Contact Sensing: A Sequential Decision Approach to Sensing Manipulation Contact

This paper describes a new statistical, model-based approach to building a contact state observer. The observer uses measurements of the contact force and position, and prior information about the task encoded in a graph, to determine the current location of the robot in the task configuration space. Each node represents what the measurements will look like in a small region of configuration space by storing a predictive, statistical, measurement model. This approach assumes that the measurements are statistically block independent conditioned on knowledge of the model, which is a fairly good model of the actual process. Arcs in the graph represent possible transitions between models. Beam Viterbi search is used to match measurement history against possible paths through the model graph in order to estimate the most likely path for the robot. The resulting approach provides a new decision process that can be use as an observer for event driven manipulation programming. The decision procedure is significantly more robust than simple threshold decisions because the measurement history is used to make decisions. The approach can be used to enhance the capabilities of autonomous assembly machines and in quality control applications.

A Hierarchical Cache Coherent Protocol

As the number of processors in distributed-memory multiprocessors grows, efficiently supporting a shared-memory programming model becomes difficult. We have designed the Protocol for Hierarchical Directories (PHD) to allow shared-memory support for systems containing massive numbers of processors. PHD eliminates bandwidth problems by using a scalable network, decreases hot-spots by not relying on a single point to distribute blocks, and uses a scalable amount of space for its directories. PHD provides a shared-memory model by synthesizing a global shared memory from the local memories of processors. PHD supports sequentially consistent read, write, and test- and-set operations. This thesis also introduces a method of describing locality for hierarchical protocols and employs this method in the derivation of an abstract model of the protocol behavior. An embedded model, based on the work of Johnson[ISCA19], describes the protocol behavior when mapped to a k-ary n-cube. The thesis uses these two models to study the average height in the hierarchy that operations reach, the longest path messages travel, the number of messages that operations generate, the inter-transaction issue time, and the protocol overhead for different locality parameters, degrees of multithreading, and machine sizes. We determine that multithreading is only useful for approximately two to four threads; any additional interleaving does not decrease the overall latency. For small machines and high locality applications, this limitation is due mainly to the length of the running threads. For large machines with medium to low locality, this limitation is due mainly to the protocol overhead being too large. Our study using the embedded model shows that in situations where the run length between references to shared memory is at least an order of magnitude longer than the time to process a single state transition in the protocol, applications exhibit good performance. If separate controllers for processing protocol requests are included, the protocol scales to 32k processor machines as long as the application exhibits hierarchical locality: at least 22% of the global references must be able to be satisfied locally; at most 35% of the global references are allowed to reach the top level of the hierarchy.

Achieving Real-Time Mode Estimation through Offline Compilation

As exploration of our solar system and outerspace move into the future, spacecraft are being developed to venture on increasingly challenging missions with bold objectives. The spacecraft tasked with completing these missions are becoming progressively more complex. This increases the potential for mission failure due to hardware malfunctions and unexpected spacecraft behavior. A solution to this problem lies in the development of an advanced fault management system. Fault management enables spacecraft to respond to failures and take repair actions so that it may continue its mission. The two main approaches developed for spacecraft fault management have been rule-based and model-based systems. Rules map sensor information to system behaviors, thus achieving fast response times, and making the actions of the fault management system explicit. These rules are developed by having a human reason through the interactions between spacecraft components. This process is limited by the number of interactions a human can reason about correctly. In the model-based approach, the human provides component models, and the fault management system reasons automatically about system wide interactions and complex fault combinations. This approach improves correctness, and makes explicit the underlying system models, whereas these are implicit in the rule-based approach. We propose a fault detection engine, Compiled Mode Estimation (CME) that unifies the strengths of the rule-based and model-based approaches. CME uses a compiled model to determine spacecraft behavior more accurately. Reasoning related to fault detection is compiled in an off-line process into a set of concurrent, localized diagnostic rules. These are then combined on-line along with sensor information to reconstruct the diagnosis of the system. These rules enable a human to inspect the diagnostic consequences of CME. Additionally, CME is capable of reasoning through component interactions automatically and still provide fast and correct responses. The implementation of this engine has been tested against the NEAR spacecraft advanced rule-based system, resulting in detection of failures beyond that of the rules. This evolution in fault detection will enable future missions to explore the furthest reaches of the solar system without the burden of human intervention to repair failed components.

Safe Distributed Coordination of Heterogeneous Robots through Dynamic Simple Temporal Networks

Research on autonomous intelligent systems has focused on how robots can robustly carry out missions in uncertain and harsh environments with very little or no human intervention. Robotic execution languages such as RAPs, ESL, and TDL improve robustness by managing functionally redundant procedures for achieving goals. The model-based programming approach extends this by guaranteeing correctness of execution through pre-planning of non-deterministic timed threads of activities. Executing model-based programs effectively on distributed autonomous platforms requires distributing this pre-planning process. This thesis presents a distributed planner for modelbased programs whose planning and execution is distributed among agents with widely varying levels of processor power and memory resources. We make two key contributions. First, we reformulate a model-based program, which describes cooperative activities, into a hierarchical dynamic simple temporal network. This enables efficient distributed coordination of robots and supports deployment on heterogeneous robots. Second, we introduce a distributed temporal planner, called DTP, which solves hierarchical dynamic simple temporal networks with the assistance of the distributed Bellman-Ford shortest path algorithm. The implementation of DTP has been demonstrated successfully on a wide range of randomly generated examples and on a pursuer-evader challenge problem in simulation.

Generative Temporal Planning with Complex Processes

Autonomous vehicles are increasingly being used in mission-critical applications, and robust methods are needed for controlling these inherently unreliable and complex systems. This thesis advocates the use of model-based programming, which allows mission designers to program autonomous missions at the level of a coach or wing commander. To support such a system, this thesis presents the Spock generative planner. To generate plans, Spock must be able to piece together vehicle commands and team tactics that have a complex behavior represented by concurrent processes. This is in contrast to traditional planners, whose operators represent simple atomic or durative actions. Spock represents operators using the RMPL language, which describes behaviors using parallel and sequential compositions of state and activity episodes. RMPL is useful for controlling mobile autonomous missions because it allows mission designers to quickly encode expressive activity models using object-oriented design methods and an intuitive set of activity combinators. Spock also is significant in that it uniformly represents operators and plan-space processes in terms of Temporal Plan Networks, which support temporal flexibility for robust plan execution. Finally, Spock is implemented as a forward progression optimal planner that walks monotonically forward through plan processes, closing any open conditions and resolving any conflicts. This thesis describes the Spock algorithm in detail, along with example problems and test results.

The Personal tutorial guidance sessions in the framework of the teaching-learning field of the Bologna process: University of Minho (first cycle) courses students’ perceptions

The Bologna Process defends the adoption of a higher education in teaching-learning methodologies that – in contraposition to the previous model based on the transmission of knowledge, which for being essentially theoretical, gives the student a passive role in the knowledge construction process – allows a (pro) active, autonomous and practical learning, where the student acquires and develops his competences. The personal tutorial guidance sessions are included in the teaching contact hours. This abstract presents a study about the University of Minho (first cycle) Courses Students’ perceptions of the personal tutorial guidance sessions’ relevance in the scope of the learning-teaching process, so as to confirm if the implementation/implantation of the commonly called tutorial (type) education, as an approach to an active, autonomous and practical learning, is sensed by the learners themselves

Classification of textures seen from different distances and under varying illumination direction

Changes in the angle of illumination incident upon a 3D surface texture can significantly alter its appearance, implying variations in the image texture. These texture variations produce displacements of class members in the feature space, increasing the failure rates of texture classifiers. To avoid this problem, a model-based texture recognition system which classifies textures seen from different distances and under different illumination directions is presented in this paper. The system works on the basis of a surface model obtained by means of 4-source colour photometric stereo, used to generate 2D image textures under different illumination directions. The recognition system combines coocurrence matrices for feature extraction with a Nearest Neighbour classifier. Moreover, the recognition allows one to guess the approximate direction of the illumination used to capture the test image

Prediction of glucose excursions under uncertain parameters and food intake in intensive insulin therapy for type 1 diabetes mellitus

Considering the difficulty in the insulin dosage selection and the problem of hyper- and hypoglycaemia episodes in type 1 diabetes, dosage-aid systems appear as tremendously helpful for these patients. A model-based approach to this problem must unavoidably consider uncertainty sources such as the large intra-patient variability and food intake. This work addresses the prediction of glycaemia for a given insulin therapy face to parametric and input uncertainty, by means of modal interval analysis. As result, a band containing all possible glucose excursions suffered by the patient for the given uncertainty is obtained. From it, a safer prediction of possible hyper- and hypoglycaemia episodes can be calculated

Democracia Virtual, Democracia Real : el desarrollo de la democracia participativa en Colombia en el marco del gobierno electrónico. Estudio de Caso : Plan Nacional Decenal de Educación 2006-2016

Las nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación –TICs-, como herramientas influyentes en las estructuras sociales y los procesos económicos, han permitido transformar las relaciones del Estado y el ciudadano, y aún más, aspirar a fortalecer las prácticas democráticas fundamentadas en la participación. Con este propósito, surgió la iniciativa de Gobierno Electrónico o e-Government, que para el caso colombiano, se encuentra actualmente en manos del programa Agenda de Conectividad y la estrategia de Gobierno en Línea –GEL-. Con dicha estrategia, el Ministerio de Educación Nacional, diseñó en el año 2006, un modelo de participación basado en la utilización de medios electrónicos por parte de los ciudadanos para realizar aportes, contribuir al debate, y finalmente construir el documento final del Plan Nacional Decenal de Educación –PNDE- 2006-2016. Este proceso de construcción del PNDE, ha permitido visualizar cómo las soluciones electrónicas utilizadas para tal fin y la creación de espacios de deliberación de ésta naturaleza, elevan los niveles de inclusión política y social (si se tiene en cuenta la gran variedad de actores involucrados), favorecen la participación, y contribuyen al compromiso del Estado con la disminución de la Brecha Digital existente en el país.

Propuesta para el desarrollo de un clúster frutícula en el de partamento de Cundinamarca

El departamento de Cundinamarca cuenta con una gran riqueza agrícola a lo largo de su extensión territorial. Su ubicación geográfica lo hace poseedor de múltiples escenarios óptimos para la siembra de un sinnúmero de frutas y hortalizas que juegan un impacto importante en la economía de la región. En este trabajo de grado se analiza específicamente la situación económica y social que rodea al cultivo del mango en las provincias del Tequendama y Alto Magdalena partiendo de la caracterización de este producto agrícola y de la región e implementando la guía del “manual de minicadenas productivas” de la ONUDI. El objetivo principal inicial del proyecto de investigación era realizar una propuesta para el desarrollo de un clúster frutícola en el Departamento de Cundinamarca, sin embargo, en la elaboración del documento principal de este proyecto fue posible determinar que aún no se cuentan con los factores necesarios para desarrollar un modelo asociativo de esta índole, los problemas sociales y de comercialización representan grandes obstáculos para su creación. Aquí se presentará un modelo de asociación basado en la estructura ejemplar de la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia y un modelo de comercialización diseñado congruentemente con las necesidades y desafíos que se evidencian en la región, cuya implementación dependerá de la iniciativa de organismos gubernamentales, comerciales o educativos que logren ver en el proyecto, tal como nosotros lo hicimos, un gran potencial.

Modelamiento estratégico de una empresa del sector de plásticos a partir de la aplicación de la herramienta de análisis estructural de sectores estratégicos

Este estudio pretende aplicar la herramienta descrita en el libro “Análisis estructural de sectores estratégicos” con el objeto de determinar los niveles de hacinamiento, convergencia y morbilidad del sector industrial al que pertenece la empresa Intraplas Ltda., ubicada en la ciudad de Bogotá y dedicada al transformación de resina de PVC en perfilería utilizada en la fabricación de muebles RTA. Luego, aprovechado las conclusiones que de este estudio se deriven, se procederá a diseñar un modelo estratégico soportado en las teorías de Michael Porter, que le deberá permitir a la empresa estudiada reenfocar sus esfuerzos hacia sectores del mercado poco o nada hacinados a través de un adecuado encaje entre su posición estratégica, sus ventajas competitivas y una cadena de valor pertinentemente configurada, entregándole de esta forma a dicha empresa, una herramienta estructurada que eleve sus posibilidades de perdurar de manera rentable en el tiempo. PALABRAS CLAVE: hacinamiento, convergencia, plástico, cubrecanto, sector estratégico, estrategia.

Los conceptos de salud financiera, riesgo y epidemiología en los estados financieros de las compañías del sector de extracción de petróleo crudo y gas natural en Colombia

El presente proyecto tiene como objeto identificar cuáles son los conceptos de salud, enfermedad, epidemiología y riesgo aplicables a las empresas del sector de extracción de petróleo y gas natural en Colombia. Dado, el bajo nivel de predicción de los análisis financieros tradicionales y su insuficiencia, en términos de inversión y toma de decisiones a largo plazo, además de no considerar variables como el riesgo y las expectativas de futuro, surge la necesidad de abordar diferentes perspectivas y modelos integradores. Esta apreciación es pertinente dentro del sector de extracción de petróleo y gas natural, debido a la creciente inversión extranjera que ha reportado, US$2.862 millones en el 2010, cifra mayor a diez veces su valor en el año 2003. Así pues, se podrían desarrollar modelos multi-dimensional, con base en los conceptos de salud financiera, epidemiológicos y estadísticos. El termino de salud y su adopción en el sector empresarial, resulta útil y mantiene una coherencia conceptual, evidenciando una presencia de diferentes subsistemas o factores interactuantes e interconectados. Es necesario mencionar también, que un modelo multidimensional (multi-stage) debe tener en cuenta el riesgo y el análisis epidemiológico ha demostrado ser útil al momento de determinarlo e integrarlo en el sistema junto a otros conceptos, como la razón de riesgo y riesgo relativo. Esto se analizará mediante un estudio teórico-conceptual, que complementa un estudio previo, para contribuir al proyecto de finanzas corporativas de la línea de investigación en Gerencia.

Influencia de las creencias religiosas cristianas en la decisión de realizar suicidio asistido al final de la vida

El suicidio asistido como una posible opción al final de la vida, es una idea que hasta ahora está siendo considerada, ya que existen argumentaciones a favor y en contra que han generado controvertidos debates a su alrededor. Algunos de los argumentos en contra están basados en los principios de las instituciones religiosas de orden cristiano, las cuales defienden el valor sagrado de la vida de las personas y la aceptación del sufrimiento como un acto de amor profundo y sumisión a los mandatos de Dios, el creador. Mientras del lado contrario, se encuentran quienes defienden el procedimiento, impulsando la autonomía y la autodeterminación que cada persona tiene sobre su vida. La revisión de la literatura realizada no sólo permite ampliar los argumentos de estas dos posiciones, sino que también permite conocer la historia del suicidio asistido, la posición que este procedimiento tiene en diferentes países del mundo, incluyendo a Colombia, y finalmente se presentan las contribuciones de la psicología entorno al procedimiento en discusión.

La génesis de las parafilias sexuales y la homosexualidad egodistónica: el Modelo de los Mecanismos Tensionales

Mediante el desarrollo del Modelo de los Mecanismos Tensionales, basado en el trastorno de evitación experiencial (Hayes, Wilson, Gifford, Follette & Stroshal,1996) y en la Teoría de la Terminación Conductual propuesta por McConaghy (1980), el presente artículotrata de exponer una serie de fenómenos que pueden estar pasando desapercibidos a la hora de explicar la génesis y el mantenimiento de las parafilias sexuales y la homosexualidad egodistónica. Para ello se parte del análisis de los testimonios de sujetos parafílicos y homosexuales egodistónicos (que no aceptan su homosexualidad) registrados durante los años 2005 y 2006. Desde una perspectiva de la psicología contextual y haciendo uso del análisis funcional y topográfico de las conductas características de cada trastorno, se observará cómo ambas manifestaciones sexuales tienen aspectos comunes (factores predisponentes, precipitantes y demantenimiento) en su origen y evolución.

Utilidad de la relación estratégica comunitaria y el marketing en empresas el sector salud

La necesidad de involucrar el concepto de comunidad y sus estrategias con el sector salud, generan el problema de investigación de determinar ¿Cuál es la utilidad de la relación estratégica comunitaria y el marketing en empresas del sector salud? El sector salud ha apartado las actividades relacionales con sus clientes, el cual es caracterizado por la atracción, desarrollo y mantenimiento de relaciones con los clientes. El objetivo de la investigación es determinar cuál es la utilidad de la relación estratégica comunitaria y el marketing en empresas del sector salud y los objetivos específicos son: describir el uso de comunidad e Identificar la utilidad de aplicar las estrategias comunitarias en el sector. La metodología es la investigación y análisis de caso, estudiando una organización relevante dentro del sector salud, anexando fuentes de información secundarias como que aporten a los resultados. El análisis arroja una brecha entre la teoría y la utilización de comunidad, donde la organización la define como sus clientes y empleados. Posteriormente cabe determinar si son aplicadas las estrategias comunitarias por la compañía, donde se encontró que algunas lo son. Al encontrar el uso de estrategias cabe estudiar si generan utilidad a los resultados demostrando que conservar y mejorar relaciones con los clientes es de beneficio para la compañía, sin dejar de atraer nuevos clientes para ampliar las posibilidades de ser una compañía rentable y perdurable. Finalmente se establece un eje estratégico que genere un impacto positivo a la empresa - comunidad para crear relaciones más efectivas y rentables.