Els agrocombustibles a Catalunya : proposta d'avaluació d'escenaris de futur

En els darrers temps el debat dels agrocombustibles s’ha caracteritzat per l’aparició d’incerteses científiques i la discussió dels impactes ambientals i socioeconòmics, sovint difícils de mesurar i quantificar, que es podrien derivar de la implementació de la política pública d’impuls d’aquesta nova font energètica. Els sistemes tradicionals d’avaluació experta i les eines de decisió polítiques es veuen limitats per trobar solucions als problemes ambientals complexes com és el dels agrocombustibles, ja que es basen en el coneixement disciplinari i la previsió, sense considerar de forma explícita les incerteses. En l’estudi del debat i del procés d’elaboració de la política pública s’ha percebut una manca d’espais de comunicació i presa de decisions estructurats i integradors. Davant d’aquest context, en aquest treball s’ha dissenyat un procés participatiu d’avaluació de la implementació de la política pública. La proposta elaborada consta d’uns escenaris de futur sobre l’aplicació dels agrocombustibles a Catalunya, que han de ser valorats de forma participativa en grups de discussió. La identificació de les variables determinants i els nous escenaris de futur que resulten del procés, esdevindrien la informació per a reiniciar un nou procés d’avaluació. L’aplicació de nous procediments i noves eines d’anàlisi pot ser útil per reestructurar el problema i fonamentar les decisions polítiques, per tal d’augmentar-ne l’eficàcia,la legitimitat, i assegurar-ne criteris social i ambientalment justos.

Performance analysis and tuning in multicore environments

Performance analysis is the task of monitor the behavior of a program execution. The main goal is to find out the possible adjustments that might be done in order improve the performance. To be able to get that improvement it is necessary to find the different causes of overhead. Nowadays we are already in the multicore era, but there is a gap between the level of development of the two main divisions of multicore technology (hardware and software). When we talk about multicore we are also speaking of shared memory systems, on this master thesis we talk about the issues involved on the performance analysis and tuning of applications running specifically in a shared Memory system. We move one step ahead to take the performance analysis to another level by analyzing the applications structure and patterns. We also present some tools specifically addressed to the performance analysis of OpenMP multithread application. At the end we present the results of some experiments performed with a set of OpenMP scientific application.

Alineamiento múltiple de secuencias con T-Coffee: una aproximación paralela

Las aplicaciones de alineamiento múltiple de secuencias son prototipos de aplicaciones que requieren elevada potencia de cómputo y memoria. Se destacan por la relevancia científica que tienen los resultados que brindan a investigaciones científicas en el campo de la biomedicina, genética y farmacología. Las aplicaciones de alineamiento múltiple tienen la limitante de que no son capaces de procesar miles de secuencias, por lo que se hace necesario crear un modelo para resolver la problemática. Analizando el volumen de datos que se manipulan en el área de las ciencias biológica y la complejidad de los algoritmos de alineamiento de secuencias, la única vía de solución del problema es a través de la utilización de entornos de cómputo paralelos y la computación de altas prestaciones. La investigación realizada por nosotros tiene como objetivo la creación de un modelo paralelo que le permita a los algoritmos de alineamiento múltiple aumentar el número de secuencias a procesar, tratando de mantener la calidad en los resultados para garantizar la precisión científica. El modelo que proponemos emplea como base la clusterización de las secuencias de entrada utilizando criterios biológicos que permiten mantener la calidad de los resultados. Además, el modelo se enfoca en la disminución del tiempo de cómputo y consumo de memoria. Para presentar y validar el modelo utilizamos T-Coffee, como plataforma de desarrollo e investigación. El modelo propuesto pudiera ser aplicado a cualquier otro algoritmo de alineamiento múltiple de secuencias.

Análisis de una iniciativa estudiantil de investigación surgida en Criptogamia, una asignatura optativa de segundo ciclo de Biología = Analysis of a students’ research initiative originating in Cryptogamy, an elective course in the last two years of the Biology degree

Presentamos una experiencia exitosa de aprendizaje que partió de Criptogamia (asignatura optativa de segundo ciclo de Biología), que dio lugar a un proyecto de investigación gestionado por los propios alumnos. La iniciativa se consolidó estableciendo una Asociación de Estudiantes centrada en investigación y divulgación. En poco tiempo, los participantes han presentado comunicaciones científicas, y organizado actividades dirigidas a diversos públicos, dentro y fuera de la comunidad universitaria. Actualmente se plantea una colaboración multidisciplinar con otros organismos de investigación y la extensión de su ámbito de estudio. Abordamos su incidencia en el aprendizaje en varios aspectos: científico (técnicas específicas, rigor, búsqueda de información e interpretación de resultados), comunicativo (estructuración y presentación de la información obtenida, para diversos públicos), y organizativo, incluyendo el trabajo en equipo. Aunque de carácter espontáneo, esta experiencia muestra rasgos evaluables en cuanto a sus posibilidades para otras asignaturas. Analizamos las características y planteamiento de esta optativa, el perfil de sus alumnos, y el contexto universitario que la acoge. Detectamos como factores principales los aspectos participativos de la asignatura, la cohesión del grupo, el carácter voluntario de la implicación, los beneficios percibidos por los estudiantes, y la disponibilidad de recursos humanos (supervisión) y materiales (equipamiento y subvenciones).

El impacto de las aplicaciones intensivas de E/S en la planificación de trabajos en clusters no-dedicados

Con la mayor capacidad de los nodos de procesamiento en relación a la potencia de cómputo, cada vez más aplicaciones intensivas de datos como las aplicaciones de la bioinformática, se llevarán a ejecutar en clusters no dedicados. Los clusters no dedicados se caracterizan por su capacidad de combinar la ejecución de aplicaciones de usuarios locales con aplicaciones, científicas o comerciales, ejecutadas en paralelo. Saber qué efecto las aplicaciones con acceso intensivo a dados producen respecto a la mezcla de otro tipo (batch, interativa, SRT, etc) en los entornos no-dedicados permite el desarrollo de políticas de planificación más eficientes. Algunas de las aplicaciones intensivas de E/S se basan en el paradigma MapReduce donde los entornos que las utilizan, como Hadoop, se ocupan de la localidad de los datos, balanceo de carga de forma automática y trabajan con sistemas de archivos distribuidos. El rendimiento de Hadoop se puede mejorar sin aumentar los costos de hardware, al sintonizar varios parámetros de configuración claves para las especificaciones del cluster, para el tamaño de los datos de entrada y para el procesamiento complejo. La sincronización de estos parámetros de sincronización puede ser demasiado compleja para el usuario y/o administrador pero procura garantizar prestaciones más adecuadas. Este trabajo propone la evaluación del impacto de las aplicaciones intensivas de E/S en la planificación de trabajos en clusters no-dedicados bajo los paradigmas MPI y Mapreduce.

Configuración de la entrada/salida paralela para el cómputo de altas prestaciones

La E/S Paralela es un área de investigación que tiene una creciente importancia en el cómputo de Altas Prestaciones. Si bien durante años ha sido el cuello de botella de los computadores paralelos en la actualidad, debido al gran aumento del poder de cómputo, el problema de la E/S se ha incrementado y la comunidad del Cómputo de Altas Prestaciones considera que se debe trabajar en mejorar el sistema de E/S de los computadores paralelos, para lograr cubrir las exigencias de las aplicaciones científicas que usan HPC. La Configuración de la Entrada/Salida (E/S) Paralela tiene una gran influencia en las prestaciones y disponibilidad, por ello es importante “Analizar configuraciones de E/S paralela para identificar los factores claves que influyen en las prestaciones y disponibilidad de la E/S de Aplicaciones Científicas que se ejecutan en un clúster”. Para realizar el análisis de las configuraciones de E/S se propone una metodología que permite identificar los factores de E/S y evaluar su influencia para diferentes configuraciones de E/S formada por tres fases: Caracterización, Configuración y Evaluación. La metodología permite analizar el computador paralelo a nivel de Aplicación Científica, librerías de E/S y de arquitectura de E/S, pero desde el punto de vista de la E/S. Los experimentos realizados para diferentes configuraciones de E/S y los resultados obtenidos indican la complejidad del análisis de los factores de E/S y los diferentes grados de influencia en las prestaciones del sistema de E/S. Finalmente se explican los trabajos futuros, el diseño de un modelo que de soporte al proceso de Configuración del sistema de E/S paralela para aplicaciones científicas. Por otro lado, para identificar y evaluar los factores de E/S asociados con la disponibilidad a nivel de datos, se pretende utilizar la Arquitectura Tolerante a Fallos RADIC.

Monitorització de rendiment i accounting de centres de computació grid

El Port d'Informació Científica és un centre de Computació Grid de referència que dona suport a comunitats científiques, com el LHC (CERN). Al PIC, trobem una gran varietat de tecnologies que proporcionen serveis al centre. Des de l'arquitectura i elements de la xarxa, fins a recursos informàtics de computació, sistemes d'emmagatzematge a disc i cinta magnètica, bases de dades (ORACLE/PostgreSQL). El projecte consisteix en el disseny i implementació d'una base de dades col·lectora de tota la informació rellevant dels diferents sistemes del centre, i un portal web on mostrar tots els valors i gràfiques, tot basat en programari lliure.

Scheduling in virtual infrastructure

For the execution of the scientific applications, different methods have been proposed to dynamically provide execution environments for such applications that hide the complexity of underlying distributed and heterogeneous infrastructures. Recently virtualization has emerged as a promising technology to provide such environments. Virtualization is a technology that abstracts away the details of physical hardware and provides virtualized resources for high-level scientific applications. Virtualization offers a cost-effective and flexible way to use and manage computing resources. Such an abstraction is appealing in Grid computing and Cloud computing for better matching jobs (applications) to computational resources. This work applies the virtualization concept to the Condor dynamic resource management system by using Condor Virtual Universe to harvest the existing virtual computing resources to their maximum utility. It allows existing computing resources to be dynamically provisioned at run-time by users based on application requirements instead of statically at design-time thereby lay the basis for efficient use of the available resources, thus providing way for the efficient use of the available resources.

Analisi espacial del canvi climàtic al continent europeu. Incerteses i exposicions principals

El canvi climàtic del segle XXI és una realitat, hi ha moltes evidències científiques que indiquen que l’escalfament del sistema climàtic és inequívoc. Malgrat això, també hi ha moltes incerteses respecte els impactes que pot comportar aquest canvi climàtic global. L’objectiu d’aquest projecte és estudiar la possible evolució futura de tres variables climàtiques, que són el rang de la temperatura diürna a prop de la superfície (DTR), la temperatura mitjana a prop de la superfície (MT) i la precipitació mensual (PL_mes) i valorar l’exposició que poden experimentar diferents cobertes del sòl i diferents regions biogeogràfiques del continent europeu davant d’aquests possibles patrons de canvi. Per això s’han utilitzat Models Climàtics Globals que fan projeccions de variables climàtiques que permeten preveure el possible clima futur. Mitjançant l’aplicatiu informàtic Tetyn s’han extret els paràmetres climàtics dels conjunts de dades del Tyndall Centre for Climate Change Research, del futur (TYN SC) i del passat (CRU TS). Les variables obtingudes s’han processat amb eines de sistemes d’informació geogràfica (SIG) per obtenir els patrons de canvi de les variables a cada coberta del sòl. Els resultats obtinguts mostren que hi ha una gran variabilitat, que augmenta amb el temps, entre els diferents models climàtics i escenaris considerats, que posa de manifest la incertesa associada a la modelització climàtica, a la generació d’escenaris d’emissions i a la naturalesa dinàmica i no determinista del sistema climàtic. Però en general, mostren que les glaceres seran una de les cobertes més exposades al canvi climàtic, i la mediterrània, una de les regions més vulnerables

Estudi de la malacofauna de contextos arqueològics: l’exemple dels conquillers de Tierra del Fuego

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Centro Austral de Investigaciones Científicas en Ushuaia (Tierra de Fuego), Argentina, entre juliol i novembre del 2007. Aquesta, s’emmarca dins d’una sèrie de projectes que es van iniciar fa 20 anys entre un equip format per investigadors i investigadores de la UAB, del CSIC, del CADIC i la AIA de Buenos Aires. Aquest treball conjunt encara continua realitzant-se. El projecte inicial va contemplar la intervenció arqueològica a diferents jaciments de la societat Yamana, que habitava a les costes del Canal Beagle. Actualment segueixen les intervencions en jaciments de la costa i també a l’interior de la Isla Grande de Tierra del Fuego. L’estada realitzada forma part d’aquest projecte donat que l’estudi dels mol•luscos obtinguts en aquestes intervencions encara està inèdit. Les restes malacològiques provenen de jaciments de dues zones de Tierra del Fuego: jaciments de l’interior de l’illa amb presència de mol•luscos (Ewan I i Ewan II) i de la costa del Canal Beagle (Lanashuaia i Túnel VII). Els dos primers s’atribueixen a la societat Selknam i els segons a la societat Yamana. L’estada que s’ha realitzat al CADIC ha servit per obtenir informació bibliogràfica sobre les espècies malacològiques que es troben actualment al Canal Beagle, el tipus de costa que aquestes habiten i les condicions ecològiques que cadascuna necessita. També s’ha obtingut informació sobre la zona d’estudi i específicament sobre els estudis de malacofauna realitzats a la zona. Per una altra banda, l’estada al CADIC també ha servit per resoldre dubtes d’identificació d’espècies i sobre les diferències en els ritmes de creixement i de formació de la conquilla de les espècies de pegellides de la zona.

Los conflictos cognitivos y la construcción del sí mismo y de los otros en los trastornos de la conducta alimentaria

La baja autoestima y algunas formas de pensamiento han sido frecuentemente asociadas a los trastornos alimentarios. La Técnica de Rejilla permite evaluar la apreciación del propio valor en base a la comparación entre el Yo Actual y el Yo Ideal. Esta evaluación toma en cuenta los atributos que son importantes para la persona, en contraste con las medidas tradicionales de autoestima, que derivan de constructos teóricos reflejados en los ítems de cuestionarios. El estudio de la construcción del sí mismo en la técnica de rejilla se completa con otras dos medidas: la identificación o aislamiento social autopercibido, y la adecuación percibida en los otros. Estas medidas se derivan de la comparación del Yo Actual y el Yo Ideal con los otros. Además, nuestro grupo de investigación ha promovido una línea de investigación que enfatiza la conceptualización de los síntomas psicológicos en términos de dilemas personales, basada en el estudio de los conflictos cognitivos evaluados mediante la técnica de rejilla. El objetivo nuestra investigación es explorar la relación entre los patrones de construcción del sí mismo y de los otros (incluyendo los conflictos cognitivos) y las actitudes alimentarias disfuncionales en pacientes afectados de trastornos de la conducta alimentaria y en muestras no clínica. Se pretende investigar si las variables cognitivas resultan útiles en la predicción de actitudes relacionadas con problemas alimentarios, con la gravedad del trastorno y con los resultados del tratamiento.Para ello, se han realizado cuatro estudios, cuyos resultados han sido ya difundidos en congresos o en formato de artículo en revistas científicas.

Including the workload effect in the parallel program signature

Performance prediction and application behavior modeling have been the subject of exten- sive research that aim to estimate applications performance with an acceptable precision. A novel approach to predict the performance of parallel applications is based in the con- cept of Parallel Application Signatures that consists in extract an application most relevant parts (phases) and the number of times they repeat (weights). Executing these phases in a target machine and multiplying its exeuction time by its weight an estimation of the application total execution time can be made. One of the problems is that the performance of an application depends on the program workload. Every type of workload affects differently how an application performs in a given system and so affects the signature execution time. Since the workloads used in most scientific parallel applications have dimensions and data ranges well known and the behavior of these applications are mostly deterministic, a model of how the programs workload affect its performance can be obtained. We create a new methodology to model how a program’s workload affect the parallel application signature. Using regression analysis we are able to generalize each phase time execution and weight function to predict an application performance in a target system for any type of workload within predefined range. We validate our methodology using a synthetic program, benchmarks applications and well known real scientific applications.

Usabilitat en les pàgines web

Aquest treball de final de carrera tracta sobre la facilitat d'ús en els llocs web, la importància de tenir en compte aquest aspecte quan es dissenyen llocs i la manera d'avaluar-los. Aquesta avaluació de la facilitat d'ús s'ha centrat en webs de l'entorn d'Humanidades, i concretament en els webs d'acadèmies científiques.

DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS Y UNA APLICACIÓN WEB DE ACCESO A LA MISMA PARA UN GRUPO DE INVESTIGACIÓN MARINA DE ORGANISMOS DE PROFUNDIDAD (DEEP-SEA)

Este proyecto se fraguó previamente a la elección de un trabajo final de carrera. Para poder entenderlo debo mencionar que trabajo como titulado superior de investigación y laboratorio en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM)del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), dentro de un grupo de investigación en oceanografía biológica, concretamente en recursos marinos renovables. En base a mi experiencia con este tipo de entorno de investigación, observe que existían una serie de mejoras de carácter técnico que se podrían introducir, y que ha la larga iban a facilitar mucho más el trabajo científico del grupo.Este grupo durante muchos años se ha dedicado a la obtención de datos de dos especies marinas de interés comercial del mar Mediterráneo que tienen su hábitat en aguas profundas: la gamba rosada (Aristeus antennatus) y la cigala (Nephrops norvegicus). Por ende, de manera colateral, datos de las especies que interaccionan con ellas, y que por este hecho se ven influenciadas al ser pescadas las anteriores. En estos años ha ido en aumento la evidencia de que ecosistemas más someros de nuestros mares tienen una relación mucho mayor de lo que se suponía con los ecosistemas profundos de los mismos. Además estos ecosistemas profundos influyen en los someros, también más de lo que cabía esperar, actuando de refugio de larvas y especies que tienen capacidad de sobrevivir en rangos batimétricos amplios. Si desean tener una visión más profunda al respecto pueden ver algunas de las últimas referencias bibliográficas a las que hago referencia en este párrafo acerca de este hecho, así como del incremento de la importancia de los grupos de investigación en el mundo dedicados a este tipo de investigación. En algunas de estas publicaciones han participado miembros del grupo al cual va dirigido el trabajo que aquí expongo.A medida que crecía el número de miembros del grupo, la importancia del mismo, la mejora tecnológica empleada en los muestreos, las colaboraciones internacionales con otras instituciones y la cantidad de proyectos en el grupo de investigación, crecía a su vez proporcionalmente, la cantidad de datos y la disparidad en formatos y sistemas de almacenaje (Hojas MS Excel o bases de datos MS Access, archivos de texto, etc.). Se ha hecho necesaria entonces la creación de una herramienta que los gestione de una forma común, y una base de datos para el almacenaje de los mismos de una forma coherente y robusta. Así mismo el hecho de tener los datos en una fuente común, posibilitará su distribución a otras bases de datos mundiales sobre la materia con las cuales se colabora, dependientes de organismos tan en la cresta a de la ola, como el Census of marine life (COML), el Alfred Wegener Institute (AWI) y el Center for Marine Environmental Sciences (MARUM)de Alemania. Estos a su vez carecen de datos de las zonas geográficas pertenecientes al mar Mediterráneo foco de la investigación del grupo.