Mecanización de semántica de lenguajes de programación: teoría, implementación y desarrollo.

El presente proyecto se enmarca en el área de métodos formales para computación; el objetivo de los métodos formales es asegurar, a través de herramientas lógicas y matemáticas, que sistemas computacionales satisfacen ciertas propiedades. El campo de semántica de lenguajes de programación trata justamente de construir modelos matemáticos que den cuenta de las diferentes características de cada lenguaje (estado mutable, mecanismos de paso de parámetros, órdenes de ejecución, etc.); permitiendo razonar de una manera abstracta, en vez de lidiar con las peculiaridades de implementaciones o las vaguezas de descripciones informales. Como las pruebas formales de corrección son demasiado intrincadas, es muy conveniente realizar estos desarrollos teóricos con la ayuda de asistentes de prueba. Este proceso de formalizar y corrobar aspectos semánticos a través de un asistente se denomina mecanización de semántica. Este proyecto – articulado en tres líneas: semántica de teoría de tipos, implementación de un lenguaje con tipos dependientes y semántica de lenguajes imperativos con alto orden - se propone realizar avances en el estudio semántico de lenguajes de programación, mecanizar dichos resultados, e implementar un lenguaje con tipos dependientes con la intención de que se convierta, en un mediano plazo, en un asistente de pruebas. En la línea de semántica de teoría de tipos los objetivos son: (a) extender el método de normalización por evaluación para construcciones no contempladas aun en la literatura, (b) probar la adecuación de la implementación en Haskell de dicho método de normalización, y (c) construir nuevos modelos categóricos de teoría de tipos. El objetivo de la segunda línea es el diseño e implementación de un lenguaje con tipos dependientes con la intención de que el mismo se convierta en un asistente de pruebas. Una novedad de esta implementación es que el algoritmo de chequeo de tipos es correcto y completo respecto al sistema formal, gracias a resultados ya obtenidos; además la implementación en Haskell del algoritmo de normalización (fundamental para el type-checking) también tendrá su prueba de corrección. El foco de la tercera línea está en el estudio de lenguajes de programación que combinan aspectos imperativos (estado mutable) con características de lenguajes funcionales (procedimientos y funciones). Por un lado se avanzará en la mecanización de pruebas de corrección de compiladores para lenguajes Algollike. El segundo aspecto de esta línea será la definición de semánticas operacional y denotacional del lenguaje de programación Lua y la posterior caracterización del mismo a partir de ellas. Para lograr dichos objetivos hemos dividido las tareas en actividades con metas graduales y que constituyen en sí mismas aportes al estado del arte de cada una de las líneas. La importancia académica de este proyecto radica en los avances teóricos que se propone en la línea de semántica de teoría de tipos, en las contribución para la construcción de pruebas mecanizadas de corrección de compiladores, en el aporte que constituye la definición de una semántica formal para el lenguaje Lua, y en el desarrollo de un lenguaje con tipos dependientes cuyos algoritmos más importantes están respaldados por pruebas de corrección. Además, a nivel local, este proyecto permitirá incorporar cuatro integrantes al grupo de “Semántica de la programación”.

Java y la programación orientada a objetos

Java es un lengua de programación orientado a objetos desarrollados por Sun Microsystems a principios de la década de los años 90. Java es inspirado en gran parte de C++ y a un nivel menor de Objective C y Smaltalk. Según la Sun Microsystems, Java fue creado inicial mente porque C++ no era adecuado para ciertas tareas. El éxito del lenguaje empieza en 1995, cuando Netscape anuncio que su visualizador, Navigator, trabajaría con programas Java insertados en las páginas Web. La idea era ofrecer a los desarrolladores de páginas HTML, una forma de crear documentos interactivos y animados.

Programación: teoría y aplicaciones

En este texto se utilizará el lenguaje de programación MatLab. Es una necesidad sentida en la Universidad de Medellín contar con un lenguaje que permita, de manera rápida, poner en práctica los conceptos teóricos tratados en las clases de Fundamentos de Programación y Programación Orientada a Objetos (para estudiantes de Ingeniera de Sistemas), lo que ha motivado la redacción de este texto. Su propósito es acercar a los estudiantes a una herramienta potente y fácil de utilizar en un tiempo reducido, con el fin de probar los algoritmos diseñados en clase y validarlos de acuerdo con los requerimientos impuestos. Se pretende con este texto servir de guía a los estudiantes de Fundamentos de Programación de la Universidad de Medellín y de otras universidades para que puedan poner en práctica los conceptos tratados en la clase teórica. En cada capítulo se presentan conceptos de los diferentes temas con ejemplos y problemas resueltos que le ayudarán a visualizar diversas maneras de construir algoritmos. Los problemas propuestos están pensados de tal manera que sirvan como base y ejercitación para otras asignaturas relacionadas con la programación de computadoras, como: Lenguajes de Programación, Estructuras de Datos, entre otras. De ahí la gran importancia de desarrollarlos, de tal manera, el estudiante conocerá las teorías y técnicas mediante las cuales podrá adquirir destrezas lógico-abstractas que le permitan conceptualizar e implementar algoritmos computacionales que solucionen problemas matemáticos mediante la estrategia de aprendizaje por ejemplos.

Programación teoría y aplicaciones

En este texto se utilizará el lenguaje de programación Visual Basic. NET. Dicho lenguaje es uno de los más populares en el mundo por su facilidad para diseñar aplicaciones cada vez más robustas; permite crear aplicaciones para Windows de una forma sencilla. La palabra visual hace referencia a la forma en que se van diseñando las aplicaciones, y al aspecto gráfico que toman los diferentes objetos en el momento de ejecutar las aplicaciones; la palabra NET hace referencia al medio donde se ejecutarán las aplicaciones diseñadas. La necesidad sentida en las universidades y politécnicos de contar con un lenguaje que permita de manera rápida poner en práctica los conceptos teóricos tratados en las clases de Fundamentos de Programación y Programación Orientada a Objetos (para estudiantes de Ingeniería de Sistemas) ha motivado la redacción de este texto. Su propósito es acercar a estudiantes a una herramienta potente y fácil de utilizar en un tiempo reducido, con el fin de probar los algoritmos diseñados en clase y validarlos de acuerdo con los requerimientos impuestos. Se pretende con este texto servir de guía a los estudiantes de Fundamentos de Programación de la Universidad de Medellín y de otras universidades para que puedan poner en práctica los conceptos tratados en la clase teórica.

Estudio y optimización estructural del comportamiento termomecanico de un motor monopropelente

El presente trabajo contempla el estudio del comportamiento termomecánico de un motor monopropelente, cuyo funcionamiento se basa en la descomposición catalítica del combustible, produciendo la gasificación del mismo, con su consecuente generación de calor. Estos gases, al ser conducidos convenientemente a través de una tobera con el fin de generar su apropiada expansión, producirán la acción deseada. Un diseño erróneo del sistema de alimentación podría producir el acortamiento de la vida útil del catalizador, la degradación de los sellos de la válvula, vaporizaciones indeseadas del propelente, etc.El objetivo que se persigue es construir un modelo computacional que permita visualizar el comportamiento conjunto de los diversos fenómenos, la influencia de los diversos componentes y su interacción, a fin de identificar los elementos críticos, y poder así tomar acciones correctivas u operar sobre aspectos de diseño del sistema para un mejor acondicionamiento del combustible. Para la aplicación del método, se modelizarán cada uno de los fenómenos que gobiernan el comportamiento del sistema y se les codificará en lenguaje de programación, prestando especial atención al comportamiento del fluido tanto en régimen estable como durante los transitorios. Una vez validado el programa se correrán simulaciones para determinar la influencia de los parámetros básicos de diseño sobre los procesos termomecánicos mediante un análisis de sensitividad, a fin de mitigar los posibles efectos adversos. Sin embargo, durante la ejecución de proyectos de ingeniería de este tipo, una de las cuestiones de mayor importancia es el uso racional de materiales. Una adecuada utilización de los mismos tiene diversas ventajas, dentro de las cuales podemos citar como a las de mayor relevancia a: (i) mejor aprovechamiento de las capacidades de los materiales, (ii) elementos estructurales de menor tamaño, lo que genera una economía de espacio, (iii) menor costo económico y financiero del proyecto y (iv) menor impacto ambiental. En este sentido, una de las maneras más difundidas para el uso racional de materiales es, utilizar materiales con propiedades constitutivas que se adapten mejor a las características del proyecto en desarrollo. Sin embargo, cuando se está frente a la imposibilidad de cambiar de material o mejorar las propiedades existentes, es importante comenzar a utilizar otras metodologías que permitan un mejor aprovechamiento del mismo. Aquí surge naturalmente la necesidad de introducir cambios en la forma de los componentes estructurales que integran el proyecto ejecutivo. Para realizar una adecuada optimización de los componentes estructurales, es necesario previamente definir cual o cuales van a ser las características a optimizar y como van a ser medidas esas características durante el proceso de análisis. Por lo tanto, se propone aplicar el análisis de sensibilidad topológica para problemas termo-mecánicos para optimizar los componentes estructurales del motor.

Anàlisi del sistema operatiu RTLinux e implementació d'un entorn de desenvolupament de tasques en temps real (aplicat al control de processos)

El projecte "Anàlisi del sistema operatiu RTLinux i implementació d'un entorn de desenvolupament de tasques en temps real" analitza la possibilitat de crear un entorn de desenvolupament de tasques en temps real per poder crear sistemes de control complex, tot això mitjançant codi lliure. Inicialment es fa un aprenentatge sobre el concepte de temps real, després s'elegeix el sistema operatiu en temps real RTLinux per a crear l'entorn de desenvolupament utilitzant el llenguatge de programació Tcl/Tk. Es creen un conjunt d'aplicacions (pel control computacional) per estudiar la viabilitat de la construcció de l'entorn desitjat per facilitar la tasca de l'usuari final. Aquest projecte obre multitud de possibles camins a continuar: comunicació remota, implementació de planificadors, estudi de controladors, etc.

Desenvolupament d'un videojoc en 3D

La industria de los videojuegos crece exponencialmente y está ya superando a otras industrias punteras del ocio. En este proyecto, nos hemos planteado la realización de un videojuego con visualización en el espacio real 3D. Para la realización del videojuego se ha usado el siguiente software: Blender para diseñar los modelos 3D, C++ como lenguaje de programación para desarrollar el código y un conjunto de librerías básicas para desarrollar un videojuego llamadas Ogre3d (Motor Gráfico). La lógica del movimiento 3D y los choques entre las partículas del juego ha sido diseñada enteramente en este proyecto acorde con las necesidades del videojuego, y de forma compatible a los ficheros de Blender y a las librerías OGRE3D.

Diseño e implementación de un portal web para una empresa de sistemas de control de iluminación

El objetivo del proyecto es facilitar a los clientes de la empresa el acceso a las actualizaciones de software y a los modelos de funcionamiento a través de un portal WEB. Además, se desea mejorar la imagen de empresa que se ofrece a los clientes y futuros clientes incluyendo información relacionada con la empresa y sus productos. Para cumplir con estos requisitos la aplicación hará uso del lenguaje de etiquetas HTML junto con CSS, el lenguaje de programación PHP y el sistema gestor de datos MySQL para generar contenidos dinámicos.

Alineamiento de secuencias genéticas en procesadores multicore

Este trabajo analiza el rendimiento del algoritmo de alineamiento de secuencias conocido como Needleman-Wunsch, sobre 3 sistemas de cómputo multiprocesador diferentes. Se analiza y se codifica el algoritmo serie usando el lenguaje de programación C y se plantean una serie de optimizaciones con la finalidad de minimizar el volumen y el tiempo de cómputo. Posteriormente, se realiza un análisis de las prestaciones del programa sobre los diferentes sistemas de cómputo. En la segunda parte del trabajo, se paraleliza el algoritmo serie y se codifica ayudándonos de OpenMP. El resultado son dos variantes del programa que difieren en la relación entre la cantidad de cómputo y la de comunicación. En la primera variante, la comunicación entre procesadores es poco frecuente y se realiza tras largos periodos de ejecución (granularidad gruesa). En cambio, en la segunda variante las tareas individuales son relativamente pequeñas en término de tiempo de ejecución y la comunicación entre los procesadores es frecuente (granularidad fina). Ambas variantes se ejecutan y analizan en arquitecturas multicore que explotan el paralelismo a nivel de thread. Los resultados obtenidos muestran la importancia de entender y saber analizar el efecto del multicore y multithreading en el rendimiento.

Optimizador de operarios industriales

Este es un proyecto orientado hacia la optimización de actividades productivas en plantas industriales de empresas pymes (pequeñas y medianas empresas) mediante entornos de programación. Más concretamente la idea es realizar una aplicación que permita realizar planificaciones eficientes de cómo distribuir el trabajo a los operarios de producción dentro de una planta industrial convencional. Dichas plantas disponen de una serie de recursos, máquinas, que junto a su plantilla de trabajadores deben realizar las diferentes órdenes de fabricación. Estas tareas se han de poder realizar dentro de un marco de tiempo aceptable y a la vez adecuado al servicio que desea dar la planta a sus clientes. Por tal de abarcar de forma correcta este problema se distribuye el proyecto final de carrera en tres bloques principales: El primero de ellos es buscar un algoritmo/s que permita encontrar una solución aceptable, una buena solución. En segundo lugar realizar un estudio de los datos necesarios para poder llevar a cabo dicho algoritmo y diseñar una base de datos que disponga de la información adecuada para la organización de los recursos. Seguidamente, el programa que ejecutará la planificación del conjunto de órdenes de fabricación de la planta y su evaluación del nivel de eficiencia de la solución propuesta. El programa será realizado en el lenguaje de programación Java. Y finalmente, la presentación de los resultados y la bondad de la heurística desarrollada.

WebServer 2.0 : motor de integración

En la empresa Unit4 se dispone de un Web Server codificado en Visual Basic que ha quedado desfasado y obsoleto de forma que lo que se desea es migrarlo a un lenguaje de programación actual y potente y eliminar restricciones de software que tiene ahora, además de mejorar el rendimiento. Este proyecto se refiere al desarrollo de este nuevo servidor.

Gestión y contabilización de facturas en formato Facturae

Este proyecto se inició con el objetivo de incluir una nueva funcionalidad en el módulo de Finanzas de ekon, el ERP que comercializa la empresa UNIT4. La nueva funcionalidad debía permitir registrar, visualizar y contabilizar facturas electrónicas. El entorno de desarrollo ha sido karat 8.0, la plataforma tecnológica que se utiliza en UNIT4 para añadir nuevas funcionalidades estándar a sus productos o personalizarlos para cada cliente. Dichas funcionalidades se codifican en Java, ya que es el lenguaje de programación en el que se ha desarrollado karat 8.0.

Gestiód'events : rumbo

L'objectiu principal del projecte de final de carrerà és aprendre i entendre com es desenvolupen i mantenen aplicacions en tecnologia J2EE. Ja que és una tecnologia que esta molt de moda i que utilitza la gran part del mercat de desenvolupament de programari. L'altre objectiu era desenvolupar una aplicació de gestió d'esdeveniments que permetes els usuaris enregistrarse els esdeviments i les empreses oferir i controlar l'assistència d'aquests esdeveniments.

Gesevent. Gestió d'events. Desenvolupament d'aplicacions amb tecnologies J2EE.

Treball de final de carrera on s'explica com s'ha realitzat el desenvolupament d'una aplicació de gestió d'events utilitzant la plataforma J2EE: Struts2, EJB.

Evolución del índice espacial para la extensión JASPA sobre H2

El presente documento describe los trabajos realizados en el ámbito del Proyecto Fin de Carrera de la titulación de Ingeniería Informática de la Universitat Oberta de Catalunya para la creación de un nuevo índice espacial para la extensión JASPA sobre H2. En él se detallan el análisis y desarrollo realizados así como la documentación generada durante su proceso de creación.