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.

Automatització de tests per a una aplicació J2EE

Aquest projecte consisteix en la creació d’una eina que permeti automatitzar els tests que s’han de fer a una aplicació comercial j2ee, amb el propòsit de facilitar i estalviar feina a les persones encarregades de testejar aquesta aplicació, ajudant-les així en la seva tasca de cerca d’errors. Concretament, s’ha creat una aplicació construïda per capes, modulable i fàcilment ampliable, la qual arriba més enllà de l’automatització dels tests més habituals, permetent executar un conjunt de tests per tal de validar si la versió de l’aplicació a testejar és vàlida o no.

Estudio sobre la información de texto contenida en imágenes web

La indexació i la recerca de pàgines web es basa en l’anàlisi de text. La tecnologia actual encara no pot processar d’una manera eficient i suficientment ràpida el text contingut a les imatges de les pàgines web. Aquest fet planteja un problema important d’indexació però també d’inaccessibilitat. Per poder quantificar aquest problema hem desenvolupat una aplicació software que ens permet realitzar un estudi sobre aquesta situació. Hem utilitzat aquest software per analitzar un conjunt de pàgines web representatives de la situació actual a Internet. Aquests resultats obtinguts s’han analitzat i comparat amb estudis anteriors.

Variació dels estatges vegetals a l'àrea de la Bruguera (Girona) en els darrers cent anys

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Aquest treball s'ha basat en la comparació altitudinal de determinades espècies vegetals (i per tant dels estatges) respecte els últims cent anys en una zona de la vall de Ribes; concretament des de la serra de St. Amanç fins a la població de Bruguera, passant per els Llisos del Taga. La realització del treball implica primerament la recerca d'estudis i dades anteriors fets sobre el tema, que generalment es basaria en dos estudis ja esmentats en el treball, els quals són un catàleg florístic de la vall de Ribes (de Josep Vigo) i un article de característiques molt semblants al nostre treball (de Jonathan Lenoir), així com també l¡elecció de la metodologia i de les espècies a estudiar. L'altra part es basa en fer un comptatge i identificació de les espècies trobades en diferents zones. En el moment de fer la delimitació de les zones hem tingut en compte l'alçada i l'orientació i s'han subdividit aquestes zones en quadrants per facilitar el comptatge i identificació. Una vegada comparats els resultats amb els estudis fets anteriorment s'ha arribat a la conclusió que hi havia un canvi altitudinal de les espècies prou significatiu. Unes de les interpretacions d'aquest resultat observat podria lligar-se al canvi de temperatures que ha sofert la vall en els últims anys degut al canvi climàtic.

L'energia solar fotovoltaica

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Després d'una breu introducció sobre l'energia solar, l'estudi analitza quin és el procés de fabricació que se segueix per fer les plaques solars fotovoltaiques policristal·lines i monocristal·lines i quin és el seu funcionament. És a dir, com és possible obtenir energia elèctrica gràcies a la llum del Sol. També es descriuen les instal·lacions autònomes i les connectades a la xarxa, així com els elements que les integren. S'inclou, a més, un punt explicant quins són els factors que condicionen l'obtenció d'energia i els avenços més recents en aquest camp de la tecnologia. Per finalitzar la part teòrica, s'analitza una instal·lació fotovoltaica situada a Cervera i la seva producció. Pel que fa al treball de camp, es va construir un seguidor solar.

Interpretación y traducción de texto y matemáticas en Braille escrito a máquina

El trabajo expuesto en la presente memoria, forma parte de un proyecto de colaboración entre el Centro de Visión por Computador de la UAB y el Centro Joan Amades (ONCE), cuyo objetivo es la creación de recursos educativos que faciliten la integración de niños invidentes en las aulas. Se presenta el proceso de implementación de un intérprete y traductor de documentos escritos en Braille con contenido matemático y de texto, que permite a un profesor que no conozca el sistema Braille, la lectura de documentos creados por alumnos invidentes. Dicho intérprete forma parte de una herramienta que permite el reconocimiento de documentos escritos con una máquina Perkins.

Palafrugell: un viatge pel seu clima

Treball de recerca realitzat per dos alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. El treball pretén reconstruir part de la història climàtica de Palafrugell, tractar els fenòmens meteorològics més rellevants de les darreres dècades i mostrar què és realment el canvi climàtic i com podria afectar en el futur a Palafrugell. A partir de dades meteorològiques recollides en llibres, quaderns, fulls d'observatoris meteorològics, així com també a través d'entrevistes realitzades a experts en el tema, i amb anàlisis comparatius de diferents èpoques climàtiques, es mostra l'extensa història climàtica que amaga Palafrugell, els diferents períodes climàtics, i els efectes de l'escalfament global i les seves conseqüències. Els autors intenten d'aquesta manera no tan sols donar a conèixer el clima del municipi, sinó també, transmetre una definició que s'ajusti millor al significat de canvi climàtic.

L'energia solar a Cerdanyola del Vallès

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Aquest treball intenta resoldre la qüestió de si l'energia solar arribarà a ser una energia alternativa que esdevingui un substitut del petroli en el futur. Aquest projecte informa de totes les característiques i propietats de les plaques solars, explicant els avantatges que fan que sigui un recurs energètic molt net, segur i, encara que en un principi es pugui veure car, finalment arriba a amortitzar el preu inicial fins aconseguir un estalvi monetari, que és el que atreu al màxim de compradors. El projecte parla de les característiques de les plaques solars fotovoltaiques explicant així tots els materials pels quals és formada, la seva estructura per capes i el procés de transformació de llum en electricitat. Conté, també, una part pràctica extensa i elaborada: s'ha demanat a diversos ciutadans, sobretot de Cerdanyola del Vallès i també de Barcelona, sobre el tipus de contacte que tenen amb aquesta energia renovable i si no és així, saber quin altre tipus de font energètica utilitzen. També conté una entrevista a un professional del món de l'energia solar. I, finalment, s'ha realitzat el disseny, muntatge i funcionament d'un cotxe elèctric solar.

Muntatge i automatització d'un ascensor de 4 plantes

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Les primera intenció d'aquesta recerca és unificar dues grans branques de la tecnologia com són la mecànica i l'elèctronica. Així va sorgir el projecte de construir un ascensor i provar un nou sistema de transmissió com és el vis sense fi juntament amb la introducció d'un microcontrolador del tipus PIC com a unitat central de processament. El primer pas d'aquest treball va ser el disseny d'aquest ascensor utilitzant diversos programes. Posteriorment es van encarregar aquestes peces abans dissenyades per tal de començar-ne la construcció. Aquestes peces van ser unides totalment mitjançant rebladures i altres suports mecànics. A continuació es va desenvolupar la programació del microcontrolador. El pas més important va ser l'acoblament del grup motor i el poliment dels aspectes més difícils de corregir com és el cas dels molts fregaments que patia al ser una estructura purament metàl·lica. Corregits aquests problemes i el nivell sonor, es va donar per conclòs el treball.

Ús social del català: el català als immigrants

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí¬fic del Jovent l'any 2009. El treball pretén aconseguir quatre objectius. En primer lloc, comprovar l’estat de la llengua catalana entre els immigrants catalans i cerdanyolencs. Per altra banda, conèixer les institucions o serveis que vetllen per l’extensió de l’ús social del català. També determinar quins factors impulsen la població immigrada a aprendre català. I, per últim, diferenciar l’ús del català entre la població immigrada dels anys 60 i l'actual. La recerca portada ha terme ha mostrat que hi ha un bon nombre de població immigrada de països llatinoamericans i del Nord d’Àfrica que s’interessa per l’aprenentatge del català. El motiu sembla ser laboral i d’integració cultural. En canvi, s’observa que la immigració interna en fa un ús més oral i de relació amb les noves generacions. Alhora, no consideren necessari l’ús del català per a poder viure a Cerdanyola.

Estudi ambiental del Centre Esportiu Puigverd: energies

Les problemàtiques ambientals actuals són per desgràcia un dels referents de les nostres vides quotidianes, si ens parem a pensar, la majoria d’accions que duem a terme des de que ens llevem fins que anem a dormir poden estar relacionades directa o indirectament amb el consum energètic. Realment formem part d’una societat “energeticodependent” i el problema no és exactament aquest, sinó d’on deriva la energia que utilitzem a diari, quines són les fons de producció d’aquesta energia, quins son els mecanismes receptors d’aquestes energies i quina es la seva eficiència energètica. L’estudi realitzat, ha tingut lloc al centre Puigverd de Castellar del Vallès, un centre esportiu gestionat pel Grup Ubae, a través d’una concessió municipal. En aquest estudi s’analitzen rigorosament els consums energètics del centre, separant els diferents consum d’electricitat i gas i observant les tendències anuals de cada un dels seus components. Un cop realitzat l’inventariat i l’estudi inicial, es va procedir a avaluar les diferents problemàtiques que presentava el centre i van ser classificades com a punts febles, juntament amb les seves oposades, punts forts ja existents. Finalment s’inicià la part final del projecte, que consisteix en un conjunt de propostes de millora per intentar reduir els consums energètics totals i una avaluació final de varies alternatives combinant diferents possibilitats entre les propostes de millora i analitzar les conseqüències econòmiques i ambientals de cadascuna d’elles.

El reciclatge a Cerdanyola del Vallès

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. La hipòtesi plantejada ha estat si els joves estan més conscienciats que la gent gran en el reciclatge. Per tal de demostrar aquesta hipòtesi s’ha investigat sobre el procés que segueixen els diferents tipus de residus i les diferents estratègies que s'han de seguir per reciclar. Després de buscar informació sobre l'evolució del reciclatge a Cerdanyola es va elaborar un model d'enquesta per saber els diferents hàbits de reciclatge i es van comparar segons les diferents franges d'edat. Aquestes enquestes també van proporcionar informació sobre els problemes que tenen els ciutadans amb el servei de reciclatge a Cerdanyola. Posteriorment es va visitar la deixalleria de la ciutat i es va realitzar una entrevista a l'encarregat d'aquesta. Finalment, cal destacar tota la informació proporcionada per l'alcalde de Cerdanyola sobre la política mediambiental que té el govern local. La hipòtesi contrastada ha resultat certa.

Sobrequés la malària

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball consisteix en la creació d'una pàgina web de difusió científica sobre la malària i la tasca d'investigació del doctor Pedro Alonso. Es tracta de la continuació de la participació dels autors en el projecte Investiga la Investigació (www.investigalainvestigacio.cat), organitzat des de l'Euro Science Open Forum (ESOF2008) i que consistia en treballar conjuntament amb altres instituts de Catalunya per fer un reportatge al voltant d'un científic de renom, utilitzant les noves tecnologies digitals. La pàgina web creada -www.sobremalaria.co.cc- està estructurada en 3 apartats: en primer lloc, la presentació del projecte i l'explicació de la metodologia de treball, després el recull de la documentació del treball (informació sobre la malària, entrevistes...) i per últim un vídeo divulgatiu sobre la malària, producte del projecte Investiga la Investigació.

Muntatge i caracterització d'una placa DSSC: Buscant potència

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Els objectius inicials foren la construcció d una 'Cèl•lula Solar Sensibilitzada mitjançant un Colorant’ (DSSC) amb el tint d una col llombarda i posterior caracterització segons el dossier 'Nanocrystalline Solar Cell Kit: Recreating Photosynthesis’. Les DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) són un tipus de cèl•lules que imiten els principis que la fotosíntesis ha fet servir exitosament durant més de 3,5 bilions d anys. S’han construït algunes DSSC i se n’ha provat la seva eficiència. El seu funcionament es basa en l’energia d’un fotó que excita un electró i el fa saltar de nivell energètic fins que es desprèn de l’àtom de colorant, deixant un forat en la molècula. Aquest electró lliure passa a través de la capa de TiO2 fins arribar a la càrrega on es genera el corrent elèctric. Tot seguit, l’electró arriba al contra-elèctrode i és aquí on entra en contacte amb l’electròlit, el mediador iode/triiode. Aquest regenera l’electró, que anteriorment ha saltat del colorant, oxidant-se ell mateix.

Iconografia de Pèl & Ploma

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquesta recerca ha consistit en fer una base de dades a partir de la iconografia de la revista modernista ''Pèl&Ploma''. Es tracta de fer un inventari de les il•lustracions que hi surten des de la primera publicació -3 de juny de 1899- fins a la número 76, publicat el 15 de maig de 1901. S’ha fet una fitxa de cadascuna de les imatges on s’hi recull: el nom de l'autor, el títol de l'obra, el número de la revista i la pàgina on apareix, la tècnica utilitzada i un petit comentari. A més, inclou una introducció general sobre la revista i una fitxa bibliogràfica de cada artista que hi participa.