empresa de aduanas

Este proyecto ha consistido en el asesoramiento a una empresa de aduanas para implantar un sistema ERP. Esta empresa es una PYME por lo que se han seleccionado para su estudio tres sistemas ERP’s orientados a este tipo de empresas, de diferentes fabricantes. Dos de ellos de código propietario y un tercero de código libre. La elección final, tras el estudio de la empresa y de los sistemas ERP’s, ha sido el producto Microsoft Dynamics Navision, por aportar la mayor cantidad de funcionalidades requeridas y ser la solución que ofrece más opciones para el desarrollo de las funcionalidades faltantes.

Dilemas de acción colectiva: instituciones y cooperación en organizaciones tecnológicas redes para la innovación

La presente investigación es acerca de la acción colectiva en el caso conocido como Free Open Source Software (FOSS) desde la perspectiva de la economía política y de su corriente denominada como neoinstitucionalismo económico (Peters, 2003). El marco teórico que utilizo para analizar el caso es el conocido como el Análisis de Desarrollo Institucional (IAD1, ver Hess y Ostrom, 2007:41) que durante más de 30 años ha sido utilizado por diferentes investigadores en el análisis de recursos comunes. Mi estrategia de investigación consiste en establecer un diálogo entre la teoría y los estudios empíricos acerca del FOSS. Para las personas no familiarizadas con el tema, FOSS es el conjunto de organizaciones e individuos que con un marco institucional específico están dedicados al desarrollo de software no propietario.

CAT (Curator Archiving Tool): improving access to web archives

PADICAT is the web archive created in 2005 in Catalonia (Spain ) by the Library of Catalonia (BC ) , the National Library of Catalonia , with the aim of collecting , processing and providing permanent access to the digital heritage of Catalonia . Its harvesting strategy is based on the hybrid model ( of massive harvesting . SPA top level domain ; selective compilation of the web site output of Catalan organizations; focused harvesting of public events) . The system provides open access to the whole collection , on the Internet . We consider necessary to complement the current search for new and visualization software with open source software tool, CAT ( Curator Archiving Tool) , composed by three modules aimed to effectively managing the processes of human cataloguing ; to publish directories where the digital resources and special collections ; and to offer statistical information of added value to end users. Within the framework of the International Internet Preservation Consortium meeting ( Vienna 2010) , the progress in the development of this new tool, and the philosophy that has motivated his design, are presented to the international community.

Mejorando la robustez de aplicaciones frente a fallos transitorios

Computer chips implementation technologies evolving to obtain more performance are increasing the probability of transient faults. As this probability grows and on-chip solutions are expensive or tend to degrade processor performance, the efforts to deal with these transient faults in higher levels (such as the operating system or even at the application level) are increasing. Mostly, these efforts are trying to avoid silent data corruptions using hardware, software and hybrid based techniques to add redundancy to detect the errors generated by the transient faults. This work presents our proposal to improve the robustness of applications with source code based transformation adding redundancy. Also, our proposal takes account of the tradeoff between the improved robustness and the overhead generated by the added redundancy.

Ampliació i millora d'un vehicle teledirigit

En el projecte Ampliació i millora d’un vehicle teledirigit s’ha dut a terme l’ampliació d’un prototip de vehicle ràdio controlat fent servir dues plaques Arduino Duemilanove. Una es situa en el comandament i l’altra en el vehicle i controlen el comportament dels dos dispositius. Es transmet la informació necessària entre elles a través de dos mòduls XBee que posteriorment se’ls hi incorpora. Les plaques fetes servir en el prototip inicial eren unes SARD-13192 de Freescale i el primer que es fa en aquest sentit és una revisió del codi font utilitzat i l’adaptació a les plaques Arduino. Un acceleròmetre ADXL335 que s’incorpora a una de les plaques permet que el prototip es pugui controlar segons la posició del comandament. A més, un cop finalitzat el nou prototip és capaç de desplaçar-se endavant i endarrere, girar aturat i en moviment, i a diferents velocitats que es representen en tot moment en uns LEDs. També guarda l’últim circuit efectuat que es pot reproduir a voluntat de l’usuari, i emmagatzema les dades del recorregut de tota una sessió per exportar a l’ordinador. Per últim s’han dut a terme les proves necessàries per constatar que totes les millores s’han implementat amb èxit.

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.

Estudio para la implantación de un sistema ERP en una empresa dedicada a la hostelería

Este proyecto consiste en el estudio previo que se tiene que llevar a cabo para implantar un ERP en una empresa. En este caso, la empresa se trata de una PYME del sector de la restauración/hostelería. El estudio que se ha realizado sobre los tres ERP's son productos que se encuentran en el mercado, concretamente se han estudiado los ERP's de Openbravo, SAP y Datisa. El motivo de porque estos tres se debe a que el primero es open source, el segundo consiste en un producto de una empresa líder en el sector de los ERP's y el tercero porque es una solución de hostelería realizada por una mediana empresa.

Estudi per la implantació d'un ERP de codi obert en una empresa de fabricació de mobles

Un sistema ERP és una aplicació informàtica que permet gestionar tots els processos de negoci d’una empresa de forma integrada. Aquest projecte tracta sobre l’estudi previ que s’ha de realitzar en una empresa abans de la implantació d’un sistema ERP. L’empresa escollida per l’estudi és una pyme de fabricació de mobles. En primer lloc, s’inclou una base teòrica sobre els sistemes ERP. Després, s’analitza el funcionament i requeriments de l’empresa escollida. Finalment, s’estudien tres sistemes ERP de codi obert, es selecciona el que millor s’adapta i es fa una proposta de la seva futura implantació.

Aplicación de la ingeniería del software sobre la herramienta MATE: Common y DMLib

Aquest projecte intenta implantar una metodologia de treball sobre MATE. MATE es una eina de sintonització d'aplicacions paral·leles sorgida de la tesis doctoral d'Anna Sikora a 2003. Vistos els resultats obtinguts, es va decidir donar un pas endavant i convertir-la en un producte software Open Source. Per fer-ho ha sigut necessari aplicar una serie d'estàndards i fer un proces de tests. En aquest treball s'ha creat part de la metodologia i s'han modificat dos dels mòduls principals.

Condiciones para una arquitectura radical

La investigación Condiciones para una arquitectura radical se ha desarrollado en el marco de la beca FI 2009-12; y también incluye una beca de movilidad BE-DGR 2009 por un período de seis meses de 2010 en Princeton University School of Architecture. Condiciones para una arquitectura radical tiene un objetivo general: trabajar las relaciones entre límite, experiencia y comunidad a partir de dos pilares: arte y tecnología. Son tres familias de conceptos y sus articulaciones complejas en el espacio común: para definir en última instancia, otros procesos posibles de gestión en la ciudad. La lucha ideológica está en pensar cual debería ser el futuro de las ciudades. El objetivo concreto de la tesis es la búsqueda de herramientas para abrir nuevos espacios en la ciudad donde materializar un cambio social y urbano. Para entender esta aproximación la investigación indaga en los momentos de acercamiento y simbiosis de la arquitectura a las tesis del arte y la tecnología: una mirada atenta a las condiciones de contexto. Se explora el cruce de algunas ideas emancipadoras que se formularon en diferentes momentos de la cultura - desde las vanguardias históricas hasta ahora- en los que se intuyó la importancia del sistema abierto -el paso del objeto al proceso- y su trasposición en arquitectura: una arquitectura y un urbanismo open source; son episodios en los que ha existido un cuestionamiento de las fronteras disciplinares y un interés por la apropiación convivencial de lo público. Algunas de aquellas ideas pueden repetirse en el contexto activo de unas nuevas condiciones.

The MIGCLIM R package - seamless integration of dispersal constraints into projections of species distribution models

The MIGCLIM R package is a function library for the open source R software that enables the implementation of species-specific dispersal constraints into projections of species distribution models under environmental change and/or landscape fragmentation scenarios. The model is based on a cellular automaton and the basic modeling unit is a cell that is inhabited or not. Model parameters include dispersal distance and kernel, long distance dispersal, barriers to dispersal, propagule production potential and habitat invasibility. The MIGCLIM R package has been designed to be highly flexible in the parameter values it accepts, and to offer good compatibility with existing species distribution modeling software. Possible applications include the projection of future species distributions under environmental change conditions and modeling the spread of invasive species.

Integración de Hadoop con planificadores batch

Cada vez es mayor el número de aplicaciones desarrolladas en el ámbito científico, como en la Bioinformática o en las Geociencias, escritas bajo el modelo MapReduce, empleando herramientas de código abierto como Apache Hadoop. De la necesidad de integrar Hadoop en entornos HPC, para posibilitar la ejecutar aplicaciones desarrolladas bajo el paradigma MapReduce, nace el presente proyecto. Se analizan dos frameworks diseñados para facilitar dicha integración a los desarrolladores: HoD y myHadoop. En este proyecto se analiza, tanto las posibilidades en cuanto a entornos que ofrecen dichos frameworks para la ejecución de aplicaciones MapReduce, como el rendimiento de los clúster Hadoop generados con HoD o myHadoop respecto a un clúster Hadoop físico.