SISTEMAS EN TIEMPO REAL

Autor: RUIZ MARTINEZ JOSE FRANCISCO.
Año: 2003.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.

Resumen: El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un arquitectura jerárquica y descentralizada para la gestión de la calidad de servicio y de los recursos en sistemas multimedia empotrados. El sistema de control proporcionado es jerárquico y multi-nivel , siendo capaz de gestionar las distintas entidades conceptuales adecuadamente .El trabajo de esta tesis proporciona el soporte arquitectónico necesario para implementar agentes de los dominios de las aplicaciones , capaces de escapsular conocimiento específicao de los servicios. Se han definido dos modelos distintos que soportan la covivencia entre el gestor central y los distintos gestores especializados .Por ul lado , está el modelo de colaboración en el que las acciones de control son ejecutadas por el gestor central usando una base de datos única que contiene la información necesaria para gestionar las aplicaciones. Por otro lado,el modelo de delegación proporciona un marco más flexible basado en delegar las funciones específicas de control a los agentes especializados de los dominios de las aplicaciones. La validación de la arquitectura se ha basado en el desarrollo de un prototipo funcional.La ejecución de una serie de casos de prueba ha permitido comprobar la opreración del sistema de control.Se ha hecho también una implementación multiprocesador del sistema de control que mejora la eficiencia , robustez predecibilidad y extensibilidad de la arqutectúra , distribuyendo la carga de gestión entre procesadores heterogéneos.

Autor: CRUZ MARTIN ANA M..
Año: 2004.
Universidad: MÁLAGA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.I INDUSTRIALES.

Resumen: En esta tesis se aborda el problema de la planificación de trayectorias en sistemas robóticos compuestos por múltiples elementos. Como punto de partida, se toma un algoritmo de planificación de velocidades para un único robot que genera trayectoria cuyos perfiles de velocidad tienen en cuenta las limitaciones de velocidad, tanto físicas como operacionales que influyen de manera significativa en el movimiento del vehículo. Dicho algoritmo monorrobot se extiende al caso multirrobot, proporcionando una trayectoria segura a cada una de los vehículos que integran el sistema. La planificación de trayectorias multirrobot se ha incorporado a la arquitectura de control de robot autónomo móvil Aurigaa. La planificación de trayectorias multirrobot planteada admite diferentes soluciones, cuyo grado de bondad será también diferente. Por tanto, resolver el problema convenientemente no implica hallar cualquier solución, sino determinar la mejor solución según ciertos criterios que puedan establecerse para cada sistema multirrobot. Este trabajo analiza en profundidad que tipo de herramienta sería la más apropiada para determinar la ordenación que proporcione la ordenación óptima, llegando a la conclusión de que los algoritmos genéticos resultan una buena elección, e implantando también un algoritmo genético que establece el orden de prioridades en el que se aplica el algoritmo de planificación de trayectorias multirrobot. Para facilitar las tareas de experimentación y pruebas se ha desarrollado un entorno gráfico de simulación de sistemas multirrobot, lo que evita la necesidad de emplear un sistema multirrobot real, que habitualmente resulta muy costoso y complejo de organizar y manejar. A todo ello se añade una recopilación pormenorizada de las diferentes arquitecturas de sistemas multirrobot existente en la literatura hasta la fecha, así como el estudio, bastante amplio, y la posterior clasificación de las estrategias de navegación deliberativa que pueden encontrarse en la actualidad para este tipo de sistemas.

Autor: CALVO GORDILLO ISIDRO.
Año: 2004.
Universidad: PAÍS VASCO.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: Los sistemas de control de los entornos industriales modernos requieren una adaptación constante a los nuevos desafíos planteados por la industria. En esta línea, la posibilidad de interaccionar de forma remota con estos sistemas de control ofrece interesantes ventajas a los diferentes tipos de personal involucrado. Algunas de estas ventajas consisten en reducir los desplazamientos a planta, disminuir los tiempos de solución de averías, o la ejecución de determinados procesos en entornos peligrosos de forma remota. Además, se introduce la posibilidad de ofertar nuevos servicios como el mantenimiento remoto de los sistemas o la integración de información de proceso en las cadenas de suministro de clientes y proveedores. Precisamente, el presente trabajo propone una metodología de diseño sistemática y genérica que facilita la construcción de los sistemas de acceso remoto a plantas industriales. La metodología propone el uso de tecnologías que se consideran suficientemente maduras como para ser aplicadas en los entornos industriales al haber sido extensivamente utilizadas en otros entornos. Como parte de la metodología, se propone una arquitectura marco formada por diversos tipos de componentes que se propone una arquitectura marco formada por diversos tipos de componentes que se deben completar siguiendo las pautas marcadas hasta completar el sistema de acceso remoto. Esta metodología ha sido aplicada a dos casos de estudio bien diferenciados para probar su validez. Uno de estos casos de estudio consiste en una célula de fabricación flexible de laboratorio formada pro dispositivos industriales reales, mientras que el segundo se emplazó en el sector eléctrico.

Autor: USAMENTIAGA FERNANDEZ RUBEN.
Año: 2004.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: DEPARTAMENTO DE INFORMATICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE INFORMATICA.

Autor: JORDÀ PUIG SERGI.
Año: 2004.
Universidad: POMPEU FABRA.
Centro de lectura: DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD POMPEU FABRA.

Resumen: Esta tesis estudia el uso del ordenador como instrumento musical, para la ejecución e improvisación de música en tiempo real. Su principal objetivo es la construcción de un marco teórico que nos permita evaluar el potencial, las posibilidades y la diversidad de estos nuevos instrumentos musicales digitales. Los sistemas musicales interactivos se remontan a finales de los años sesenta, cuando se desarrollan los primeros sintetizadores analógicos controlados por ordenador para uso en conciertos e instalaciones interactivas. Lamentablemente, casi cuatro décadas después de los primeros pioneros, el diseño de instrumentos musicales basados en ordenador así como, de forma más general, la improvisación musical empleando ordenadores, son todavía áreas multidisciplinarias inmaduras en las cuales los conocimientos no parecen sedimentarse de forma incremental o acumulativa, y la rueda es reinventada permanentemente. El diseño de nuevos instrumentos musicales digitales es un campo muy amplio, que abarca áreas altamente tecnológicas (e.g. electrónica y tecnologías de sensores, técnicas de síntesis y de procesado de sonido, programación informática, etc.) así como disciplinas ligadas al estudio del comportamiento humano (e.g. psicología, fisiología, ergonomía, interacción humano-computadora, etc.), con todas las conexiones posibles entre ellas. Mucha de la investigación aplicada existente, intenta solucionar partes independientes del problema. Este planteamiento, que constituye un enfoque esencial para cualquier progresión verdadera en este campo, resulta ser también, como demostraremos más adelante, claramente insuficiente. Estudios integrales, que tengan en cuenta no sólo factores ergonómicos o tecnológicos, sino también psicológicos, filosóficos, conceptuales, musicológicos, históricos, y por encima de todo, musicales, aunque no puedan ser totalmente sistemáticos, son absolutamente necesarios. En esta tesis se aborda la idea del instrumento digital como un todo, independientemente de los componentes que lo integran y de sus características potenciales (e.g. formas de controlarlo, tipo de sonido que genera, etc.). Se investigan la esencia y los puntos fuertes de estos nuevos instrumentos digitales, así como los nuevos paradigmas de interpretación musical y las músicas inauditas que éstos pueden aportar. Partimos para ello de la hipótesis de que, para concebir nuevos y mejores instrumentos se deben forzosamente explorar tres direcciones paralelas, consistentes en: · identificar la quintaesencia de los nuevos instrumentos digitales, cuales son los elementos auténticamente originales que pueden aportar a la ejecución musical, como pueden redefinirla; · identificar las desventajas y los puntos débiles de los instrumentos tradicionales; cuales de sus limitaciones o problemas podrían ser eliminados, mejorados o solucionados; · identificar las cualidades genéricas esenciales de los instrumentos tradicionales; aquellas propiedades que probablemente, de tan implícitas y asumidas, permanecen semiocultas, pero que nunca deberíamos olvidar o desechar. La identificación de estos puntos, es pues el primer objetivo de esta tesis. Existe una compleja interrelación entre las tareas de imaginar, diseñar y construir ordenadores musicales, ejecutar e improvisar música con ellos, y analizar y comprender los resultados. Esta relación solamente se puede entender como un permanente acercamiento progresivo. Esta tesis es el resultado de quince años de experiencia como luthier improvisador. En ese sentido, puede ser considerada como un trabajo teórico o conceptual, a la vez que experimental, aunque los experimentos que en ella se documenten transcurran a lo largo d 8 e años o 9f0 décadas. Por esta razón, la tesis se divide en tres partes. La primera parte identifica progresivamente los tres puntos fundamentales antes mencionados. Lo hace introduciendo paulatinamente las nuevas posibilidades de los instrumentos digitales, así como aportando una descripción detallada de los conocimientos técnicos actuales y de los marcos tanto técnicos como teóricos y conceptuales en los cuales investigadores y luthiers digitales se desenvuelven. También se presentan varias taxonomías que nos ayudarán a desarrollar una visión más sintética y clara del ámbito de trabajo. Esta primera parte concluye en el capítulo siete, que presenta la primera contribución fundamental de esta tesis; la elaboración de un marco teórico que nos permita evaluar las posibilidades expresivas que estos nuevos instrumentos musicales pueden brindar a sus intérpretes. La segunda parte describe en profundidad siete de los instrumentos musicales que he desarrollado a lo largo de los años. Dado que las siete implementaciones son conceptualmente muy diferentes, cada uno de ellas permite ilustrar varios de los paradigmas introducidos en la primera parte. Presentados cronológicamente, estos ejemplos ilustran además la trayectoria que conduce al marco conceptual previamente introducido. La tercera parte incorpora las enseñanzas y las conclusiones resultantes de este viaje evolutivo e introduce el segundo punto más importante de esta tesis, sugiriendo posible soluciones para lograr las metas establecidas al final de la primera parte. Concluye con lo que se podría considerar como mi decálogo de lutheria digital, que sintetiza la mayoría de las ideas introducidas en la tesis, tras lo cual, el reacTable*, el primer instrumento concebido desde cero a partir de todos los conceptos en ella introducidos, se presenta como trabajo futuro.

Autor: BALDASSARRI SANDRA SILVIA.
Año: 2004.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.

Resumen: El ser humano se caracteriza por interactuar de forma activa con el entorno, por lo que moverse, hablar o manipular objetos son acciones comunes en nuestra vida. Es natural, entonces, la tendencia que se observa en el mundo científico por recrear con verosimilitud las acciones funcionales y de comportamiento del ser humano. La simulación de seres humanos tiene asociados problemas complejos fundamentalmente debido a la capacidad de cualquier observador para detectar anomalías o irregularidades en algo tan familiar como es el movimiento o el cuerpo de una persona. A pesar de los avances de la informática gráfica en los últimos años en el campo de la animación de la figura humana, hay que tener en cuenta que la forma del cuerpo puede variar durante la animación, ya que los músculos se mueve, se estiran o contraen y la apariencia externa cambia continuamente. Por ello, para representar la complejidad del cuerpo humano es fundamental abordar la simulación de los músculos y las deformaciones que se producen cuando se realiza un movimiento. En este trabajo se desarrolla un sistema complejo denominado MOBiL (Muscle defOrmation in Biped Locomotion) que permite animar, de forma coordinada, el movimiento global del cuerpo y la deformación local y volumétrica de los músculos durante la locomoción. Para ello, se utiliza un modelo basado en dos fases: esqueletal y músculo-esqueletal. En la fase esqueletal, el movimiento realista se obtiene mediante un modelo de locomoción híbrido: dinámico-cinemático. El modelo dinámico es muy simple y constituye la base para un cálculo cinemático subsecuente que permite la simulación en tiempo real del movimiento global de locomoción. En la fase músculo-esqueletal, las deformaciones de los músculos se simulan físicamente con un sistema basado en elementos finitos, alimentado por fuerzas obtenidas del sistema de locomoción a través de un modelo de líneas de acción muscular. El sistema trabaja de forma paramétrica para generar animaciones de individuos con diferentes características antropométricas (altura, peso y complexión) y para generar diferentes locomociones (velocidad, longitud y frecuencia del paso).

Autor: VICENTE BORRUEL LUIS.
Año: 2004.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.

Resumen: La presente tesis doctoral trata del estudio de algoritmos adaptativos de procesado de señal aplicables en el ámbito del control activo,ya sea éste de ruido, de vibración o acústico estructural. El algoritmo FxLMS es el más usado en control activo por su sencillez yrobustez. Sin embargo, su convergencia es a menudo demasiado lenta, además de tener una gran dependencia de la señal dereferencia. Así, la presente tesis se centra en la búsqueda de algoritmos altemativos para sistemas de control activo, con el objetivoprincipal de mejorar las características de convergencia del algoritmo FxLMS, y más específicamente su velocidad. Además delbeneficio evidente de una convergencia más rápida, en entornos altamente no estacionarios esto se traduce también en una mayorcapacidad de seguimiento y, por tanto, de cancelación. Para mantener el inevitable incremento del coste computacional dentro deunos limites aceptables, así como evitar posibles problemas de estabilidad numérica, sólo se consideran algoritmos adaptativos degradiente estocástico.Los algoritmos desarrollados se agrupan en dos familias: los FxGAL, que usan un predictor adaptativo en celosía para ortogonalizarel vector de datos de entrada, y los W+FxLMS, o FxLMS con preblanqueado, en los que un sistema blanqueador, transversal o encelosía, condiciona la señal de referencia filtrada. Las prestaciones de estos algoritmos se evalúan mediante pruebas exhaustivas enentomos simulados, así como en una aplicación real de control activo de ruido en un entorno de laboratorio.Además del desarrollo y prueba de nuevos algoritmos para control activo, en la presente tesis se han llevado a cabo dos novedososestudios teóricos acerca de la convergencia de algoritmos adaptativos. Estos análisis corresponden, por un lado, al paso deadaptación máximo del FxLMS con señal de referencia determinista, y por otro, a la influencia que la señal deseada tiene en laconvergencia de algoritmos de descenso de gradiente, especialmente cuando se parte de la inicialización nula de los pesos. Elprimero de ellos supone una justificación más de la lentitud del FxLMS. El segundo explica la causa de la mejora en la velocidad deconvergencia en los sistemas con preblanqueado.

Autor: ENTRIALGO CASTAÑO JOAQUIN.
Año: 2005.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: DEPARTAMENTO DE INFORMATICA. GIJON.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE INFORMATICA.

Resumen: En los sistemas de tiempo real tiene especial importancia la corrección temporal, por lo que se han desarrollado técnicas que intentan asegurar que se cumplen los requisitos temporales. Entre estas técnicas destacan los métodos de análisis de planificabilidad, que determinan a partir de un modelo del sistema si es posible obtener los resultados del sistema en los plazos asignados. Por otra parte, se han desarrollado sistemas de monitorización que permiten tomar tiempos del sistema implementado. Las técnicas de análisis de planificabilidad y las herramientas de monitorización no suelen tener relación entre ellas, lo que complica la depuración de los errores de comportamiento temporal. En esta tesis se presenta un método que facilita la depuración de errores de comportamiento temporal relacionando los modelos empleados durante el análisis de planificabilidad con mediciones obtenidas del sistema. El método se aplica a dos tipos de modelos: por un lado, un modelo "tradicional" que se basa en calcular el peor tiempo de respuesta de las tareas del sistema a partir de su peor tiempo de ejecución; por otro, un modelo probabilístico, que calcula la probabilidad de incumplir los plazos máximos de las tareas del sistema a partir de la distribución de probabilidad de sus tiempos de ejecución. El método propuesto en esta tesis facilita la búsqueda automática de errores de comportamiento temporal, basándose en la comparación entre los valores del modelo y las mediciones. Esta comparación se complica en los sistemas analizados con modelos probabilísticos, ya que hay que comparar dos distribuciones de probabilidad. Para realizar esta comparación se proponen dos métricas heurísticas, denominadas "pesimismo" y "optimismo", que son la primera aproximación a un complejo problema no abordado hasta ahora en la investigación de sistemas de tiempo real. Con el objetivo de comprobar la aplicabilidad del método, se ha implementado una herramienta de depuración del comportamiento temporal para sistemas POSIX, por ser este estándar el más importante en los sistemas operativos de tiempo real actualmente. La herramienta consta de dos componentes: un sistema de monitorización y una herramienta de análisis y visualización. En la herramienta de monitorización se presta especial importancia a conseguir un sistema portable de instrumentación, de tal manera que funcione en sistemas POSIX independientemente de su implementación y sin necesidad de disponer del código fuente del sistema operativo. Además se estudia la perturbación que introduce la herramienta de monitorización en el sistema medido, tanto desde el punto de vista del tiempo de ejecución consumido como de la memoria ocupada. La herramienta de análisis y visualización realiza el análisis a partir del modelo y de las mediciones y presenta los resultados en una serie de ventanas que le permiten al usuario analizar las causas del error. La principal de estas ventanas es la "ventana de métricas", donde se resumen los resultados más importantes del análisis. En ella se destacan los errores encontrados, que pueden ser analizados con mayor detalle a través de otras ventanas que muestran diagramas de Gantt de la evolución del sistema. Cuando se usan modelos probabilísticos, la herramienta también proporciona gráficas para comparar visualmente las distribuciones de probabilidad. Por último, se desarrollan varios casos de estudio que permiten, por un lado, comprobar las ventajas de las técnicas presentadas en esta tesis y, por otro, analizar cómo funcionan las métricas de pesimismo y optimismo.

Autor: LOPEZ PEREZ BENJAMIN.
Año: 2005.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: E.U.I.TEC. INFORMATICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE INFORMATICA.

Resumen: El principio de la separación de incumbencias o competencias se centra en la capacidad de modularizar aquellas partes diferentes de una aplicación relevantes a un concepto, objetivo, tarea o propósito específico. Una separación apropiada de los distintos aspectos de un sistema reduce la complejidad del software, mejora su comprensión y mantenibilidad, y facilita la reutilización de código. Considerando la persistencia como una incumbencia típica en la mayoría de las aplicaciones, la separación de ésta del código principal del sistema permite el desarrollo de programas sin tener en cuenta sus requisitos persistentes, añadiendo y adaptando éstos en fases posteriores. Esta separación permite al desarrollador manejar la persistencia de los programas de forma independiente a su funcionalidad, así como desarrollar la lógica de negocio de la aplicación sin tener en cuenta sus requisitos persistentes. La persistencia sería, en dicho caso, una competencia ortogonal que podría ser reutilizada para cualquier aplicación, independientemente de sus requisitos funcionales. Tras analizar las distintas alternativas existentes con el objetivo de conseguir una separación total del aspecto de persistencia, se puede comprobar que si bien unas ofrecen mayor transparencia que otras, ninguna permite desarrollar una aplicación cuyo código sea absolutamente independiente del aspecto relacionado con las características de persistencia. Del mismo modo, la mayoría de las alternativas existentes son dependientes de un lenguaje específico. Adicionalmente a las carencias detectadas en la separación del aspecto de persistencia, las aproximaciones existentes no abordan su asignación, separación, ni adaptación en tiempo de ejecución. Una adaptación dinámica de los distintos parámetros relacionados con la persistencia de un sistema, así como su asignación y eliminación en tiempo de ejecución, son relevantes en sistemas adaptables y adaptativos a contextos surgidos en tiempo de programación. La reflectividad computacional es una técnica que permite adaptar la estructura y comportamiento de un sistema en tiempo de ejecución. Sobre una plataforma reflectiva no restrictiva que ofrece reflectividad computacional en tiempo de ejecución, se ha desarrollado un sistema de persistencia en el que se demuestra cómo este mecanismo puede ser empleado para ofrecer una separación total de la incumbencia de persistencia de un modo independiente al lenguaje de programación seleccionado. Adicionalmente, la reflectividad computacional ofrece un elevado nivel de adaptabilidad que permite cambiar dinámicamente las características persistencia de un programa en ejecución de un modo programático.

Autor: BELDA ORTEGA ÁNGELA.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE VALENCIA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA.

Resumen: La transmisión de flujos de vídeo sobre canales heterogéneos, en los que el último enlaces es inalámbrico presenta interesantes desafíos para los investigadores ocupados en el tema. La mayoría de estos sistemas disponen de un ancho de banda muy limitado. Además las pérdidas de paquetes en los enlaces fijos son de distinta naturaleza a las pérdidas de paquetes en enlaces inalámbricos. Otros aspectos a considerar son la existencia de otros flujos compitiendo por el ancho de banda disponible y la variabilidad de las propiedades del enlace inalámbrico. La codificación de vídeo, las herramientas de protección contra errores, los protocolos de transmisión y la adaptación a las propiedades instantáneas del canal son las principales áreas de investigación en las que se busca mejorar la calidad, tanto objetiva como subjetiva, del flujo de vídeo recibido. La popularidad adquirida últimamente por los dispositivos terminales móviles (PDAs, teléfonos móviles) ha añadido un nuevo grado de dificultad a los esfuerzos orientados a trasladar las aplicaciones de transmisión de flujos de vídeo a estos dispositivos. Esto es debido a la limitada capacidad de procesamiento y espacio de memoria de programa disponible en dichos terminales. El trabajo realizado en esta tesis se centra en el estudio y análisis de los problemas más comunes encontrados en el desarrollo de un sistema multimedia para la transmisión de flujos de audio y vídeo en entornos con poco ancho de banda y/o elevada tasa de pérdidas a dispositivos móviles. En dicho estudio se han analizado, implementado y evaluado soluciones a dichos problemas. Empezando por la selección de un codificador apropiado para dicho sistema, se ha realizado una evaluación de las opciones de codificación disponibles para poder conocer la respuesta de dicho codificador. A continuación se ha integrado dicho codificador en un middleware multimedia que se ha utilizado como plataforma para el desarrollo de aplicaciones multimedia adaptativas. Dicho middleware multimedia ha sido analizado, mejorado y portado a varios dispositivos móviles. Por último se plantean los problemas que surgen en las comunicaciones multimedia con terminales móviles analizando los algoritmos más utilizados para solucionarlos y se propone y evalúan un algoritmo de protección adaptativa del canal inalámbrico basado en la información de realimentación proporcionada por el receptor.

Autor: ÁLVAREZ PALOMO JOSÉ MARÍA.
Año: 2005.
Universidad: MÁLAGA.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INFORMÁTICA.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INFORMÁTICA.

Resumen: El presente trabajo propone una metodología de desarrollo de sistemas de tiempo real que hace un énfasis especial en la consideración de los requisitos no funcionales característicos de este tipo de sistema como los requisitos temporales, la concurrencia, la asignación de prioridades o la interacción con dispositivos físicos. La metodología toma elementos de otras ya existentes, como SOMT y OCTOPUS y propone mecanismos propios para solventar parcialmente problemas como el paso del modelo de objetos al modelo de proceso y la asignación de prioridades. La metodología se divide en cuatro fases divididas en dos áreas distintas, la de los aspectos funcionales y los no funcionales. Durante toda la metodología se usa orientación objetivo y UML. Para aprovechar las ventajas de los métodos formales, como simulación, validación y generación de códigos se propone una semántica formal para parte de los aspectos dinámicos de UML, concretamente las acciones y las máquinas de estados. La semántica propuesta se basa en metamodelado y en el lenguaje MML. En ellas se distingue entre los la sintaxis abstracta y el dominio semántico. Los elementos válidos de ambos conjuntos se definen mediante diagramas de clases, de los que han de ser instancias válidas, y restricciones expresadas en el lenguaje funcional OCL. Los elementos de ambos conjuntos están relacionados entre si a través de la semántica, que implica una relación de uno (en la sintaxis abstracta, el extremo "OF") a muchos (en el dominio semántico, el extremo "instances"). Con este esquema, se ha definido una semántica para acciones y ejecuciones, con una jerarquía de clases para los diferentes tipos de acciones y ejecuciones, En el primer nivel de esa jerarquía se distinguen acciones primitivas y compuestas. Una acción se define como un procedimiento computacional que modifica el estado de un elemento del sistema y las ejecuciones son ocurrencias individuales de las acciones. También se ha definido con esa misma estrategia una semántica para las máquinas de estados, en la que se consideran la mayoría de las características incluidas en la forma de UML, como estados compuestos, secuenciales y concurrentes, acciones de entrada y salida de estados y de transiciones y eventos y guaridas. En este caso se ha seguido una estrategia incrementa en la que se parte de un modelo simple y en sucesivos refinamientos se van añadiendo características nuevas.

Autor: GUITARTE PEREZ JESUS FERNANDO.
Año: 2005.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.

Resumen: En la presente tesis doctoral la información visual contenida en el movimiento de los labios se ha utilizado para mejorar la robustez frente al ruido de sistemas de reconocimiento de voz en dispositivos con recursos limitados. El sistema aquí descrito reduce de forma significativa la tasa de error en niveles de ruido acústico elevado. Los algoritmos utilizados se caracterizan por su reducido consumo, tanto de tiempo de procesado como de memoria, permitiendo su uso en dispositivos integrados. Los principales aspectos a tomar en consideración en un sistema de lectura de labios son la localización y seguimiento de los labios, la extracción de la información visual y su integración con la información acústica. En el presente trabajo se proponen soluciones a estos tres problemas adecuadas al uso en dispositivos con recursos limitados. Se ha desarrollado un algoritmo para la localización y seguimiento de los labios. A partir de una clasificación por color, usando contornos horizontales y un modelo sencillo de la cara el algoritmo implementado proporciona la posición de la boca con un consumo muy bajo de recursos. Este algoritmo se ha implementado en un teléfono móvil procesando una tasa de 15 imágenes por segundo en tiempo real. Por otro lado para la extracción de la información visual se han estudiado dos tipos de algoritmos diferentes; uno basado en un modelado de la geometría labial y otro basado en una transformación matemática de los pixeles incluidos en la región de la boca. Se ha mostrado como en dispositivos con recursos limitados el segundo tipo proporciona mejores tasas de reconocimiento al no requerir la extracción precisa del contorno de los labios. Finalmente, se han estudiado tres técnicas para integrar la información acústica y visual, que se diferencian en la posición donde tiene lugar la integración en el proceso de reconocimiento: temprana, tardía e híbrida. Se ha constatado que la última proporciona los mejores resultados de reconocimiento, presentando además ventajas para su implementación en un dispositivo integrado. El sistema diseñado proporciona resultados muy satisfactorios en la lucha contra los efectos nocivos de ruidos como la interferencia de otro hablante, con reducciones relativas del 38% de la tasa de error. Las técnicas convencionales de reducción de ruido, como la sustracción espectral o el filtrado de Wiener, no consiguen reducir la tasa de error frente a este tipo de interferencia. Teniendo en cuenta el creciente incremento en el mercado de dispositivos equipados con cámara y la viabilidad de esta tecnología demostrada en esta tesis, la lectura de labios se puede considerar una tecnología adecuada para proporcionar mayor robustez a los sistemas futuros de reconocimiento de voz.

Autor: SANZ MONTEMAYOR ANTONIO.
Año: 2005.
Universidad: REY JUAN CARLOS.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Y TECNOLOGÍA.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Y TECNOLOGÍA.

Resumen: La gran demanda de la industria de los videosjuegos ha favorecido el crecimiento del hardware gráfico para convertirse en una plataforma de altas prestaciones y bajo coste. Más allá de realizar tareas de renderizado, las tarjetas gráficas actuales permiten procesar datos de una forma paralela muy eficiente si se disponen de los algoritmos y estructuras de datos adecuados. En esta tesis doctoral, se presentan novedosas propuestas algorítmicas adaptadas a una plataforma gráfica, que ha sido validada a través de diversas propuestas relativas al procesamiento de imágenes para, finalmente, generar diferentes aportaciones al algoritmicas en problemas de procesamiento de vídeo. El formato de vídeo entrelazado, como mecanismo de reducicón del ancho de banda de la transmisión de al señal, tuvo sus orígenes durante los primeros años de la implantación de la televisión. Se han propuesto gran variedad de algoritmos de reconstrucción o desentrelazado. Sin embargo, pocos de ellos han adaptado técnicas soft computing, y en particular la lógica barrosa a este problema. En esta tesis, se mejora una propuesta preliminar de desentrelazado borroso para, posteriormente, adaptar el modelo a una plataforma gráfica de consumo. Por otra parte, el seguimiento de objetos en secuencias de imágenes es un problema relativo a la visión computacional que tiene multitud de aplicaciones en diversas tareas de conocimiento. Los filtros de partículas pertenecen a una categoría de algoritmos de estimación secuencial especializados en la resolución de problemas dinámicos desde una perspectiva bayesiana. En esta tesis, se modelan las bases de un filtro de partículas aplicado al seguimiento visual para ser ejecutado en una plataforma gráfica, adaptando su modelo computacional tradicional al esquema de cómputo de una tarjeta gráfica, adaptando su modelo computacional tradicional al esquema de cómputo de una tarjeta gráfica de uso común.

Autor: OCAMPO MARTINEZ CARLOS AUGUSTO.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: E.U. Eng. Tècnica Industrial Terrassa.
Centro de realización: EDIFICI U DESPATX 518 Campus SUD.

Autor: Guirado Fernández Fernando.
Año: 2006.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: Escuela Técnica Superior de Ingeniería.
Centro de realización: Escuela Técnica Superior (ETSE).

Resumen: Las aplicaciones paralelas que procesan flujos continuos de datos de entrada, son de gran interés para la comunidad científica. Para estas aplicaciones se desea optimizar su rendimiento basándose en dos criterios diferentes. El primreo corresponde a la reducción de la latencia, de forma que se obtenga el resultado para un dato de entrada en el menor tiempo posible. El segundo se define a partir de conseguir un ratio predeterminado de datos procesados por unidad de tiempo, valor denominado como productividad. La necesidad de procesar una secuencia continua de datos hace que estas aplicaciones añadan un factor de iteratividad en la ejecución de sus tareas, que supone un incremento de complejidad en su optimización respecto al que se realiza en la computación paralela en la que en cada ejecución sólo se procesa un dato. Ésta característica unida a la estructura de dependencias entre tareas y a su disposición en etapas, hace que a estas aplicaciones se les denomine como aplicaciones pipeline. El objetivo de este trabajo de tesis se ha definido en aportar una solución para la optimización de las aplicaciones pipeline. En el proceso de optimización presentado, se aborda tanto la definición de la estructura del grafo de tareas para aquellas situaciones en las que por las características de la aplicación no es posible alcanzar el requisito de productividad marcado, como la forma en que las tareas de la aplicación se deben asignar a la arquitectura sobre la que se ejecutará, asegurando que se mantiene los objetivos de rendimiento. La arquitectura escogida como base para la ejecución de estas tareas, corresponde a la arquitectura de memoria distribuida, por ser esta la más utilizada en la actualidad en el cómputo de altas prestaciones. Para la definición del grafo de tareas se ha desarrollado dos técnicas, que bajo el criterio de minimizar las comunicaciones, permiten obtener la estructura para el grafo más adecuada para alcanzar el requisito de productividad marcado como objetivo. En ambas técnicas se localizan las tareas que actúan como cuello de botella de la aplicación y en función de sus características y del tipo de flujo de datos a tratar aplica: (a) paralelismo de datos para disminuir el tiempo de cómputo individual de cada uno de ellos o (b) replicación de tareas para aumentar la capacidad de procesar, de forma concurrente, más datos del flujo de entrada. Para el proceso de asignación de tareas sobre los nodos de procesamiento, se ha desarrollado dos heurísticas de mapping basadas en el concepto de etapa síncrona. Estas heurísticas se han denominado como MPASS (Mapping of Pipeline Applications based on Synchronous Stages) y MPART (Mapping of Pipeline Applications based on Reduced Tree). Ambas heurísticas, toman como objetivo de la asignación dos posibles opciones: (a) Obtener una productividad prefijada, minimizando el número de nodos de procesamiento o (b) minimizar la latencia, bajo un requisito de productividad a alcanzar y minimizando el número de nodos de procesamiento. La experimentación se ha llevado a cabo utilizando aplicaciones sintéticas que modelan el comportamiento de las aplicaciones pipeline y tres aplicaciones reales de diferentes ámbitos científicos: el compresor de vídeo MPEG2, IVUS (IntraVascular UltraSound), encargada de procesar imágenes medicas y BASIZ (Bright And Satured Images Zones), que detecta en una secuencia de imágenes, aquellas regiones que captan la atención del ojo humano. Los resultados obtenidos demuestran como las técnicas propuestas son capaces de mejorar el rendimiento de las aplicaciones, a partir de definir una nueva estructura de dependencias de tareas que mejore el rendimiento, así como la asignación más adecuada para este tipo de aplicaciones.