Academic literature on the topic 'Arquitectura de computadors'

La siguiente propuesta profundiza la necesidad de acercar a los jóvenes hacia las disciplinas ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas, las cuales proponen el acercamiento a la cultura maker. Estas se pueden aprender de diversas formas en el aula desarrollando competencias a través del hacer mas no el ver. De esta manera los estudiantes pueden aprender conceptos teóricos aplicados en el aula, ya que la tecnología contribuye a que desarrollen en ellos cualidades y competencias tempranas que favorecen el emprendimiento, la cultura maker, así como el desarrollo de la investigación científica. En este artículo se describe la experiencia de estudiantes al hacer productos de alta y baja tecnología enfocados a favorecer la inclusión educativa, social y laboral de personas con discapacidad, desde la filosofía de un maker en la asignatura arquitectura de computadoras. La investigación de tipo exploratorio utilizó como instrumento la encuesta en línea a 43 estudiantes y entrevistas a 5 de ellos seleccionados al azar. Los resultados obtenidos permitieron conocer las características de los maker así como la experiencia adquirida en el proceso de aprendizaje donde se resalta que aprender a hacer despierta interés y rompe paradigmas en el proceso de enseñanza aprendizaje, porque se vuelve más real y con un sentido social.

El presente artículo presenta una arquitectura para la extracción de información de espacios urbanos, la extracción de información de espacios urbanos, la cual debe permitir la integración entre los sistemas de visión por computador que procesan imágenes o video con estrategias de bajo nivel, con la interpretación semántica que los humanos hacen de los espacios. En este documento también se presenta la estructura de esta arquitectura y las limitaciones que introducen los sistemas de adquisición con cámaras.

<p style="text-align: justify;">Teniendo claro que la informática es una ciencia que, con los avances tecnológicos, se vuelve cada vez más compleja; puede inferirse entonces que sus ramas (programación, arquitectura de redes y computadoras, electricidad y electrónica, inteligencia artificial, entre otras) son aún más difusas. La complejidad de las redes informáticas radica en la mezcla de componentes de software y hardware al mismo tiempo. Con el presente artículo se pretende desarrollar el tema de la Arquitectura de Redes Informáticas, básicamente relacionado con un sistema que mediante una infraestructura de interconexión alámbrica o radioeléctrica entre equipos de trasmisión (hardware) y la ejecución de programas y protocolos de comunicación (software), es posible la transferencia de datos, a fines de compartir recursos e información. Este objetivo se estima alcanzar dentro del contexto y desarrollo de una investigación documental a nivel exploratorio, en la que se recurre a material didáctico, accedido de manera física, mediante textos especializados, como también a través de material digital encontrado mediante el motor de búsqueda de Google Académico®. Definitivamente, la idea es que el presente material sirva para aprendizaje básico de cualquier usuario de redes informáticas; asumiendo que estos hoy en día, seguramente tienen una noción de redes informáticas pero que desconocen cómo es que sucede todo ese proceso de envío y recepción de datos a través de impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas y similares. Sin embargo, queda a criterio del lector aceptar o rechazar lo aquí expuesto.</p>

<p class="p1">Se revisa la historia y evolución de la introducción de tecnologías asistidas por computadora –como CAD/CAM– a la arquitectura, con el fin de explorar las diferentes posibilidades que se presentan a la disciplina en la segunda era digital, particularmente las implicaciones que estos mecanismos tienen en la concepción de la autoría intelectual.</p>

Information and Communication Technologies (ICT) are incorporated into everyday processes in people's practical lives. Man's demands for technology are increasing, significantly reducing the time of use of the media, causing the phenomenon known as technological obsolescence. The problems described above directly impact the environment through garbage dumps, the escape of particles into the seas, among other effects. In Cuba, numerous efforts are being made to reduce the impact on the ecology for which a recycling program has been drawn up through the Raw Materials Company. However, there are components that, due to their nature of construction or composition, are not possible to recycle with the tools that the country currently has. This research describes a solution to the problem posed by creating a methodological proposal aimed at technological reuse. The field of action is the Computer Architecture subject taught in the Computer Science Engineering career, a set of activities is proposed for distribution in the subject contents.

<p>El objetivo de este artículo es evidenciar el cambio que se produjo enla arquitectura en México en la década de 1990 a partir de dos fenómenos simultáneos; por una parte, el dibujo asistido por computadora y, por otro, la recuperación histórica de la arquitectura del siglo xx, previa a la crisis del racionalismo, la llamada “época heroica”. De forma particular, se busca resaltar la importancia de las perspectivas tipo wireframe y la utilización del comando hide, como indicadores de un cambio en el lenguaje arquitectónico. Como segundo objetivo, se hará un<br />primer acercamiento a la revista Arquitectura, una publicación marcadamente visual que no obstante su corta duración, mostró una red de colaboración entre diversos personajes e instituciones del periodo, así como una temática particular, con una imagen arquitectónica internacional, alternativa, renovada e unificada. Dicha publicación, representa una fuente documental distintiva del periodo en cuestión y da cuenta de un primer momento de la globalización en México.</p>

Desde años recientes, el paralelismo hace parte de la arquitectura de las computadoras personales al incluir unidades de co-procesamiento como las unidades de procesamiento gráfico, para conformar así una arquitectura heterogénea. Este artículo presenta la implementación de algoritmos de enjambres sobre esta arquitectura para resolver problemas de optimización de funciones, destacando su estructura inherentemente paralela y sus propiedades de control distribuido. En estos algoritmos se paralelizan los individuos de la población y las dimensiones del problema gracias a la granuralidad del sistema de procesamiento, que además proporciona una baja latencia de comunicaciones entre los individuos debido al procesamiento embebido. Para evaluar las potencialidades de los algoritmos de enjambres sobre la plataforma heterogénea, son implementados dos de ellos: el algoritmo de enjambre de partículas y el algoritmo de enjambre de bacterias. Se utiliza la aceleración como métrica para contrastar los algoritmos en la arquitectura heterogénea compuesta por una GPU NVIDIA GTX480 y una unidad de procesamiento secuencial, donde el algoritmo de enjambre de partículas obtiene una aceleración de hasta 36,82x y el algoritmo de enjambre de bacterias logra una aceleración de hasta 9,26x. Además, se evalúa el efecto al incrementar el tamaño en las poblaciones donde la aceleración es significativamente diferenciable pero con riesgos en la calidad de las soluciones.

Aplicaciones emergentes que implementan redes de área corporal han marcado una nueva tendencia en la seguridad vehicular. No obstante, la integración de sensores corporales heterogéneos dentro de un entorno de redes vehiculares genera un gran reto, específicamente en la detección de estados de ánimo de los conductores, lo cuales pueden afectar la seguridad vial. Este artículo presenta la propuesta de desarrollo de una arquitectura capaz de integrar una interfaz cerebro-computadora y las redes de comunicación vehicular con el objetivo de recolectar, analizar y clasificar comportamientos de los conductores para identificar situaciones de riesgo en el entorno de conducción y permitir la difusión a tiempo de mensajes de advertencia al resto de conductores dentro de su entorno de conducción contribuyendo a disminuir la probabilidad de que se presente un accidente vial.

En este artículo se presenta una propuesta de visión por computador para el problema de detección y seguimiento de accesorios internos en unidades de refrigeración sobre una línea de producción. La propuesta de visión por computador contempla una etapa de adquisición de imágenes multimodales (visible, infrarroja cercana y profundidad) provenientes de cuatro sensores, seguida de una etapa de segmentación para la extracción de contornos tanto de puertas como gabinete; estos contornos son seguidos mediante con ayuda de una etapa de seguimiento que permite que el sistema centre su atención en una sola nevera para pruebas individuales; una etapa final permite estimar las regiones de interés de los accesorios, en la nevera bajo prueba mediante una técnica de mapeo homográfico y la ayuda de un conjunto de accesorios registrados para cada modelo de unidad de refrigeración en una base de datos. El sistema de visión por computador fue evaluado sobre una arquitectura distribuida de alto desempeño con tres modelos diferentes de neveras en condiciones reales de producción. El desempeño y la efectividad de los algoritmos desarrollados demostraron ser adecuados para su aplicación en entornos reales de producción industrial.

Les últimes dècades el rendiment dels processadors i de les memòries ha millorat a diferent ritme, limitant el rendiment dels processadors i creant el conegut memory gap. Sol·lucionar aquesta diferència de rendiment és un camp d'investigació d'actualitat i que requereix de noves sol·lucions. Una sol·lució a aquest problema són les memòries “cache”, que permeten reduïr l'impacte d'unes latències de memòria creixents i que conformen la jerarquia de memòria. La majoria de d'organitzacions de les “caches” estan dissenyades per a uniprocessadors o multiprcessadors tradicionals. Avui en dia, però, el creixent nombre de transistors disponible per xip ha permès l'aparició de xips multiprocessador (CMPs). Aquests xips tenen diferents propietats i limitacions i per tant requereixen de jerarquies de memòria específiques per tal de gestionar eficientment els recursos disponibles. En aquesta tesi ens hem centrat en millorar el rendiment i la eficiència energètica de la jerarquia de memòria per CMPs, des de les “caches” fins als controladors de memòria. A la primera part d'aquesta tesi, s'han estudiat organitzacions tradicionals per les “caches” com les privades o compartides i s'ha pogut constatar que, tot i que funcionen bé per a algunes aplicacions, un sistema que s'ajustés dinàmicament seria més eficient. Tècniques com el Cooperative Caching (CC) combinen els avantatges de les dues tècniques però requereixen un mecanisme centralitzat de coherència que té un consum energètic molt elevat. És per això que en aquesta tesi es proposa el Distributed Cooperative Caching (DCC), un mecanisme que proporciona coherència en CMPs i aplica el concepte del cooperative caching de forma distribuïda. Mitjançant l'ús de directoris distribuïts s'obté una sol·lució més escalable i que, a més, disposa d'un mecanisme de marcatge més flexible i eficient energèticament. A la segona part, es demostra que les aplicacions fan diferents usos de la “cache” i que si es realitza una distribució de recursos eficient es poden aprofitar els que estan infrautilitzats. Es proposa l'Elastic Cooperative Caching (ElasticCC), una organització capaç de redistribuïr la memòria “cache” dinàmicament segons els requeriments de cada aplicació. Una de les contribucions més importants d'aquesta tècnica és que la reconfiguració es decideix completament a través del maquinari i que tots els mecanismes utilitzats es basen en estructures distribuïdes, permetent una millor escalabilitat. ElasticCC no només és capaç de reparticionar les “caches” segons els requeriments de cada aplicació, sinó que, a més a més, és capaç d'adaptar-se a les diferents fases d'execució de cada una d'elles. La nostra avaluació també demostra que la reconfiguració dinàmica de l'ElasticCC és tant eficient que gairebé proporciona la mateixa taxa de fallades que una configuració amb el doble de memòria.Finalment, la tesi es centra en l'estudi del comportament de les memòries DRAM i els seus controladors en els CMPs. Es demostra que, tot i que els controladors tradicionals funcionen eficientment per uniprocessadors, en CMPs els diferents patrons d'accés obliguen a repensar com estan dissenyats aquests sistemes. S'han presentat múltiples sol·lucions per CMPs però totes elles es veuen limitades per un compromís entre el rendiment global i l'equitat en l'assignació de recursos. En aquesta tesi es proposen els Thread Row Buffers (TRBs), una zona d'emmagatenament extra a les memòries DRAM que permetria guardar files de dades específiques per a cada aplicació. Aquest mecanisme permet proporcionar un accés equitatiu a la memòria sense perjudicar el seu rendiment global. En resum, en aquesta tesi es presenten noves organitzacions per la jerarquia de memòria dels CMPs centrades en la escalabilitat i adaptativitat als requeriments de les aplicacions. Els resultats presentats demostren que les tècniques proposades proporcionen un millor rendiment i eficiència energètica que les millors tècniques existents fins a l'actualitat.
Processor performance and memory performance have improved at different rates during the last decades, limiting processor performance and creating the well known "memory gap". Solving this performance difference is an important research field and new solutions must be proposed in order to have better processors in the future. Several solutions exist, such as caches, that reduce the impact of longer memory accesses and conform the system memory hierarchy. However, most of the existing memory hierarchy organizations were designed for single processors or traditional multiprocessors. Nowadays, the increasing number of available transistors has allowed the apparition of chip multiprocessors, which have different constraints and require new ad-hoc memory systems able to efficiently manage memory resources. Therefore, in this thesis we have focused on improving the performance and energy efficiency of the memory hierarchy of chip multiprocessors, ranging from caches to DRAM memories. In the first part of this thesis we have studied traditional cache organizations such as shared or private caches and we have seen that they behave well only for some applications and that an adaptive system would be desirable. State-of-the-art techniques such as Cooperative Caching (CC) take advantage of the benefits of both worlds. This technique, however, requires the usage of a centralized coherence structure and has a high energy consumption. Therefore we propose the Distributed Cooperative Caching (DCC), a mechanism to provide coherence to chip multiprocessors and apply the concept of cooperative caching in a distributed way. Through the usage of distributed directories we obtain a more scalable solution and, in addition, has a more flexible and energy-efficient tag allocation method. We also show that applications make different uses of cache and that an efficient allocation can take advantage of unused resources. We propose Elastic Cooperative Caching (ElasticCC), an adaptive cache organization able to redistribute cache resources dynamically depending on application requirements. One of the most important contributions of this technique is that adaptivity is fully managed by hardware and that all repartitioning mechanisms are based on distributed structures, allowing a better scalability. ElasticCC not only is able to repartition cache sizes to application requirements, but also is able to dynamically adapt to the different execution phases of each thread. Our experimental evaluation also has shown that the cache partitioning provided by ElasticCC is efficient and is almost able to match the off-chip miss rate of a configuration that doubles the cache space. Finally, we focus in the behavior of DRAM memories and memory controllers in chip multiprocessors. Although traditional memory schedulers work well for uniprocessors, we show that new access patterns advocate for a redesign of some parts of DRAM memories. Several organizations exist for multiprocessor DRAM schedulers, however, all of them must trade-off between memory throughput and fairness. We propose Thread Row Buffers, an extended storage area in DRAM memories able to store a data row for each thread. This mechanism enables a fair memory access scheduling without hurting memory throughput. Overall, in this thesis we present new organizations for the memory hierarchy of chip multiprocessors which focus on the scalability and of the proposed structures and adaptivity to application behavior. Results show that the presented techniques provide a better performance and energy-efficiency than existing state-of-the-art solutions.

Transactional memory (TM) is a new optimistic synchronization technique which has the potential of making shared memory parallel programming easier compared to locks without giving up from the performance. This thesis explores four aspects in the research of transactional memory. First, it studies how programming with TM compares to locks. During the course of work, it develops the first real transactional application ¿ AtomicQuake. AtomicQuake is adapted from the parallel version of the Quake game server by replacing all lock-based synchronization with atomic blocks. Findings suggest that programming with TM is indeed easier than locks. However the performance of current software TM systems falls behind the efficiently implemented lock-based versions of the same program. Also, the same findings report that the proposed language level extensions are not sufficient for developing robust production level software and that the existing development tools such as compilers, debuggers, and profilers lack support for developing transactional application. Second, this thesis introduces new set of debugging principles and abstractions. These new debugging principles and abstractions enable debugging synchronization errors which manifest at coarse atomic block level, wrong code inside atomic blocks, and also performance errors related to the implementation of the atomic block. The new debugging principles distinguish between debugging at the language level constructs such as atomic blocks and debugging the atomic blocks based on how they are implemented whether TM or lock inference. These ideas are demonstrated by implementing a debugger extension for WinDbg and the ahead-of-time C# to X86 Bartok-STM compiler. Third, this thesis investigates the type of performance bottlenecks in TM applications and introduces new profiling techniques to find and understand these bottlenecks. The new profiling techniques provide in-depth and comprehensive information about the wasted work caused by aborting transactions. The individual profiling abstractions can be grouped in three groups: (i) techniques to identify multiple conflicts from a single program run, (ii) techniques to describe the data structures involved in conflicts by using a symbolic path through the heap, rather than a machine address, and (iii) visualization techniques to summarize which transactions conflict most. The ideas were demonstrated by building a lightweight profiling framework for Bartok-STM and an offline tool which process and display the profiling data. Forth, this thesis explores and introduces new TM specific optimizations which target the wasted work due to aborting transactions. Using the results obtained with the profiling tool it analyzes and optimizes several applications from the STAMP benchmark suite. The profiling techniques effectively revealed TM-specific bottlenecks such as false conflicts and contentions accesses to data structures. The discovered bottlenecks were subsequently eliminated with using the new optimization techniques. Among the optimization highlights are the transaction checkpoints which reduced the wasted work in Intruder with 40%, decomposing objects to eliminate false conflicts in Bayes, early release in Labyrinth which decreased wasted work from 98% to 1%, using less contentions data structures such as chained hashtable in Intruder and Genome which have higher degree of parallelism.

This thesis explores techniques, models and algorithms for an efficient management of Cloud systems and how to apply them to the healthcare sector in order to improve current treatments. It presents two Cloud-based eHealth applications to telemonitor and control smoke-quitting and hypertensive patients. Different Cloud-based models were obtained and used to develop a Cloudbased infrastructure where these applications are deployed. The results show that these applications improve current treatments and that can be scaled as computing requirements grow. Multiple Cloud architectures and models were analyzed and then implemented using different techniques and scenarios. The Smoking Patient Control (S-PC) tool was deployed and tested in a real environment, showing a 28.4% increase in long-term abstinence. The Hypertension Patient Control (H-PC) tool, was successfully designed and implemented, and the computing boundaries were measured
Aquesta tesi explora tèniques, models i algorismes per una gestió eficient en sistemes al Núvol i com aplicar-ho en el sector de la salut per tal de millorar els tractaments actuals. Presenta dues aplicacions de salut electrònica basades en el Núvol per telemonitoritzar i controlar pacients fumadors i hipertensos. S'ha obtingut diferents models basats en el Núvol i s'han utilitzat per a desenvolupar una infraestructura on desplegar aquestes aplicacions. Els resultats mostren que aquestes aplicacions milloren els tractaments actuals així com escalen a mesura que els requeriments computacionals augmenten. Múltiples arquitectures i models han estat analitzats i implementats utilitzant diferents tècniques i escenaris. L'aplicació Smoking Patient Control (S-PC) ha estat desplegada i provada en un entorn real, aconseguint un augment del 28,4% en l'absistinència a llarg termini de pacients fumadors. L'aplicació Hypertension Patient Control (H-PC) ha estat dissenyada i implementada amb èxit, i els seus límits computacionals han estat mesurats.
Esta tesis explora ténicas, modelos y algoritmos para una gestión eficiente de sistemas en la Nube y como aplicarlo en el sector de la salud con el fin de mejorar los tratamientos actuales. Presenta dos aplicaciones de salud electrónica basadas en la Nube para telemonitorizar y controlar pacientes fumadores e hipertensos. Se han obtenido diferentes modelos basados en la Nube y se han utilizado para desarrollar una infraestructura donde desplegar estas aplicaciones. Los resultados muestran que estas aplicaciones mejoran los tratamientos actuales así como escalan a medida que los requerimientos computacionales aumentan. Múltiples arquitecturas y modelos han sido analizados e implementados utilizando diferentes técnicas y escenarios. La aplicación Smoking Patient Control (S-PC) se ha desplegado y provado en un entorno real, consiguiendo un aumento del 28,4% en la abstinencia a largo plazo de pacientes fumadores. La aplicación Hypertension Patient Control (H-PC) ha sido diseñada e implementada con éxito, y sus límites computacionales han sido medidos.

En aquesta tesi s'han realitzat una sèrie d'experiments per tal de cercar, identificar, caracteritzar i comparar diversos mètodes d'obtenció de vistes d'objectes reals per aplicacions interactives de realitat augmentada, telepresència o altres que puguin idear-se en el futur.
Durant el desenvolupament dels mètodes trobats, de naturalesa diversa, han sorgit dificultats que han fet aprofundir aquest treball en l'àmbit de la geometria de la síntesi de vistes, la reconstrucció de l'estructura tridimensional dels objectes, l'acceleració de certs algoritmes amb l'ajut del maquinari existent o la portabilitat de les dades a través de la xarxa.
Concretament, s'han identificat tres mètodes que poden satisfer els requeriments plantejats. El primer, accés a vistes d'objectes comprimides en fitxers, es basa en l'organització de les dades presentada, la capacitat de compressió dels algoritmes i el suport del maquinari a la tasca de descompressió. El segon mètode, reconstrucció tridimensional i projecció emprant el coprocessador gràfic, aprofita les altes prestacions d'aquests últims, impulsats per les necessitats del mercat. El tercer, selecció d'un conjunt representatiu de vistes i interpolació entre elles, aprofita les propietats de la rectificació de tres vistes i l'exactitud de la interpolació de vistes si es disposa d'un mapa de disparitat prou dens. Aquesta necessitat ha connectat aquest mètode amb el segon, al que cal el model tridimensional reconstruït, ja que hi ha una equivalència entre les dues expressions de la informació.
Per la comparació dels resultats dels mètodes estudiats, s'han seguit tres criteris:
- El primer, òbviament, el de la qualitat de les vistes obtingudes de l'objecte. Ha calgut identificar les principals fonts d'error en els processos i cercar uns avaluadors d'aquest error. A més d'aquests numèrics se n'han cercat de subjectius ja que el destinatari de les vistes serà un ésser humà.
- El temps d'obtenció d'una vista (important per la interactivitat), projectat a les plataformes tecnològiques existents o previsibles.
- La mida de les dades necessàries per cadascun dels mètodes, que limitarà la portabilitat de la visualització dels objectes.
Durant la realització d'aquesta tesi, s'han realitzat algunes contribucions, la majoria d'elles ja publicades, que es poden resumir en:
- Disseny d'una metodologia per la representació d'objectes a partir de conjunts de vistes i mètodes de síntesi. En aquesta metodologia s'ha presentat un protocol per l'adquisició i ordenació de les dades, idees per la selecció del conjunt mínim de vistes, un criteri per gravar la mínima informació necessària, ajuts a l'obtenció de la informació tridimensional de l'escena necessària, i un algoritme ràpid i general de síntesi de vistes.

- Supressió de les restriccions geomètriques del mètode de síntesi per rectificació de tres vistes, permetent generalitzar la ubicació de la càmera virtual i optimitzar la distància del pla de reprojecció per maximitzar l'àrea de la vista interpolada.
- Especificació de l'algoritme de síntesi de vistes pel mètode de rectificació de tres vistes, de forma que es pugui implementar amb processadors tipus DSP o conjunts d'instruccions específiques dels processadors CISC, per assolir les necessitats de les aplicacions interactives.
- Presentació d'un mètode de refinament de models tridimensionals obtinguts per space carving mitjançant estereovisió. El mètode combina dues tècniques conegudes de visió per ordinador obtenint un millor resultat en la reconstrucció tridimensional.
- Acceleració del mètode de reconstrucció tridimensional per projecció de vòxels amb la utilització de mapes de distància, estructures en arbre i el coprocessador gràfic present en els computadors personals.
Els resultats obtinguts en la tesi s'han adaptat per aplicar-se a un projecte de simulació de situacions de conducció en carreteres amb realitat augmentada, desenvolupat per la UPC i la Universitat de Toronto i un segon de representació remota de vistes d'objectes arqueològics, desenvolupat per la UPC, la UB i un conjunt d'universitats estrangeres.
This work shows a set of experiments to identify, characterize and compare several methods for obtaining real object views in interactive applications such as augmented reality, telepresence or other future developments.
While developing those methods, the problems found have induced a deeper study of view synthesis geometry, object three-dimensional structure, hardware process acceleration and data portability through the internet.
Three methods have been found that meet the ends of this work. First, file-stored object-view access rests in data organization, compression- algorithm capabilities and hardware support to decompression. The second method, 3D object reconstruction and graphic coprocessor based projection, takes advantage of market driven GPU evolution. Finally, the representative view-set selection and interpolation method, uses the three-view-rectification properties and the precision of view interpolation when a dense-enough disparity map is available. This last requirement binds the second and third methods in the need of a good 3D object reconstruction, 3D models and disparity maps being two expressions for the same data.
To compare the method results three criteria have been used:
- Object view image quality. It has been necessary to identify the main source of errors on the processes and to find some evaluators for those errors. As the results of the process are images to be shown to humans, with those numerical evaluators a subjective evaluator has been used too.
- Process time, important for the interactivity aim, calculated with current technology but projected to next foreseeable platforms.
- Amount of data that must be recorded in each method, which will be a key point for portability.
While developing this work, some contributions have been achieved and they can be summarized as:
- Design of a methodology to represent any object view from a reduced set of views and synthesis methods. The methodology includes a protocol to acquire and organize data, ideas for a minimum view set selection, a criterion to record the minimum amount of data, improvements in obtaining the three-dimensional structure of the scene and a fast and general synthesis algorithm.
- Suppression of some geometric restrictions in the three-view-rectification method, allowing a more general positioning for the virtual camera and a maximization of the virtual image area through the distance to the reprojection plane.
- A complete specification for the modified three-view rectification and view interpolation method allowing its implementation with DSP or MMX instructions to achieve the requirements of interactive applications.
- Presentation of a method to refine three-dimensional models obtained by space carving through stereovision. This method combines two well-known computer vision techniques to achieve a better result in 3D reconstruction.
- Acceleration of the space carving 3D reconstruction method with the use of an octree voxel organization, projection to special distance maps and taking advantage of the GPU performance to speed-up the projection.
Some of the results of this work will be used in the construction of an augmented reality driving simulator (UPC- University of Toronto) and the implementation of a remote viewer of archaeological objects (UPC - UB - other universities).

When we look at the amount of resources to convert formats to other formats, that is to say, to make information systems useful, it is the time when we realise that our communication model is inefficient. The transformation of information, as well as the transformation of energy, remains inefficient for the efficiency of the converters. In this work, we propose a new way to ``convert'' information, we propose a mapping algorithm of semantic information based on the context of the information in order to redefine the framework where this paradigm merges with multiple techniques. Our main goal is to offer a new view where we can make further progress and, ultimately, streamline and minimize the communication chain in integration process

This thesis focuses on the definition of a task for the determination, tracking and execution of a grasp on an unknown object. In particular, it is considered the case in which the object is ideally planar and the grasp has to be executed with a two-fingered, parallel-jaw gripper using vision as the source of sensor data. For the specification of this task, an architecture is defined that is based on three basic components -virtual sensors, filters, and actuators-, which can be connected to define a control loop. Each step in this task is analyzed separately, considering several options in some cases.
Some of the main contributions of this thesis include: (1) the use of a modular approach to the specification of a control task that provides a basic framework for supporting the concept of behavior; (2) the analysis of several strategies for obtaining a compact representation of the contour of an object; (3) the development of a method for the evaluation and search of a grasp on a planar object for a two-fingered gripper; (4) the specification of different representations of a grasp and the analysis of their use for tracking the grasp between different views of an object; (5) the specification of algorithms for the tracking of a grasp along the views of an object obtained from a sequence of single images and a sequence of stereo images; (6) the definition of parametrized models of the target position of the grasp points and of the feasibility of this target grasp, and of an off-line procedure for the computation of some of the reference values required by this model; and (7) the definition and analysis of a visual servoing control scheme to guide the gripper of a robot arm towards an unknown object using the grasp points computed for that object as control features.

The thesis has been developed at the Intelligent Robotics Laboratory of the University Jaume I (Spain). The objectives are focused on the laboratory's interest fields, which are Telerobotics, Human-Robot Interaction, Manipulation, Visual Servoing, and Service Robotics in general.
Basically, the work has consisted of designing and implementing a whole vision based robotic system to control an educational robot via web, by using voice commands like "Grasp the object one" or "Grasp the cube". Our original objectives were upgraded to include the possibility of programming the robot using high level voice commands as well as very quick and significant mouse interactions ("adjustable interaction levels"). Besides this, the User interface has been designed to allow the operator to "predict" the robot movements before sending the programmed commands to the real robot ("Predictive system"). This kind of interface has the particularity of saving network bandwidth and even being used as a whole task specification off-line programming interface. By using a predictive virtual environment and giving more intelligence to the robot supposes a higher level of interaction, which avoids the "cognitive fatigue" associated with many teleoperated systems.
The most important novel contributions included in this work are the following:
1. Automatic Object Recognition: The system is able to recognize the objects in the robot scenario by using a camera as input (automatic object recognition). This feature allows the user to interact with the robot using high level commands like "Grasp allen".
2. Incremental Learning: Due to the fact that the object recognition procedure requires some kind of training before operating efficiently, the UJI Online Robot introduces the In-cremental Learning capability, that means the robot is always learning from the user in-teraction. It means the object recognition module performs better as time goes by.
3. Autonomous Grasping: Once an object has been recognized in a scene, the following question is, how can we grasp it? The autonomous grasping module calculates the set of possible grasping points that can be used in order to manipulate an object according to the stability requirements.
4. Non-Immersive Virtual Reality: In order to avoid the Internet latency and time-delay effects, the system offers a user interface based on non-immersive virtual reality. Hence, taken the camera data as input, a 3D virtual reality scenario is constructed, which allows specifying tasks that can be confirmed to the real robot in one step.
5. Augmented Reality: The 3D virtual scenario is complemented with computer generated information that helps enormously to improve the human performance (e.g. projections of the gripper over the scene is shown, superposition of data in order to avoid robot occlusions, etc.). In some situations the user has more information by controlling the robot from the user interface (web based) than seeing the robot scenario directly.
6. Task specification: The system permits specifying complete "Pick & Place" actions, which can be saved into a text file. This robot programming can be accomplished using both, the off-line and the on-line mode.
7. Speech recognition/synthesis: To our knowledge this is the first online robot that allows the user to give high-level commands by using simply a microphone. Moreover, the speech synthesizer is integrated into the predictive display, in such a way that the robot re-sponds to the user and asks him/her for confirmation before sending the command to the real scenario.
As explained at Chapter I, the novel contributions have been partially published in several sci-entific forums (journals, books, etc.). The most remarkable are for example the acceptance of two papers at the IEEE International Conference on Robotics and Automation 2002, and the publication of an extended article at the Special Issue on web telerobotics of the International Journal on Robotics and Automation (November 2002).
We have proved the worth of the system by means of an application in the Education and Training domain. Almost one hundred undergraduate students have been using the web-based interface in order to program "Pick and Place" operations. The results are really encouraging (refer to Chapter VII) for more details. Although we are referring to the project as "The UJI Online Robot", in the Educa-tion and Training domain "The UJI Telerobotic Training System" term has been used instead.
Further work is planned to focus on applying Remote Visual Servoing techniques in order to improve the actual system performance. This would avoid having to spend long nights calibrating the robot and the cameras, as well extending the system capabilities to work on less structured environments.

The main objective of this thesis focuses on the design of an adaptive algorithm for admission control and content-aware load balancing for Web traffic. In order to set the context of this work, several reviews are included to introduce the reader in the background concepts of Web load balancing, admission control and the Internet traffic characteristics that may affect the good performance of a Web site.
The admission control and load balancing algorithm described in this thesis manages the distribution of traffic to a Web cluster based on QoS requirements.
The goal of the proposed scheduling algorithm is to avoid situations in which the system provides a lower performance than desired due to servers' congestion. This is achieved through the implementation of forecasting calculations.
Obviously, the increase of the computational cost of the algorithm results in some overhead. This is the reason for designing an adaptive time slot scheduling that sets the execution times of the algorithm depending on the burstiness that is arriving to the system.
Therefore, the predictive scheduling algorithm proposed includes an adaptive overhead control.
Once defined the scheduling of the algorithm, we design the admission control module based on throughput predictions. The results obtained by several throughput predictors are compared and one of them is selected to be included in our algorithm. The utilisation level that the Web servers will have in the near future is also forecasted and reserved for each service depending on the Service Level Agreement (SLA).
Our load balancing strategy is based on a classical policy. Hence, a comparison of several classical load balancing policies is also included in order to know which of them better fits our algorithm. A simulation model has been designed to obtain the results presented in this thesis.

TASEC-Lab es un proyecto desarrollado por estudiantes, con la ayuda de profesores, de los grupos IDR y STRAST de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), que será lanzado a bordo de un globo estratosférico. Su objetivo es caracterizar la transferencia de calor por convección en misiones de este tipo y realizar un estudio del entorno térmico durante las fases de ascenso y flote de la misión. En este artículo se describen los dispositivos y el computador embarcado basados en componentes comerciales (COTS) que han sido empleados en el experimento TASEC-Lab, así como también la arquitectura, metodología y herramientas elegidas para el desarrollo y validación del software de a bordo.