MR MAQ: algorisme de Read Mapping utilitzant la plataforma Hadoop

L’èxit del Projecte Genoma Humà (PGH) l’any 2000 va fer de la “medicina personalitzada” una realitat més propera. Els descobriments del PGH han simplificat les tècniques de seqüenciació de tal manera que actualment qualsevol persona pot aconseguir la seva seqüència d’ADN complerta. La tecnologia de Read Mapping destaca en aquest tipus de tècniques i es caracteritza per manegar una gran quantitat de dades. Hadoop, el framework d’Apache per aplicacions intensives de dades sota el paradigma Map Reduce, resulta un aliat perfecte per aquest tipus de tecnologia i ha sigut l’opció escollida per a realitzar aquest projecte. Durant tot el treball es realitza l’estudi, l’anàlisi i les experimentacions necessàries per aconseguir un Algorisme Genètic innovador que utilitzi tot el potencial de Hadoop.

Predicción de incendios forestales basada en algoritmos evolutivos guiados por los datos

En este trabajo se propone un método para mejorar la predicción de la propagación de incendios forestales. En la actualidad existen diversos simuladores de comportamiento del fuego los cuales utilizan diversos parámetros de entrada. Estos parámetros de entrada suelen ser una fuente de imprecisión dada la dificultad que resulta disponer de sus valores reales. Este trabajo intenta mejorar las predicciones mediante la mejora de la precisión de los parámetros de entrada. Se utiliza un algoritmo genético guiado utilizando conocimiento disponible. Los resultados observados demuestran que utilizar conocimiento mejora la precisión de las predicciones y acelera dicho proceso.

Spacial debris collector robot : An AI-based and autonomous debris collector satellite simulation

In this paper the core functions of an artificial intelligence (AI) for controlling a debris collector robot are designed and implemented. Using the robot operating system (ROS) as the base of this work a multi-agent system is built with abilities for task planning.

Optimización y aproximación al problema de la regresión simbólica a través de Straight Line Programs (SLP's) y algoritmos genéticos : Entrenamiento genético de SLP's

El problema de la regresión simbólica consiste en el aprendizaje, a partir de un conjunto muestra de datos obtenidos experimentalmente, de una función desconocida. Los métodos evolutivos han demostrado su eficiencia en la resolución de instancias de dicho problema. En este proyecto se propone una nueva estrategia evolutiva, a través de algoritmos genéticos, basada en una nueva estructura de datos denominada Straight Line Program (SLP) y que representa en este caso expresiones simbólicas. A partir de un SLP universal, que depende de una serie de parámetros cuya especialización proporciona SLP's concretos del espacio de búsqueda, la estrategia trata de encontrar los parámetros óptimos para que el SLP universal represente la función que mejor se aproxime al conjunto de puntos muestra. De manera conceptual, este proyecto consiste en un entrenamiento genético del SLP universal, utilizando los puntos muestra como conjunto de entrenamiento, para resolver el problema de la regresión simbólica.

Implementació amb Visual Basic d'un algorisme per a encriptar i desencriptar

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2005. La criptografia és l’art d’escriure un llenguatge convingut, amb l’ús d’unes claus i de la seva operació inversa se’n diu criptoanalitzar. Els sistemes criptogràfics han estat emprats al llarg de la història. Actualment existeixen multituds de software i de hardware destinats a analitzar el tràfic de dades en xarxes de computadores. Encara que aquestes eines constitueixen un avenç en tècniques de seguretat i protecció, el seu ús indegut es al mateix temps un greu problema i una enorme font d’atacs a la intimitat dels seus usuaris i a la integritat dels seus propis sistemes. Des d’aquest punt de vista, s’explica com s’ha dissenyat dos aplicacions informàtiques per encriptar i desencriptar.

Càlcul distribuït en BOINC per el trencament de l'algorisme RC5

Aquest projecte té com a objectiu participar en el desafiament d'RSA Laboratories corresponent a trencar el criptosistema RC5-32-12-9 proposat. Per realitzar-ho s'ha triat realitzar un atac per força bruta, mitjançant el càlcul distribuït i, més concretament, utilitzant la Public Resource Computing. La plataforma escollida és la Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), coneguda per la seva utilització en grans projectes com ara SETI@home. En aquest projecte es posa en funcionament la infraestructura i es desenvolupen les aplicacions necessàries per iniciar els càlculs que haurien de permetre el trencament del criptosistema.

Developmental critical period in gentic redox dysregulation: animal and human studies in schizophrenia

Converging evidence favors an abnormal susceptibility to oxidative stress in schizophrenia. Decreased levels of glutathione (GSH), the major cellular antioxidant and redox regulator, was observed in cerebrospinal-fluid and prefrontal cortex of patients. Importantly, abnormal GSH synthesis of genetic origin was observed: Two case-control studies showed an association with a GAG trinucleotide repeat (TNR) polymorphism in the GSH key synthesizing enzyme glutamate-cysteine-ligase (GCL) catalytic subunit (GCLC) gene. The most common TNR genotype 7/7 was more frequent in controls, whereas the rarest TNR genotype 8/8 was three times more frequent in patients. The disease associated genotypes (35% of patients) correlated with decreased GCLC protein, GCL activity and GSH content. Similar GSH system anomalies were observed in early psychosis patients. Such redox dysregulation combined with environmental stressors at specific developmental stages could underlie structural and functional connectivity anomalies. In pharmacological and knock-out (KO) models, GSH deficit induces anomalies analogous to those reported in patients. (a) morphology: spine density and GABA-parvalbumine immunoreactivity (PV-I) were decreased in anterior cingulate cortex. KO mice showed delayed cortical PV-I at PD10. This effect is exacerbated in mice with increased DA from PD5-10. KO mice exhibit cortical impairment in myelin and perineuronal net known to modulate PV connectivity. (b) physiology: In cultured neurons, NMDA response are depressed by D2 activation. In hippocampus, NMDA-dependent synaptic plasticity is impaired and kainate induced g-oscillations are reduced in parallel to PV-I. (c) cognition: low GSH models show increased sensitivity to stress, hyperactivity, abnormal object recognition, olfactory integration and social behavior. In a clinical study, GSH precursor N-acetyl cysteine (NAC) as add on therapy, improves the negative symptoms and decreases the side effects of antipsychotics. In an auditory oddball paradigm, NAC improves the mismatched negativity, an evoked potential related to pre-attention and to NMDA receptors function. In summary, clinical and experimental evidence converge to demonstrate that a genetically induced dysregulation of GSH synthesis combined with environmental insults in early development represent a major risk factor contributing to the development of schizophrenia Conclusion Based on these data, we proposed a model for PSIP1 promoter activity involving a complex interplay between yet undefined regulatory elements to modulate gene expression.

Estudi comparatiu de l'algorisme basat en una colònia artificial d'abelles

La finalitat d'aquest projecte és la realització d'un estudi comparatiu de l'algoritme basat en una colònia artificial d'abelles, Artificial Bee Colony (ABC), comparat amb un conjunt d'algoritmes fonamentats en el paradigma de la computació evolutiva. S'utilitzarà l'eficàcia a l'hora d'optimitzar diverses funcions com a mesura comparativa. Els algoritmes amb els quals es comparara l'algoritme ABC són: algoritmes genètics, evolució diferencial i optimització amb eixam de partícules.

Algorisme d'optimització global de les mesures de semblança quàntica molecular

Les Mesures de Semblança Quàntica Molecular (MSQM) requereixen la maximització del solapament de les densitats electròniques de les molècules que es comparen. En aquest treball es presenta un algorisme de maximització de les MSQM, que és global en el límit de densitatselectròniques deformades a funcions deltes de Dirac. A partir d'aquest algorisme se'n deriva l'equivalent per a densitats no deformades

Atac al problema del logaritme discret mitjançant la paral·lelització de l'algorisme Rho de Pollard emprant la plataforma CoDiP2P

Aquest treball final de carrera té com a objectiu l'estudi del problema del logaritme discret i les variants d'un dels possibles i millors atacs que existeixen fins ara: la Rho de Pollard. La implementació d'aquest algorisme s'ha paral·lelitzat sobre un sistema de computació distribuïda peer-to-peer anomenat CoDiP2P. Centrant l'atenció en la seva aplicació sobre el grup multiplicatiu F*p.

Atac al problema del logaritme discret mitjançant l'algorisme de Pohlig-Hellman

En els darrers anys, l'ús de les corbes el·líptiques en criptografia basada en el problema del logaritme discret s'ha anat incrementant, degut al fet que garanteixen la mateixa seguretat emprant claus més petites. Tot i això, per tal que una corba el·líptica sigui criptogràficament útil, cal que el seu cardinal satisfaci certes propietats, altrament existeixen atacs que resolen el problema del logaritme discret. En aquest treball de final de carrera s'ha implementat l'atac de Pohlig-Hellman en el grup multiplicatiu d'un cos finit i sobre el grup de punts d'una corba el·líptica.

Implementació d'un algorisme d'optimització de rutes de Picking i reposició de magatzems

Implementar un algorisme per a l'optimització de rutes de Picking i de reposició de magatzems. Estudi i anàlisi de dos magatzems on es realitzaran proves mitjançant l'algorisme per saber quin és el millor.

Disseny i implementació d'un algorisme predictiu de coscheduling dins l'espai d'usuari en un cluster Linux

Dissenyar i implementar un planificador en l'espai d'usuari basant-se en la tècnica de coscheduling, en concret s'utilitzarà coscheduling predictive. L'objectiu és intentar obtenir un rendiment similar al que es va assolir en implementacions de la mateixa tècnica realitzada en l'espai de kernel.

Disseny, implementació i optimització d'un algorisme per al càlcul de les constants d'isocronia

S'ha desenvolupat una eina de programari capaç de calcular les constants d'isocronia. S'obté també per pantalla dades referents al cost temporal de l'algorisme de càlcul. Les constants d'isocronia obtingudes són recuperables pel Mathematica per a la seva posterior utilització. El càlcul de les constants d'isocronia és molt més òptim temporalment que el càlcul realitzat pel Mathematica. S'ha tingut en compte també l'optimització en la utilització d'espai de memòria.

Implementació paral·lela en MPI de l'algorisme de Shanks

L'objectiu d'aquest projecte es implementar la versió en paral·lel de l'algorisme de Shanks en l'entorn MPI. L'algorisme de Shanks resol el problema del logaritme discret, problema en el qual basa la seva seguretat la xifra de clau pública ElGamal.