Dissertations / Theses on the topic 'Les TIC i la seva gestió'

Els professionals de la salut que treballen com a metges especialistes en medicina interna dins de les organitzacions sanitàries, afronta situacions de prendre la millor decisió per als seus usuaris, aquest fet fa que ha d’afrontar de manera continuada un aprenentatge continu i adquirir unes habilitats i destreses que tan sols pròpies d’aquell professional que realitza la pràctica clínica. Aquest tipus de professió requereix una gran capacitat cognitiva i de resolució de problemes, adquirint així al llarg de la seva vida professional una capacitat de pensar de manera ràpida i d’adquirir unes bones habilitats per a realitzar les seves activitats clíniques. Aquestes habilitats assolides així com els coneixements adquirits són avaluats de manera continuada al llarg de la seva carrera professional. Aquests professionals de la salut utilitzen les sessions clíniques de servei i generals com a recurs per a intercanviar informació actualitzada que es basen en l’evidència científica i en la seva expertesa professional. Hi ha un coneixement tàcit que es genera de manera informal i continuada dins dels hospitals que es perd de manera sistemàtica, i no és aprofitat pels professionals ni per les organitzacions gestores de la salut, deixant escapar així una quantitat de coneixement que podria ser aprofitat per prendre millors decisions clíniques i obtenir millors resultats assistencials i organitzatius. Per tant, hi ha un coneixement tàcit que es perd i seria molt útil identificar-ho amb un ordre i transferència mitjançant l'automatització del procés de conversió per a la seva comprensió i, d'aquesta manera, poder transformar aquest coneixement en valor afegit per a la institució. Aquest procés s'ha de realitzar de manera ràpida, efectiva i sistemàtica, per posar-lo al més aviat possible a disposició del personal mèdic de manera fàcil i accessible, per això és necessari generar un recurs tecnològic que sigui capaç d'identificar i gestionar l'aflorament d'aquest coneixement, analitzar la socialització entre els professionals, la seva codificació, utilitat i transferència, ja que el valor del coneixement resideix precisament en el seu ús i aplicació. Aquesta tecnologia ha de garantir rapidesa i fiabilitat de la informació i coneixement en el mateix lloc de treball. L’objectiu és la necessitat de crear un model teòric adaptat a un aprenentatge entre iguals que identifiqui el coneixement tàcit que es genera en les sessions clíniques, i que faciliti la transformació en coneixement explícit perquè aquest pugui ser transferit fàcilment a l'organització i, d'aquesta manera, ser utilitzat per seus professionals amb els seus indiscutibles beneficis obtinguts d'impacte directe en les organitzacions sanitàries i en els pacients. Per complir amb l'objectiu plantejat s'han dissenyat una revisió sistemàtica de la bibliografia basada en diferents recerques derivades de l'aplicació de paraules clau o descriptors segons MeSH (Medical Subject Headings), contrastades en idioma espanyol mitjançant DECS (Descriptors Ciències de la Salut espanyol), i realitzant les combinacions amb els booleans necessàries per obtenir les millors equacions de recerca adaptades. En complement a la revisió bibliogràfica es va obtenir també informació d'usuaris i experts sobre el camp estudiat. El disseny del model conceptual s'implementa gràcies a la seva projecció metodològica en els conceptes de l'evidència científica, i es basa en dos eixos comparatius: 1) els conceptes bàsics que hem de tenir en compte a l'hora de realitzar un model conceptual, i 2) les característiques que ha de tenir una aplicació tecnològica per a la seva programació. En paral·lel als "eixos bàsics" s'ha classificat tres camps que fan referència a tres estrats diferents: 1) evidència científica, 2) feedback de l'usuari, i 3) desenvolupament tecnològic (en aquest estrat es descriuran els conceptes teòrics clau per efectuar la programació del programari). Del resultat de la recerca bibliogràfica es van escollir aquells que aportaven una part conceptual important com a base per al disseny proposat. Finalment es van escollir set models que aporten informació rellevant per separat i complementària entre ells, sobre com desenvolupar conceptualment el model que gestioni les sessions clíniques. Els resultats assolits en l’estadi teòric han servit per fer evolucionar el model, gràcies a les aportacions dels resultats dels professionals i experts, així com el testeig del plantejament del model teòric en la fase d’implementació de l’aplicació. Actualment el model teòric i tecnològic (EFD- Lsessions), està implantada en diferents hospitals, i està en fase d’expansió i s’ha convertit en un model de negoci. L’aplicació d’aquest model, ens ha servit per identificar i explicitar el coneixement tàcit bàsic i el coneixement tàcit complex. La conjunció de tots dos coneixements, ens proporciona un coneixement diferencial que és el que ens ajudarà a prendre millors decisions, i és el que facilitarà a les organitzacions el reconeixement professional, perquè aquest pugui augmentar la seva identitat professional. En aquest estudi no s’ha pogut demostrar de manera continuada l’aplicabilitat del coneixement un cop identificat el coneixement tàcit adquirit per prendre decisions. Els resultats obtinguts s’han limitat a mesurar i avaluar el grau d’utilitat i aplicabilitat del model proposat. Un cop finalitzat el treball sobre l’entorn de la gestió del coneixement a les organitzacions sanitàries, i comprovat el seu caràcter transversal del seu abast, s’obren diferents línies futures de recerca, agrupades segons la següent classificació: a) Respecte a la gestió del coneixement del professional durant la visita del pacient. b) La informació i coneixement que s’intercanvien els professionals en les comissions clíniques, són molt importants per a prendre bones decisions. c) La informació i coneixement que es comparteix durant l’assistència a jornades i congressos. d) L’intercanvi d’informació entre torns de treball. e) Intercanvi d’informació de manera informal. f) És necessari poder demostrar que el coneixement tàcit que es genera a les sessions clíniques, serveix per a prendre decisions. g) Aquest software, també pot ser utilitzat per altres grups importants que generen coneixement actualitzat i innovació en el sector.

El present treball de recerca tracta de determinar las diferencies acadèmiques existents entre els estudiants d'enginyeries purament tecnològiques i els d'enginyeria multimèdia, que combina tecnologia amb continguts de l'àrea d'humanística i ciències socials. En particular, es restringeix al cas dels plans d'estudi de La Salle, que estan emmarcats en l'àmbit de las tecnologies de la informació i la comunicació, el seu sistema de tutories, l'evolució dels alumnes durant el curs i el rendiment manifestat en les diferents proves d'avaluació.

Davant del poc rendiment de proves estadístiques de correlació i factorització, la novetat metodològica d'aquesta tesi consisteix en la creació d'una metodologia denominada Sistemes consistents de clústers. Aquesta metodologia realitza estudis d'evolució de clústers mitjançant diverses mesures. Es diferencia d'estudis tipus clústers dinàmics per la seva visió transversal i no longitudinal de les variables que han evolucionat en el temps i, a més, considera uns estats de referència separats en el temps, per la qual cosa es basa en un sistema discret de mesures.

La metodologia dels Sistemes consistents de clústers redueix el problema de l'evolució dels clústers resultants en mesures successives, a un problema de cadenes de Markov i a proves simples de significació (Chi quadrat), per tant es pot exportar a recerques de ciències socials al poder ser explicat en termes de proves estadístiques habituals en les recerques d'aquest tipus.

El resultat de la tesi ens mostra com la dinàmica evolutiva dels estudiants d'enginyeries anomenades "tecnològiques pures" és totalment diferent dels estudiants de multimèdia. S'obtenen sistemes de clústers completament diferents encara que comparteixen certa evolució comú a causa de la intervenció correctora i assistencial del Centre en el seu sistema de tutories. De la recerca resulten també directrius per a l'assistència a l'estudiant en aquestes titulacions i es constaten algunes sospites pel que fa al procediment d'aprenentatge que fins ara eren només conjectures.
La presente investigación trata de determinar las diferencias académicas existentes entre los estudiantes de ingenierías puramente tecnológicas y los de ingeniería multimedia, que combina tecnología con contenidos del área de humanística y ciencias sociales. En particular, se restringe al caso de los planes de estudio de La Salle, que están enmarcados en el ámbito de las tecnologías de la información y la comunicación, su sistema de tutorías, la evolución de los alumnos durante el curso y el rendimiento manifestado en las diferentes pruebas de evaluación.

Ante el poco rendimiento de pruebas estadísticas de correlación y factorización, la novedad metodológica de esta tesis consiste en la creación de una metodología denominada Sistemas consistentes de clústeres. Dicha metodología realiza estudios de evolución de clústeres a lo largo de diversas mediciones. Se diferencia de estudios tipo clústeres dinámicos por su visión transversal y no longitudinal de las variables que han evolucionado en el tiempo y, además, considera unos estados de referencia separados en el tiempo, por lo que se basa en un sistema discreto de mediciones.

La metodología de los Sistemas consistentes de clústeres reduce el problema de la evolución de los clústeres resultantes en mediciones sucesivas, a un problema de cadenas de Markov y a pruebas simples de significación (Chi cuadrado), por lo que puede exportarse en investigaciones de ciencias sociales al poder ser explicado en términos de pruebas estadísticas habituales en las investigaciones de este tipo.

El resultado de la tesis nos muestra como la dinámica evolutiva de los estudiantes de ingenierías llamadas "tecnológicas puras" es totalmente diferente de los estudiantes de multimedia. Se obtienen sistemas de clústeres completamente diferentes aunque comparten cierta evolución común debida a la intervención correctora y asistencial del centro en su sistema de tutorías. De la investigación resultan también directrices para la asistencia al estudiante en estas titulaciones y se constatan algunas sospechas sobre el procedimiento de aprendizaje que hasta ahora eran sólo conjeturas.
The aim of the present research work is to determine the academic differences between technological-engineering students and multimedia students, who combine technology with humanistic and social contents. It specifically involves La Salle study plans, which are focused on information and communication technologies, their tutorial system and the students evolution and their academic performance along the year.

Looking at the low performance of correlation and factorization statistical tests, this thesis presents an innovation in methodology that consists in what is called Systems of clusters. This methodology performs tests in clusters evolution through different kind of measures. The difference between them and dynamic clusters is caused by the transversal and not by the longitudinal vision of the variables that have evolved through time and, moreover, it considers a reference status separately from time, so it is based on a discreet system of measures.

The high potential of this methodology is the advantage of reducing the problem of clusters evolution that comes from successive measures to a problem of Markov chain and simple test of signification (Chi-square), so there is the open possibility to export it to social research as it is possible to be explained in terms of statistical methods usually used in these research fields.

The thesis results show that the dynamic evolution of engineering students of the strong technological branch is totally different from multimedia students. The Systems of clusters obtained are completely different, even though they share some common evolution due to the corrective and mentoring intervention of the University in their tutorial system. From the research, it is also important to highlight the directives obtained in order to assist the student in the degree and some suspects about the learning process are confirmed.

El treball presentat s'emmarca dins del camp d'actuació propi del Grup de Recerca en Sistemes Intel·ligents: l'aprenentatge artificial. Les grans àrees són la computació evolutiva i el raonament basat en casos, tot dirigint la recerca a problemes de classificació, diagnosi i predicció. En tots aquests camps són objecte d'estudi grans conjunts de dades, pels quals es treballen diferents tècniques que en permeten l'extracció de coneixement i l'aplicació als problemes citats. Els grans avenços en aquestes àrees (sovint en forma de nous algorismes) conviuen amb treballs molt parcials sobre les metodologies adequades per a l'avaluació d'aquestes noves propostes.

En front d'aquesta situació, la tesi que aquí es presenta proposa un nou marc general per a l'avaluació del comportament d'un conjunt d'M algorismes que, per tal de ser analitzats, són assajats sobre N problemes de prova. La tesi sosté que l'anàlisi habitual que es fa d'aquests resultats és clarament insuficient, i que degut a això les conclusions que s'exposen en els treballs publicats són sovint parcials, i en alguns casos fins i tot errònies.

El treball s'inicia amb un estudi introductori sobre les mesures que permeten expressar la bondat d'un algorisme, a través de l'assaig sobre una col·lecció de problemes de prova. En aquest punt, es demostra la necessitat d'un estudi previ de les propietats inherents d'aquests problemes (a partir, per exemple, de les mètriques de complexitat) si es vol assegurar la fiabilitat de les conclusions que s'obtindran.

A continuació, es defineix el marc d'aplicació de tot un conjunt de tècniques d'inferència estadística per les quals, essent aquestes prou ben conegudes, s'analitzen els factors a tenir en compte en la determinació del seu domini d'ús. La tesi proposa un protocol general per a l'estudi, des d'un punt de vista estadístic, del comportament d'un conjunt d'algorismes, incloent uns nous models gràfics que en faciliten l'anàlisi, i l'estudi detallat de les propietats inherents als problemes de prova utilitzats.

Aquest protocol determina el domini d'ús de les metodologies per a la comparació dels resultats obtinguts en cada problema. La tesi demostra, a més, com aquest domini està directament relacionat amb la capacitat d'aquesta metodologia per a determinar diferències significatives, i també amb la seva replicabilitat.

Finalment, es proposen un conjunt de casos sobre resultats ja publicats amb anterioritat, fruit de nous algorismes desenvolupats pel nostre Grup de Recerca, molt en especial en l'aplicació del raonament basat en casos. En tots ells es mostra la correcta aplicació de les metodologies desenvolupades en els capítols anteriors, i es destaquen els errors comesos habitualment, que duen a conclusions no fiables.
El trabajo presentado se enmarca dentro del campo de actuación propio del Grupo de Investigación en Sistemas Inteligentes: el aprendizaje artificial. Las grandes áreas son la computación evolutiva y el razonamiento basado en casos, dirigiendo la investigación a problemas de clasificación, diagnóstico y predicción. En todos estos campos son objeto de estudio grandes conjuntos de datos, para los cuales se trabajan diferentes técnicas que permiten la extracción de conocimiento y la aplicación a los citados problemas. Los grandes avances en estas áreas (muchas veces en forma de nuevos algoritmos) conviven con trabajos muy parciales sobre las metodologías adecuadas para la evaluación de estas nuevas propuestas.

Frente a esta situación, la tesis que aquí se presenta propone un nuevo marco general para la evaluación del comportamiento de un conjunto de M algoritmos que, para poder ser analizados, son ensayados sobre N problemas de prueba. La tesis sostiene que el análisis habitual que se hace de estos resultados es claramente insuficiente, i que debido a esto las conclusiones que se exponen en los trabajos publicados son muchas veces parciales, y en algunos casos hasta erróneas.

El trabajo se inicia con un estudio introductoria sobre las medidas que permiten expresar la bondad de un algoritmo, a través del ensayo sobre una colección de problemas de prueba. En este punto, se demuestra la necesidad de un estudio previo de las propiedades inherentes de estos problemas (a partir, por ejemplo, de las métricas de complejidad) si se quiere asegurar la fiabilidad de las conclusiones que se obtendrán.

A continuación, se define el marco de aplicación de todo un conjunto de técnicas de inferencia estadística para las cuales, siendo éstas bien conocidas, se analizan los factores a tener en cuenta en la determinación de su dominio de uso. La tesis propone un protocolo general para el estudio, desde un punto de vista estadístico, del comportamiento de un conjunto de algoritmos, incluyendo unos nuevos modelos gráficos que facilitan su análisis, y el estudio detallado de las propiedades inherentes a los problemas de prueba utilizados.

Este protocolo determina el dominio de uso de las metodologías para la comparación de resultados obtenidos en cada problema. La tesis demuestra, además, como este dominio está directamente relacionado con la capacidad de esta metodología para determinar diferencias significativas, y también con su replicabilidad.

Finalmente, se proponen un conjunto de casos sobre resultados ya publicados con anterioridad, fruto de nuevos algoritmos desarrollados por nuestro Grupo de Investigación, muy en especial en la aplicación del razonamiento basado en casos. En todos ellos se muestra la correcta aplicación de las metodologías desarrolladas en los capítulos anteriores, y se destacan los errores cometidos habitualmente, que llevan a conclusiones no fiables.
The present work is all part of the work field of the Research Group in Intelligent Systems: the machine learning. The main areas are the evolutive computation and the case based reasoning, the investigation being focused on the classification, diagnosis and prediction issues. In all of these fields, great groups of data are studied, for which different techniques are applied, enabling the knowledge extraction and the application of the aforementioned problems. The big breakthroughs in these areas (many times in ways of algorithms) coexist with very partial works on suitable methodologies for the evaluation of these new proposals.

Before this situation, the thesis herein presented proposes a new general approach for the assessment of a set of M algorithms behaviour which, in order to be analysed, are tested over N datasets. The thesis maintains that the analysis made for these results is clearly insufficient and consequently the conclusions put forward in the works published are very often partial and in some cases even erroneous.

This work begins with an introductory study on the measures allowing to express the performance of an algorithm, through the test over a collection of datasets. At this point it is evidenced that a prior study of the inherent properties of these problems (for instance, based on complexity metrics) is needed, in order to assure the reliability of the conclusions that will be drawn.

Next, the scope of application of a whole set of well known techniques of statistical inference is defined, for which the factors to be taken into account in the determination of their application analysed. The thesis proposes a general protocol for the study, from a statistical point of view, of the behaviour of a set of algorithms, including new graphic patterns which facilitate its analysis, as well as the detailed study of the inherent properties of the test problems used.

This protocol determines the application domains of the methodologies for the comparison of the results obtained in each problem. The thesis demonstrates furthermore how this domain is directly related to the capability of this methodology to determine significant differences, as well as to its replicability.

Finally, a set of cases on results already published are proposed, resulting from new algorithms developed by our Research Group, very specially in the application of the case-based reasoning. In all these cases the application of the methodologies developed in the previous chapters is proved to be correct, and the errors incurred in repeatedly, leading to unreliable conclusions, are highlighted.

Aquesta tesi aborda el reconeixement automàtic d'emocions espontànies basat en l'anàlisi del senyal de veu. Es realitza dins del Grup de recerca de Tecnologies Mèdia d’Enginyeria i Arquitectura La Salle, tenint el seu origen en un moment en el qual existeixen obertes diverses línies de recerca relacionades amb la síntesi afectiva però cap d’elles relacionada amb la seva anàlisi. La motivació és millorar la interacció persona-màquina aportant un mòdul d'anàlisi en l'entrada dels sistemes que permeti, posteriorment, generar una resposta adequada a través dels mòduls de síntesis en la sortida dels mateixos. El focus d'atenció se situa en l'expressivitat afectiva, intentant dotar d'habilitats d'intel•ligència emocional a sistemes d'intel•ligència artificial amb l'objectiu d'aconseguir que la interacció persona-màquina s'assembli, en la major mesura possible, a la comunicació humana. En primer lloc es realitza una anàlisi preliminar basada en locucions gravades en condicions ideals. L'expressivitat vocal en aquest cas és actuada i els enregistraments responen a un guió previ que determina a priori l'etiqueta que descriu el contingut afectiu de les mateixes. Si bé aquest no és el paradigma de la interacció en un entorn realista, aquest primer pas serveix per provar les primeres aproximacions a la parametrització dels corpus, els mètodes de selecció de paràmetres i la seva utilitat en l'optimització dels procediments, així com la viabilitat de considerar el sistema de reconeixement afectiu com un exercici de classificació categòrica. Així mateix, permet comparar els resultats obtinguts en aquest escenari amb els que s'obtenen posteriorment en l'escenari realista. Si bé pot considerar-se que la utilitat d'un marc de treball com l'aquí proposat manca d'interès més enllà de l’exercici de comprovació citat, en aquesta tesi es proposa un sistema basat en aquest plantejament la finalitat del qual és la validació automàtica d'un corpus de veu expressiva destinat a síntesi, ja que en síntesi sí és necessari que el corpus estigui gravat en condicions òptimes posat perquè serà emprat per a la generació de noves locucions. En segon lloc la tesi aprofundeix en l'anàlisi del corpus FAU Aibo, un corpus multilocutor de veu expressiva espontània gravat en alemany a partir d'interaccions naturals d'un grup de nens i nenes amb un robot dotat d'un micròfon. En aquest cas el plantejament és completament diferent a l'anterior partint de la definició del propi corpus, en el qual les locucions no responen a un guió previ i les etiquetes afectives s'assignen posteriorment a partir de l'avaluació subjectiva de les mateixes. Així mateix, el grau d'expressivitat emocional d'aquestes locucions és inferior al de les gravades per un actor o una actriu perquè que són espontànies i les emocions, atès que es generen de forma natural, no responen necessàriament a una definició prototípica. Tot això sense considerar que les condicions d'enregistrament no són les mateixes que les que s'obtindrien en un estudi d'enregistrament professional. En aquest escenari els resultats són molt diferents als obtinguts en l'escenari anterior raó per la qual es fa necessari un estudi més detallat. En aquest sentit es plantegen dues parametritzacions, una a nivell acústic i una altra a nivell lingüístic, ja que la segona podria no veure's tan afectada pels elements que poden degradar la primera, tals com a soroll o altres artefactes. Es proposen diferents sistemes de classificació de complexitat variable malgrat que, sovint, els sistemes més senzills produeixen resultats adequats. També es proposen diferents agrupacions de paràmetres intentant aconseguir un conjunt de dades el més petit possible que sigui capaç de dur a terme un reconeixement afectiu automàtic de forma eficaç. Els resultats obtinguts en l'anàlisi de les expressions espontànies posen de manifest la complexitat del problema tractat i es corresponen amb valors inferiors als obtinguts a partir de corpus gravats en condicions ideals. No obstant això, els esquemes proposats aconsegueixen obtenir resultats que superen els publicats a data d’avui en estudis realitzats en condicions anàlogues i obren, per tant, la porta a recerques futures en aquest àmbit.
Esta tesis aborda el reconocimiento automático de emociones espontáneas basado en el análisis de la señal de voz. Se realiza dentro del Grup de recerca de Tecnologies Mèdia de Enginyeria i Arquitectura La Salle, teniendo su origen en un momento en el que existen abiertas varias líneas de investigación relacionadas con la síntesis afectiva pero ninguna relacionada con su análisis. La motivación es mejorar la interacción persona-máquina aportando un módulo de análisis en la entrada de los sistemas que permita, posteriormente, generar una respuesta adecuada a través de los módulos de síntesis en la salida de los mismos. El centro de atención se sitúa en la expresividad afectiva, intentando dotar de habilidades de inteligencia emocional a sistemas de inteligencia artificial con el objetivo de lograr que la interacción persona-máquina se asemeje, en la mayor medida posible, a la comunicación humana. En primer lugar se realiza un análisis preliminar basado en locuciones grabadas en condiciones ideales. La expresividad vocal en este caso es actuada y las grabaciones responden a un guion previo que determina a priori la etiqueta que describe el contenido afectivo de las mismas. Si bien este no es el paradigma de la interacción en un entorno realista, este primer paso sirve para probar las primeras aproximaciones a la parametrización de los corpus, los métodos de selección de parámetros y su utilidad en la optimización de los procedimientos, así como la viabilidad de considerar el sistema de reconocimiento afectivo como un ejercicio de clasificación categórica. Asimismo, permite comparar los resultados obtenidos en este escenario con los que se obtienen posteriormente en el escenario realista. Si bien pudiera considerarse que la utilidad de un marco de trabajo como el aquí propuesto carece de interés más allá del mero ejercicio de comprobación citado, en esta tesis se propone un sistema basado en este planteamiento cuya finalidad es la validación automática de un corpus de voz expresiva destinado a síntesis, ya que en síntesis sí es necesario que el corpus esté grabado en condiciones óptimas puesto que será empleado para la generación de nuevas locuciones. En segundo lugar la tesis profundiza en el análisis del corpus FAU Aibo, un corpus multilocutor de voz expresiva espontánea grabado en alemán a partir de interacciones naturales de un grupo de niños y niñas con un robot dotado de un micrófono. En este caso el planteamiento es completamente distinto al anterior partiendo de la definición del propio corpus, en el que las locuciones no responden a un guion previo y las etiquetas afectivas se asignan posteriormente a partir de la evaluación subjetiva de las mismas. Asimismo, el grado de expresividad emocional de estas locuciones es inferior al de las grabadas por un actor o una actriz en tanto que son espontáneas y las emociones, dado que se generan de forma natural, no responden necesariamente a una definición prototípica. Todo ello sin considerar que las condiciones de grabación no son las mismas que las que se obtendrían en un estudio de grabación profesional. En este escenario los resultados son muy diferentes a los obtenidos en el escenario anterior por lo que se requiere un estudio más detallado. En este sentido se plantean dos parametrizaciones, una a nivel acústico y otra a nivel lingüístico, ya que la segunda podría no verse tan afectada por los elementos que pueden degradar la primera, tales como ruido u otros artefactos. Se proponen distintos sistemas de clasificación de complejidad variable a pesar de que, a menudo, los sistemas más sencillos producen resultados buenos. También se proponen distintas agrupaciones de parámetros intentando conseguir un conjunto de datos lo más pequeño posible que sea capaz de llevar a cabo un reconocimiento afectivo automático de forma eficaz. Los resultados obtenidos en el análisis de las expresiones espontáneas ponen de manifiesto la complejidad del problema tratado y se corresponden con valores inferiores a los obtenidos a partir de corpus grabados en condiciones ideales. Sin embargo, los esquemas propuestos logran obtener resultados que superan los publicados hasta la fecha en estudios realizados en condiciones análogas y abren, por lo tanto, la puerta a investigaciones futuras en este ámbito.
The topic of this thesis is about automatic spontaneous emotion recognition from the analysis of the speech signal. It is carried out in the Grup de recerca de Tecnologies Mèdia of Enginyeria i Arquitectura La Salle, and it was started when several research lines related to the synthesis of emotions were in progress but no one related to its analysis. The motivation is to improve human-machine interaction by developing an analysis module to be adapted as an input to the devices able to generate an appropriate answer at the output through their synthesis modules. The highlight is the expression of emotion, trying to give emotional intelligence skills to systems of artificial intelligence. The main goal is to make human-machine interaction more similar to human communication. First, we carried out a preliminary analysis of utterances recorded under ideal conditions. Vocal expression was, in this case, acted and the recordings followed a script which determined the descriptive label of their emotional content. Although this was not the paradigm of interaction in a realistic scenario, this previous step was useful to test the first approaches to parameterisation of corpora, feature selection methods and their utility optimizing the proposed procedures, and to determine whether the consideration of the emotion recognition problem as a categorical classification exercise is viable. Moreover, it allowed the comparison of the results in this scenario with the results obtained in the realistic environment. This framework can be useful in other contexts, additionally to this comparison utility. In this thesis we propose a system based on it with the goal of validating automatically an expressive speech corpus for synthesis. In the synthesis field, corpora must be recorded under real conditions to create new speech utterances. Second, we present an analysis of the FAU Aibo corpus, a multispeaker corpus of emotional spontaneous speech recorded in German from the interaction of a group of children with a robot with a microphone. In this case the approach was different because of the definition of the corpus. The recordings of the FAU Aibo corpus did not follow a script and the emotion category labels were assigned after a subjective evaluation process. Moreover, the emotional content of these recordings was lower than in those recorded by actors because of their spontaneity and emotions were not prototypical because they were generated naturally, not following a script. Furthermore, recording conditions were not the same that in a professional recording studio. In this scenario, results were very different to those obtained in the previous one. For this reason a more accurate analysis was required. In this sense we used two parameterisations, adding linguistic parameters to the acoustic information because the first one could be more robust to noise or some other artefacts than the second one. We considered several classifiers of different complexity although, often, simple systems get the better results. Moreover, we defined several sets of features trying to get a reduced set of data able to work efficiently in the automatic emotion recognition task. Results related to the analysis of the spontaneous emotions confirmed the complexity of the problem and revealed lower values than those associated to the corpus recorded under ideal conditions. However, the schemas got better results than those published so far in works carried out under similar conditions. This opens a door to future research in this area.

Un dels aspectes claus en el disseny i gestió de les xarxes sense fils d'accés de banda ampla és l'ús eficient dels recursos radio. Des del punt de vista de l'operador, l'ample de banda és un bé escàs i preuat que s´ha d'explotar i gestionar de la forma més eficient possible tot garantint la qualitat del servei que es vol proporcionar. Per altra banda, des del punt de vista del usuari, la qualitat del servei ofert ha de ser comparable al de les xarxes fixes, requerint així un baix retard i una baixa pèrdua de paquets per cadascun dels fluxos de dades entre la xarxa i l'usuari. Durant els darrers anys s´han desenvolupat nombroses tècniques i algoritmes amb l'objectiu d'incrementar l'eficiència espectral. Entre aquestes tècniques destaca l'ús de múltiples antenes al transmissor i al receptor amb l'objectiu de transmetre diferents fluxos de dades simultaneament sense necessitat d'augmentar l'ample de banda. Per altra banda, la optimizació conjunta de la capa d'accés al medi i la capa física (fent ús de l'estat del canal per tal de gestionar de manera optima els recursos) també permet incrementar sensiblement l'eficiència espectral del sistema.

L'objectiu d'aquesta tesi és l'estudi i desenvolupament de noves tècniques d'adaptació de l'enllaç i gestió dels recursos ràdio aplicades sobre sistemes d'accés ràdio de propera generació (Beyond 3G). Els estudis realitzats parteixen de la premissa que el transmisor coneix (parcialment) l'estat del canal i que la transmissió es realitza fent servir un esquema multiportadora amb múltiples antenes al transmisor i al receptor. En aquesta tesi es presenten dues línies d'investigació, la primera per casos d'una sola antenna a cada banda de l'enllaç, i la segona en cas de múltiples antenes. En el cas d'una sola antena al transmissor i al receptor, un nou esquema d'assignació de recursos ràdio i priorització dels paquets (scheduling) és proposat i analitzat integrant totes dues funcions sobre una mateixa entitat (cross-layer). L'esquema proposat té com a principal característica la seva baixa complexitat i que permet operar amb transmissions multimedia. Alhora, posteriors millores realitzades per l'autor sobre l'esquema proposat han permès també reduir els requeriments de senyalització i combinar de forma óptima usuaris d'alta i baixa mobilitat sobre el mateix accés ràdio, millorant encara més l'eficiència espectral del sistema. En cas d'enllaços amb múltiples antenes es proposa un nou esquema que combina la selecció del conjunt optim d'antenes transmissores amb la selecció de la codificació espai- (frequència-) temps. Finalment es donen una sèrie de recomanacions per tal de combinar totes dues línies d'investigació, així con un estat de l'art de les tècniques proposades per altres autors que combinen en part la gestió dels recursos ràdio i els esquemes de transmissió amb múltiples antenes.
Uno de los aspectos claves en el diseño y gestión de las redes inalámbricas de banda ancha es el uso eficiente de los recursos radio. Desde el punto de vista del operador, el ancho de banda es un bien escaso y valioso que se debe explotar y gestionar de la forma más eficiente posible sin afectar a la calidad del servicio ofrecido. Por otro lado, desde el punto de vista del usuario, la calidad del servicio ha de ser comparable al ofrecido por las redes fijas, requiriendo así un bajo retardo y una baja tasa de perdida de paquetes para cada uno de los flujos de datos entre la red y el usuario. Durante los últimos años el número de técnicas y algoritmos que tratan de incrementar la eficiencia espectral en dichas redes es bastante amplio. Entre estas técnicas destaca el uso de múltiples antenas en el transmisor y en el receptor con el objetivo de poder transmitir simultáneamente diferentes flujos de datos sin necesidad de incrementar el ancho de banda. Por otro lado, la optimización conjunta de la capa de acceso al medio y la capa física (utilizando información de estado del canal para gestionar de manera óptima los recursos) también permite incrementar sensiblemente la eficiencia espectral del sistema.
El objetivo de esta tesis es el estudio y desarrollo de nuevas técnicas de adaptación del enlace y la gestión de los recursos radio, y su posterior aplicación sobre los sistemas de acceso radio de próxima generación (Beyond 3G). Los estudios realizados parten de la premisa de que el transmisor conoce (parcialmente) el estado del canal a la vez que se considera que la transmisión se realiza sobre un sistema de transmisión multiportadora con múltiple antenas en el transmisor y el receptor. La tesis se centra sobre dos líneas de investigación, la primera para casos de una única antena en cada lado del enlace, y la segunda en caso de múltiples antenas en cada lado. Para el caso de una única antena en el transmisor y en el receptor, se ha desarrollado un nuevo esquema de asignación de los recursos radio así como de priorización de los paquetes de datos (scheduling) integrando ambas funciones sobre una misma entidad (cross-layer). El esquema propuesto tiene como principal característica su bajo coste computacional a la vez que se puede aplicar en caso de transmisiones multimedia. Posteriores mejoras realizadas por el autor sobre el esquema propuesto han permitido también reducir los requisitos de señalización así como combinar de forma óptima usuarios de alta y baja movilidad. Por otro lado, en caso de enlaces con múltiples antenas en transmisión y recepción, se presenta un nuevo esquema de adaptación en el cual se combina la selección de la(s) antena(s) transmisora(s) con la selección del esquema de codificación espacio-(frecuencia-) tiempo. Para finalizar, se dan una serie de recomendaciones con el objetivo de combinar ambas líneas de investigación, así como un estado del arte de las técnicas propuestas por otros autores que combinan en parte la gestión de los recursos radio y los esquemas de transmisión con múltiples antenas.
In Broadband Wireless Access systems the efficient use of the resources is crucial from many points of views. From the operator point of view, the bandwidth is a scarce, valuable, and expensive resource which must be exploited in an efficient manner while the Quality of Service (QoS) provided to the users is guaranteed. On the other hand, a tight delay and link quality constraints are imposed on each data flow hence the user experiences the same quality as in fixed networks. During the last few years many techniques have been developed in order to increase the spectral efficiency and the throughput. Among them, the use of multiple antennas at the transmitter and the receiver (exploiting spatial multiplexing) with the joint optimization of the medium access control layer and the physical layer parameters.
In this Ph.D. thesis, different adaptive techniques for B3G multicarrier wireless systems are developed and proposed focusing on the SS-MC-MA and the OFDM(A) (IEEE 802.16a/e/m standards) communication schemes. The research lines emphasize into the adaptation of the transmission having (Partial) knowledge of the Channel State Information for both; single antenna and multiple antenna links. For single antenna links, the implementation of a joint resource allocation and scheduling strategy by including adaptive modulation and coding is investigated. A low complexity resource allocation and scheduling algorithm is proposed with the objective to cope with real- and/or non-real- time requirements and constraints. A special attention is also devoted in reducing the required signalling. However, for multiple antenna links, the performance of a proposed adaptive transmit antenna selection scheme jointly with space-time block coding selection is investigated and compared with conventional structures. In this research line, mainly two optimizations criteria are proposed for spatial link adaptation, one based on the minimum error rate for fixed throughput, and the second focused on the maximisation of the rate for fixed error rate. Finally, some indications are given on how to include the spatial adaptation into the investigated and proposed resource allocation and scheduling process developed for single antenna transmission.

Aquesta tesi estudia la complexitat de les dades i el seu rol en la definició del comportament de les tècniques d'aprenentatge supervisat, i alhora explora la generació artificial de conjunts de dades mitjançant estimadors de complexitat. El treball s'ha construït sobre quatre principis que s'han succeït de manera natural. (1) La crítica de la metodologia actual utilitzada per la comunitat científica per avaluar el rendiment de nous sistemes d'aprenentatge ha desencadenat (2) l'interès per estimadors alternatius basats en l'anàlisi de la complexitat de les dades i el seu estudi. Ara bé, tant l'estat primerenc de les mesures de complexitat com la disponibilitat limitada de problemes del món real per fer el seu test han inspirat (3) la generació sintètica de problemes, la qual ha esdevingut l'eix central de la tesi, i (4) la proposta de fer servir estàndards artificials amb semblança als problemes reals. L'objectiu que es persegueix a llarg termini amb aquesta recerca és proporcionar als usuaris (1) unes directrius per escollir el sistema d'aprenentatge idoni per resoldre el seu problema i (2) una col•lecció de problemes per, o bé avaluar el rendiment dels sistemes d'aprenentatge, o bé provar les seves limitacions.
Esta tesis profundiza en el estudio de la complejidad de los datos y su papel en la definición del comportamiento de las técnicas de aprendizaje supervisado, a la vez que explora la generación artificial de conjuntos de datos mediante estimadores de complejidad. El trabajo se ha construido sobre cuatro pilares que se han sucedido de manera natural. (1) La crítica de la metodología actual utilizada por la comunidad científica para evaluar el rendimiento de nuevos sistemas de aprendizaje ha desatado (2) el interés por estimadores alternativos basados en el análisis de la complejidad de los datos y su estudio. Sin embargo, tanto el estado primerizo de las medidas de complejidad como la limitada disponibilidad de problemas del mundo real para su testeo han inspirado (3) la generación sintética de problemas, considerada el eje central de la tesis, y (4) la propuesta del uso de estándares artificiales con parecido a los problemas reales. El objetivo que se persigue a largo plazo con esta investigación es el de proporcionar a los usuarios (1) unas pautas pare escoger el sistema de aprendizaje más idóneo para resolver su problema y (2) una colección de problemas para evaluar el rendimiento de los sistemas de aprendizaje o probar sus limitaciones.
This thesis takes a close view of data complexity and its role shaping the behaviour of machine learning techniques in supervised learning and explores the generation of synthetic data sets through complexity estimates. The work has been built upon four principles which have naturally followed one another. (1) A critique about the current methodologies used by the machine learning community to evaluate the performance of new learners unleashes (2) the interest for alternative estimates based on the analysis of data complexity and its study. However, both the early stage of the complexity measures and the limited availability of real-world problems for testing inspire (3) the generation of synthetic problems, which becomes the backbone of this thesis, and (4) the proposal of artificial benchmarks resembling real-world problems. The ultimate goal of this research flow is, in the long run, to provide practitioners (1) with some guidelines to choose the most suitable learner given a problem and (2) with a collection of benchmarks to either assess the performance of the learners or test their limitations.

La tesi que es presenta en aquesta memòria s'emmarca dins l'àmbit de la innovació docent. La imminent entrada en vigor de l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES) exigeix l'avaluació de noves competències en els estudiants, per la qual cosa s'han de fer canvis importants en lo que fa referència a la metodologia docent aplicada i a les eines que es fan servir per avaluar. En aquesta tesi es tracten alguns aspectes fonamentals en aquest context: (i) L'estudi de les característiques que ha de complir una metodologia docent que s'adapti a les exigències que imposa l'entrada en vigor de l'EEES, (ii) la posada en pràctica d'una metodologia docent apropiada que suposi un compromís raonable entre les característiques desitjades i els recursos disponibles, i (iii) la proposta de noves eines d'avaluació que s'adaptin a la nova metodologia, als recursos disponibles, i a les necessitats imposades per l'EEES.

El treball desenvolupat (i) proposa l'adopció d'un enfocament pràctic en la docència de l'assignatura d'àlgebra lineal impartida a futurs enginyers de telecomunicacions, combinat amb l'aplicació d'una metodologia centrada en l'estudiant que potencia el treball en grup al llarg del curs, (ii) mostra els resultats d'un experiment realitzat durant el curs 2005-06 que justifica l'ús de metodologies constructivistes davant la postura conductista tradicional, i que aporta evidències que mostren un millor rendiment dels estudiants quan aquestes estratègies són aplicades a l'aula, i (iii) proposa un mètode sistemàtic de disseny d'eines que permetin avaluar competències de naturalesa subjectiva, i aplica el mètode esmentat per a obtenir un sistema que avalua el rendiment del treball en grup portat a terme pels estudiants.

Encara que els experiments realitzats al llarg del treball s'han centrat a l'assignatura d'àlgebra lineal, pertanyent al primer curs del pla d'estudis d'enginyeria de telecomunicacions, impartida a l'Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle de la Universitat Ramon Llull, es pretén que els resultats i conclusions obtingudes siguin la base per a l'exportació de l'experiència realitzada en aquesta tesi a d'altres matèries de l'àmbit de l'enginyeria.
La tesis que se presenta en esta memoria se enmarca en el ámbito de la innovación docente. La inminente entrada en vigor del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) exige la evaluación de nuevas competencias en los estudiantes, lo que comporta cambios importantes en lo que a la metodología docente aplicada y herramientas evaluadoras utilizadas se refiere. En esta tesis se abordan varios aspectos fundamentales en este contexto: (i) El estudio de las características que debe cumplir una metodología docente que se adapte a las exigencias que impone la entrada en vigor del EEES, (ii) la puesta en práctica de una metodología docente apropiada que suponga un compromiso razonable entre las características deseadas y los recursos disponibles, y (iii) la propuesta de nuevas herramientas evaluadoras que se adapten a la nueva metodología, a los recursos disponibles, y a las necesidades impuestas por el EEES.

El trabajo desarrollado (i) propone la adopción de un enfoque práctico en la docencia de la asignatura de álgebra lineal impartida a futuros ingenieros de telecomunicaciones, combinado con la aplicación de una metodología centrada en el estudiante que potencia el trabajo en grupo a lo largo del curso, (ii) muestra los resultados de un experimento realizado durante el curso 2005-06 que justifica el uso de metodologías constructivistas frente a la postura conductista tradicional, y que aporta evidencias que muestran un mejor rendimiento de los estudiantes cuando estas estrategias son aplicadas en el aula, y (iii) propone un método sistemático de diseño de herramientas que permitan evaluar competencias de naturaleza subjetiva, y aplica dicho método para obtener un sistema evaluador del rendimiento del trabajo en grupo llevado a cabo por los estudiantes.

Aunque los experimentos realizados a lo largo del trabajo se han centrado en la asignatura de álgebra lineal, perteneciente al primer curso del plan de estudios de ingeniería de Telecomunicaciones, impartida en l'Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle de la Universidad Ramon Llull, se pretende que los resultados y conclusiones obtenidas sean la base para la exportación de la experiencia realizada en esta tesis a otras materias del ámbito de la ingeniería.
This doctoral thesis is within the framework of educational innovation. The European Higher Education Area (EHEA) is coming into effect soon, and this requires the evaluation of new skills in students, which involves major changes concerning to the applied teaching methodology and to the tools used to assess students. This thesis tackles several key aspects in this context: (i) The study of the characteristics that a teaching methodology must carry out according to the requirements of the EHEA, (ii) the implementation of an appropriate educational methodology that involves a reasonable balanced solution between desired characteristics and available resources, and (iii) the proposal of new tools to assess students, which are adapted to the new methodology, to the available resources and to the requirements imposed by the EHEA.

The work developed (i) proposes to adopt a practical approach to teaching the linear algebra subject to future telecommunications engineers, combined with the application of a methodology that focuses on the student teamwork during the academic year, (ii) shows the result of an experiment conducted during the 2005-06 academic year, which justifies the use of constructivist methodologies versus the traditional behavioral position, and provides an evidence that shows a better student performance when these strategies are applied in the classroom, and (iii) proposes a systematic method to design tools that allow to assess subjective skills, and applies that method to obtain an automatic system in order to assess teamwork performance.

Although the experiments conducted throughout the work have focused on linear algebra subject, which belongs to the first grade curriculum of Telecommunication Engineering, given in the Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle at the Ramon Llull University, it is expected that the result and conclusions obtained will be the basis for the export of the experience carried out in this thesis to other subjects in the same field.

En aquesta tesi es descriu l'electrònica i la gestió de la placa de control de l'SPD. SPD són les sigles corresponents a Scintillator Pad Detector, part del calorímetre d'LHCb de l'accelerador LHC.

L'LHC és un accelerador orientat a estudiar els constituents de la matèria on LHCb n'és un dels detectors. El calorímetre és aquella part del detector destinada a mesurar l'energia de les partícules que el travessen. En el nostre cas l'SPD discrimina entre partícules carregades i no carregades contribuint així en les decisions del calorímetre.

En l'electrònica de l'SPD trobareu diferenciades dues parts: l'electrònica en contacte directe amb el subdetector (Very Front End, VFE) i l'electrònica de gestió de l'SPD (la Control Board, CB). L'objectiu d'aquesta tesi és la descripció d'aquesta darrera així com la integració de l'SPD en el sistema de control del calorímetre.

El VFE realitza un primer processat de les dades del detector determinant un nivell digital el qual indica si s'ha rebut una partícula carregada o no. La CB és l'encarregada en canvi de la monitorització i el control del sistema SPD: és capaç d'enviar dades de configuració als VFE i a la vegada en monitoritza el correcte funcionament.

Veureu que el document es troba organitzat en 5 parts. A la primera part trobareu descrites les característiques principals del calorímetre, les seves funcions i la seva estructura. La part segona, tercera i quarta són dedicades integrament a la CB: a la part 2 tenim descrit el hardware, a la part 3 el sistema de control i a la quarta part hi trobarem comentats els diferents testos i proves realitzades tan sobre el hardware com amb el sistema de control. Finalment a la cinquena part hi trobarem resumits els objectius aconseguits amb el nostre disseny i les aportacions d'aquest en la globalitat de l'experiment.
En esta tesis se describe la electrónica y la gestión de la placa de control del SPD. SPD son las siglas correspondientes a Scintillator Pad Detector, parte del calorímetro de LHCb del acelerador LHC.

LHC es un acelerador orientado al estudio de los constituyentes de la materia donde LHCb es uno de los detectores. El calorímetro es aquella parte del detector destinada a medir la energía de las partículas que lo traviesan. En nuestro caso el SPD discrimina entre partículas cargadas y neutras contribuyendo así a las decisiones del calorímetro.

En la electrónica del SPD encontraréis diferenciadas dos partes: la electrónica en contacto directo con el detector (Very Front End, VFE) y la electrónica de gestión del SPD (la Control Board, CB). El objetivo de esta tesis es precisamente la descripción de esta última parte así como la integración del SPD en el sistema de control del calorímetro.

El VFE realiza un primer procesado de los datos del detector determinando un nivel digital el cual indica si la partícula detectada está cargada o no. La CB es en cambio la encargada de la monitorización y el control del sistema SPD: es capaz de enviar datos de configuración a los VFE y a la vez monitorizar su correcto funcionamiento.

Veréis que el documento se encuentra organizado en 5 partes. En la primera parte encontraréis descritas las características principales del calorímetro, sus funciones y su estructura. La segunda parte, la tercera y la cuarta están plenamente dedicadas a la CB: en la parte 2 tenemos descrito el hardware, en la parte 3 el sistema de control y en la cuarta encontraremos los diferentes tests y pruebas realizadas sobre el hardware y el sistema de control. Finalmente en la quinta parte tenemos resumidos los objetivos conseguidos con nuestro diseño y las aportaciones de este en la globalidad del experimento.
In this thesis you will have described the electronics and management of the SPD. SPD stands for Scintillator Pad Detector which is part of the LHCb calorimeter of the LHC accelerator.

LHC is an accelerator oriented to study the matter constitution and LHCb is one of the detectors designed for this challenge. The LHCb part oriented to measure the particles energy is the calorimeter. The SPD is designed to discriminate between charged and neutral particles contributing in the calorimeter decisions.

In the SPD electronics description we can distinguish between to parts: the electronics in contact with the subdetector (Very Front End, VFE) and the electronics in charge of the SPD management (the Control Board, CB). The goal of this thesis is the description of the last and also the integration of the SPD with the calorimeter control system.

The VFE captures the data from the detector and makes a first digital decision depending on if the particle detected is charged or not. The CB is in charge of the monitoring and control of the SPD system: is able to send configuration data to the VFE and also monitors parameters to assure a proper behaviour.

You will see that the document is divided in 5 parts. In the first, you will find described the calorimeter, its functionalities and its structure. Part 2, part 3 and part 4 are fully dedicated to the CB: in part 2 we will find the CB hardware, in part 3 the control system and finally in part 4 the different tests performed with the hardware and the control system. The document ends with part 5 where the main objectives of this work are summarized and also the contribution of the SPD design in the LHCb project.

Les xarxes neuronals cel·lulars altrament anomenades CNNs, són un tipus de sistema dinàmic que relaciona diferents elements que s'anomenen neurones via unes plantilles de paràmetres. Aquest sistema queda completament determinat coneixent quines són les entrades a la xarxa, les sortides i els paràmetres o pesos. En aquest treball fem un estudi exhaustiu sobre aquest tipus de xarxa en el cas més senzill on només hi intervenen dues neurones. Tot i la simplicitat del sistema, veurem que pot tenir una dinàmica molt rica.

Primer de tot, revisem l'estabilitat d'aquest sistema des de dos punts de vista diferents. Usant la teoria de Lyapunov, trobem el rang de paràmetres en el que hem de treballar per aconseguir la convergència de la xarxa cap a un punt fix. Aquest mètode ens obre les portes per abordar els diferents tipus de problemes que es poden resoldre usant una xarxa neuronal cel·lular de dues neurones. D'altra banda, el comportament dinàmic de la CNN està determinat per la funció lineal a trossos que defineix les sortides del sistema. Això ens permet estudiar els diferents sistemes que apareixen en cada una de les regions on el sistema és lineal, aconseguint un estudi complet de l'estabilitat de la xarxa en funció de les posicions locals dels diferents punts d'equilibri del sistema. D'aquí obtenim bàsicament dos tipus de convergència, cap a un punt fix o bé cap a un cicle límit. Aquests resultats ens permeten organitzar aquest estudi bàsicament en aquests dos tipus de convergència. Entendre el sistema d'equacions diferencials que defineixen la CNN en dimensió 1 usant només dues neurones, ens permet trobar les dificultats intrínseques de les xarxes neuronals cel·lulars així com els possibles usos que els hi podem donar. A més, ens donarà les claus per a poder entendre el cas general.

Un dels primers problemes que abordem és la dependència de les sortides del sistema respecte les condicions inicials. La funció de Lyapunov que usem en l'estudi de l'estabilitat es pot veure com una quàdrica si la pensem com a funció de les sortides. La posició i la geometria d'aquesta forma quadràtica ens permeten trobar condicions sobre els paràmetres que descriuen el sistema dinàmic. Treballant en aquestes regions aconseguim abolir el problema de la dependència. A partir d'aquí ja comencem a estudiar les diferents aplicacions de les CNN treballant en un rang de paràmetres on el sistema convergeix a un punt fix. Una primera aplicació la trobem usant aquest tipus de xarxa per a reproduir distribucions de probabilitat tipus Bernoulli usant altre cop la funció de Lyapunov emprada en l'estudi de l'estabilitat. Una altra aplicació apareix quan ens centrem a treballar dins del quadrat unitat. En aquest cas, el sistema és capaç de reproduir funcions lineals.

L'existència de la funció de Lyapunov permet també de construir unes gràfiques que depenen dels paràmetres de la CNN que ens indiquen la relació que hi ha entre les entrades de la CNN i les sortides. Aquestes gràfiques ens donen un algoritme per a dissenyar plantilles de paràmetres reproduint aquestes relacions. També ens obren la porta a un nou problema: com composar diferents plantilles per aconseguir una determinada relació entrada¬sortida. Tot aquest estudi ens porta a pensar en buscar una relació funcional entre les entrades externes a la xarxa i les sortides. Com que les possibles sortides és un conjunt discret d'elements gràcies a la funció lineal a trossos, la correspondència entrada¬sortida es pot pensar com un problema de classificació on cada una de les classes està definida per les diferent possibles sortides. Pensant¬ho d'aquesta manera, estudiem quins problemes de classificació es poden resoldre usant una CNN de dues neurones i trobem quina relació hi ha entre els paràmetres de la CNN, les entrades i les sortides. Això ens permet trobar un mètode per a dissenyar plantilles per a cada problema concret de classificació. A més, els resultats obtinguts d'aquest estudi ens porten cap al problema de reproduir funcions Booleanes usant CNNs i ens mostren alguns dels límits que tenen les xarxes neuronals cel·lulars tot intentant reproduir el capçal de la màquina universal de Turing descoberta per Marvin Minsky l'any 1962.

A partir d'aquí comencem a estudiar la xarxa neuronal cel·lular quan convergeix cap a un cicle límit. Basat en un exemple particular extret del llibre de L.O Chua, estudiem primer com trobar cicles límit en el cas que els paràmetres de la CNN que connecten les diferents neurones siguin antisimètrics. D'aquesta manera trobem en quin rang de paràmetres hem de treballar per assegurar que l'estat final de la xarxa sigui una corba tancada. A més ens dona la base per poder abordar el problema en el cas general. El comportament periòdic d'aquestes corbes ens incita primer a calcular aquest període per cada cicle i després a pensar en possibles aplicacions com ara usar les CNNs per a generar senyals de rellotge.

Finalment, un cop estudiats els diferents tipus de comportament dinàmics i les seves possibles aplicacions, fem un estudi comparatiu de la xarxa neuronal cel·lular quan la sortida està definida per la funció lineal a trossos i quan està definida per la tangent hiperbòlica ja que moltes vegades en la literatura s'usa l'una en comptes de l'altra aprofitant la seva diferenciabilitat. Aquest estudi ens indica que no sempre es pot usar la tangent hiperbòlica en comptes de la funció lineal a trossos ja que la convergència del sistema és diferent en un segons com es defineixin les sortides de la CNN.
Les redes neuronales celulares o CNNs, son un tipo de sistema dinámico que relaciona diferentes elementos llamados neuronas a partir de unas plantillas de parámetros. Este sistema queda completamente determinado conociendo las entradas de la red, las salidas y los parámetros o pesos. En este trabajo hacemos un estudio exhaustivo de estos tipos de red en el caso más sencillo donde sólo intervienen dos neuronas. Este es un sistema muy sencillo que puede llegar a tener una dinámica muy rica.

Primero, revisamos la estabilidad de este sistema desde dos puntos de vista diferentes. Usando la teoría de Lyapunov, encontramos el rango de parámetros en el que hemos de trabajar para conseguir que la red converja hacia un punto fijo. Este método nos abre las puertas parar poder abordar los diferentes tipos de problemas que se pueden resolver usando una red neuronal celular de dos neuronas. Por otro lado, el comportamiento dinámico de la CNN está determinado por la función lineal a tramos que define las salidas del sistema. Esto nos permite estudiar los diferentes sistemas que aparecen en cada una de las regiones donde el sistema es lineal, consiguiendo un estudio completo de la estabilidad de la red en función de las posiciones locales de los diferentes puntos de equilibrio del sistema. Obtenemos básicamente dos tipos de convergencia, hacia a un punto fijo o hacia un ciclo límite. Estos resultados nos permiten organizar este estudio básicamente en estos dos tipos de convergencia. Entender el sistema de ecuaciones diferenciales que definen la CNN en dimensión 1 usando solamente dos neuronas, nos permite encontrar las dificultades intrínsecas de las redes neuronales celulares así como sus posibles usos. Además, nos va a dar los puntos clave para poder entender el caso general. Uno de los primeros problemas que abordamos es la dependencia de las salidas del sistema respecto de las condiciones iniciales. La función de Lyapunov que usamos en el estudio de la estabilidad es una cuadrica si la pensamos como función de las salidas. La posición y la geometría de esta forma cuadrática nos permiten encontrar condiciones sobre los parámetros que describen el sistema dinámico. Trabajando en estas regiones logramos resolver el problema de la dependencia. A partir de aquí ya podemos empezar a estudiar las diferentes aplicaciones de las CNNs trabajando en un rango de parámetros donde el sistema converge a un punto fijo. Una primera aplicación la encontramos usando este tipo de red para reproducir distribuciones de probabilidad tipo Bernoulli usando otra vez la función de Lyapunov usada en el estudio de la estabilidad. Otra aplicación aparece cuando nos centramos en trabajar dentro del cuadrado unidad. En este caso, el sistema es capaz de reproducir funciones lineales.

La existencia de la función de Lyapuno v permite también construir unas graficas que dependen de los parámetros de la CNN que nos indican la relación que hay entre las entradas de la CNN y las salidas. Estas graficas nos dan un algoritmo para diseñar plantillas de parámetros reproduciendo estas relaciones. También nos abren la puerta hacia un nuevo problema: como componer diferentes plantillas para conseguir una determinada relación entrada¬salida. Todo este estudio nos lleva a pensar en buscar una relación funcional entre las entradas externas a la red y las salidas. Teniendo en cuenta que las posibles salidas es un conjunto discreto de elementos gracias a la función lineal a tramos, la correspondencia entrada¬salida se puede pensar como un problema de clasificación donde cada una de las clases está definida por las diferentes posibles salidas. Pensándolo de esta forma, estudiamos qué problemas de clasificación se pueden resolver usando una CNN de dos neuronas y encontramos la relación que hay entre los parámetros de la CNN, las entradas y las salidas. Esto nos permite encontrar un método de diseño de plantillas para cada problema concreto de clasificación. Además, los resultados obtenidos en este estudio nos conducen hacia el problema de reproducir funciones Booleanas usando CNNs y nos muestran algunos de los límites que tienen las redes neuronales celulares al intentar reproducir el cabezal (la cabeza) de la máquina universal de Turing descubierta por Marvin Minsky el año 1962.

A partir de aquí empezamos a estudiar la red neuronal celular cuando ésta converge hacia un ciclo límite. Basándonos en un ejemplo particular sacado del libro de L.O Chua, estudiamos primero como encontrar ciclos límite en el caso que los parámetros de la CNN que conectan las diferentes neuronas sean anti¬simétricos. De esta forma encontramos el rango de parámetros en el cuál hemos de trabajar para asegurar que el estado final de la red sea una curva cerrada. Además nos da la base para poder abordar el problema en el caso general. El comportamiento periódico de estas curvas incita primero a calcular su periodo para cada ciclo y luego a pensar en posibles aplicaciones como por ejemplo usar las CNNs para generar señales de reloj.

Finalmente, estudiados ya los diferentes tipos de comportamiento dinámico y sus posibles aplicaciones, hacemos un estudio comparativo de la red neuronal celular cuando la salida está definida por la función lineal a trozos y cuando está definida por la tangente hiperbólica ya que muchas veces en la literatura se usa una en vez de la otra intentado aprovechar su diferenciabilidad. Este estudio nos indica que no siempre se puede intercambiar dichas funciones ya que la convergencia del sistema es distinta según como se definan las salidas de la CNN.
In this dissertation we review the two neuron cellular neural network stability using the Lyapunov theory, and using the different local dynamic behavior derived from the piecewise linear function use. We study then a geometrical way to understand the system dynamics. The Lyapunov stability, gives us the key point to tackle the different convergence problems that can be studied when the CNN system converges to a fixed¬point. The geometric stability shed light on the convergence to limit cycles. This work is basically organized based on these two convergence classes.

We try to make an exhaustive study about Cellular Neural Networks in order to find the intrinsic difficulties, and the possible uses of a CNN. Understanding the CNN system in a lower dimension, give us some of the main keys in order to understand the general case. That's why we will focus our study in the one dimensional CNN case with only two neurons.

From the results obtained using the Lyapunov function, we propose some methods to avoid the dependence on initial conditions problem. Its intrinsic characteristics as a quadratic form of the output values gives us the key points to find parameters where the final outputs do not depend on initial conditions. At this point, we are able to study different CNN applications for parameter range where the system converges to a fixed¬point. We start by using CNNs to reproduce Bernoulli probability distributions, based on the Lyapunov function geometry. Secondly, we reproduce linear functions while working inside the unit square.

The existence of the Lyapunov function allows us to construct a map, called convergence map, depending on the CNN parameters, which relates the CNN inputs with the final outputs. This map gives us a recipe to design templates performing some desired input¬output associations. The results obtained drive us into the template composition problem. We study the way different templates can be applied in sequence. From the results obtained in the template design problem, we may think on finding a functional relation between the external inputs and the final outputs. Because the set of final states is discrete, thanks to the piecewise linear function, this correspondence can be thought as a classification problem. Each one of the different classes is defined by the different final states which, will depend on the CNN parameters.

Next, we study which classifications problems can be solved by a two neuron CNN, and relate them with weight parameters. In this case, we also find a recipe to design templates performing these classification problems. The results obtained allow us to tackle the problem to realize Boolean functions using CNNs, and show us some CNN limits trying to reproduce the header of a universal Turing machine.

Based on a particular limit cycle example extracted from Chua's book, we start this study with anti symmetric connections between cells. The results obtained can be generalized for CNNs with opposite sign parameters. We have seen in the stability study that limit cycles have the possibility to exist for this parameter range. Periodic behavior of these curves is computed in a particular case. The limit cycle period can be expressed as a function of the CNN parameters, and can be used to generate clock signals.

Finally, we compare the CNN dynamic behavior using different output functions, hyperbolic tangent and piecewise linear function. Many times in the literature, hyperbolic tangent is used instead of piecewise linear function because of its differentiability along the plane. Nevertheless, in some particular regions in the parameter space, they exhibit a different number of equilibrium points. Then, for theoretical results, hyperbolic tangent should not be used instead of piecewise linear function.

La Màquina de Boltzmann (MB) és una xarxa neuronal estocàstica amb l'habilitat tant d'aprendre com d'extrapolar distribucions de probabilitat. Malgrat això, mai ha arribat a ser tant emprada com d'altres models de xarxa neuronal, com ara el perceptró, degut a la complexitat tan del procés de simulació com d'aprenentatge: les quantitats que es necessiten al llarg del procés d'aprenentatge són normalment estimades mitjançant tècniques Monte Carlo (MC), a través de l'algorisme del Temprat Simulat (SA). Això ha portat a una situació on la MB és més ben aviat considerada o bé com una extensió de la xarxa de Hopfield o bé com una implementació paral·lela del SA.

Malgrat aquesta relativa manca d'èxit, la comunitat científica de l'àmbit de les xarxes neuronals ha mantingut un cert interès amb el model. Una de les extensions més rellevants a la MB és la Màquina de Boltzmann d'Alt Ordre (HOBM), on els pesos poden connectar més de dues neurones simultàniament. Encara que les capacitats d'aprenentatge d'aquest model han estat analitzades per d'altres autors, no s'ha pogut establir una equivalència formal entre els pesos d'una MB i els pesos d'alt ordre de la HOBM.

En aquest treball s'analitza l'equivalència entre una MB i una HOBM a través de l'extensió del mètode conegut com a decimació. Decimació és una eina emprada a física estadística que es pot també aplicar a cert tipus de MB, obtenint expressions analítiques per a calcular les correlacions necessàries per a dur a terme el procés d'aprenentatge. Per tant, la decimació evita l'ús del costós algorisme del SA. Malgrat això, en la seva forma original, la decimació podia tan sols ser aplicada a cert tipus de topologies molt poc densament connectades. La extensió que es defineix en aquest treball permet calcular aquests valors independentment de la topologia de la xarxa neuronal; aquest model es basa en afegir prou pesos d'alt ordre a una MB estàndard com per a assegurar que les equacions de la decimació es poden solucionar.

Després, s'estableix una equivalència directa entre els pesos d'un model d'alt ordre, la distribució de probabilitat que pot aprendre i les matrius de Hadamard: les propietats d'aquestes matrius es poden emprar per a calcular fàcilment els pesos del sistema. Finalment, es defineix una MB estàndard amb una topologia específica que permet entendre millor la equivalència exacta entre unitats ocultes de la MB i els pesos d'alt ordre de la HOBM.
La Máquina de Boltzmann (MB) es una red neuronal estocástica con la habilidad de aprender y extrapolar distribuciones de probabilidad. Sin embargo, nunca ha llegado a ser tan popular como otros modelos de redes neuronals como, por ejemplo, el perceptrón. Esto es debido a la complejidad tanto del proceso de simulación como de aprendizaje: las cantidades que se necesitan a lo largo del proceso de aprendizaje se estiman mediante el uso de técnicas Monte Carlo (MC), a través del algoritmo del Temple Simulado (SA). En definitiva, la MB es generalmente considerada o bien una extensión de la red de Hopfield o bien como una implementación paralela del algoritmo del SA.

Pese a esta relativa falta de éxito, la comunidad científica del ámbito de las redes neuronales ha mantenido un cierto interés en el modelo. Una importante extensión es la Màquina de Boltzmann de Alto Orden (HOBM), en la que los pesos pueden conectar más de dos neuronas a la vez. Pese a que este modelo ha sido analizado en profundidad por otros autores, todavía no se ha descrito una equivalencia formal entre los pesos de una MB i las conexiones de alto orden de una HOBM.

En este trabajo se ha analizado la equivalencia entre una MB i una HOBM, a través de la extensión del método conocido como decimación. La decimación es una herramienta propia de la física estadística que también puede ser aplicada a ciertos modelos de MB, obteniendo expresiones analíticas para el cálculo de las cantidades necesarias en el algoritmo de aprendizaje. Por lo tanto, la decimación evita el alto coste computacional asociado al al uso del costoso algoritmo del SA. Pese a esto, en su forma original la decimación tan solo podía ser aplicada a ciertas topologías de MB, distinguidas por ser poco densamente conectadas. La extensión definida en este trabajo permite calcular estos valores independientemente de la topología de la red neuronal: este modelo se basa en añadir suficientes pesos de alto orden a una MB estándar como para asegurar que las ecuaciones de decimación pueden solucionarse.

Más adelante, se establece una equivalencia directa entre los pesos de un modelo de alto orden, la distribución de probabilidad que puede aprender y las matrices tipo Hadamard. Las propiedades de este tipo de matrices se pueden usar para calcular fácilmente los pesos del sistema. Finalmente, se define una BM estándar con una topología específica que permite entender mejor la equivalencia exacta entre neuronas ocultas en la MB y los pesos de alto orden de la HOBM.
The Boltzmann Machine (BM) is a stochastic neural network with the ability of both learning and extrapolating probability distributions. However, it has never been as widely used as other neural networks such as the perceptron, due to the complexity of both the learning and recalling algorithms, and to the high computational cost required in the learning process: the quantities that are needed at the learning stage are usually estimated by Monte Carlo (MC) through the Simulated Annealing (SA) algorithm. This has led to a situation where the BM is rather considered as an evolution of the Hopfield Neural Network or as a parallel implementation of the Simulated Annealing algorithm.

Despite this relative lack of success, the neural network community has continued to progress in the analysis of the dynamics of the model. One remarkable extension is the High Order Boltzmann Machine (HOBM), where weights can connect more than two neurons at a time. Although the learning capabilities of this model have already been discussed by other authors, a formal equivalence between the weights in a standard BM and the high order weights in a HOBM has not yet been established.

We analyze this latter equivalence between a second order BM and a HOBM by proposing an extension of the method known as decimation. Decimation is a common tool in statistical physics that may be applied to some kind of BMs, that can be used to obtain analytical expressions for the n-unit correlation elements required in the learning process. In this way, decimation avoids using the time consuming Simulated Annealing algorithm. However, as it was first conceived, it could only deal with sparsely connected neural networks. The extension that we define in this thesis allows computing the same quantities irrespective of the topology of the network. This method is based on adding enough high order weights to a standard BM to guarantee that the system can be solved.

Next, we establish a direct equivalence between the weights of a HOBM model, the probability distribution to be learnt and Hadamard matrices. The properties of these matrices can be used to easily calculate the value of the weights of the system. Finally, we define a standard BM with a very specific topology that helps us better understand the exact equivalence between hidden units in a BM and high order weights in a HOBM.

El Raonament Basat en Casos (CBR) és un paradigma d'aprenentatge basat en establir analogies amb problemes prèviament resolts per resoldre'n de nous. Per tant, l'organització, l'accés i la utilització del coneixement previ són aspectes claus per tenir èxit en aquest procés. No obstant, la majoria dels problemes reals presenten grans volums de dades complexes, incertes i amb coneixement aproximat i, conseqüentment, el rendiment del CBR pot veure's minvat degut a la complexitat de gestionar aquest tipus de coneixement. Això ha fet que en els últims anys hagi sorgit una nova línia de recerca anomenada Soft-Computing and Intelligent Information Retrieval enfocada en mitigar aquests efectes. D'aquí neix el context d'aquesta tesi.
Dins de l'ampli ventall de tècniques Soft-Computing per tractar coneixement complex, els Mapes Autoorganitzatius (SOM) destaquen sobre la resta per la seva capacitat en agrupar les dades en patrons, els quals permeten detectar relacions ocultes entre les dades. Aquesta capacitat ha estat explotada en treballs previs d'altres investigadors, on s'ha organitzat la memòria de casos del CBR amb SOM per tal de millorar la recuperació dels casos.
La finalitat de la present tesi és donar un pas més enllà en la simple combinació del CBR i de SOM, de tal manera que aquí s'introdueixen les capacitats de Soft-Computing i de Knowledge Discovery de SOM en totes les fases del CBR per nodrir-les del nou coneixement descobert. A més a més, les mètriques de complexitat apareixen en aquest context com un instrument precís per modelar el funcionament de SOM segons la tipologia de les dades. L'assoliment d'aquesta integració es pot dividir principalment en quatre fites: (1) la definició d'una metodologia per determinar la millor manera de recuperar els casos tenint en compte la complexitat de les dades i els requeriments de l'usuari; (2) la millora de la fiabilitat de la proposta de solucions gràcies a les relacions entre els clústers i els casos; (3) la potenciació de les capacitats explicatives mitjançant la generació d'explicacions simbòliques; (4) el manteniment incremental i semi-supervisat de la memòria de casos organitzada per SOM.
Tots aquests punts s'integren sota la plataforma SOMCBR, la qual és extensament avaluada sobre datasets provinents de l'UCI Repository i de dominis mèdics i telemàtics.
Addicionalment, la tesi aborda de manera secundària dues línies de recerca fruït dels requeriments dels projectes on ha estat ubicada. D'una banda, s'aborda la definició de funcions de similitud específiques per definir com comparar un cas resolt amb un de nou mitjançant una variant de la Computació Evolutiva anomenada Evolució de Gramàtiques (GE). D'altra banda, s'estudia com definir esquemes de cooperació entre sistemes heterogenis per millorar la fiabilitat de la seva resposta conjunta mitjançant GE. Ambdues línies són integrades en dues plataformes, BRAIN i MGE respectivament, i són també avaluades amb els datasets anteriors.
El Razonamiento Basado en Casos (CBR) es un paradigma de aprendizaje basado en establecer analogías con problemas previamente resueltos para resolver otros nuevos. Por tanto, la organización, el acceso y la utilización del conocimiento previo son aspectos clave para tener éxito. No obstante, la mayoría de los problemas presentan grandes volúmenes de datos complejos, inciertos y con conocimiento aproximado y, por tanto, el rendimiento del CBR puede verse afectado debido a la complejidad de gestionarlos. Esto ha hecho que en los últimos años haya surgido una nueva línea de investigación llamada Soft-Computing and Intelligent Information Retrieval focalizada en mitigar estos efectos. Es aquí donde nace el contexto de esta tesis.
Dentro del amplio abanico de técnicas Soft-Computing para tratar conocimiento complejo, los Mapas Autoorganizativos (SOM) destacan por encima del resto por su capacidad de agrupar los datos en patrones, los cuales permiten detectar relaciones ocultas entre los datos. Esta capacidad ha sido aprovechada en trabajos previos de otros investigadores, donde se ha organizado la memoria de casos del CBR con SOM para mejorar la recuperación de los casos.
La finalidad de la presente tesis es dar un paso más en la simple combinación del CBR y de SOM, de tal manera que aquí se introducen las capacidades de Soft-Computing y de Knowledge Discovery de SOM en todas las fases del CBR para alimentarlas del conocimiento nuevo descubierto. Además, las métricas de complejidad aparecen en este contexto como un instrumento preciso para modelar el funcionamiento de SOM en función de la tipología de los datos. La consecución de esta integración se puede dividir principalmente en cuatro hitos: (1) la definición de una metodología para determinar la mejor manera de recuperar los casos teniendo en cuenta la complejidad de los datos y los requerimientos del usuario; (2) la mejora de la fiabilidad en la propuesta de soluciones gracias a las relaciones entre los clusters y los casos; (3) la potenciación de las capacidades explicativas mediante la generación de explicaciones simbólicas; (4) el mantenimiento incremental y semi-supervisado de la memoria de casos organizada por SOM. Todos estos puntos se integran en la plataforma SOMCBR, la cual es ampliamente evaluada sobre datasets procedentes del UCI Repository y de dominios médicos y telemáticos.
Adicionalmente, la tesis aborda secundariamente dos líneas de investigación fruto de los requeri-mientos de los proyectos donde ha estado ubicada la tesis. Por un lado, se aborda la definición de funciones de similitud específicas para definir como comparar un caso resuelto con otro nuevo mediante una variante de la Computación Evolutiva denominada Evolución de Gramáticas (GE). Por otro lado, se estudia como definir esquemas de cooperación entre sistemas heterogéneos para mejorar la fiabilidad de su respuesta conjunta mediante GE. Ambas líneas son integradas en dos plataformas, BRAIN y MGE, las cuales también son evaluadas sobre los datasets anteriores.
Case-Based Reasoning (CBR) is an approach of machine learning based on solving new problems by identifying analogies with other previous solved problems. Thus, organization, access and management of this knowledge are crucial issues for achieving successful results. Nevertheless, the major part of real problems presents a huge amount of complex data, which also presents uncertain and partial knowledge. Therefore, CBR performance is influenced by the complex management of this knowledge. For this reason, a new research topic has appeared in the last years for tackling this problem: Soft-Computing and Intelligent Information Retrieval. This is the point where this thesis was born.
Inside the wide variety of Soft-Computing techniques for managing complex data, the Self-Organizing Maps (SOM) highlight from the rest due to their capability for grouping data according to certain patterns using the relations hidden in data. This capability has been used in a wide range of works, where the CBR case memory has been organized with SOM for improving the case retrieval.
The goal of this thesis is to take a step up in the simple combination of CBR and SOM. This thesis presents how to introduce the Soft-Computing and Knowledge Discovery capabilities of SOM inside all the steps of CBR to promote them with the discovered knowledge. Furthermore, complexity measures appear in this context as a mechanism to model the performance of SOM according to data topology. The achievement of this goal can be split in the next four points: (1) the definition of a methodology for setting up the best way of retrieving cases taking into account the data complexity and user requirements; (2) the improvement of the classification reliability through the relations between cases and clusters; (3) the promotion of the explaining capabilities by means of the generation of symbolic explanations; (4) the incremental and semi-supervised case-based maintenance. All these points are integrated in the SOMCBR framework, which has been widely tested in datasets from UCI Repository and from medical and telematic domains.
Additionally, this thesis secondly tackles two additional research lines due to the requirements of a project in which it has been developed. First, the definition of similarity functions ad hoc a domain is analyzed using a variant of the Evolutionary Computation called Grammar Evolution (GE). Second, the definition of cooperation schemes between heterogeneous systems is also analyzed for improving the reliability from the point of view of GE. Both lines are developed in two frameworks, BRAIN and MGE respectively, which are also evaluated over the last explained datasets.

Aquesta tesi es centra en algorismes de clustering multiobjectiu, que estan basats en optimitzar varis objectius simultàniament obtenint una col•lecció de solucions potencials amb diferents compromisos entre objectius. El propòsit d'aquesta tesi consisteix en dissenyar i implementar un nou algorisme de clustering multiobjectiu basat en algorismes evolutius per afrontar tres reptes actuals relacionats amb aquest tipus de tècniques. El primer repte es centra en definir adequadament l'àrea de possibles solucions que s'explora per obtenir la millor solució i que depèn de la representació del coneixement. El segon repte consisteix en escalar el sistema dividint el conjunt de dades original en varis subconjunts per treballar amb menys dades en el procés de clustering. El tercer repte es basa en recuperar la solució més adequada tenint en compte la qualitat i la forma dels clusters a partir de la regió més interessant de la col•lecció de solucions ofertes per l’algorisme.
Esta tesis se centra en los algoritmos de clustering multiobjetivo, que están basados en optimizar varios objetivos simultáneamente obteniendo una colección de soluciones potenciales con diferentes compromisos entre objetivos. El propósito de esta tesis consiste en diseñar e implementar un nuevo algoritmo de clustering multiobjetivo basado en algoritmos evolutivos para afrontar tres retos actuales relacionados con este tipo de técnicas. El primer reto se centra en definir adecuadamente el área de posibles soluciones explorada para obtener la mejor solución y que depende de la representación del conocimiento. El segundo reto consiste en escalar el sistema dividiendo el conjunto de datos original en varios subconjuntos para trabajar con menos datos en el proceso de clustering El tercer reto se basa en recuperar la solución más adecuada según la calidad y la forma de los clusters a partir de la región más interesante de la colección de soluciones ofrecidas por el algoritmo.
This thesis is focused on multiobjective clustering algorithms, which are based on optimizing several objectives simultaneously obtaining a collection of potential solutions with different trade¬offs among objectives. The goal of the thesis is to design and implement a new multiobjective clustering technique based on evolutionary algorithms for facing up three current challenges related to these techniques. The first challenge is focused on successfully defining the area of possible solutions that is explored in order to find the best solution, and this depends on the knowledge representation. The second challenge tries to scale-up the system splitting the original data set into several data subsets in order to work with less data in the clustering process. The third challenge is addressed to the retrieval of the most suitable solution according to the quality and shape of the clusters from the most interesting region of the collection of solutions returned by the algorithm.

A mesura que Internet i les xarxes IP s'han anat integrant dins la societat i les corporacions, han anat creixent les expectatives de nous serveis convergents així com les expectatives de qualitat en les comunicacions. Les Next Generation Networks (NGN) donen resposta a les noves necessitats i representen el nou paradigma d'Internet a partir de la convergència IP. Un dels aspectes menys desenvolupats de les NGN és el control de la Qualitat del Servei (QoS), especialment crític en les comunicacions multimèdia a través de xarxes heterogènies i/o de diferents operadors. A més a més, les NGN incorporen nativament el protocol IPv6 que, malgrat les deficiències i esgotament d'adreces IPv4, encara no ha tingut l'impuls definitiu.
Aquesta tesi està enfocada des d'un punt de vista pràctic. Així doncs, per tal de poder fer recerca sobre xarxes de proves (o testbeds) que suportin IPv6 amb garanties de funcionament, es fa un estudi en profunditat del protocol IPv6, del seu grau d'implementació i dels tests de conformància i interoperabilitat existents que avaluen la qualitat d'aquestes implementacions. A continuació s'avalua la qualitat de cinc sistemes operatius que suporten IPv6 mitjançant un test de conformància i s'implementa el testbed IPv6 bàsic, a partir del qual es farà la recerca, amb la implementació que ofereix més garanties.
El QoS Broker és l'aportació principal d'aquesta tesi: un marc integrat que inclou un sistema automatitzat per gestionar el control de la QoS a través de sistemes multi-domini/multi-operador seguint les recomanacions de les NGN. El sistema automatitza els mecanismes associats a la configuració de la QoS dins d'un mateix domini (sistema autònom) mitjançant la gestió basada en polítiques de QoS i automatitza la negociació dinàmica de QoS entre QoS Brokers de diferents dominis, de forma que permet garantir QoS extrem-extrem sense fissures. Aquesta arquitectura es valida sobre un testbed de proves multi-domini que utilitza el mecanisme DiffServ de QoS i suporta IPv6.
L'arquitectura definida en les NGN permet gestionar la QoS tant a nivell 3 (IP) com a nivell 2 (Ethernet, WiFi, etc.) de forma que permet gestionar també xarxes PLC. Aquesta tesi proposa una aproximació teòrica per aplicar aquesta arquitectura de control, mitjançant un QoS Broker, a les noves xarxes PLC que s'estan acabant d'estandarditzar, i discuteix les possibilitats d'aplicació sobre les futures xarxes de comunicació de les Smart Grids.
Finalment, s'integra en el QoS Broker un mòdul per gestionar l'enginyeria del tràfic optimitzant els dominis mitjançant tècniques de intel·ligència artificial. La validació en simulacions i sobre un testbed amb routers Cisco demostra que els algorismes genètics híbrids són una opció eficaç en aquest camp.
En general, les observacions i avenços assolits en aquesta tesi contribueixen a augmentar la comprensió del funcionament de la QoS en les NGN i a preparar aquests sistemes per afrontar problemes del món real de gran complexitat.
A medida que Internet y las redes IP se han ido integrando dentro de la sociedad y las corporaciones, han ido creciendo las expectativas de nuevos servicios convergentes así como las expectativas de calidad en las comunicaciones. Las Next Generation Networks (NGN) dan respuesta a las nuevas necesidades y representan el nuevo paradigma de Internet a partir de la convergencia IP. Uno de los aspectos menos desarrollados de las NGN es el control de la Calidad del Servicio (QoS), especialmente crítico en las comunicaciones multimedia a través de redes heterogéneas y/o de diferentes operadores. Además, las NGN incorporan nativamente el protocolo IPv6 que, a pesar de las deficiencias y agotamiento de direcciones IPv4, aún no ha tenido el impulso definitivo.
Esta tesis está enfocada desde un punto de vista práctico. Así pues, con tal de poder hacer investigación sobre redes de prueba (o testbeds) que suporten IPv6 con garantías de funcionamiento, se hace un estudio en profundidad del protocolo IPv6, de su grado de implementación y de los tests de conformancia e interoperabilidad existentes que evalúan la calidad de estas implementaciones. A continuación se evalua la calidad de cinco sistemas operativos que soportan IPv6 mediante un test de conformancia y se implementa el testbed IPv6 básico, a partir del cual se realizará la investigación, con la implementación que ofrece más garantías.
El QoS Broker es la aportación principal de esta tesis: un marco integrado que incluye un sistema automatitzado para gestionar el control de la QoS a través de sistemas multi-dominio/multi-operador siguiendo las recomendaciones de las NGN. El sistema automatiza los mecanismos asociados a la configuración de la QoS dentro de un mismo dominio (sistema autónomo) mediante la gestión basada en políticas de QoS y automatiza la negociación dinámica de QoS entre QoS brokers de diferentes dominios, de forma que permite garantizar QoS extremo-extremo sin fisuras. Esta arquitectura se valida sobre un testbed de pruebas multi-dominio que utiliza el mecanismo DiffServ de QoS y soporta IPv6.
La arquitectura definida en las NGN permite gestionar la QoS tanto a nivel 3 (IP) o como a nivel 2 (Ethernet, WiFi, etc.) de forma que permite gestionar también redes PLC. Esta tesis propone una aproximación teórica para aplicar esta arquitectura de control, mediante un QoS Broker, a las noves redes PLC que se están acabando de estandardizar, y discute las posibilidades de aplicación sobre las futuras redes de comunicación de las Smart Grids.
Finalmente, se integra en el QoS Broker un módulo para gestionar la ingeniería del tráfico optimizando los dominios mediante técnicas de inteligencia artificial. La validación en simulaciones y sobre un testbed con routers Cisco demuestra que los algoritmos genéticos híbridos son una opción eficaz en este campo.
En general, las observaciones y avances i avances alcanzados en esta tesis contribuyen a augmentar la comprensión del funcionamiento de la QoS en las NGN y en preparar estos sistemas para afrontar problemas del mundo real de gran complejidad.
The steady growth of Internet along with the IP networks and their integration into society and corporations has brought with it increased expectations of new converged services as well as greater demands on quality in communications. The Next Generation Networks (NGNs) respond to these new needs and represent the new Internet paradigm from the IP convergence. One of the least developed aspects in the NGNs is the Quality of Service (QoS) control, which is especially critical in the multimedia communication through heterogeneous networks and/or different operators. Furthermore, the NGNs natively incorporate the IPv6 protocol which, despite its shortcomings and the depletion of IPv4 addresses has not been boosted yet.
This thesis has been developed with a practical focus. Therefore, with the aim of carrying out research over testbeds supporting the IPv6 with performance guarantees, an in-depth study of the IPv6 protocol development has been conducted and its degree of implementation and the existing conformance and interoperability tests that evaluate these implementations have been studied. Next, the quality of five implementations has been evaluated through a conformance test and the basic IPv6 testbed has been implemented, from which the research will be carried out.
The QoS Broker is the main contribution to this thesis: an integrated framework including an automated system for QoS control management through multi-domain/multi-operator systems according to NGN recommendations. The system automates the mechanisms associated to the QoS configuration inside the same domain (autonomous system) through policy-based management and automates the QoS dynamic negotiation between peer QoS Brokers belonging to different domains, so it allows the guarantee of seamless end-to-end QoS. This architecture is validated over a multi-domain testbed which uses the QoS DiffServ mechanism and supports IPv6.
The architecture defined in the NGN allows QoS management at level 3 (IP) as well as at level 2 (e.g. Ethernet, WiFi) so it also facilitates the management of PLC networks. Through the use of a QoS Broker, this thesis proposes a theoretical approach for applying this control architecture to the newly standardized PLC networks, and discusses the possibilities of applying it over the future communication networks of the Smart Grids.
Finally, a module for managing traffic engineering which optimizes the network domains through artificial intelligence techniques is integrated in the QoS Broker. The validations by simulations and over a Cisco router testbed demonstrate that hybrid genetic algorithms are an effective option in this area.
Overall, the advances and key insights provided in this thesis help advance our understanding of QoS functioning in the NGNs and prepare these systems to face increasingly complex problems, which abound in current industrial and scientific applications.

La introducció d’espècies invasores, juntament amb altres pertorbacions com l’augment dels nutrients, amenacen la biodiversitat nativa globalment. Les invasions biològiques d’espècies exòtiques es troben íntimament lligades a l’activitat humana, des de l’etapa inicial d’introducció en el nou hàbitat fins a l’establiment i l’expansió. La cerca dels factors ecològics i socioeconòmics que fan que una espècie introduïda esdevingui invasora i provoqui un impacte és l’objectiu fonamental de la ciència d’invasions biològiques. Aquesta tesi s’emmarca en el context d’una invasió d’un petit peix, la gambúsia (Gambusia holbrooki) en ecosistemes subjectes a degradació ambiental a causa d’una excessiva fertilització amb nitrats. Mitjançant estudis experimentals en laboratori i en mesocosmos, però també amb estudis de camp, s’explora la hipòtesi de si l’eutrofització té una influència significativa sobre l’èxit invasor de G. holbrooki. Concretament, el primer objectiu és comprendre els mecanismes ecològics resultat de la introducció d’aquests peixos i la contaminació per nitrats i com aquests alteren la comunitat biòtica nativa i certs processos ecològics com la producció primària i la descomposició de matèria orgànica. També es vol avaluar la toxicitat directa dels nitrats sobre la salut de mascles, femelles i juvenils de G. holbrooki mitjançant l’ús de diferents biomarcadors. L’augment de la concentració de nutrients, però també la qualitat de l’habitat físic, l’abundància de depredadors i la prevalença de paràsits, podrien influir en els trets d’història de vida i l’èxit invasor de G. holbrooki. Si la seva condició física estigués influenciada per qualsevol d’aquests factors, els gestors del medi natural podrien dur a terme un control de les poblacions invasores de G. holbrooki mitjançant un enfocament que tingués en compte el conjunt de l'ecosistema, afavorint certes condicions ambientals que reduïssin el seu èxit invasor. Tanmateix, fos per eliminació directa o mitjançant aquest enfocament ecosistèmic, la reducció de l’abundància de G. holbrooki hauria de ser compensada amb la recuperació d’altres espècies natives, com ara el fartet (Aphanius iberus) i proporcionar una eficiència similar en el servei ecosistèmic del control biològic de mosquits, tant en aigües netes com eutròfiques. Els resultats indicaren una interacció insignificant entre els impactes exercits tant per la introducció del peix com per la contaminació per nitrats en l’ecosistema receptor, sent per tant els seus efectes de tipus additiu. La pèrdua de biomassa de peixos observada en concentracions altes de nitrats s'atribuiria a efectes indirectes, com ara una disminució de l'abundància de preses, i no pas per una alteració directa en la fisiologia dels peixos. Aquesta hipòtesi es confirmà en els tests de laboratori, on només els mascles i juvenils patiren alteracions lleus en l’alimentació i l’emmagatzematge de reserves. Aquesta baixa susceptibilitat de G. holbrooki als nitrats, especialment en femelles, confirma la seva alta tolerància a un ampli gradient de condicions ambientals descrita anteriorment. A més, la baixa prevalença de paràsits i l'alta variabilitat en els trets d’història de vida, aquesta última atribuïda principalment a la pròpia densitat de G. holbrooki per sobre d’altres factors ambientals, ofereix poques esperances als gestors per tal de controlar aquesta espècie invasora, a part de la completa eradicació en localitats concretes. Atesa la similar eficiència, però amb una major lentitud, de les espècies autòctones, inclús en absència de peixos, per reduir les abundàncies de mosquits en aigües eutròfiques i netes, presenta una prova evident que la introducció de G. holbrooki representa una amenaça innecessària per al servei ecosistèmic natural. La superioritat competitiva de G. holbrooki sobre les espècies natives, juntament amb la dificultat d’eradicar-la una vegada establerta, fa que siguin prioritaris la prevenció de noves introduccions de G. holbrooki per al control biològic de mosquits, però també la restauració de les poblacions de competidors natius.
Invasive species, together with other perturbations like nutrient enrichment, threaten native biodiversity worldwide. This thesis is framed within the context of the invasion of a small fish, the eastern mosquitofish Gambusia holbrooki (Girard, 1859) in ecosystems subject to environmental degradation due to excessive fertilisation with nitrates. By means of experimental and field observational studies, the hypothesis of whether eutrophication mediates the invasive success of G. holbrooki is explored. Specifically, the initial aim is to understand the ecological mechanisms exerted by fish introduction and nitrate pollution in altering the native communities, the ecological processes and their interaction. Nutrient enrichment causing eutrophication, but also physical habitat quality, abundance of predators and parasites prevalence could influence the life history and the invasive success of G. holbrooki. Should the invader fitness be mediated by any factor, managers could carry out an ecosystem approach by favouring such desired conditions against the invader success. Either by direct elimination or through an ecosystemic approach, the loss of G. holbrooki populations should be substituted by other native species, such as Aphanius iberus and provide a similar mosquito control efficiency in clean and eutrophic waters. Results indicate a negligible interaction between the impacts exerted by both fish introduction and nitrate pollution on the recipient ecosystem. The loss of fish biomass in high nitrate concentration would be attributed to indirect effects such as a decline in prey abundance, rather than a direct alteration on fish physiology. This low susceptibility of G. holbrooki to nitrates, especially in females, confirms its high tolerance to a wide gradient of environmental conditions reported by previous authors. Moreover, the low prevalence of parasites and the high variability of life history traits, mainly attributed to G. holbrooki density in the pond over other environmental factors leave managers with low chances of controlling the invader apart from its eradication. Given the similar but slower efficiency of the native community both in eutrophic and clean waters in reducing mosquito abundances and the difficulty of eradicating G. holbrooki once established, favouring the presence of native competitors and preventing further introductions of G. holbrooki for biological control seems a priority.

Avui en dia, la Interacció Home Màquina (IHM) és una de les disciplines més estudiades amb l'objectiu de millorar les interaccions humanes amb sistemes reals actuals i futurs. Cada vegada més gent utilitza més dispositius electrònics a la vida quotidiana Aquesta incursió electrònica es deu principalment a dues raons. D'una banda, la facilitat d'accés a aquesta tecnologia però d'altra banda, unes interfícies més amigables que permeten un ús més fàcil i intuitiu. Simplement fa falta observar els ordinadors personals d'avui en dia, les computadores de butxaca i inclús els telèfons mòbils. Tots aquests nous dispositius permeten que usuaris poc experimentats puguin fer ús de les tecnologies més punteres. D'altra banda, la inclusió de les tecnologies de la parla estan arribant a ser més comunes gràcies a què els sistemes de reconeixement i de síntesi de veu han millorat considerablement el seu funcionament i fiabilitat.

L'objectiu final de les tecnologies de la parla és crear sistemes tan naturals com els éssers humans per tal de fer que el seu ús es pugui extendre a qualsevol racó de la vida quotidiana Els conversors de Text-a-Parla (o sintetitzadors) són un dels mòduls que més esforç investigador han rebut amb l'objectiu de millorar la seva naturalitat i expressivitat. L'ús de sintetitzadors s'ha ampliat durant els últims temps degut a l'alta qualitat aconseguida en aplicacions de domini restringit i el bon comportament en aplicacions de propòsit general. De totes formes, encara queda un llarg camí per recòrrer pel que respecta a la qualitat en aplicacions de domini obert. A més a més, algunes de les tendències dels sistemes sintetitzadors comporten reduir el tamany de les bases de dades, sistemes flexibles per adaptar locutors i estils de locució i sistemes entrenables.

Aquesta tesi doctoral presentarà un sintetizador de veu basat en l'entorn probabilístic dels Models Ocults de Makov (MOM) que tractarà amb els principals temes estudiats a l'actualitat, tal com l'adaptació de l'estil del locutor, sistemes conversors de veu entrenables i bases de dades de tamany reduit. Es descriurà el funcionament convencional dels algoritmes i es propondran millores en diferents àmbits com per exemple l'expressivitat. A la vegada, es presenta un sistema híbrid punter que combina models estadístics i de concatenació de veu. Els resultats obtinguts mostren com les propostes d'aquest treball donen un pas endavant en l'àmbit de la creació de veu sintètica utilitzant models estadístics.
Hoy en día, la Interacción Hombre-Máquina (IHM) es una de las disciplinas más estudiadas con el objetivo de mejorar las interacciones humanas con sistemas reales para el presente y para el futuro venidero. Más y más dispositivos electrónicos son usados por más gente en la vida diaria. Esta incursión electrónica se debe principalmente a dos razones. Por un lado, el indudable aumento en la accesibilidad económica a esta tecnología pero por otra parte, unos interfaces más amigables que permiten un uso más fácil e intuitivo. Simplemente hace falta observar hoy en día los ordenadores personales, las computadoras de bolsillo e incluso los teléfonos móviles. Todos estos nuevos dispositivos admiten que usuarios poco experimentados puedan hacer uso de las tecnologías más punteras. Por otra parte, la inclusión de las tecnologías del habla está llegando a ser más común gracias a que los sistemas de reconocimiento y de síntesis de voz han estado mejorando su funcionamiento y fiabilidad.

El objetivo final de las tecnologías del habla es crear sistemas tan naturales como los seres humanos para que su uso se pueda extender a cualquier rincón de la vida diaria. Los conversores de Texto-a-Voz (o sintetizadores) son de los módulos que más esfuerzo investigador han recibido con el objetivo de mejorar su naturalidad y la expresividad. El uso de los sintetizadores se ha ampliado durante los últimos tiempos debido a la alta calidad alcanzada en usos de dominio restringido y el buen comportamiento en aplicaciones de propósito general. De todas formas, todavía queda un largo camino por recorrer por lo que respecta a la calidad en aplicaciones de dominio abierto. Además, algunas de las tendencias de los sistemas sintetizadores conllevan reducir el tamaño de las bases de datos, sistemas flexibles para adaptar locutores y estilos de locución y sistemas entrenables.

Esta tesis doctoral presentará un sintetizador de voz basado en el entorno probabilístico de los Modelos Ocultos de Markov (MOM) que lidiará con los principales temas estudiados en la actualidad tales como adaptación del estilo de locutor, sistema conversores de voz entrenables y bases de datos de tamaño reducido. Se describirá el funcionamiento convencional de los algoritmos y se propondrán mejoras en varios ámbitos tales como la expresividad. A la vez se presenta un sistema híbrido puntero que combina modelos estadísticos y de concatenación de voz. Los resultados obtenidos muestran como las propuestas de este trabajo dan un paso adelante en el ámbito de la creación de voz sintética usando modelos estadísticos.
Nowadays, Human Computer Interaction (HCI) is one of the most studied disciplines in order to improve real human interactions with machines on the present time and for the incoming future. More and more electronic devices of the daily life are used by more people. This electronic incursion is mainly due to two reasons. On the one hand, the undoubted increasing of the economical accessibility to this technology but on the other hand, the more friendly interfaces allow an easier and more intuitive use. As a matter of fact, nowadays it is only necessary to observe the personal computer interfaces, pocket size computers and even mobile telephones. All these new interfaces let little experienced users make use of cutting edge technologies. Moreover, the inclusion of speech technologies in these systems is becoming more usual since speech recognition and synthesis systems have improved their performance and reliability.

The purpose of speech technology is to provide systems with a natural human interface so the use can be extended to daily life. Text-to-Speech (TTS) systems are one of the main modules under intense research activity in order to improve their naturalness and expressiveness. The use of synthesizers has been extended during the last times due to the high-quality reached in real limited domain applications and the good performance in generic purposes applications. However, there is still a long way to go with respect to quality and open domain systems.

This work will present a TTS system based on a statistical framework using Hidden Markov Models (HMMs) that will deal with the main topics under study in recent years such as voice style adaptation, trainable TTS systems and low print databases. Moreover, a cutting edge hybrid approach combining concatenative and statistical synthesis will also be presented. Ideas and results in this work show a step forward in the HMM-based TTS system field

L'estructura multiresolutiva proposada per Moran [1] té com a objectiu obtenir l'equilibri entre el cost computacional de l'adquisició sèrie i l'eficiència de l'adquisició paral•lela en sistemes d'espectre eixamplat de seqüència directa. L'adquisició i el posterior tracking són dos processos clau en la desmodulació del senyal d'espectre eixamplat, puix que sense una correcta sincronització aquesta és inviable. L'estructura multiresolutiva mostrà en la seva primera proposta un bon comportament en un canal ionosfèric de 800km [2], però el problema al que s'enfronta ara és més complex. Un canal ionosfèric des de l'Antàrtida a Catalunya, d'una longitud de 12700km, amb unes condicions de canal més agreujades per la distància i la variabilitat horària de la ionosfera en el trajecte de les ones. És amb aquest objectiu que aquest treball de tesi presenta millores a aquest algorisme d'adquisició i de seguiment amb els ulls posats en el problema a resoldre. S'han dissenyat seqüències PN adaptades a les necessitats de l'estructura multiresolutiva usant estratègies evolutives [3,4] i algorismes genètics [5], demanant a les seqüències pseudoaleatòries l'acompliment de més requisits que els originals de les seqüències PN. D'altra banda, també s'ha dissenyat un sistema d'estimació de la qualitat de l'adquisició i de control basat en lògica difusa [6], que permeti donar garanties de la robustesa de l'adquisició i alhora, millorar les prestacions de l'estructura reduint-ne el cost computacional. Finalment, s'ha realitzat un refinament del funcionament de l'estructura multiresolutiva, ajustant-ne els paràmetres d'aprenentatge dels filtres adaptatius de la mateixa per al canal ionosfèric i afegint-li la prestació de funcionar com a detector RAKE, que millora la qualitat de les dades desmodulades. Aquests nous dissenys i millores han estat contrastats amb l'estructura multiresolutiva original [1] i amb d'altres algorismes d'adquisició adaptatius basats en filtres LMS [7,8] i s'ha demostrat que les aportacions realitzades en aquest treball permeten obtenir un millor rendiment en les condicions de transmissió abordades. [1] J. A. Morán. Sistema ràpid d’adquisició per transmissió DS-SS sobre canal ionosfèric. Tesi Doctoral, Enginyeria i Arquitectura La Salle. Universitat Ramon Llull, Barcelona (Espanya), 2001. [2] J.A. Morán, J.C. Socoró, X. Jové, J.L. Pijoan i F. Tarrés. Multiresolution Adaptive Structure for acquisition in DS-SS receivers. International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). Salt Lake City (EUA), 2001. [3] I. Rechenberg. Evolutionsstrategie: Optimierung technischer Systeme nach Prinzipiender biologischen Evolution. Frommann-Holzboog, Alemanya, 1973. [4] H.P. Schwefel. Evoluitonsstrategie und numerische Optimierung. Tesi Doctoral, Technische Universitat Berlin, Berlin (Alemanya), 1975. [5] D. E. Goldberg. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley, 1989. [6] L.A. Zadeh. Fuzzy Sets. IEEE Trans. on Information and Control, 8:338–353, 1965. [7] M.G. El-Tarhuni. Application of Adaptive Filtering to Direct-Sequence Spread-Spectrum Code Synchronization. Tesi Doctoral, Carleton University, 1997. [8] M. Han, T. Yu, C. Kang i D. Hong. A New Adaptive Code-Acquisition Algorithm Using Parallel Subfilter Structure. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 55(6):1790–1796, Novembre 2006.
La estructura multiresolutiva propuesta por Moran [1] tiene como objetivo obtener el equilibrio entre el coste computacional de la adquisición serie y la eficiencia de la adquisición paralela en sistemas de espectro ensanchado de secuencia directa. La adquisición y el posterior tracking son dos procesos clave en la demodulación de la señal de espectro ensanchado, puesto que sin una correcta sincronización ésta es inviable. La estructura multiresolutiva mostró en su primera propuesta un buen comportamiento en un canal ionosférico de 800km [2], pero el problema al que se enfronta ahora es más complejo. Un canal ionosférico desde la Antártida a Catalunya, con una longitud de 12700km, con unas condiciones de canal más agravadas por la distancia y la variabilidad horaria de la ionosfera en el trayecto de las ondas. Con este objetivo, este trabajo de tesis presenta mejoras a este algoritmo de adquisición y de seguimiento con la mirada puesta en el problema a resolver. Se han diseñado secuencias PN adaptadas a las necesidades de la estructura multiresolutiva usando estrategias evolutivas [3,4] y algoritmos genéticos [5], pidiendo a las secuencias pseudoaleatorias más requisitos que los habituales en las secuencias PN. Por otro lado, también se ha diseñado un sistema de estimación de la calidad en la adquisición y de control basado en lógica difusa [6], que permita dar garantías de la robustez en la adquisición y a su vez, mejorar las prestaciones de la estructura reduciendo el coste computacional. Finalmente, se ha realizado un ajuste del funcionamiento de la estructura multiresolutiva, ajustándose los parámetros de aprendizaje de los filtros adaptativos para el canal ionosférico y añadiendo la prestación de funcionar como detector RAKE, que mejora la calidad de los datos demodulados. Estos nuevos diseños y mejoras se han contrastado con la estructura multiresolutiva original [1] y con otros algoritmos de adquisición adaptativos basados en filtros LMS [7,8] y se ha demostrado que las aportaciones realizadas en este trabajo permiten obtener un mejor rendimiento en las condiciones de transmisión abordadas. [1] J. A. Morán. Sistema ràpid d’adquisició per transmissió DS-SS sobre canal ionosfèric. Tesis Doctoral, Enginyeria i Arquitectura La Salle. Universitat Ramon Llull, Barcelona (España), 2001. [2] J.A. Morán, J.C. Socoró, X. Jové, J.L. Pijoan i F. Tarrés. Multiresolution Adaptive Structure for acquisition in DS-SS receivers. International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). Salt Lake City (EUA), 2001. [3] I. Rechenberg. Evolutionsstrategie: Optimierung technischer Systeme nach Prinzipiender biologischen Evolution. Frommann-Holzboog, Alemanya, 1973. [4] H.P. Schwefel. Evoluitonsstrategie und numerische Optimierung. Tesis Doctoral, Technische Universitat Berlin, Berlin (Alemanya), 1975. [5] D. E. Goldberg. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley, 1989. [6] L.A. Zadeh. Fuzzy Sets. IEEE Trans. on Information and Control, 8:338–353, 1965. [7] M.G. El-Tarhuni. Application of Adaptive Filtering to Direct-Sequence Spread-Spectrum Code Synchronization. Tesis Doctoral, Carleton University, 1997. [8] M. Han, T. Yu, C. Kang i D. Hong. A New Adaptive Code-Acquisition Algorithm Using Parallel Subfilter Structure. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 55(6):1790–1796, Noviembre 2006.
The multiresolutive structure proposed by Moran [1] attempts to reach a compromise between the computational cost of serial acquisition schemes and acquisition efficiency of parallel systems in direct-sequence spread spectrum acquisition. Acquisition and subsequent tracking are two key processes in the signal demodulation, since without proper synchronization demodulation is impossible. The multiresolutive structure in Moran’s first proposal showed a good performance on an ionospheric channel of 800km [2], but the problem we face now is more complex. A ionospheric radio channel from the Antarctica to Catalonia, 12700km in length, with worsen channel conditions due to distance and time variability of the ionosphere along the paths of the radio waves. This thesis presents improvements to this algorithm acquisition and tracking system in the aim of facing those hard channel conditions. PN sequences are designed to satisfy the needs of the multiresolutive structure [ABM05, AFSB07] using evolutionary strategies [3, 4] and genetic algorithms [5], through adding more requirements than is usually demanded. On the other hand, a fuzzy logic [6] control block has been implemented to estimate the quality of acquisition and control, evaluate the robustness of the acquisition and improve the performance of the structure by reducing its computational load. Finally, the multiresolutive structure has been adjusted, setting new values for the adaptive filter convergence parameters that refer to the ionospheric radio channel and improving the demodulated data using a RAKE detector. The new multiresolutive structure has been compared to the original multiresolutive structure [1] and to other LMS-based adaptive acquisition algorithms [7,8]. The results show that the new multiresolutive structure is competitive when comparing the original structure and also in relation to other adaptive acquisition algorithms found in state-of-the-art. [1] J. A. Morán. Sistema ràpid d’adquisició per transmissió DS-SS sobre canal ionosfèric. PhD Thesis, Enginyeria i Arquitectura La Salle. Universitat Ramon Llull, Barcelona (Espanya), 2001. [2] J.A. Morán, J.C. Socoró, X. Jové, J.L. Pijoan i F. Tarrés. Multiresolution Adaptive Structure for acquisition in DS-SS receivers. International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). Salt Lake City (EUA), 2001. [3] I. Rechenberg. Evolutionsstrategie: Optimierung technischer Systeme nach Prinzipiender biologischen Evolution. Frommann-Holzboog, Alemanya, 1973. [4] H.P. Schwefel. Evoluitonsstrategie und numerische Optimierung. Tesi Doctoral, Technische Universitat Berlin, Berlin (Alemanya), 1975. [5] D. E. Goldberg. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley, 1989. [6] L.A. Zadeh. Fuzzy Sets. IEEE Trans. on Information and Control, 8:338–353, 1965. [7] M.G. El-Tarhuni. Application of Adaptive Filtering to Direct-Sequence Spread-Spectrum Code Synchronization. PhD Thesis, Carleton University, 1997. [8] M. Han, T. Yu, C. Kang i D. Hong. A New Adaptive Code-Acquisition Algorithm Using Parallel Subfilter Structure. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 55(6):1790–1796, November 2006.

La introducció dels cultius que proveeixen serveis agroecològics (ASC) és una de les estratègies àmpliament reconeguda per millorar la sostenibilitat dels sistemes de cultiu. Tot i això, algunes autores i autors han assenyalat que la tècnica seleccionada per a la gestió dels ASC afecta els serveis subministrats. Entre les agricultores i agricultors ecològics europeus, la tècnica de gestió més estesa consisteix a tallar i picar els ASC i incorporar el material vegetal al sòl mitjançant la llaurada com a adobs verds (T-GM). No obstant això, en els darrers anys, l’ús del roller crimper (NT-RC) per a la gestió dels ASC ha atret l’interès de les persones agricultores i investigadores a tot Europa, perquè permet aplanar els ASC creant una densa capa de residus vegetals a la superfície sense pertorbar el sòl. Els pocs estudis realitzats en sistemes hortícoles europeus, la majoria d’ells realitzats a Itàlia, han analitzat l'efecte de la introducció i la gestió dels ASC mitjançant el NT-RC sobre l'abundància de flora arvense, la producció del cultiu i els balanços d'energia. A més, la majoria dels estudis s'han dut a terme sota les condicions particulars de llocs experimentals específics, que poden haver influït en els resultats obtinguts. Per tal d’omplir aquest buit de coneixement, aquesta tesi doctoral pretén proporcionar una visió més detallada dels efectes del NT-RC en diferents condicions agro-edafo-climàtiques d’Europa, mitjançant l’anàlisi conjunta de les dades provinents d’experiments paral·lels realitzats durant dos anys en diversos països europeus. Cada experiment es va realitzar sota les seves pròpies condicions pedo-climàtiques i de disseny experimental. Per aquest motiu es va fer servir un enfocament meta-analític, basat en una versió ponderada del mètode de Stouffer, per analitzar l'efecte de manera conjunta als diversos països analitzats de la gestió dels ASC sobre el funcionament dels agroecosistemes. Els nostres resultats indiquen que la inversió mitjana energètica va ser un 19,73% major en els sistemes que incorporen l’ASC que els sistemes sense ASC. No obstant això, les estratègies de gestió que utilitzen l’ASC tendeixen a augmentar l'energia que potencialment es podria reciclar dins del sistema de cultiu. Els resultats també mostren que el sistema de gestió NT-RC redueix l'eficiència productiva comercialitzable respecte a T-GM, però millora el rendiment ambiental mitjançant l’augment de l'energia potencial que es pot reciclar dins del sistema de cultiu en una àmplia gamma de condicions pedo-climàtiques europees. La densitat mitjana de la flora arvense va ser un 35,1% menor a les parcel·les de NT-RC que a T-GM, i aquesta tendència va ser significativa en els diversos experiments analitzats. A més, es va documentar una reducció significativa de la riquesa d'espècies arvenses i canvis significatius, però, de manera general, menors en la composició florística de la comunitat arvense amb la gestió NT-RC en comparació amb T-GM. Tot i això, és important tenir en compte que l'efecte d'aquesta tecnologia es pot veure fortament afectat per les variacions de les condicions de cultiu. A més, els nostres resultats evidencien que en les parcel·les en què els ASC es van gestionar mitjançant el NT-RC es va incrementar la densitat en activitat dels caràbids i estafilínids, el reciclatge d’energia potencial del sistema i el control de flora arvense en comparació amb T-GM en les diferents condicions pedo-climàtiques d'Europa analitzades. No obstant això, a les parcel·les gestionades amb el NT-RC el rendiment del cultiu comercial i la seva qualitat, l'eficiència energètica de la producció i la densitat en activitat de les aranyes va ser menor que a T-GM.

La innovació en les TIC és clau per a qualsevol empresa. Innovar implica fer projectes, però també gestionar-los. Una bona gestió del projecte acostuma a garantir el seu èxit. Algunes empreses gestionen els seus projectes però altres, principalment pimes, ho fan d'una manera molt bàsica, especialment quan els projectes no pertanyen al nucli del seu negoci, com és el cas dels projectes TIC en empreses d'un altre sector. Aquest efecte encara és més acusat quan les pimes estan allunyades de les àrees metropolitanes. Caldria realitzar una metodologia de gestió de projectes per aquest perfil d'empreses.
Per comprovar aquestes premisses, s'han realitzat enquestes a una mostra de pimes de la comarca del Bages. Les enquestes es van fer presencialment amb preguntes obertes que permetien als enquestats aportar comentaris. Se'ls va preguntar sobre el grau de gestió en els seus projectes. Els resultats han confirmat la idea inicial: la majoria de les pimes planifiquen breument els seus projectes però posteriorment no en fan el seguiment, ni segueixen cap tipus de metodologia de gestió.
La informació recollida en les enquestes ha estat important de cara a dissenyar la nova metodologia de gestió de projectes, però també se n'ha utilitzat d'altra, com l'experiència prèvia dels autors en la realització de projectes de l'àmbit TIC en diverses empreses. Alhora, per a la realització del treball també s'han estudiat alguns trets característics de les metodologies de gestió de projectes més utilitzades, de les pimes i dels projectes TIC.
Amb aquestes dades, s'ha desenvolupat una metodologia de gestió de projectes per a les pimes allunyades de les àrees metropolitanes i que no pertanyen al sector TIC. Tenint en compte que les empreses d'aquest perfil disposen de poc personal dedicat a la gestió dels projectes, s'ha intentat que la metodologia fos senzilla i fàcil de seguir, però que a la vegada fos completa i marqués les pautes clares per a aquestes empreses.
La metodologia dissenyada consta de 5 fases: Abans del projecte, planificació del projecte, realització del projecte, documentació del projecte i després del projecte. S'ha fet especial èmfasi en els aspectes que cal tractar abans i després del projecte, ja que són els més habitualment oblidats per les empreses.
La primera fase, abans del projecte, és útil per conscienciar l'empresa de la necessitat de tenir molt clara l'estratègia de l'empresa i el que vol arribar a aconseguir pel que fa a les TIC. A vegades cal realitzar un pla director de les TIC per veure la línia de projectes a realitzar i prioritzar-los. Si l'empresa no disposa de prou recursos humans, haurà de contemplar la col·laboració amb altres empreses.
La segona fase, planificació del projecte, és clau perquè aquest es pugui dur a terme amb èxit. Aquesta fase suposa una ajuda a la pime a l'hora de planificar el projecte i calcular-ne el pressupost, tot indicant que cal tenir en compte els recursos humans disponibles i la possible necessitat de col·laborar amb altres empreses.
A la tercera fase, realització del projecte, s'indiquen tots els aspectes que cal tenir en compte mentre es realitza el projecte, per poder així dur a terme un correcte seguiment del projecte. Alguns d'aquests aspectes són l'equip de treball, la comunicació, el control del temps i del cost entre altres.
La quarta fase, documentació del projecte, fa èmfasi en la necessitat de redactar una documentació tècnica detallada, però també la conveniència de mantenir actualitzada una bona documentació de gestió.
La cinquena i última fase,després del projecte, fa adonar a la pime de la necessitat de continuar pensant en el projecte un cop aquest ha finalitzat. Bé sigui perquè el seguirà un nou projecte relacionat, o perquè cal fer l'operació i el manteniment, sempre cal tenir presents les accions a realitzar.
S'ha definit doncs una metodologia de gestió de projectes TIC que és fàcil de seguir i específica per a pimes de comarques fora de les àrees metropolitanes.
Innovation in ICT is essential for any company. Innovation means doing projects, but it also means managing them. Good project management tends to ensure its success. Some companies manage their projects properly but others, especially SMEs, only do a very basic management, especially when projects do not belong to the core of their business, as is the case of ICT projects in companies that are not in this sector. This effect is even more pronounced when SMEs are located far from major metropolitan areas. A project management methodology for these companies' profile should be developed.
To check these assumptions, a sample of SMEs in the Bages region has been surveyed. The surveys were carried out in face to face interviews with open questions that allowed respondents to provide details and comments. They were asked about the level of management in their projects. The results have confirmed the initial idea: the majority of SMEs plan their projects briefly but, then, they are not controlled during implementation and no management methodologies are followed.
The information collected in surveys has been important in designing the new project management methodology. However, other information has also been used as the authors' previous experience in carrying out projects in the field of ICT in various companies. Moreover, for carrying out the work, some of the features from the most commonly used project management methodologies have been studied, together with the main features of SMEs and ICT projects.
With these data, a project management methodology particularly useful for SMEs located far from metropolitan areas and outside the ICT sector has been developed. Due to the fact that most companies belonging to this class have few staff dedicated to project management, we have put emphasis on developing a simple and easy to follow methodology which, at the same time, is complete and points out the most appropriate guidelines for these companies to follow.
The methodology designed consists of five stages: Before the project, project planning, project implementation, project documentation and after the project. Special emphasis has been put on those aspects that must be treated before and after the project, since they are usually forgotten by most companies.
The first phase, before the project, is useful for the company to become aware of the need for clear strategy and what the company wants to achieve with regard to ICT. Sometimes a master plan for ICTs has to been drawn to see the line of projects to be carried out and prioritize them. If the company does not have sufficient human resources the possibility of collaboration with other companies has to be considered.
The second phase, project planning, it is very important for the project to be carried out successfully. This phase is an assistance to the SME when planning the project and calculating the budget, indicating that one must take into account the available human resources and the possible need to collaborate with other companies.
In the third phase, project implementation, all aspects that should be taken into account while performing the project are indicated, allowing to correctly control the project. Some of these aspects are work team, communication and timing and cost control among others.
The fourth phase, project documentation, emphasizes the need to write a detailed technical documentation for any project, but also the convenience of keeping up to date good management documentation.
The fifth and final phase, after the project, makes the SME realize the need to continue thinking about the project once it has been completed. Either because it will be followed by a new related project, or because the recent one has to be maintained and kept in operation, the required actions have to be kept in mind.
As a conclusion, we have defined an ICT project management methodology which is easy to follow and specific for SME's located far from major metropolitan areas.

Aquest treball estableix el catàleg etnoflorístic de Mallorca. És el primer estudi etnobotànic complet sobre l’illa i contribueix a incrementar les dades etnobotàniques disponibles dels territoris del domini lingüístic català. L’estudi es basa en 235 informants d’una mitjana d’edat de 76 anys i abraça 75 nuclis de població de tots els 53 municipis mallorquins. El 97% dels informants són autòctons de l’illa, el 89% són jubilats, i el 57% són homes. S’ha recollit majoritàriament informació de persones nascudes entre el 1931 i el 1940. La mitjana de citacions d’ús per informant és de 42,31 i el factor de consens d’informants (FIC) per a tot Mallorca és 0,94, un valor molt proper al consens total (1). La informació obtinguda de les entrevistes ha estat analitzada des del punt de vista botànic i etnogràfic, i s’ha fet servir el gestor de dades del grup EtnobotCat, ideat en el transcurs d’aquest estudi a partir de versions anteriors d’altres bases de dades etnobotàniques del nostre equip. El total de tàxons recollit de les entrevistes és de 517, i les citacions globals (amb consens u, és a dir, citades per almenys un informant) per a cada categoria d’ús són 1900 per a medicinals, 2872 per a alimentàries i 2235 per a altres usos. S’han recollit un total de 600 dades etnogràfiques no referents directament als vegetals. Dels 517 tàxons que conformen el catàleg etnoflorístic, majoritàriament fanerògames i hemicriptòfits de tipus biològic, un 52% són silvestres i la resta cultivats o obtinguts al comerç. L’índex d’etnobotanicitat és del 28%, o sigui, els informants han qualificat prop d’un terç de la flora de Mallorca com a útil. S’han recopilat 1401 noms populars, dels quals se n’identifiquen 250 de catalans no documentats en les obres incloses al projecte Recull de noms catalans de plantes. S’han recopilat 255 tàxons útils en medicina humana (137 de silvestres), amb un total de 1811 citacions d’ús amb un consens de tres informants. S’han recopilat 159 mescles de plantes (110 tàxons i 662 citacions d’ús), també amb activitat medicinal, majoritàriament anticatarral. Per a les dades referides a la medicina animal, els informants citen 92 remeis veterinaris referits a 53 tàxons. D’aquests remeis, 52 són exclusius per a animals i 40 són compartits amb la medicina humana. Del total de tàxons citats com a alimentaris en humans (199), el 67% són cultivats o comprats, i la resta, silvestres. S’han recollit 103 citacions d’ús de vegetals en alimentació animal per a 62 tàxons. Per als usos que no són ni alimentaris ni medicinals els informants han citat 351 tàxons i 1142 reports d’ús únics. El grau de novetat de l’etnomedicina mallorquina, després de fer un buidatge de més de 200 obres amb informació d’interès etnobotànic d’àmbit majoritàriament mediterrani, és força alt per a ser un estudi etnobotànic tan actual, car consisteix en 38 tàxons poc citats i 306 reports d’ús que no apareixen o són recollits en menys de tres obres de referència. Els estudis etnobotànics com aquest poden ser una eina molt útil per a les administracions en salut pública per tal de facilitar i millorar la detecció i prevenció d’interaccions i altres problemes resultants de combinar plantes medicinals i medicaments de síntesi, i també per a encoratjar la seguretat en la prescripció i el consell farmacèutic per part dels professionals de la salut. L’interès principal de portar a terme un estudi etnobotànic de Mallorca ha estat el de contribuir a conèixer l’ús tradicional que es fa de les plantes de l’illa i valorar els beneficis que es poden extraure d’aquests sabers, aplicats al present i futur de la societat estudiada.
This work is a contribution to the ethnobotany of Mallorca. This is the first approach in this field entirely based on interviews with local people. We spoke with a total of 235 informants with a mean age of 76, covering 75 villages in all the 53 municipalities of Mallorca. The data collected has been analyzed from the botanical and ethnographical point of view, and managed using an online database designed in the course of this study starting from earlier versions developed in our research group, EtnobotCat. The organisation of the data into groups of three, for example, the categories of use, the results of the discussion and consensus facilitates both the design and the systematization of data analysis. The basic unit of the analysis is the use report, and the information has been organized into two catalogues (taxa and mixtures), and additional ethnographic data referred to plants has also been considered. The total number of collected taxa from the interviews is 517, and the overall citations (with consensus of one, i.e. cited by at least one informant) for each category of use are 1900 for medicinals, 2872 for food and 2235 for other uses. Moreover, we have collected a total of 600 ethnographic data not directly related to the plants. The main interest of carrying out an ethnobotanical study of Mallorca has been to contribute to the knowledge of the traditional use of plants of the island and appreciate the benefits of this knowledge, applied to the present and future of our society.

En els darrers quinze anys la velocitat de bit dels sistemes de comunicació ionosfèrica s'ha incrementat significativament, passant dels 75 bps als 14400 bps en un ample de banda de 3 KHz. Les millores experimentades en el modelatge i simulació de canal, el desenvolupament dels sistemes ALE i l'aplicació de tècniques digitals (software radio, modulacions de banda ampla, etc.) són, entre altres, alguns dels motius que han permès aquest increment en les prestacions dels equips, fent-los aptes per comunicacions de llarga distància amb requeriments de velocitat de bit moderada.
En particular, la propagació ionosfèrica és una tècnica especialment interessant per enllaços des de l'Antàrtida, on la comunicació amb satèl·lits geostacionaris no és sempre possible.
El Departament de Comunicacions i Teoria del Senyal de l'Escola d'Enginyeria La Salle (Universitat Ramon Llull) està involucrat, juntament amb l'Observatori de L'Ebre, en un projecte de recerca que té per objectiu l'estudi de l'enllaç ionosfèric que s'estableix entre la Base Antàrtica Espanyola i Roquetes. L'enllaç, que té una longitud de més de 12700 quilòmetres, ha de servir per transmetre les dades procedents d'un sensor geomagnètic situat a la Base, cap a l'Observatori.
Aquesta tesi estudia diversos aspectes d'aquest projecte, principalment pel que fa a la caracterització de canal i al disseny de la capa física adaptada per transmissió eficient de dades.
En referència a la caracterització de canal es mostren els resultats d'una campanya de 60 dies de sondeig duta a terme durant l'estiu austral 2006/07 en la que s'han realitzat proves de banda estreta i banda ampla per tal d'obtenir, entre altres, la disponibilitat de l'enllaç, relació senyal a soroll i dispersió temporal i freqüencial.
En l'àmbit de la transmissió de dades es proposa, justifica i verifica experimentalment una part d'una capa física basada en espectre eixamplat per seqüència directa especialment adaptada a enllaços a llocs remots: (i) Sense atribució de freqüències; (ii) Amb potència de transmissió relativament baixa; (iii) Infraestructura de radiació limitada. La proposta contempla el funcionament amb relacions SNR negatives, dispersió temporal i freqüencial moderada, robustesa a la interferència i baixa densitat espectral de potència.
En los últimos quince años la velocidad de bit de los sistemas de comunicación ionosférica se ha incrementado significativamente, pasando de los 75 bps a los 14400 bps en un ancho de banda de 3 kHz. Las mejoras experimentadas en el modelado y simulación del canal, el desarrollo de los sistemas ALE y la aplicación de técnicas digitales (software radio, modulaciones de banda ancha, etc.) son, entre otros, algunos de los motivos que han permitido este incremento en las prestaciones de los equipos, haciéndolos aptos para comunicaciones de larga distancia con requerimientos de velocidad de bit moderada.
En particular, la propagación ionosférica es una técnica especialmente interesante para enlaces desde la Antártida, donde la comunicación con satélites geostacionarios no es siempre posible.
El Departamento de Comunicaciones y Teoría de la Señal de la Escuela de Ingeniería La Salle (Universidad Ramon Llull) está involucrado, junto al Observatorio del Ebro, en un proyecto de investigación que tiene por objetivo el estudio del enlace ionosférico que se establece entre la Base Antártica Española y Roquetes. El enlace, que tiene una longitud de más de 12700 kilómetros, debe servir para transmitir los datos procedentes de un sensor geomagnético situado en la Base, hacia el Observatorio.
Esta tesis estudia varios aspectos de este proyecto, principalmente por lo que respecta a la caracterización del canal y al diseño de la capa física adaptada para la transmisión eficiente de datos.
En lo referente a la caracterización del canal se muestran los resultados de una campaña de 60 días de sondeo llevada a cabo durante el verano austral 2006/07 en la que se han realizado pruebas de banda estrecha y banda ancha para obtener, entre otros, la disponibilidad del enlace, relación señal a ruido y dispersión temporal y frecuencial.
En el ámbito de la transmisión de datos se propone, justifica y verifica experimentalmente una parte de una capa física basada en espectro ensanchado por secuencia directa especialmente adaptada a enlaces a lugares remotos: (i) Sin atribución de frecuencias; (ii) Con potencia de transmisión relativamente baja; (iii) Infraestructura de radiación limitada. La propuesta contempla el funcionamiento con relaciones SNR negativas, dispersión temporal y frecuencial moderada, robustez a la interferencia y baja densidad espectral de potencia.
In the last fifteen years the data rate of the ionospheric communication systems has increased significantly from 75 bps to 14400 bps in a 3 KHz bandwidth. The improvements achieved in the field of channel modeling and simulation, ALE systems and the application of digital techniques (e.g. software radio, wideband modulations, etc.) have permitted the design of new equipment with better performance. As a result, the establishment of low power, very long radio links with moderate data rate has become feasible.
In special, the ionospheric propagation technique is very appropriate for radio links from the Antarctica, where the communication to geostationary satellites is not always possible.
The Communications and Signal Theory Department of La Salle School of Engineering (Universitat Ramon Llull) and the Observatori de l'Ebre are involved in a research project dealing with the study of an ionospheric radio link between the Spanish Antarctic Base and Roquetes. The link is 12700 Km. long and is going to be used to transmit the low data rate information from a geomagnetic sensor installed in the Spanish Antarctic Base.
This thesis has been carried out in the framework of this project, and its goals are related to the channel characterization and the partial design of a physical layer adapted to an efficient transmission of information over that link.
Regarding the channel characterization, the results of a 60-days sounding survey corresponding to the 2006/07 southern summer are shown. These results include, among others, link availability, signal to noise ratio and delay and Doppler spread.
In the field of data transmission a new physical layer is proposed and experimentally verified, on the basis of the channel measurements and adapted to the requirements and the special conditions in the Antarctica. This physical layer is based on direct sequence spread spectrum and his main characteristics are: (i) Intended for an HF communication without a fixed frequency allocation; (ii) Low emitted power; (iii) Simple radiation infrastructure. The proposal takes into account the operation with negative signal to noise ratios, moderate delay and Doppler spreads, robustness against interference and low power spectral density.

Les interferències de mode comú i diferencial que es propaguen en un cable de la xarxa elèctrica monofàsica s'acostumen a suprimir utilitzant els filtres de xarxa. Aquesta classe de filtres estan formats per xocs de mode comú, condensadors X i condensadors Y per a mitigar tant el mode comú com el mode diferencial. Tot i això, les metodologies actuals de disseny de filtres de xarxa presenten alguns inconvenients: els filtres es dissenyen per treballar en un entorn ideal amb impedàncies de 50 Ω i les atenuacions del mode comú i del mode diferencial s'analitzen de manera independent, sense considerar la conversió modal que es produeixen en les asimetries presents a la xarxa elèctrica, al dispositiu elèctric o al mateix filtre de xarxa. Aquests fets impliquen que les prediccions del comportament del filtre siguin inexactes i, conseqüentment, el filtre més adequat en una situació particular s'acaba majoritàriament escollint mitjançant la prova i error en llargues i costoses sessions de mesura. Per tal de millorar aquesta situació, aquest treball presenta:
- Nous sistemes de mesura i caracterització per modelar completament el comportament dels filtres de xarxa, xarxa elèctrica i dispositius elèctrics. Amb aquesta finalitat, s'introdueix una nova metodologia de caracterització: la caracterització modal, que confina el mode comú i el mode diferencial en ports diferents, proporcionant així informació sobre la propagació de la interferència modal. Aquesta informació pot ser d'utilitat a l'hora de seleccionar el filtre de xarxa adient.
- Una nova metodologia per a predir amb exactitud el nivell de les emissions conduïdes que un dispositiu elèctric introdueix a la xarxa elèctrica a través del filtre de xarxa. Aquesta metodologia està basada en les metodologies de caracterització presentades anteriorment. Caracteritzacions acurades permetran obtenir prediccions similars a les emissions conduïdes reals, evitant així llargues sessions de mesura.
- Noves metodologies de disseny de filtres de xarxa per aconseguir implementacions òptimes i de baix cost. En una primera proposta, els components dels filtres de xarxa (condensadors i xocs) es caracteritzen modalment per trobar la combinació que obté el filtratge desitjat amb el mínim nombre de components. Aquesta metodologia és millorada posteriorment utilitzant filtres de xarxa asimètrics, obtenint així un filtratge òptim del mode comú i del mode diferencial.
Tots els sistemes de mesura, així com les metodologies de caracterització, predicció i disseny, han estat provats amb èxit sobre equips reals.
Las interferencias de modo común y diferencial que se propagan en un cable de la red eléctrica monofásica se acostumbran a suprimir utilizando los filtros de red. Esta clase de filtros están formatos por choques de modo común, condensadores X y condensadores Y para mitigar tanto el modo común como el modo diferencial. Aún así, las metodologías actuales de diseño de filtros de red presentan algunos inconvenientes: los filtros se diseñan para trabajar en un entorno ideal con impedancias de 50 Ω y las atenuaciones del modo común y del modo diferencial se analizan de manera independiente, sin considerar la conversión modal que se producen en las asimetrías presentes en la red eléctrica, en el dispositivo eléctrico o en el mismo filtro de red. Estos hechos implican que las predicciones del comportamiento del filtro sean inexactas y, consecuentemente, el filtro más adecuado en una situación particular se acaba escogiendo mayoritariamente mediante la prueba y error en largas y costosas sesiones de medida. Para mejorar esta situación, este trabajo presenta:
- Nuevos sistemas de medida y caracterización para modelar completamente el comportamiento de los filtros de red, red eléctrica y dispositivos eléctricos. Con este objetivo, se introduce una nueva metodología de caracterización: la caracterización modal, que confina el modo común y el modo diferencial en puertos diferentes, proporcionando así información sobre la propagación de la interferencia modal. Esta información puede ser de utilidad a la hora de seleccionar el filtro de red adecuado.
- Una nueva metodología para predecir con exactitud el nivel de las emisiones conducidas que un dispositivo eléctrico introduce en la red eléctrica a través del filtro de red. Esta metodología está basada en las metodologías de caracterización presentadas anteriormente. Caracterizaciones precisas permitirán obtener predicciones similares a las emisiones conducidas reales, evitando así largas sesiones de medida.
- Nuevas metodologías de diseño de filtros de red para conseguir implementaciones óptimas y de bajo coste. En una primera propuesta, los componentes de los filtros de red (condensadores y choques) se caracterizan modalmente para encontrar la combinación que obtiene el filtraje deseado con el mínimo número de componentes. Esta metodología es mejorada posteriormente utilizando filtros de red asimétricos, obteniendo así un filtraje óptimo del modo común y del modo diferencial.
Todos los sistemas de medida, así como las metodologías de caracterización, predicción y diseño, han sido probados con éxito sobre equipos reales.
The common mode and differential mode interference propagated through the single-phase power-line cable is usually suppressed with power-line filters. This kind of filters is composed by common-mode chokes, X capacitors and Y capacitors to mitigate both the common mode and the differential mode. However, the present-day power-line filter design methodologies present some disadvantages: they are designed to be placed in an ideal 50-Ω system and the common mode and differential mode attenuations are analyzed independently, without considering the mode conversion that can be produced by asymmetries in the power-line filter, in the power-line network or in the electric device. These facts lead to inaccurate predictions of the power-line filter behavior and, consequently, the suitable filter is usually selected by trial and error in long and expensive measurement sessions. In order to improve this situation, this work presents:
- New measurement systems and characterization methodologies to completely model the behavior of power-line filters, power-line networks and electric devices. To this end, a new characterization methodology is presented: the modal characterization, which confines the common mode and the differential mode into a different port and provides the information about the propagation of the modal interference, information that can be useful to select the suitable filter for its mitigation.
- A new methodology to accurately predict the level of conducted emissions that an electric device supplies to the power-line network through its power-line filter, based on the measurement systems and characterization methodologies presented before. Accurate characterizations will allow predictions similar to the actual conducted emissions, avoiding long measurement sessions.
- New design methodologies of power-line filters to achieve optimal and low cost implementations. In a first proposal, the components of the power-line filters are modally characterized to find, by computation, the combination that gets the desired filtering response with the minimum number of components. This methodology is further improved by using asymmetric power-line filters, obtaining an optimal mitigation of the common and differential mode.
All measurement systems, as well as characterization, prediction and designing methodologies, have been successfully tested on actual devices.

L'objectiu d'aquesta tesi doctoral consisteix en determinar si el model de gestió dels recursos humans de les empreses matrius japoneses es transferible a les filials japoneses de Catalunya.
Per tot això després d'un estudi teòric sobre la literatura existent del model de gestió dels recursos humans japonès i la internacionalització dels recursos humans, s'ha realitzat un treball empíric mitjançant una enquesta a les filials japoneses instal.lades a Catalunya. En el qüestionari s'analitzen diferents àmbits de la gestió dels recursos humans i que constitueixen les 7 hipòtesis del nostre treball de camp basades en el model de recursos humans japonès referides a: 1- Reclutament i selecció, 2- Promoció i Rotació, 3- Lideratge, comunicació i treball en equip, 4- Motivació, clima laboral i cultura empresrial, 5- Formació i desenvolupament, 6- Avaluació de l'acompliment, y 7- Retribució i beneficis socials. Tot això ens ha indicat quina es la tendència del model japonès de recursos humans a les filials catalanes tenint en compte que estem analitzant un contexte cultural diferent a la idiosincrasia dels treballadors japonesos. El treball ens ha permés de proposar dues línies d'investigació, una a determinar en el temps i una altre en l'espai. En el temps amb la nova generació s'està produint un canvi cultural en el qual els joves japonesos intenten importar part dels valors occidentals que es veurà reflectit al llarg de 10-20 anys. I en l'espai l'aplicació de l'estudi a altres països europeus, com Anglaterra, França i Alemanya que són els principals països on els japonesos prefereixen instal.lar-se.
The objective of this doctoral thesis is to consider if the Human Resource Management model of the Japanese head office is transferable to the Japanese subsidiaries settled in Catalonia.
After a theoretical study about the existent literature of the Japanese Human Resource Management model and the internationalization of Human Resources an empirical research has been carried out by means of a survey in the Japanese subsidiaries set up in Catalonia. In this survey different aspects of the Human Resource Management have been analysed and they constitute the seven hypotheses of our research based on the Japanese Human Resources model conerning:
1- Recruitment and Selection, 2- Promotion and Rotation, 3- Leardership, communication and Teamwork, 4- Motivation, labour atmosphere and Management culture, 5- Training and development, 6- Personnel Appraisal and 7- Retribution and Social Benefits. All this has shown us what the tendency of the Japanese Human Resources model in the Catalan subsidiaries is, taking into account that we are analysing a different cultural context to the idiosyncrasy of Japanese workers.

The Citril finch has been considered for a long time as a species linked to forested high mountainous areas. It was considered as non-migratory and with short-range movements, just to avoid bad weather conditions. For a long time it was considered that the more important citril finch nucleus were on alpine centre European areas. The data presented in this Thesis changes most of these views. The present thesis was structured based on the eleven referent articles listed in the end of this introduction. The objectives of the thesis were: i) Deepening into the biology of the Citril Finch. ii) To analyze the dynamics of species from an evolutionary perspective. iii) To study the population dynamics of the Citril Finch from the perspective of metapopulation theory. iv) To analyse the limiting factors. Finally, this knowledge will be integrated to v) address environmental issues both for the species and its habitat. The distribution of the species in Catalonia during the breeding season is closely linked to the black pine (Pinus uncinata), which provides nesting areas and food. During the winter, the black pine (Pinus nigra) takes over, providing food during the end of the winter and during the opportunistic breeding (Feb-Apr). Opportunistic breeding is mainly done by yearling birds with delayed plumage maturation. For opportunistic breeding to take place we need anticyclonic conditions and NAO positive. The tandem of the two pine species is a unique combination of habitats only available on the Iberian peninsula. The interaction between the location of the Prepyrenean mountains and metereology cause a very important habitat hetereogeneity and a slope effect. This side effect is the cause of the existence of habitats of different quality: good quality (north side) and lower quality (south side). Morphological and genetic local-adaptation to these two slopes is recorded for the first time. Results obtained support that they behave as metapopulations. Genetic data supports the idea of a bottleneck episode during the Holocene period, which could explain the current fragmented distribution of the species in Europe. At a microgeographic level, data shows that Citril Finch departs from the classic model of sources-and-sinks, and can be more related to a new model named sources-and-pools. This model suggests an asymmetric exchange among habitats of different quality, but in which Citril Finches flow from low to high quality areas. From an environmental perpective, the species has historically shown an ecological plasticity that has allowed it to take advantage of anthropogenic landscape changes. However, the Thesis discuss if this plasticity will be sufficient to face man-made changes, such as climate change, wildfires, grazing and silvicultural activities. The need to plan for future possible management actions is evaluated. We must consider that any serious danger which affects or mortgage the future of the Prepyrenees populations could have serious consequences for the whole of the Iberian population, both because it is the largest in the world and because it acts as a source of dispersion in the process of colonization of the Iberian peninsula. Finally, the Citril Finch is characterized as a diversity asset not only because of the intrinsic characteristics of the species but also by the characteristics of the unique habitats in which habits: calcareous pinewoods of mountain pine and black pines. These are considered as priority habitats for the EU. Hence, one should also take into account the parallel protection of the related pinewoods where it breeds, and the submontaneous pinewoods where it winters and breeds opportunistically. Taking into account the information gathered during this thesis, one wants to stress that small species such as the Citril Finch can be also very large, and therefore, should collect our interest.
La llucareta ha estat considerat durant molt temps com una espècie lligada a les zones boscoses subalpines. Es considerava com no migrador i amb moviments de curt abast, a conseqüència de les males condicions meteorològiques. Durant molt temps es va considerar que el nucli més important de llucareta es trobava a les zones europees alpines. Les dades presentades en aquesta tesi canvia la majoria d'aquests punts de vista. La present tesi s'ha estructurat sobre la base d'onze articles ja publicats. Els objectius de la tesi van ser: i) Aprofundir en la biologia del llucareta. ii) Analitzar la dinàmica de l'espècie des d'una perspectiva evolutiva. iii) Estudiar la dinàmica poblacional de la llucareta des de la perspectiva de la teoria de la metapoblacions. iv) Analitzar els factors limitants. Finalment, aquest coneixement s'integrarà a v) abordar qüestions ambientals tant per a l'espècie com pel seu hàbitat. La distribució de la llucareta a Catalunya durant la cria està estretament lligada a la del pi negre (Pinus uncinata), que ofereix àrees de nidificació i alimentació. Durant l'hivern, la pinassa (Pinus nigra) ofereix el subministrament d'aliments durant el final d'hivern i durant la cria oportunista (febrer-abril). La cria oportunista la realitzen principalment aus d'un any amb en la maduració retardada del plomatge. La cria oportunista necessita de condicions anticiclòniques i NAO positiva. El tàndem de les dues espècies de pi és una combinació d'hàbitats gairebé única només disponible a la Península Ibèrica. La interacció entre la ubicació de les muntanyes del Prepirineu i la meteorologia causa una heterogeneïtat d'hàbitats molt important i un efecte vessant. Aquest efecte secundari és la causa de l'existència d'hàbitats de diferent qualitat: bona qualitat (costat nord) i la qualitat inferior (costat sud). S'ha registrat per primera vegada l'adaptació local morfològica i genètica de la llucareta en aquestes dues vessants. Resultats obtinguts suport que es comporten com metapoblacions. Les dades genètiques donen suport a la idea d'un episodi de coll d'ampolla durant el període Holocè, el que podria explicar l'actual distribució fragmentada de l'espècie a Europa. A nivell microgeográfic, les dades mostren que llucareta s'aparta del model clàssic de fonts-i-embornals, i pot estar més relacionat amb un nou model nomenades fonts-i-cubetes. Aquest model suggereix un intercanvi asimètric entre els hàbitats de diferent qualitat, però en el qual la llucareta s'intercanvia d'àrees de baixa a les d'alta qualitat. Des d'un perspectiva ambiental, l'espècie ha mostrat històricament una plasticitat ecològica que li ha permès aprofitar els canvis antropogènics. Tanmateix, la tesi discutir si aquesta plasticitat serà suficient per fer front als canvis fets per l'home, com canvi climàtic, incendis forestals, pasturatge i les activitats silvopastorals. S'avalua la necessitat de planificar futures accions de gestió. Hem de tenir en compte que qualsevol perill greu que afecti o hipotequi el futur de les poblacions del Prepirineu poden tenir greus conseqüències pel conjunt de la població ibèrica, tant perquè és el nucli més gran en el món i perquè actua com una font de dispersió en el procés de colonització de la península Ibèrica. Finalment, la llucareta es caracteritza per ser un actiu de la diversitat no només a causa de les característiques intrínseques de l'espècie, sinó també per les característiques dels hàbitats únics en què habita: pinedes de pi negre calcàries i pinedes de pinassa protegides. Aquests són considerats com hàbitats d'interès prioritari per a la UE. Per tant, també s'ha de considerar la protecció paral.lela de les pinedes relacionades, i les pinedes submontanes on hi hiverna i hi fa la reproducció oportunista. Tenint en compte la informació recollida durant aquesta tesi, es vol fer èmfasi que les petites espècies com la llucareta poden ser també molt grans, i per tant, ha de captar el nostre interès.

Avui dia cada vegada s'ha de tenir més en compte com es realitza el traçat de pistes en les plaques de circuit imprès (PCB). Això és degut a que cada vegada més hi viatgen senyals amb components freqüencials més elevades. Per tant, paràmetres com la desadaptació per impedància característica, acoblaments, ressonàncies i comportaments complexes de les transicions que es troben els senyals en la seva propagació per les pistes, han de ser considerats per evitar problemes d'integritat del senyal i garantir la compatibilitat electromagnètica (EMC) amb el seu entorn.
El present treball de tesi s'ha centrat en l'estudi del comportament d'una situació particular, però molt habitual, de pistes: dues pistes sobre un pla de massa, formant el que es coneix com una línia de transmissió microstrip acoblada. Els senyals que viatgen a través d'una línia microstrip acoblada es poden descompondre en dos modes bàsics de propagació: mode comú (on la tensió està definida entre el pla de massa i cada pista) i el mode diferencial (on la tensió està definida entre les pistes). Aquesta descomposició és molt habitual en el món de la compatibilitat electromagnètica ja que les tècniques de filtratge de les interferències varien depenent si aquestes viatgen en mode comú o en mode diferencial.
El treball desenvolupat s'ha focalitzat en l'estudi, des d'aquest punt de vista multimodal (que té en compte simultàniament tant el mode comú com el diferencial), de les diferents transicions que es pot trobar el senyal en la seva propagació degut al traçat de pistes. Com a resultat d'aquest estudi s'han obtingut uns models circuitals que permeten l'anàlisi i simulació dels diferents modes que intervenen i que han estat validats de forma experimental. Aquest fet ha permès l'ús d'aquests models en l'anàlisi de problemes d'integritat del senyal que són comuns en el entorn de la compatibilitat electromagnètica (EMC). Els resultats obtinguts han estat presentats en congressos nacionals i internacionals.
Hoy en día cada vez se debe tener más en cuenta como se realiza el trazado de pistas en las placas de circuito impreso (PCB). Esto es así debido a que cada vez más viajan por ellas señales con componentes frecuenciales más elevadas. Por lo tanto, parámetros como la desadaptación por impedancia característica, acoplamientos, resonancias y comportamientos complejos de las transiciones que se encuentran las señales mientras se propagan por las pistas, deben ser tenidos en consideración para evitar problemas de integridad de la señal y garantizar la compatibilidad electromagnética (EMC) con su entorno.
En el presente trabajo de tesis se ha centrado en el estudio del comportamiento de una situación particular, pero habitual, de pistas: dos pistas sobre un plano de masa, formando lo que se conoce como línea de transmisión microstrip acoplada. Las señales que viajan a través de una línea microstrip acoplada se pueden descomponer en dos modos básicos de propagación: modo común (donde la tensión está definida entre el plano de masa y cada pista) y modo diferencial (donde la tensión está definida entre pistas). Esta descomposición es muy habitual en el mundo de la compatibilidad electromagnética ya que las técnicas de filtrado de las interferencias varían dependiendo si estas viajan en modo común o en modo diferencial.
El trabajo desarrollado se ha focalizado en el estudio, desde este punto de vista multimodal (que tiene en cuenta simultáneamente tanto el modo común como el diferencial), de las diferentes transiciones que puede encontrarse la señal durante su propagación debido al trazado de pistas. Como resultado se han obtenido unos modelos circuitales que permiten el análisis y simulación de los diferentes modos que intervienen y que han sido validados de forma experimental. Este hecho ha permitido el uso de dichos modelos en el análisis de problemas de integridad de la señal que son comunes en el entorno de la compatibilidad electromagnética (EMC). Los resultados obtenidos han sido mostrados en congresos nacionales e internacionales.
Nowadays, the placement of the strips in a printed circuit board (PCB) has to be performed with increasing care, because of the rise of the spectral content of the signals propagating through the strips. Due to this fact, mismatches of the characteristic impedances, crosstalks, resonances and complex behavior of the transitions that the signals may encounter in their propagation have to be considered in order to avoid signal integrity problems and to guarantee the electromagnetic compatibility with their environment.
This work is focused on the study of the behavior of a particular, but also a very common way of routing strips: two close strips above a ground plane, forming a extit{coupled microstrip transmission line}. The signals present at this transmission line can be decomposed into two basic signals known as common mode (where its voltage is defined between the ground plane and each strip) and differential mode (where its voltage is defined between the two strips). This decomposition is often found in electromagnetic compatibility because the different techniques of filtering interferences depend on their main mode of propagation.
The study carried out in this thesis is focused on the analysis from a multimodal point of view of different transitions that signals encounter during their propagation in a coupled microstrip transmission line.
As a result of this analysis, a number of circuit models for different transitions have been obtained and experimentally validated. These models have been used to successfully study signal integrity problems found in EMC and they have been presented in national and international symposiums.

L'enginyeria de les propietats plasmòniques de les nanoestructures metàl·liques requereix un control acurat de les seves formes i distribució. Això normalment s'aconsegueix amb l'ús de la litografia per feix d'electrons sobre polímers electro-sensibles combinat amb la deposició de capes fines de metall i el lift-off. La deposició directa i localitzada de metalls induïda per un feix d'electrons (FEBID per Focused Electron Beam Induced Deposition) és un mètode alternatiu que
recentment ha rebut un interès creixent en microelectrònica però encara no ha despertat massa atenció dins la comunitat d'òptica. L'FEBID és el resultat de la descomposició local, per un feix
d'electrons focalitzat, de les molècules d'un precursor adsorbides sobre una superfície. Aquesta s'ha aplicat majoritàriament en la escriptura directa de contactes o per a la reparació de circuits, però amb l'ús de metalls nobles podria aprofitar-se per a l'òptica de plasmons.
En aquesta tesi es demostra l'ús de l'FEBID per a fabricar nanoestructures d'or per a aplicacions d'òptica de plasmons. S'investiguen els efectes del material del substrat i dels paràmetres de deposició, com ara el corrent del feix i la pressió de vapor d'aigua, sobre el ritme de creixement i la puresa de l'or. S'ha emprat un recuit ex situ de la mostra com a mètode de millora de la puresa. Les mesures òptiques de dispersió sobre les estructures purificades evidencien que suporten plasmons de superfície localitzats. Aquest mètode de fabricació permet el creixement d'estructures plasmòniques amb una elevada relació d'aspecte i ha de facilitar l'escriptura en superfícies no planes com l'extremitat d'una sonda de rastreig allargada.
La ingeniería de las propiedades plasmónicas de las nanoestructuras metálicas requiere un control preciso de sus formas y distribución. Esto normalmente se consigue con el uso de la litografía por haz de electrones sobre polímeros electro-sensibles combinado con la deposición de capas finas de metal y el lift-off. La deposición directa y localizada de metales inducida por un haz de electrones (FEBID por Focused Electron Beam Induced Deposition) es un método alternativo que recientemente ha despertado un interés creciente en microelectrónica pero todavía no ha recibido demasiada atención dentro de la comunidad de óptica. La FEBID es el resultado de la descomposición local, por un haz de electrones focalizado, de las moléculas de un precursor adsorbidas sobre una superficie. Esta se ha aplicado mayoritariamente en la escritura directa de contactos o para la reparación de circuitos, pero con el uso de metales nobles podría ser aprovechada para la óptica de plasmones.
En esta tesis se demuestra el uso de la FEBID para fabricar nanoestructuras de oro para aplicaciones de óptica de plasmones. Se investigan los efectos del material del sustrato y de los parámetros de deposición, como la corriente del haz y la presión de vapor de agua, sobre el ritmo de crecimiento y la pureza del oro. Se ha utilizado un recocido ex situ de la muestra
como método de mejora de la pureza. Las medidas ópticas de dispersión sobre las estructuras purificadas evidencian que soportan plasmones de superficie localizados. Este método de fabricación permite el crecimiento de estructuras plasmónicas con una elevada relación de aspecto y tiene que facilitar la escritura en superficies no planas como la extremidad de una sonda de rastreo alargada.
Engineering the plasmon properties of metal nanostructures requires an accurate control on their shapes and distribution. This is conventionally achieved by using electron-beam lithography on electro-sensitive polymers combined with thin-metal-film deposition and lift-off. Direct local deposition of metals induced by a focused electron beam (FEBID for Focused Electron
Beam Induced Deposition) is an alternative method that has been receiving a growing interest in microelectronics but it has not yet received much attention in the optical community. The FEBID is the result of the local decomposition, by a focused electron beam, of precursor molecules adsorbed on a surface. It has mostly been applied to direct-contact writing or to circuit reparation, but can be applied advantageously to plasmon optics when involving noble metals.
In this thesis the use of the FEBID to fabricate gold nanostructures for plasmon optics applications is demonstrated. The effects of the substrate material and the deposition parameters, such as beam current and water vapor pressure, on both the deposition rate and the gold purity are investigated. Ex-situ annealing of the sample is used as a purity improvement method. Scattering optical measurements on the purified structures evidence that they support localized surface plasmon resonances. This fabrication method enables to grow high aspect ratio plasmonic structures and to render much easier nano-patterning on non-flat surfaces such as the extremity of an elongated scanning probe.

Aquesta tesi aborda diferents aspectes relacionats amb la síntesi de la parla expressiva. Es parteix de l'experiència prèvia en sistemes de conversió de text a parla del Grup en Processament Multimodal (GPMM) d'Enginyeria i Arquitectura La Salle, amb l'objectiu de millorar la capacitat expressiva d'aquest tipus de sistemes. La parla expressiva transmet informació paralingüística com, per exemple, l'emoció del parlant, el seu estat d'ànim, una determinada intenció o aspectes relacionats amb l'entorn o amb el seu interlocutor. Els dos objectius principals de la present tesi consisteixen, d'una banda, en el desenvolupament d'un corpus oral expressiu i, d'una altra, en la proposta d'un sistema de modelatge i predicció de la prosòdia per a la seva utilització en l'àmbit de la síntesi expressiva del parla.

En primer lloc, es requereix un corpus oral adequat per a la generació d'alguns dels mòduls que componen un sistema de síntesi del parla expressiva. La falta de disponibilitat d'un recurs d'aquest tipus va motivar el desenvolupament d'un nou corpus. A partir de l'estudi dels procediments d'obtenció de parla emocionada o expressiva i de l'experiència prèvia del grup, es planteja el disseny, l'enregistrament, l'etiquetatge i la validació del nou corpus. El principal objectiu consisteix a aconseguir una elevada qualitat del senyal i una cobertura fonètica suficient (segmental i prosòdica), sense renunciar a l'autenticitat des del punt de vista de l'expressivitat oral. El corpus desenvolupat té una durada de més de cinc hores i conté cinc estils expressius: neutre, alegre, sensual, agressiu i trist. En tractar-se de parla expressiva obtinguda mitjançant la lectura de textos semànticament relacionats amb els estils definits, s'ha requerit un procés de validació que garanteixi que les locucions que formen el corpus incorporin el contingut expressiu desitjat. L'avaluació exhaustiva de tots els enunciats del corpus seria excessivament costosa en un corpus de gran grandària. D'altra banda, no existeix suficient coneixement científic per a emular completament la percepció subjectiva mitjançant tècniques automàtiques que permetin una validació exhaustiva i fiable dels corpus orals. En el present treball s'ha proposat un mètode que suposa un avanç cap a una solució pràctica i eficient d'aquest problema, mitjançant la combinació d'una avaluació subjectiva amb tècniques d'identificació automàtica de l'emoció en el parla. El mètode proposat s'utilitza per a portar a terme una revisió automàtica de l'expressivitat del corpus desenvolupat. Finalment, una prova subjectiva ha permès validar el correcte funcionament d'aquest procés automàtic.

En segon lloc i, sobre la base dels coneixements actuals, de l'experiència adquirida i dels reptes que es desitjaven abordar, s'ha desenvolupat un sistema d'estimació de la prosòdia basat en corpus. Tal sistema es caracteritza per modelar de forma conjunta les funcions lingüística i paralingüística de la prosòdia a partir de l'extracció automàtica d'atributs prosòdics del text, que constitueixen l'entrada d'un sistema d'aprenentatge automàtic que prediu els trets prosòdics modelats prèviament. El sistema de modelatge prosòdic presentat en aquest treball es fonamenta en el raonament basat en casos, que es tracta d'una tècnica d'aprenentatge automàtic per analogia. Per a l'ajustament d'alguns paràmetres del sistema desenvolupat i per a la seva avaluació s'han utilitzat mesures objectives de l'error i de la correlació calculades en les locucions del conjunt de prova. Atès que les mesures objectives sempre es refereixen a casos concrets, no aporten informació sobre el grau d'acceptació que tindrà la parla sintetitzada en els oïdors. Per tant, s'han portat a terme una sèrie de proves de percepció en les quals un conjunt d'avaluadors ha puntuat un grup d'estímuls en cada estil. Finalment, s'han analitzat els resultats per a cada estil i s'han comparat amb les mesures objectives obtingudes, el que ha permès extreure algunes conclusions sobre la rellevància dels trets prosòdics en la parla expressiva, així com constatar que els resultats generats pel mòdul prosòdic han tingut una bona acceptació, encara que s'han produït diferències segons l'estil.
Esta tesis aborda diferentes aspectos relacionados con la síntesis del habla expresiva. Se parte de la experiencia previa en sistemas de conversión de texto en habla del Grup en Processament Multimodal (GPMM) de Enginyeria i Arquitectura La Salle, con el objetivo de mejorar la capacidad expresiva de este tipo de sistemas. El habla expresiva transmite información paralingüística como, por ejemplo, la emoción del hablante, su estado de ánimo, una determinada intención o aspectos relacionados con el entorno o con su interlocutor. Los dos objetivos principales de la presente tesis consisten, por una parte, en el desarrollo de un corpus oral expresivo y, por otra, en la propuesta de un sistema de modelado y predicción de la prosodia para su utilización en el ámbito de la síntesis expresiva del habla.

En primer lugar, se requiere un corpus oral adecuado para la generación de algunos de los módulos que componen un sistema de síntesis del habla expresiva. La falta de disponibilidad de un recurso de este tipo motivó el desarrollo de un nuevo corpus. A partir del estudio de los procedimientos de obtención de habla emocionada o expresiva y de la experiencia previa del grupo, se plantea el diseño, la grabación, el etiquetado y la validación del nuevo corpus. El principal objetivo consiste en conseguir una elevada calidad de la señal y una cobertura fonética suficiente (segmental y prosódica), sin renunciar a la autenticidad desde el punto de vista de la expresividad oral. El corpus desarrollado tiene una duración de más de cinco horas y contiene cinco estilos expresivos: neutro, alegre, sensual, agresivo y triste. Al tratarse de habla expresiva obtenida mediante la lectura de textos semánticamente relacionados con los estilos definidos, se ha requerido un proceso de validación que garantice que las locuciones que forman el corpus incorporen el contenido expresivo deseado. La evaluación exhaustiva de todos los enunciados del corpus sería excesivamente costosa en un corpus de gran tamaño. Por otro lado, no existe suficiente conocimiento científico para emular completamente la percepción subjetiva mediante técnicas automáticas que permitan una validación exhaustiva y fiable de los corpus orales. En el presente trabajo se ha propuesto un método que supone un avance hacia una solución práctica y eficiente de este problema, mediante la combinación de una evaluación subjetiva con técnicas de identificación automática de la emoción en el habla. El método propuesto se utiliza para llevar a cabo una revisión automática de la expresividad del corpus desarrollado. Finalmente, una prueba subjetiva con oyentes ha permitido validar el correcto funcionamiento de este proceso automático.

En segundo lugar y, sobre la base de los conocimientos actuales, a la experiencia adquirida y a los retos que se deseaban abordar, se ha desarrollado un sistema de estimación de la prosodia basado en corpus. Tal sistema se caracteriza por modelar de forma conjunta las funciones lingüística y paralingüística de la prosodia a partir de la extracción automática de atributos prosódicos del texto, que constituyen la entrada de un sistema de aprendizaje automático que predice los rasgos prosódicos modelados previamente. El sistema de modelado prosódico presentado en este trabajo se fundamenta en el razonamiento basado en casos que se trata de una técnica de aprendizaje automático por analogía. Para el ajuste de algunos parámetros del sistema desarrollado y para su evaluación se han utilizado medidas objetivas del error y de la correlación calculadas en las locuciones del conjunto de prueba. Dado que las medidas objetivas siempre se refieren a casos concretos, no aportan información sobre el grado de aceptación que tendrá el habla sintetizada en los oyentes. Por lo tanto, se han llevado a cabo una serie de pruebas de percepción en las que un conjunto de oyentes ha puntuado un grupo de estímulos en cada estilo. Finalmente, se han analizado los resultados para cada estilo y se han comparado con las medidas objetivas obtenidas, lo que ha permitido extraer algunas conclusiones sobre la relevancia de los rasgos prosódicos en el habla expresiva, así como constatar que los resultados generados por el módulo prosódico han tenido una buena aceptación, aunque se han producido diferencias según el estilo.
This thesis deals with different aspects related to expressive speech synthesis (ESS). Based on the previous experience in text-to-speech (TTS) systems of the Grup en Processament Multimodal (GPMM) of Enginyeria i Arquitectura La Salle, its main aim is to improve the expressive capabilities of such systems. The expressive speech transmits paralinguistic information as, for example, the emotion of the speaker, his/her mood, a certain intention or aspects related to the environment or to his/her conversational partner. The present thesis tackles two main objectives: on the one hand, the development of an expressive speech corpus and, on the other, the modelling and the prediction of prosody from text for their use in the ESS framework.

First, an ESS system requires a speech corpus suitable for the development and the performance of some of its modules. The unavailability of a resource of this kind motivated the development of a new corpus. Based on the study of the strategies to obtain expressive speech and the previous experience of the group, the different tasks have been defined: design, recording, segmentation, tagging and validation. The main objective is to achieve a high quality speech signal and sufficient phonetic coverage (segmental and prosodic), preserving the authenticity from the point of view of the oral expressiveness. The recorded corpus has 4638 sentences and it is 5 h 12 min long; it contains five expressive styles: neutral, happy, sensual, aggressive and sad. Expressive speech has been obtained by means of the reading of texts semantically related to the defined styles. Therefore, a validation process has been required in order to guarantee that recorded utterances incorporate the desired expressive content. A comprehensive assessment of the whole corpus would be too costly. Moreover, there is insufficient scientific knowledge to completely emulate the subjective perception through automated techniques that yield a reliable validation of speech corpora. In this thesis, we propose an approach that supposes a step towards a practical solution to this problem, by combining subjective evaluation with techniques for the automatic identification of emotion in speech. The proposed method is used to perform an automatic review of the expressiveness of the corpus developed. Finally, a subjective test has allowed listeners to validate this automatic process.

Second, based on our current experience and the proposed challenges, a corpus-based system for prosody estimation has been developed. This system is characterized by modelling both the linguistic and the paralinguistic functions of prosody. A set of prosodic attributes is automatically extracted from text. This information is the input to an automatic learning system that predicts the prosodic features modelled previously by a supervised training. The root mean squared error and the correlation coefficient have been used in both the adjustment of some system parameters and the objective evaluation. However, these measures are referred to specific utterances delivered by the speaker in the recording session, and then they do not provide information about the degree of acceptance of synthesized speech in listeners. Therefore, we have conducted different perception tests in which a group of listeners has scored a set of stimuli in each expressive style. Finally, the results for each style have been analyzed and compared with the objective measures, which has allowed to draw some conclusions about the relevance of prosodic features in expressive speech, as well as to verify that the results generated by the prosodic module have had a good acceptance, although with differences as a function of the style.

Una línia de transmissió three-line-microstrip consisteix en tres pistes paral·leles practicades sobre la cara d'un dielèctric amb un pla de massa inferior. La propagació en aquesta línia es pot descriure en termes de tres modes fonamentals anomenats ee, oo i oe. Tot i que aquests modes són ortogonals interaccionen entre sí a qualsevol transició, discontinuïtat o asimetria. En el pla d'una transició o asimetria es genera un intercanvi d'energia o conversió modal en el que prenen part tots els modes.
En aquest treball s'analitza la conversió modal que s'origina en un conjunt de transicions i asimetries construïdes sobre línies three-line-microstrip. L'estudi es realitza aplicant la tècnica de l'anàlisi multimodal. L'ús d'aquesta tècnica permet la deducció d'una sèrie de models multimodals (un per a cada transició) que proporcionen una anàlisi simple, rigorosa i quantitativa d'aquest fenomen.
La validesa d'aquest estudi es verifica de manera experimental. Els bons resultats obtinguts demostren que els models multimodals proposats prediuen de manera precisa el comportament de les transicions. Aquest fet permet el seu ús per analitzar circuits o estructures constituïts per trams de tres pistes acoblades. En el cas d'aquesta tesi, han estat aplicats als camps de l'EMC i de les microones. Pel que fa a l'EMC, s'ha realitzat un estudi de l'acoblament i la integritat del senyal en configuracions de PCB amb trams de tres pistes acoblades. Aquest estudi ha permès identificar les transicions i asimetries en aquests circuits com a possibles fonts d'interferència i de degradació dels senyals ja que la conversió modal es pot interpretar com a un procés d'interferència que involucra tots els senyals presents. Pel que fa a les microones, s'ha realitzat una anàlisi multimodal de filtres spurline. Aquesta anàlisi ha permès desenvolupar dues noves estructures, la principal característica de les quals és la seva compacitat que, a diferència d'altres estructures similars, s'aconsegueix permetent la presència d'un nou mode en el procés de ressonància. L'ús dels models multimodals per a l'anàlisi d'aquestes estructures ha permès una interpretació clara i senzilla del seu funcionament així com el desenvolupament d'una sèrie de regles de disseny que permeten un ajust fàcil i ràpid de certs paràmetres dels filtres com ara la freqüència central i l'ample de banda.
Una línea de transmisión three-line-microstrip consiste en tres pistas paralelas practicadas sobre la cara de un dieléctrico con un plano de masa inferior. La propagación en esta línea se puede describir en términos de tres modos fundamentales llamados ee, oo i oe. Aunque estos modos son ortogonales interaccionan entre se en cualquier transición, discontinuidad o asimetría. En el plano de una transición o asimetría se genera un intercambio de energía o conversión modal en el que toman parte todos los modos.
En este trabajo se analiza la conversión modal que se origina en un conjunto de transiciones i asimetrías construidas sobre líneas three-line-microstrip. El estudio se realiza aplicando la técnica del análisis multimodal. El uso de esta técnica permite la deducción de una serie de modelos multimodales (un per a cada transición) que proporcionan un análisis simple, riguroso i cuantitativo de este fenómeno.
La validez de este estudio se verifica de manera experimental. Los buenos resultados obtenidos demuestran que los modelos multimodales propuestos predicen de manera precisa el comportamiento de las transiciones. Este hecho permite su uso para analizar circuitos o estructuras constituidos por tramos de tres pistas acopladas. En esta tesis doctoral, han sido aplicados a los campos de la EMC i de las microondas. En el primero de ellos, se ha realizado un estudio del acoplamiento y la integridad de la señal en configuraciones de PCB con tramos de tres pistas acopladas. Este estudio ha permitido identificar las transiciones y asimetrías en estos circuitos como posibles fuentes de interferencia y de degradación de las señales ya que la conversión modal se puede interpretar como a un proceso de interferencia que involucra todas las señales presentes. En el campo de las microondas, se ha realizado un análisis multimodal de filtros spurline. Este análisis ha permitido desarrollar dos nuevas estructuras, cuya principal característica es su compacidad que, a diferencia de otras estructuras similares, se consigue permitiendo la presencia de un nuevo modo en el proceso de resonancia. El uso de los modelos multimodales para el análisis de estas estructuras ha permitido una interpretación clara i sencilla del su funcionamiento así como el desarrollo de una serie de reglas de diseño que permiten un ajuste fácil i rápido de ciertos parámetros de los filtros como por ejemplo la frecuencia central y el ancho de banda.
A three-line-microstrip transmission line consists of three parallel coupled strips printed on a grounded dielectric substrate. The propagation in this line can be described in terms of three fundamental modes, namely the ee, oo and oe modes. These modes are orthogonal and propagate independently unless a transition or asymmetry is present in the line. Any transition or asymmetry will generate an energy exchange or modal interaction among all the propagating modes.
In this work, the modal interaction of a set of transitions and asymmetries in three-line-microstrip transmission lines is analyzed. The study is carried out by using the multimodal analysis. By means of this technique a set of multimodal circuit models (one for each transition) is derived. These models provide a simple and a quantitative interpretation of the modal interaction.
The proposed multimodal analysis is experimentally validated. The obtained results show that the derived multimodal models accurately predict the behavior of the transitions. Due to this fact, they can be used for the analysis of circuits and structures composed of three-coupled-strip sections. In this work, the models have been applied to both the EMC and microwave fields. In the former, they have been employed to study the cross-talk and signal-integrity problems in PCB configurations involving tree-coupled-trace sections. The performed analysis has shown that transitions and asymmetries in these circuits must be considered as a source of interference and signal degradation since the modal interaction can be interpreted as an interference process that involves all the present signals. In the latter, a multimodal analysis of spurline filters has been performed. This study has allowed the derivation of two new filter structures whose main feature is their compactness, which, in contrast to other analogous filters, is achieved by allowing the presence of an additional mode in the resonance process. The use of the multimodal models for the analysis of these structures has permitted both a simple interpretation of the filter operation and the derivation of a set of design rules which allows a rapid fine tuning of some filter parameters such as the center frequency and the bandwidth.

Els mètodes de verificació formal s'estan usant cada vegada més en la indústria per establir la correctessa i trobar els errors en models de sistemes; per exemple la descripció de hardware, protocols, programes distribuïts, etc. En particular, els verificadors de models ho fan automàticament per sistemes d'estats finits, per-o estan limitats degut al problema de l'explosió d'estats; i la verificació formal interactiva, l'àrea d'aquesta tesi, es necessita.

L'enfocament de la verificació automàtica treballa sobre el sistema de transicions del model, el qual defineix la seva semàntica. Aquest sistema de transicions té sovint molts estats, i sempre una mida gran comparada amb la mida del model del sistema, el qual és sempre infinit. Aquestes consideracions suggereixen un enfocament de verificació estàtica com els d'aquesta tesi, evitant els sistemes de transicions, treballant directament sobre el model del sistema, en principi, la complexitat computacional hauria de ser menor. L'enfocament estàtic d'aquest treball es fa sobre models de sistemes expressats en notació imperativa amb paral·lelisme explícit, sentències de comunicacions síncrones i variables d'emmagatzematge locals.

Els raonaments d'equivalència són molt empleats per números, matrius i altres camps. Tanmateix, per programes imperatius amb paral·lelisme, comunicacions i variables, encara que potencialment sigui un mètode de verificació molt intuïtiu, no han estat massa explorats. La seqüencialització formal via l'eliminació de comunicacions internes, l'àrea d'aquesta tesi, és una demostració basada en el raonament estàtic d'equivalències que, donat que disminueix la magnitud del vector d'estats, pot complementar altres mètodes de demostració. Es basa en l'aplicació d'un conjunt de lleis , apropiades per tal propòsit, com reduccions de reescriptura del model del sistema. Aquestes depenen de la noció d'equivalència i de les suposicions de justícia.

Aquesta tesi contribueix a la quasi inexplorada àrea de l'eliminació de comunicacions formal i seqüencialització de models de sistema. Les lleis estan definides sobre una equivalència feble: equivalència d'interfície. L'eliminació de comunicacions est-a limitada a models sense seleccions, per exemple models en els quals les comunicacions internes no estan dins de l'àmbit de sentències de selecció. Aplicacions interessants existeixen dins d'aquest marc. Les lleis són vàlides només per justícia feble o sense justícia. Aquesta ha estat desenvolupada seguint la semàntica proposada per Manna i Pnueli per a sistemes reactius [MP91, MP95]. S'han formulat les condicions d'aplicabilitat per les lleis de la pròpia eliminació de comunicacions. A més a més, es proposa un procediment de construcció de demostracions per l'eliminació de comunicacions, el qual intenta aplicar automàticament les lleis de la eliminació. També s'ha dissenyat un conjunt de procediments de transformació, els quals garanteixen que la transformació equivalent sempre correspon a l'aplicació d'una seqüència de lleis. Degut a que la construcció de les demostracions és impracticable, normalment impossible, sense l'ajuda d'una eina, s'ha desenvolupat un demostrador interactiu per la construcció semiautomàtica de la seqüencialització de models de sistemes i demostracions d'eliminació. Tant els procediments de transformació com els de l'eliminació de comunicacions estan integrats en l'eina. Amb l'ajuda del demostrador s'ha construït la demostració de seqüencialització d'un model, no trivial, de processador pipeline. Per aquest exemple s'ha assolit una reducció, respecte del model original, de la cota superior del nombre d'estats de 2−672.

Malgrat l'enorme quantitat d'esforç dedicat a l'àrea, abans i durant la tesi, encara queda molt treball per a que l'eliminació de comunicacions i la seqüencialització sigui realment un mètode pràctic. No obstant els resultats d'aquesta tesi han establert els fonaments i han donat l'estímul necessari per continuar l'esforç.
Los métodos de verificación formal se están usando cada vez más en la industria para establecer la corrección y encontrar los errores en modelos de sistemas; por ejemplo, la descripción de hardware, protocolos, programas distribuidos, etc. En particular, los verificadores de modelos lo hacen automáticamente para sistemas de estados finitos, pero están limitados debido al problema de la explosión de estados; y la verificación formal interactiva, el área de esta tesis, es necesaria.

El enfoque de la verificación automática trabaja sobre el sistema de transiciones del modelo, el cual define su semántica. Este sistema de transiciones tiene a menudo muchos estados, y siempre un tamaño grande comparado con el tamaño del modelo del sistema, el cual es siempre infinito. Estas consideraciones sugieren un enfoque de verificación estática como los de esta tesis, evitando los sistemas de transiciones, trabajando directamente sobre el modelo del sistema, en principio, la complejidad computacional tendría que ser menor. El enfoque estático de este trabajo se lleva a cabo sobre modelos de sistemas expresados en notación imperativa con paralelismo explícito, sentencias de comunicaciones síncronas y variables de almacenamiento locales.

Los razonamientos de equivalencia son muy empleados para números, matrices y otros campos. Sin embargo, para programas imperativos con paralelismo, comunicaciones y variables, aún teniendo la potencialidad de ser un método de verificación muy intuitivo, no han sido muy explorados. La secuencialización formal vía la eliminación de comunicaciones internas, el área de esta tesis, es una demostración basada en el razonamiento estático de equivalencias que, ya que disminuye la magnitud del vector de estados, puede complementar otros métodos de demostración. Se basa en la aplicación de un conjunto de leyes, apropiadas para tal propósito, como reducciones de reescritura del modelo del sistema. Éstas dependen de la noción de equivalencia y de las suposiciones de justicia.

Esta tesis contribuye a la casi inexplorada área de la eliminación de comunicaciones formal y secuencialización de modelos de sistema. Las leyes están definidas sobre una equivalencia débil: equivalencia de interfaz. La eliminación de comunicaciones está limitada a modelos sin selecciones, por ejemplo modelos en los cuales las comunicaciones internas no están dentro del ámbito de sentencias de selección. Aplicaciones interesantes existen dentro de este marco. Las leyes son válidas sólo para justicia débil o sin justicia. Ésta ha sido desarrollada siguiendo la semántica propuesta por Manna y Pnueli para sistemas reactivos [MP91, MP95]. Se han formulado las condiciones de aplicabilidad para las leyes de la propia eliminación de comunicaciones. Además, se propone un procedimiento de construcción de demostraciones para la eliminación de comunicaciones, el cual intenta aplicar automáticamente las leyes de la eliminación. También se ha diseñado un conjunto de procedimientos de transformación, los cuales garantizan que la transformación equivalente siempre corresponde a la aplicación de una secuencia de leyes. Debido a que la construcción de las demostraciones es impracticable, normalmente imposible, sin la ayuda de una herramienta, se ha desarrollado un demostrador interactivo para la construcción semiautomática de la secuencialización de modelos de sistemas y demostraciones de eliminación. Tanto los procedimientos de transformación como los de la eliminación de comunicaciones están integrados en la herramienta. Con la ayuda del demostrador se ha construido la demostración de secuencialización de un modelo, no trivial, de procesador pipeline. Para este ejemplo se ha logrado una reducción, respecto del modelo original, de la cota superior del número de estados de 2−672.

A pesar de la enorme cantidad de esfuerzo dedicado al área, antes y durante esta tesis, todavía queda mucho trabajo para que la eliminación de comunicaciones y la secuencialización sea realmente un método práctico. Sin embargo los resultados de esta tesis han establecido los cimientos y han dado el estímulo necesario para continuar el esfuerzo.
Formal verification methods are increasingly being used in industry to establish the correctness of, and to find the flaws in, system models; for instance, descriptions of hardware, protocols, distributed programs, etc. In particular, model checking does that automatically for finite-state systems, but it is limited in scope due to the state explosion problem; and interactive formal verification, the broad area of this thesis, is needed.

Automatic verification approaches work on the transition system of the model, which defines its semantics. This transition system has often infinitely many states, and always a large size compared to the size of the system model, which is always finite. These considerations suggest that static verification approaches such as those of this thesis, avoiding the transition system, working directly on the system model would have less computational complexity, in principle. The static approach of this work is carried out on system models expressed in imperative notations with explicit parallelism and synchronous communication statements, and with local storage variables.

Equivalence reasoning is heavily used for numbers, matrices, and other fields. However, for imperative programs with parallelism, communications, and variables, although having the potentiality of being a very intuitive verification method, it has not been much explored. Formal sequentialization via internal communication elimination, the area of this thesis, is a static equivalence reasoning proof that, since it decreases the size of the state vector, could complement other proof methods. It is based on the application of a set of laws, suitable for that purpose, as rewriting reductions to a system model. These proofs need both proper communication elimination laws and auxiliary basic laws. These depend on the notion of equivalence and on the fairness assumptions.

This thesis contributes to the almost unexplored area of formal communication elimination and system model sequentialization. The laws are defined over a weak equivalence: interface equivalence. Communication elimination is confined to selection-free models, i.e. models none of whose inner communications are within the scope of selection statements. Interesting applications already exist within this framework. The laws are valid only with weak fairness or no fairness. It has been developed following the same semantics as Manna and Pnueli for reactive systems [MP91, MP95]. Applicability conditions for the proper communication elimination laws are derived. In addition, a communication elimination proof construction procedure, which attempts to apply the elimination laws automatically is proposed. A set of transformation procedures, guaranteeing that the equivalence transformation always corresponds to the application of a sequence of laws have been designed as well. Since the construction of elimination proofs is impractical, even impossible, without a tool, an interactive prover for semi-automatic construction of system model sequentialization and elimination proofs has been developed. Both transformation and communication elimination procedures are integrated within the tool. As a non-trivial example, a sequentialization proof of a pipelined processor model, has been constructed with the help of the prover. A
reduction, with respect to the original model, of 2−672 on the upper bound on the number of states has been achieved in this example.

In spite of the huge amount of effort already devoted to the area, before and during this thesis, much work still needs to be done until communication elimination and sequentialization become a practical method. Nevertheless the results of this thesis have established its foundations and given the necessary encouragement for continuing the effort.

La tesi vol donar a conèixer la història del Full Dominical de la diòcesi de Barcelona, esbrinar i repassar, fer una aproximació de com es va forjar aquesta publicació fundada per Mn. Josep Ildefons Gatell, i que des de 1892 es troba en la majoria de llars catòliques. Un full d’avisos i comunicats, típic del diumenge al sortir de missa, que perdura encara avui. El treball abasta els anys de 1891, inici de la publicació, passant per l’època de la Guerra Civil Espanyola, el Concili Vaticà II i fins el 1991, any de la publicació d’un llibre d’estil de disseny del Full Dominical. S’ha assolit ja una fita important en la història del Full de la diòcesi de Barcelona, un mitjà de comunicació humil però constant. La fidelitat a una trajectòria més que centenària és estímul per continuar endavant amb realisme i entusiasme en el servei a l’Església i continuar formant part del món dels mitjans de comunicació catalans.Aquesta tesi és, en certa manera, pionera, al voler presentar una història ben concreta i desconeguda del Full Dominical de Barcelona sobretot en la seva època inicial. És una publicació sovint vinculada al moment social i polític, i ha esdevingut una de les poques publicacions d’Església nascuda a les acaballes del segle XIX que encara perdura. Es presenta la història d’un mitjà de comunicació escrit poc estudiada, tot i que interessant i curiosa, marcada per esdeveniments històrics i per la vida de moltes persones que van lluitar per la bona premsa. El Full de l’arquebisbat de Barcelona és el full-mare de les diòcesis espanyoles, totes les dades que consten en documents i llibres i en la recerca feta confirmen que el Full Dominical de la diòcesi de Barcelona fou el primer. És un exemple clar del pensament i la relació que s’estableix entre l’Església i els seus fidels. Ho demostra el patiment del fundador, Mn. Josep Ildefons Gatell, pel moment social que es viu a inicis del segle XX i que el porten ha fundar la Hoja Parroquial de Santa Ana. Es reflexa en l’enfocament de les pàgines de la Fulla davant la descristianització i l’anticlericalisme d’alguns sectors de la societat,... Durant la Guerra Civil espanyola deixarà de publicar-se i es reprendrà el 1939, amb un canvi de quasi 180 graus, quan es posarà al costat del règim de Franco. El fulls reflecteixen com era la societat catòlica del moment. Es percep doncs que al llarg de la seva història el Full Dominical, tot i no tenir un contingut explícitament polític, es fa ressò d’allò que està succeint al país. És reflex d’una societat en un moment concret de la història. Podríem dir que la història del Full Dominical, també és i forma part de la història de Catalunya. Caldrà destacar que al 1975 es va tornar a catalanitzar; que els diferents bisbes i arquebisbes de Barcelona li han donat sempre suport i hi han mantingut les seves aportacions setmanals; que el 1978 va créixer en format i el 1991, un equip format per Josep Maria Casasús, Manuel Lamas i Carlos Pérez de Rozas en va confegir un llibre d’estil amb noves pautes.Així doncs, la tesi té un objectiu específic: fer una aproximació el més amplia possible a la història del Full Dominical de la diòcesi de Barcelona de 1891 a 1991. Vol resseguir els seus alts i baixos, situant el Full en el context social, polític i periodístic de cada època. Desitja valorar la intuïció de Mn. Gatell quan va fundar dita publicació, conèixer els seus continuadors, i veure com aquests van lluitar per mantenir-la.Es vol, doncs, descobrir un òrgan d’informació i formació de l’Església molt senzill, que sovint passa desapercebut, però que encara avui perdura i que va conviure des dels seus inicis amb centenars de publicacions catalanes, polítiques o religioses prou importants en la història del periodisme però amb una vida més curta.

L’extensa implantació del control digital als entorns industrials, científics, comercials, professionals i domèstics ha revelat, d’ençà dues dècades, la gran sensibilitat d’aquests dispositius davant sobtats i breus descensos de tensió al subministrament elèctric de xarxa: aturades de plantes a processos productius, re – arrancades a processadors i sistemes de telecomunicació, etc.; i la causa sol esdevenir aparentment inexplicable pels usuaris. La normalització de les conseqüències, però, pot equivaler a un dia sencer de producció nul•la. L’ínfima correlació mostrada pels fenòmens esmentats amb anomalies al sistema elèctric proper (un client pot patir sèries conseqüències, per bé que el client veí només ha percebut una oscil•lació a l’enlluernat, i tots dos comparteixen la mateixa escomesa) sumada amb l’absència contrastada d’interrupció elèctrica suposà, al començament, un major grau d’incertesa, no només pels consumidors; també per a les empreses elèctriques. Fou necessari analitzar el problema en les seves vessants “microscòpica” i “macroscòpica” per a determinar la causa eficient: registrar la forma d’ona al punt de subministrament afectat i fer l’inventari de tots els incidents al Sistema Elèctric del mateix moment. La causa: els sots de tensió produïts per incidents elèctrics a xarxes remotes respecte el subministrament. Davallades sobtades (entre el 80 i el 10% del valor nominal) i ràpides (entre 10 ms i 1 s) al valor eficaç de la tensió subministrada, sense pas per “Zero”, produïdes, principalment, per curt - circuits perfectament detectats i eliminats a xarxes d’Alta Tensió (AT), molt allunyats de la conseqüència observada. A Catalunya, hom comptabilitzen afectacions davant curt - circuits a les interconnexions amb l’Aragó, Castelló i França. La present Tesi Doctoral estableix: • La metodologia per a modelar el Sistema Elèctric de Potència; • La sistematització del binomi causa (curt - circuit) – efecte (sot de tensió); • La personalització estadística de risc pel sot de tensió segons comarques; • Un sistema de protecció eficaç per a limitar la durada dels sots. La metodologia ha estat enfocada a la utilització sistemàtica, tal que per a cada curt - circuit esdevingut a la xarxa AT es pugui establir, en temps real, las capçaleres de subministrament afectades pel sot de tensió, així com la magnitud i la durada del mateix. L’entorn d’aplicació triat ha estat el Sistema Elèctric de Catalunya, per bé que la metodologia i sistemàtica són exportables, de forma natural, a qualsevol altre sistema elèctric trifàsic de corrent altern.
La implantación masiva del control digital en entornos industriales, científicos, comerciales, profesionales y domésticos ha puesto de manifiesto, durante los últimos veinte años, la gran sensibilidad de los mismos ante súbitos y breves descensos de tensión en la alimentación eléctrica procedente de la red: paradas de planta en procesos productivos, re – arranques en procesadores y sistemas de telecomunicación tienen lugar; y la causa de los mismos suele ser aparentemente inexplicable para los usuarios. La normalización de las consecuencias, en ocasiones, equivale a un día de producción nula. La escasa correlación mostrada por dichos fenómenos con anomalías en el sistema eléctrico cercano (un cliente padece consecuencias serias, mientras que el cliente vecino solamente ha percibido una oscilación en el alumbrado y ambos se alimentan del mismo tramo eléctrico) sumada con la ausencia contrastada de interrupción eléctrica supuso, en los inicios, un mayor grado de incertidumbre tanto para los consumidores como para las empresas eléctricas. Fue necesario analizar el problema a nivel “microscópico” y “macroscópico” para determinar la causa eficiente: registrar la forma de onda en el punto de suministro afectado y revisar todos los incidentes habidos en el Sistema Eléctrico en dicho instante. La causa: los huecos de tensión producidos por incidentes eléctricos en redes alejadas del suministro. Descensos súbitos (entre el 80 y el 10% del valor nominal) y rápidos (entre 10 ms y 1 s) en el valor eficaz de la tensión suministrada, sin paso por “cero” de la misma, producidos, principalmente, por cortocircuitos perfectamente detectados y eliminados en redes de Alta Tensión (AT), y situados muy lejos de la consecuencia observada. En el caso de Catalunya, se han contabilizado afectaciones ante cortocircuitos en interconexiones con Aragón, Castellón de la Plana y Francia. La presente Tesis Doctoral establece: • La metodología para modelar el Sistema Eléctrico de Potencia; • La sistematización para el binomio causa (cortocircuito) – efecto (hueco); • La personalización del riesgo estadístico de hueco vs. comarcas; • Un sistema protectivo eficaz para limitar duración de los huecos. Dicha metodología se ha orientado a la utilización sistemática, tal que para cada cortocircuito que tenga lugar en la red AT pueda establecerse, en tiempo real, las cabeceras de suministro afectadas por hueco de tensión, la magnitud y la duración del mismo. Como entorno de aplicación, se ha utilizado el Sistema Eléctrico de Catalunya, si bien la metodología y sistematización son exportables, de forma natural, a cualquier otro sistema eléctrico trifásico de corriente alterna.
The massive introduction of digital control in industrial, scientific, commercial, professional and domestic environments has revealed, over the last twenty years, the great sensitivity of them to sudden and short voltage dips in the electrical power grid: shutdowns of productive process plants, re - starts of processors and telecommunications systems take place, and the cause of them is often apparently inexplicable to the users. The normalization of the consequences sometimes is equivalent to a day without production. The weak correlation shown by these phenomena with anomalies in the nearby electrical system (i.e. in the same portion of a common distribution network, a customer may suffer serious consequences, while the adjacent customer has only percept a swing in the lighting) together with the absence of electrical power interruption represented, in the beginning, a great degree of uncertainty for both consumers and utilities. It was necessary to analyze the problem at the "microscopic" and "macroscopic" levels to determine the efficient cause: record the waveform at the affected plants and review all the disturbances occurred in the Power System at the same instant of time. The cause: voltage dips caused by electrical disturbances away from the supply. Sudden decreases (between 80 and 10% of the nominal value) and fast (between 10 ms and 1 s) in the supplied rms voltage, produced mainly by short-circuits perfectly detected and eliminated in High Voltage (HV) networks, and located far away from the observed consequence. In the case of Catalonia, affectations due to short-circuits in interconnects with Aragon, Castellón de la Plana and France have been recorded. This thesis provides: • A methodology useful to model the Power System; • A systematic analysis for cause – effect: from short – circuit to voltage dip; • A particularization voltage dip statistic risk for each county; • A reliable protective system to ensure time – limitation for voltage dips. The presented methodology is oriented to the systematic use, such that for every short - circuit that takes place in the HV network, the magnitude and duration of voltage dips that appear in the distribution can be established in real-time. As the application framework, the Catalan Power System is used, although the methodology and systematization are exportable, to any other alternating three-phase power system.

Es desenvolupa una metodologia que combina algoritmes exploratoris i iteratius que pren com a base el concepte de concordança del coeficient de correlació W de Kendall. A partir de conjunts complexos d'ítems i les seves puntuacions (activitats d'avaluació, problemes, pràctiques, indicadors de rendiment, mesuraments i, en general, qualsevol variable quantitativa) s'aconsegueixen identificar conjunts concordants, és a dir, estructures explicatives de la dificultat del conjunt de ítems. La lectura d'aquests conjunts es pot fer de dues maneres gràcies a la informació que proporcionen els algoritmes creats: a) Transversal, de manera que els conjunts concordants formen el "esquelet de dificultat" del problema i són, per tant, referències per estudiar la resta de puntuacions en altres ítems. b) Longitudinal, mitjançant l'estudi del que anomenem Mapes de Concordança, els quals mostren l'evolució dels conjunts concordants en anar incorporant elements en cada iteració, i detectant per tant els ítems discordants respecte a conjunts estables donats. L'aplicació d'aquesta metodologia és molt àmplia, i és susceptible de ser posada en pràctica en qualsevol camp de les ciències on es realitzin mesures i es vulgui observar les variacions creuades entre individus. En aquesta investigació s'aplica a l'assignatura de Laboratori de mesures electròniques. Els resultats aporten llum a la manera de millorar les pràctiques existents i de construir-ne de noves en el futur.
Se desarrolla una metodología que combina algoritmos exploratorios e iterativos que toma como base el concepto de concordancia del coeficiente de correlación W de Kendall. A partir de conjuntos complejos de ítems y sus puntuaciones (actividades de evaluación, problemas, prácticas, indicadores de rendimiento, mediciones y, en general, cualquier variable cuantitativa) se consiguen identificar conjuntos concordantes, es decir, estructuras explicativas de la dificultad del conjunto de ítems. La lectura de estos conjuntos puede hacerse de dos maneras gracias a la información que proporcionan los algoritmos creados: a) Transversal, de manera que los conjuntos concordantes forman el “esqueleto de dificultad” del problema y son, por tanto, referencias para estudiar el resto de puntuaciones en otros ítems. b) Longitudinal, mediante el estudio de lo que denominamos Mapas de Concordancia, los cuales muestran la evolución de los conjuntos concordantes al ir incorporando ítems en cada iteración, y detectando por tanto los ítems discordantes respecto a conjuntos estables dados. La aplicación de dicha metodología es muy amplia, siendo susceptible de ser puesta en práctica en cualquier campo de las ciencias donde se realicen mediciones y se quiera observar las variaciones cruzadas entre individuos. En la presente investigación se aplica a la asignatura de Laboratorio de medidas electrónicas. Los resultados arrojan luz sobre la manera de mejorar las prácticas existentes y de construir otras nuevas en el futuro.
We have developed a new methodology that combines both exploratory and iterative algorithms which is based on the concept of concordance of the correlation coefficient W of Kendall. Starting from complex sets of items and their scores (assessment activities, problems, practices, performance indicators, measurements and, in general, any quantitative variable) it is possible to identify consistent sets, i.e., structures that explain the difficulty of the set of items. Reading these sets can be done in two different ways thanks to the information provided by the algorithms created: a) Transversal, so that the concordant sets form the "backbone difficulty" of the problem and, therefore, they become references to study the remaining scores on other items. b) Longitudinal, by studying what we call concordance maps, which show the evolution of the consistent sets when new items are incorporated after each iteration and thus detecting the discordant items with regard to given stable sets. The application of this methodology is very broad, being useful in any field of science where measurements are carried out and you may want to see cross-variations among individuals. In this research it has been applied to the subject Electronic Measurements Laboratory. The results point to different ways to improve the existing practices and create new ones in the future.

Aquesta tesi es realitza dins del marc de treball existent en el grup d'investigació Grup de Recerca en Tecnologies Mèdia (GTM) d'Enginyeria i Arquitectura La Salle, amb l'objectiu de dotar de major naturalitat a la interacció home-màquina. Per això ens basem en les limitacions de la tecnologia emprada fins al moment, detectant punts de millora en els que poder aportar solucions. Donat que la naturalitat de la parla està íntimament relacionada amb l'expressivitat que aquesta pot transmetre, aquests punts de millora es centren en la capacitat de treballar amb emocions o estils de parla expressius en general.
L'objectiu últim d'aquesta tesi és la generació d'estils de parla expressius en l'àmbit de sistemes de Conversió de Text a Parla (CTP) orientats a la Síntesi de la Parla Expressiva (SPE), essent possible transmetre un missatge oral amb una certa expressivitat que l'oient sigui capaç de percebre i interpretar correctament. No obstant, aquest objectiu implica diferents metes intermitges: conèixer les opcions de parametrització existents, entendre cadascun dels paràmetres, detectar els pros i contres de la seva utilització, descobrir les relacions existents entre ells i els estils de parla expressius i, finalment, portar a terme la síntesi de la parla expressiva. Donat això, el propi procés de síntesi implica un treball previ en reconeixement d'emocions, que en si mateix podria ser una línia complerta d'investigació, ja que aporta el coneixement necessari per extreure models que poden ser usats durant el procés de síntesi.
La cerca de l'increment de la naturalitat ha implicat una millor caracterització de la parla emocional o expressiva, raó per la qual s'ha investigat en parametritzacions que poguessin portar a terme aquesta comesa. Aquests són els paràmetres de Qualitat de la Veu Voice Quality (VoQ), que presenten com a característica principal que són capaços de caracteritzar individualment la parla, identificant cadascun dels factors que fan que sigui única. Els beneficis potencials, que aquest tipus de parametrització pot aportar a la interacció natural, són de dos classes: el reconeixement i la síntesi d'estils de parla expressius. La proposta de la parametrització de VoQ no pretén substituir a la ja emprada prosòdia, sinó tot el contrari, treballar conjuntament amb ella per tal de millorar els resultats obtinguts fins al moment.
Un cop realitzada la selecció de paràmetres es planteja el modelat de la VoQ, és a dir la metodologia d'anàlisi i de modificació, de forma que cadascun d'ells pugui ser extret a partir de la senyal de veu i posteriorment modificat durant la síntesi. Així mateix, es proposen variacions pels paràmetres implicats i tradicionalment utilitzats, adaptant la seva definició al context de la parla expressiva. A partir d'aquí es passa a treballar en les relacions existents amb els estils de parla expressius, presentant finalment la metodologia de transformació d'aquests últims, mitjançant la modificació conjunta de la VoQ y la prosòdia, per a la SPE en un sistema de CTP.
Esta tesis se realiza dentro del marco de trabajo existente en el grupo de investigación Grup de Recerca en Tecnologies Mèdia (GTM) de Enginyeria i Arquitectura La Salle, con el objetivo de dotar de mayor naturalidad a la interacción hombre-máquina. Para ello nos basamos en las limitaciones de la tecnología empleada hasta el momento, detectando puntos de mejora en los que poder aportar soluciones. Debido a que la naturalidad del habla está íntimamente relacionada con la expresividad que esta puede transmitir, estos puntos de mejora se centran en la capacidad de trabajar con emociones o estilos de habla expresivos en general.
El objetivo último de esta tesis es la generación de estilos de habla expresivos en el ámbito de sistemas de Conversión de Texto en Habla (CTH) orientados a la Síntesis del Habla Expresiva (SHE), siendo posible transmitir un mensaje oral con una cierta expresividad que el oyente sea capaz de percibir e interpretar correctamente. No obstante, este objetivo implica diferentes metas intermedias: conocer las opciones de parametrización existentes, entender cada uno de los parámetros, detectar los pros y contras de su utilización, descubrir las relaciones existentes entre ellos y los estilos de habla expresivos y, finalmente, llevar a cabo la síntesis del habla expresiva. El propio proceso de síntesis implica un trabajo previo en reconocimiento de emociones, que en sí mismo podría ser una línea completa de investigación, ya que muestra la viabilidad de usar los parámetros seleccionados en la discriminación de estos y aporta el conocimiento necesario para extraer los modelos que pueden ser usados durante el proceso de síntesis.
La búsqueda del incremento de la naturalidad ha implicado una mejor caracterización del habla emocional o expresiva, con lo que para ello se ha investigado en parametrizaciones que pudieran llevar a cabo este cometido. Estos son los parámetros de Cualidad de la Voz Voice Quality (VoQ), que presentan como característica principal que son capaces de caracterizar individualmente el habla, identificando cada uno de los factores que hacen que sea única. Los beneficios potenciales, que este tipo de parametrización puede aportar a la interacción natural, son de dos clases: el reconocimiento y la síntesis de estilos de habla expresivos. La propuesta de la parametrización de VoQ no pretende sustituir a la ya empleada prosodia, sino todo lo contrario, trabajar conjuntamente con ella para mejorar los resultados obtenidos hasta el momento.
Una vez realizada la selección de los parámetros se plantea el modelado de la VoQ, es decir, la metodología de análisis y de modificación de forma que cada uno de ellos pueda ser extraído a partir de la señal de voz y posteriormente modificado durante la síntesis. Asimismo, se proponen variaciones para los parámetros implicados y tradicionalmente utilizados, adaptando su definición al contexto del habla expresiva.
A partir de aquí se pasa a trabajar en las relaciones existentes con los estilos de habla expresivos, presentando finalmente la metodología de transformación de estos últimos, mediante la modificación conjunta de VoQ y prosodia, para la SHE en un sistema de CTH.
This thesis is conducted on the existing working framework in the Grup de Recerca en Tecnologies Mèdia (GTM) research group of the Enginyeria i Arquitectura La Salle, with the aim of providing the man-machine interaction with more naturalness. To do this, we are based on the limitations of the technology used up to now, detecting the improvement points where we could contribute solutions. Given that the speech naturalness is closely linked with the expressivity communication, these improvement points are focused on the ability of working with emotions or expressive speech styles in general.
The final goal of this thesis is the expressive speech styles generation in the field of Text-to-Speech (TTS) systems aimed at Expressive Speech Synthesis (ESS), with the possibility of communicating an oral message with a certain expressivity that the listener will be able to correctly perceive and interpret. Nevertheless, this goal involves different intermediate aims: to know the existing parameterization options, to understand each of the parameters, to find out the existing relations among them and the expressive speech styles and, finally, to carry out the expressive speech synthesis. All things considered, the synthesis process involves a previous work in emotion recognition, which could be a complete research field, since it shows the feasibility of using the selected parameters during their discrimination and provides with the necessary knowledge for the modelling that can be used during the synthesis process.
The search for the naturalness improvement has implied a better characterization of the emotional or expressive speech, so we have researched on parameterizations that could perform this task. These are the Voice Quality (VoQ) parameters, which main feature is they are able to characterize the speech in an individual way, identifying each factor that makes it unique. The potential benefits that this kind of parameterization can provide with natural interaction are twofold: the expressive speech styles recognition and the synthesis. The VoQ parameters proposal is not trying to replace prosody, but working altogether to improve the results so far obtained.
Once the parameters selection is conducted, the VoQ modelling is raised (i. e. analysis and modification methodology), so each of them can be extracted from the voice signal and later on modified during the synthesis. Also, variations are proposed for the involved and traditionally used parameters, adjusting their definition to the expressive speech context. From here, we work on the existing relations with the expressive speech styles and, eventually we show the transformation methodology for these ones, by means of the modification of VoQ and prosody, for the ESS in a TTS system.

Els sistemes de conversió de text en parla (CTP-SU) s'encarreguen de produir veu sintètica a partir d'un text d'entrada. Els CTP basats en selecció d'unitats (CTP-SU) recuperen la millor seqüència d'unitats de veu enregistrades prèviament en una base de dades (corpus). La recuperació es realitza mitjançant algorismes de programació dinàmica i una funció de cost ponderada. La ponderació de la funció de cost es realitza típicament de forma manual per part d'un expert. No obstant, l'ajust manual resulta costós des d'un punt de vista de coneixement prèvi, i imprecís en la seva execució. Per tal d'ajustar els pesos de la funció de cost, aquesta tesi parteix de la prova de viabilitat d'ajust perceptiu presentada per Alías (2006) que empra algorismes genètics interactius actius (active interactive Genetic Algorithm - aiGA). Aquesta tesi doctoral investiga les diferents problemàtiques que es presenten en aplicar els aiGAs en l'ajust de pesos d'un CTP-SU en un context real de selecció d'unitats. Primerament la tesi realitza un estudi de l'estat de l'art en l'ajust de pesos. Tot seguit, repassa la idoneïtat de la computació evolutiva interactiva per realitzar l'ajust revisant amb profunditat el treball previ. Llavors es presenten i es validen les propostes de millora. Les quatre línies mestres que guien les contribucions d'aquesta tesi són: la precisió en l'ajust dels pesos, la robustesa dels pesos obtinguts, l'aplicabilitat de la metodologia per qualsevol funció de cost i el consens dels pesos obtinguts incorporant el criteri de diferents usuaris. En termes de precisió la tesi proposa realitzar l'ajust perceptiu per diferents tipus (clústers) d'unitats respectant les seves peculiaritats fonètiques i contextuals. En termes de robustesa la tesi incorpora diferents mètriques evolutives (indicadors) que avaluen aspectes com l'ambigüitat en la cerca, la convergència d'un usuari o el nivell de consens entre diferents usuaris. Posteriorment, per estudiar l'aplicabilitat de la metodologia proposada s'ajusten perceptivament diferents pesos que combinen informació lingüística i simbòlica. La última contribució d'aquesta tesi estudia l'idoneïtat dels models latents per modelar les preferències dels diferents usuaris i obtenir una solució de consens. Paral•lelament, per fer el pas d'una prova de viabilitat a un entorn real de selecció d'unitats es treballa amb un corpus d'extensió mitjana (1.9h) etiquetat automàticament. La tesi permet concloure que l'aiGA a nivell de clúster és una metodologia altament competitiva respecte les altres tècniques d'ajust presents en l'estat de l'art.
Los sistemas de conversión texto-habla (CTH-SU) se encargan de producir voz sintética a partir de un texto de entrada. Los CTH basados en selección de unidades (CTH-SU) recuperan la mejor secuencia de unidades de voz grabadas previamente en una base de datos (corpus). La recuperación se realitza mediante algoritmos de programación dinámica y una función de coste ponderada. La ponderación de la función de coste se realiza típicamente de forma manual por parte de un experto. Sin embargo, el ajuste manual resulta costoso desde un punto de vista de conocimiento previo e impreciso en su ejecución. Para ajustar los pesos de la función de coste, esta tesis parte de la prueba de viabilidad de ajuste perceptivo presentada por Alías (2006) que emplea algoritmos genéticos interactivos activos (active interactive Genetic Algorithm - aiGA). Esta tesis doctoral investiga las diferentes problemáticas que se presentan al aplicar los aiGAs en el ajuste de pesos de un CTH-SU en un contexto real de selección de unidades. Primeramente la tesis realiza un estudio del estado del arte en el ajuste de pesos, posteriormente repasa la idoneidad de la computación evolutiva interactiva para realizar el ajuste revisando en profundidad el trabajo previo. Entonces se presentan y se validan las propuestas de mejora. Las cuatro líneas maestras que guían las contribuciones de esta tesis son: la precisión en el ajuste de los pesos, la robustez de los pesos obtenidos, la aplicabilidad de la metodología para cualquier función de coste y el consenso de los pesos obtenidos incorporando el criterio de diferentes usuarios. En términos de precisión la tesis propone realizar el ajuste perceptivo por diferentes tipos (clusters) de unidades respetando sus peculiaridades fonéticas y contextuales. En términos de robustez la tesis incorpora diferentes métricas evolutivas (indicadores) que evalúan aspectos como la ambigüedad en la búsqueda, la convergencia de un usuario o el nivel de consenso entre diferentes usuarios. Posteriormente, para estudiar la aplicabilidad de la metodología propuesta se ajustan perceptivamente diferentes pesos que combinan información lingüística y simbólica. La última contribución de esta tesis estudia la idoneidad de los modelos latentes para modelar las preferencias de los diferentes usuarios y obtener una solución de consenso. Paralelamente, para dar el paso de una prueba de viabilidad a un entorno real de selección de unidades se trabaja con un corpus de extensión media (1.9h) etiquetado automáticamente. La tesis permite concluir que el aiGA a nivel de cluster es una metodología altamente competitiva respecto a las otras técnicas de ajuste presentes en el estado del arte.
Text-to-Speech Systems (TTS) produce synthetic speech from an input text. Unit Selection TTS (US-TTS) systems are based on the retrieval of the best sequence of recorded speech units previously recorded into a database (corpus). The retrieval is done by means of dynamic programming algorithm and a weighted cost function. An expert typically performs the weighting of the cost function by hand. However, hand tuning is costly from a standpoint of previous training and inaccurate in terms of methodology. In order to properly tune the weights of the cost function, this thesis continues the perceptual tuning proposal submitted by Alías(2006) which uses active interactive Genetic Algorithms (aiGAs). This thesis conducts an investigation to the various problems that arise in applying aiGAs to the weight tuning of the cost function. Firstly, the thesis makes a deep revision to the state-of-the-art in weight tuning. Afterwards, the thesis outlines the suitability of Interactive Evolutionary Computation (IEC) to perform the weight tuning making a thorough review of previous work. Then, the proposals of improvement are presented. The four major guidelines pursued by this thesis are: accuracy in adjusting the weights, robustness of the weights obtained, the applicability of the methodology to any subcost distance and the consensus of weights obtained by different users. In terms of precision cluster-level perceptual tuning is proposed in order to obtain weights for different types (clusters) of units considering their phonetic and contextual properties. In terms of robustness of the evolutionary process, the thesis presents different metrics (indicators) to assess aspects such as the ambiguity within the evolutionary search, the convergence of one user or the level of consensus among different users. Subsequently, to study the applicability of the proposed methodology different weights are perceptually tuned combining linguistic and symbolic information. The last contribution of this thesis examines the suitability of latent models for modeling the preferences of different users and obtains a consensus solution. In addition, the experimentation is carried out through a medium size corpus (1.9h) automatically labelled in order fill the gap between the proof-of-principle and a real unit selection scenario. The thesis concludes that aiGAs are highly competitive in comparison to other weight tuning techniques from the state-of-the-art.

L'objectiu principal d'aquesta tesi consisteix a estudiar la factibilitat d'implementar un sensor càmera CNN amb plena funcionalitat basat en FPGA de baix cost adequat per a aplicacions en robots mòbils. L'estudi dels fonaments de les xarxes cel•lulars no lineals (CNNs) i la seva aplicació eficaç en matrius de portes programables (FPGAs) s'ha complementat, d'una banda amb el paral•lelisme que s'estableix entre arquitectura multi-nucli de les CNNs i els eixams de robots mòbils, i per l'altre banda amb la correlació dinàmica de CNNs i arquitectures memristive. A més, els memristors es consideren els substituts dels futurs dispositius de memòria flash per la seva capacitat d'integració d'alta densitat i el seu consum d'energia prop de zero. En el nostre cas, hem estat interessats en el desenvolupament d’FPGAs que han deixat de ser simples dispositius per a la creació ràpida de prototips ASIC per esdevenir complets dispositius reconfigurables amb integració de la memòria i els elements de processament general. En particular, s'han explorat com les arquitectures implementades CNN en FPGAs poden ser optimitzades en termes d’àrea ocupada en el dispositiu i el seu consum de potència. El nostre objectiu final ens ah portat a implementar de manera eficient una CNN-UM amb complet funcionament a un baix cost i baix consum sobre una FPGA amb tecnología flash. Per tant, futurs estudis sobre l’arquitectura eficient de la CNN sobre la FPGA i la interconnexió amb els robots comercials disponibles és un dels objectius d'aquesta tesi que se seguiran en les línies de futur exposades en aquest treball.
El objetivo principal de esta tesis consiste en estudiar la factibilidad de implementar un sensor cámara CNN con plena funcionalidad basado en FPGA de bajo coste adecuado para aplicaciones en robots móviles. El estudio de los fundamentos de las redes celulares no lineales (CNNs) y su aplicación eficaz en matrices de puertas programables (FPGAs) se ha complementado, por un lado con el paralelismo que se establece entre arquitectura multi -núcleo de las CNNs y los enjambres de robots móviles, y por el otro lado con la correlación dinámica de CNNs y arquitecturas memristive. Además, los memristors se consideran los sustitutos de los futuros dispositivos de memoria flash por su capacidad de integración de alta densidad y su consumo de energía cerca de cero. En nuestro caso, hemos estado interesados en el desarrollo de FPGAs que han dejado de ser simples dispositivos para la creación rápida de prototipos ASIC para convertirse en completos dispositivos reconfigurables con integración de la memoria y los elementos de procesamiento general. En particular, se han explorado como las arquitecturas implementadas CNN en FPGAs pueden ser optimizadas en términos de área ocupada en el dispositivo y su consumo de potencia. Nuestro objetivo final nos ah llevado a implementar de manera eficiente una CNN-UM con completo funcionamiento a un bajo coste y bajo consumo sobre una FPGA con tecnología flash. Por lo tanto, futuros estudios sobre la arquitectura eficiente de la CNN sobre la FPGA y la interconexión con los robots comerciales disponibles es uno de los objetivos de esta tesis que se seguirán en las líneas de futuro expuestas en este trabajo.
The main goal of this thesis consists in studying the feasibility to implement a full-functionality CNN camera sensor based on low-cost FPGA device suitable for mobile robotic applications. The study of Cellular Nonlinear Networks (CNNs) fundamentals and its efficient implementation on Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) has been complemented, on one side with the parallelism established between multi-core CNN architecture and swarm of mobile robots, and on the other side with the dynamics correlation of CNNs and memristive architectures. Furthermore, memristors are considered the future substitutes of flash memory devices because of its capability of high density integration and its close to zero power consumption. In our case, we have been interested in the development of FPGAs that have ceased to be simple devices for ASIC fast prototyping to become complete reconfigurable devices embedding memory and processing elements. In particular, we have explored how the CNN architectures implemented on FPGAs can be optimized in terms of area occupied on the device or power consumption. Our final accomplishment has been implementing efficiently a fully functional reconfigurable CNN-UM on a low-cost low-power FPGA based on flash technology. Therefore, further studies on an efficient CNN architecture on FPGA and interfacing it with commercially-available robots is one of the objectives of this thesis that will be followed in the future directions exposed in this work.

Aquest treball té com a pretensió ratificar teòrica i empíricament com la metodologia de la Future Search Conference (Conferència de Recerca de Futur) pot esdevenir una eina funcional de la gestió de crisi en el context de les relacions públiques.
La Future Search Conference és una metodologia de treball que promou canvis organitzacionals i socials, activant la participació de tots els grups convidats tot reforçant-ne la seva motivació.
El protocol d'actuació d'aquesta metodologia es basa en l'anàlisi del passat i del present per a la identificació d'un Futur Comú. La idea central de la Future Search Conference és representar tots els grups socials, institucions i sectors que constitueixen la totalitat del sistema en una sala. En aquest espai, es reuneix la suma dels grups d'interès de forma representativa: administracions i empreses, empresaris i sindicats, institucions i associacions, homes i dones, joves i grans.
Resumint, l'objectiu principal és que els participants es concentrin en el que els uneix, no en el que els separa, per tal de que experimentin que els punts en comú són molts més dels que podien haver imaginat i cercant el consens en un seguit d'actuacions que aportin beneficis pel assolir el millor futur possible per a tots .
Introduïm el concepte de la crisis management emmarcat en les relacions públiques. Definim i analitzem l'aplicació i les diferències amb altres tècniques de participació, incloent una tècnica creada per nosaltres a partir dels nostres coneixements i experiències. Avaluem els aspectes psico-sociològics de la primera Future Search Conference celebrada a Espanya, aplicada al cas de la ciutat de Sabadell, amb el títol "Sabadell cap al 3er Mil·lenni". Analitzem també el cas de la primera Future Search Conference a Europa i segona al món sobre els residus, promoguda per ACITRE i recolzada per la Junta de Residus sota el títol de "Gestió i Tractament de Residus Catalunya al 2010, com?".
Finalment, exposarem els casos pràctics referents a la tècnica de participació I.SO.R.S. i analitzarem la seva aplicació i valoració.
The objective of this study is to theoretically and empirically ratify the way in which the methodology of Future Search Conference can become a fundamental instrument in crisis management within the context of public relations.
Future Search Conference is a working methodology which fosters changes in social and organisational agents, activating the participation of all the invited groups and reinforcing their motivation. The conduct protocol of this methodology is based on analysis of the past and present in order to define a Common Future. The central tenet of Future Search Conference is to represent all the social groups, institutions and sectors in a single room. All the relevant interest groups are brought together in this room in a representative manner: administrations and companies, entrepreneurs and union representatives, institutions and associations, men and women, the young and the old, etc.
In short, the principal objective is that the participants focus on what unites them, not what separates them, in order that they conceive that there are far more common points than they would have imagined, thus facilitating the search for consensus within a series of actions which are beneficial to the achievement of a better future for all.
We introduce the concept of crisis management within the framework of public relations. We define and analyse the application of Future Search Conference and examine the differences between this and other participative techniques, including a technique that we ourselves have created from our base of knowledge and experience. We evaluate the psycho-sociological aspects of the first Future Search Conference held in Spain - Sabadell cap al 3er Mil·leni (Sabadell towards the 3rd Millennium) - which was applied to the city of Sabadell. We also analyse the case of the first Future Search Conference in Europe - and only the second in the world - to deal with residues, which was promoted by the organisation ACITRE and supported by the Residues Commission, and which was titled Gestió i Tractament de Residus Catalunya al 2010, com? (How to Manage and Treat Residues in Catalonia in 2010?)
Finally, we explain practical cases related to the I.SO.R.S. participative technique and we analyse the application and evaluation of this.

A mesura que les xarxes passen a ser un element integral de les corporacions, les tecnologies de seguretat de xarxa es desenvolupen per protegir dades i preservar la privacitat. El test de seguretat en una xarxa permet identificar vulnerabilitats i assegurar els requisits de seguretat de qualsevol empresa. L'anàlisi de la seguretat permet reconèixer informació maliciosa, tràfic no autoritzat, vulnerabilitats de dispositius o de la xarxa, patrons d'intrusió, i extreure conclusions de la informació recopilada en el test. Llavors, on està el problema? No existeix un estàndard de codi obert ni un marc integral que segueixi una metodologia de codi obert per a tests de seguretat, la informació recopilada després d'un test inclou moltes dades, no existeix un patró exacte i objectiu sobre el comportament dels dispositius de xarxa ni sobre les xarxes i, finalment, el nombre de vulnerabilitats potencials és molt extens. El desafiament d'aquest domini resideix a tenir un gran volum de dades complexes, on poden aparèixer diagnòstics inconsistents. A més, és un domini no supervisat on no s'han aplicat tècniques d'aprenentatge automàtic anteriorment. Per això cal una completa caracterització del domini.
Consensus és l'aportació principal d'aquesta tesi: un marc integrat que inclou un sistema automatitzat per millorar la realització de tests en una xarxa i l'anàlisi de la informació recollida. El sistema automatitza els mecanismes associats a un test de seguretat i minimitza la durada de l'esmentat test, seguint la metodologia OSSTMM. Pot ser usat en xarxes cablejades i sense fils. La seguretat es pot avaluar des d'una perspectiva interna, o bé externa a la pròpia xarxa. Es recopilen dades d'ordinadors, routers, firewalls i detectors d'intrusions. Consensus gestionarà les dades a processar per analistes de seguretat. Informació general i específica sobre els seus serveis, sistema operatiu, la detecció de vulnerabilitats, regles d'encaminament i de filtrat, la resposta dels detectors d'intrusions, la debilitat de les contrasenyes, i la resposta a codi maliciós o a atacs de denegació de servei són un exemple de les dades a emmagatzemar per cada dispositiu. Aquestes dades són recopilades per les eines de test incloses a Consensus.
La gran quantitat de dades per cada dispositiu i el diferent número i tipus d'atributs que els caracteritzen, compliquen l'extracció manual d'un patró de comportament. Les eines de test automatitzades poden obtenir diferents resultats sobre el mateix dispositiu i la informació recopilada pot arribar a ser incompleta o inconsistent. En aquest entorn sorgeix la segona principal aportació d'aquesta tesi: Analia, el mòdul d'anàlisi de Consensus. Mentre que Consensus s'encarrega de recopilar dades sobre la seguretat dels dispositius, Analia inclou tècniques d'Intel·ligència Artificial per ajudar als analistes després d'un test de seguretat. Diferents mètodes d 'aprenentatge no supervisat s'han analitzat per ser adaptats a aquest domini. Analia troba semblances dins dels dispositius analitzats i l'agrupació dels esmentats dispositius ajuda als analistes en l'extracció de conclusions. Les millors agrupacions són seleccionades mitjançant l'aplicació d'índexs de validació. A continuació, el sistema genera explicacions sobre cada agrupació per donar una resposta més detallada als analistes de seguretat.
La combinació de tècniques d'aprenentatge automàtic en el domini de la seguretat de xarxes proporciona beneficis i millores en la realització de tests de seguretat mitjançant la utilització del marc integrat Consensus i el seu sistema d'anàlisi de resultats Analia.
A medida que las redes pasan a ser un elemento integral de las corporaciones, las tecnologías de seguridad de red se desarrollan para proteger datos y preservar la privacidad. El test de seguridad en una red permite identificar vulnerabilidades y asegurar los requisitos de seguridad de cualquier empresa. El análisis de la seguridad permite reconocer información maliciosa, tráfico no autorizado, vulnerabilidades de dispositivos o de la red, patrones de intrusión, y extraer conclusiones de la información recopilada en el test. Entonces, ¿dónde está el problema? No existe un estándar de código abierto ni un marco integral que siga una metodología de código abierto para tests de seguridad, la información recopilada después de un test incluye muchos datos, no existe un patrón exacto y objetivo sobre el comportamiento de los dispositivos de red ni sobre las redes y, finalmente, el número de vulnerabilidades potenciales es muy extenso. El desafío de este dominio reside en tener un gran volumen de datos complejos, donde pueden aparecer diagnósticos inconsistentes. Además, es un dominio no supervisado donde no se han aplicado técnicas de aprendizaje automático anteriormente. Por ello es necesaria una completa caracterización del dominio.
Consensus es la aportación principal de esta tesis: un marco integrado que incluye un sistema automatizado para mejorar la realización de tests en una red y el análisis de la información recogida. El sistema automatiza los mecanismos asociados a un test de seguridad y minimiza la duración de dicho test, siguiendo la metodología OSSTMM. Puede ser usado en redes cableadas e inalámbricas. La seguridad se puede evaluar desde una perspectiva interna, o bien externa a la propia red. Se recopilan datos de ordenadores, routers, firewalls y detectores de intrusiones. Consensus gestionará los datos a procesar por analistas de seguridad. Información general y específica sobre sus servicios, sistema operativo, la detección de vulnerabilidades, reglas de encaminamiento y de filtrado, la respuesta de los detectores de intrusiones, la debilidad de las contraseñas, y la respuesta a código malicioso o a ataques de denegación de servicio son un ejemplo de los datos a almacenar por cada dispositivo. Estos datos son recopilados por las herramientas de test incluidas en Consensus.
La gran cantidad de datos por cada dispositivo y el diferente número y tipo de atributos que les caracterizan, complican la extracción manual de un patrón de comportamiento. Las herramientas de test automatizadas pueden obtener diferentes resultados sobre el mismo dispositivo y la información recopilada puede llegar a ser incompleta o inconsistente. En este entorno surge la segunda principal aportación de esta tesis: Analia, el módulo de análisis de Consensus. Mientras que Consensus se encarga de recopilar datos sobre la seguridad de los dispositivos, Analia incluye técnicas de Inteligencia Artificial para ayudar a los analistas después de un test de seguridad. Distintos métodos de aprendizaje no supervisado se han analizado para ser adaptados a este dominio. Analia encuentra semejanzas dentro de los dispositivos analizados y la agrupación de dichos dispositivos ayuda a los analistas en la extracción de conclusiones. Las mejores agrupaciones son seleccionadas mediante la aplicación de índices de validación. A continuación, el sistema genera explicaciones sobre cada agrupación para dar una respuesta más detallada a los analistas de seguridad.
La combinación de técnicas de aprendizaje automático en el dominio de la seguridad de redes proporciona beneficios y mejoras en la realización de tests de seguridad mediante la utilización del marco integrado Consensus y su sistema de análisis de resultados Analia.
As networks become an integral part of corporations and everyone's lives, advanced network security technologies are being developed to protect data and preserve privacy. Network security testing is necessary to identify and report vulnerabilities, and also to assure enterprise security requirements. Security analysis is necessary to recognize malicious data, unauthorized traffic, detected vulnerabilities, intrusion data patterns, and also to extract conclusions from the information gathered in the security test. Then, where is the problem? There is no open-source standard for security testing, there is no integral framework that follows an open-source methodology for security testing, information gathered after a security test includes large data sets, there is not an exact and objective pattern of behavior among network devices or, furthermore, among data networks and, finally, there are too many potentially vulnerabilities. The challenge of this domain resides in having a great volume of data; data are complex and can appear inconsistent diagnostics. It is also an unsupervised domain where no machine learning techniques have been applied before. Thus a complete characterization of the domain is needed.
Consensus is the main contribution of this thesis. Consensus is an integrated framework that includes a computer-aided system developed to help security experts during network testing and analysis. The system automates mechanisms related to a security assessment in order to minimize the time needed to perform an OSSTMM security test. This framework can be used in wired and wireless networks. Network security can be evaluated from inside or from outside the system. It gathers data of different network devices, not only computers but also routers, firewalls and Intrusion Detection Systems (IDS). Consensus manages many data to be processed by security analysts after an exhaustive test. General information, port scanning data, operating system fingerprinting, vulnerability scanning data, routing and filtering rules, IDS response, answer to malicious code, weak passwords reporting, and response to denial of service attacks can be stored for each tested device. This data is gathered by the automated testing tools that have been included in Consensus.
The great amount of data for every device and the different number and type of attributes complicates a manually traffic pattern finding. The automated testing tools can obtain different results, incomplete or inconsistent information. Then data obtained from a security test can be uncertain, approximate, complex and partial true. In this environment arises the second main contribution of this thesis: Analia, the data analysis module of Consensus. Whereas Consensus gathers security data, Analia includes Artificial Intelligence to help analysts after a vulnerability assessment. Unsupervised learning has been analyzed to be adapted to this domain. Analia finds resemblances within tested devices and clustering aids analysts in the extraction of conclusions. Afterwards, the best results are selected by applying cluster validity indices. Then explanations of clustering results are included to give a more comprehensive response to security analysts.
The combination of machine learning techniques in the network security domain provides benefits and improvements when performing security assessments with the Consensus framework and processing its results with Analia.

Aquesta tesi doctoral té com a objectius conèixer l'organització, la gestió i el rol de la direcció en la implementació de les TIC en centres madurs digitalment i elaborar propostes organitzatives i iniciatives d'actuacions transferibles. El marc teòric gira al voltant de la transformació educativa i el paper de les TIC. S'introdueix el concepte de maduresa digital i la seva avaluació a partir d'un nou model per a avaluar-la, anomenat MADIGESC. La recerca es basa en tres estudis de cas de centres d'ensenyament secundari obligatori que fan servir les TIC intensivament. Els resultats es presenten en quatre blocs: el context educatiu, l'organització del centre, la integració de les TIC i la maduresa digital del centre. Les conclusions de la recerca destaquen la importància del rol de la direcció i l'exercici de l'autonomia del centre, la formació del professorat i les pràctiques educatives avançades derivades de l'ús de les TIC. Finalment, es presenten propostes d'organització i gestió de les TIC en format d'infografia a partir del model de maduresa digital MADIGESC.
Esta tesis doctoral tiene como objetivos conocer la organización, la gestión y el rol de la dirección en la implementación de las TIC en centros digitalmente maduros y elaborar propuestas organizativas e iniciativas de actuaciones transferibles. El marco teórico gira alrededor de la transformación educativa y el papel de las TIC. Se introduce el concepto de madurez digital y su evaluación a partir de un nuevo modelo para evaluarla, llamado MADIGESC. La investigación se basa en tres estudios de caso de centros de educación secundaria obligatoria que usan las TIC de forma intensiva. Los resultados se presentan en cuatro bloques: el contexto educativo, la organización del centro, la integración de las TIC y la madurez digital del centro. Las conclusiones de la investigación destacan la importancia del rol de la dirección y el ejercicio de la autonomía del centro, la formación del profesorado y las prácticas educativas avanzadas derivadas del uso de las TIC. Finalmente, se presentan propuestas de organización y gestión de las TIC en formato de infografía a partir del modelo de madurez digital MADIGESC.
This doctoral thesis aims to improve our understanding of the organization, management and role of school administrators in the implementation of ICT in digitally mature schools, and to develop organizational proposals and transferable initiatives. The theoretical framework is rooted in educational transformation and the role of ICT. The concept of digital maturity is introduced, as is its evaluation based on a new model, called MADIGESC. The research is based on three case studies of secondary schools in which there is intensive use of ICT. The results are presented in four sections: the educational context, the school organization, the integration of ICT, and the digital maturity of the school. The research findings highlight the importance of the role of school administrators and their exercising of school autonomy, the professional development of teachers, and the advanced educational practices empowered by the use of ICT. Finally, proposals for the organization and management of ICT are made (presented as infographics) based on the MADIGESC digital maturity model.

En les darreres dècades, el règim d’incendis forestals a la Conca Mediterrània ha canviat, produint-se un augment del número de focs i un increment de l’extensió de la superfície cremada (80-90%) per part d’uns pocs incendis (<8%). Una elevada freqüència de focs i unes condicions climàtiques postincendi extremes poden donar lloc a què l’espècie arbòria dominant de la coberta forestal anterior a l’incendi tingui problemes per recuperar-se després del foc, produint-se un canvi de coberta forestal. Ja sigui en aquest context o quan un foc afecta una coberta forestal dominada per rebrotadores, després del foc es poden desenvolupar bosquines d’espècies rebrotadores, amb una elevada densitat d’individus per hectàrea i de rebrots per individu. Aquestes bosquines d’alta densitat presenten un estancament en el seu creixement i un elevat risc d’incendi per la continuïtat de combustible. L’augment aparent de superfície forestal coberta per bosquines d’arboç (Arbutus unedo L.) a Catalunya, així com el fet que la informació de com gestionar aquesta espècie en escenaris postincendi sigui molt escassa, fa rellevant el contingut d’aquesta tesi. La present tesi té els següents objectius: 1) analitzar quin és el paper dels incendis forestals en la formació de les bosquines dominades per arboç a Catalunya i si hi ha hagut un augment de la superfície ocupada per aquesta coberta; 2) analitzar quins efectes té l’aplicació de tractaments silvícoles (selecció de rebrots d’arboç, acompanyada o no de la desbrossada del sotabosc), sobre el creixement i la reproducció d’una població d’arboç, durant tres anys de seguiment, i els impactes sobre la diversitat de la fauna associada. Aquests tractaments s’han aplicat en una zona cremada a Catalunya en l’hivern de finals del 2006 i inici del 2007. En aquesta tesi s’ha pogut demostrar com s’ha produït un augment de la superfície coberta per bosquines d’arboç a Catalunya, ja que mitjançant anàlisis SIG mostrem com al 1996 aquetes bosquines havien augmentat clarament la seva superfície respecte la que tenien al 1979. A més a més hem constatat que han aparegut bàsicament en pinedes de pi blanc cremades recurrentment. Pel que fa a la resposta de les bosquines d’arboç als tractaments silvícoles, hem demostrat que la selecció de rebrots promou un major creixement dels rebrots reservats, de manera que creixen un 48% en longitud i un 60% més en diàmetre respecte els rebrots dels individus control. Aquest efecte ja es dóna a curt termini i es manté els tres anys de seguiment. El vigor de la rebrotada induïda pel tractament de selecció no augmenta pel fet de desbrossar la vegetació al voltant de l’arbre. Tampoc s’ha trobat una relació negativa entre el vigor de la rebrotada induïda i el creixement dels rebrots reservats, com es dóna en d’altres espècies. Per altra banda, els arboços de les parcel·les amb selecció de rebrots i desbrossada del sotabosc, tot i no haver produït més fruits madurs, sí que han estat de major qualitat (major pes sec i amb més llavors desenvolupades per fruit). La quantitat de fruits per hectàrea no ha variat entre tractaments, de manera que es garanteix la font d’aliment per a la fauna de la comunitat i el potencial d’establiment de plàntules d’arboç. Finalment, els tractaments no han alterat l’estructura, ni la composició ni els gremis alimentaris de la comunitat de formigues que habita a les bosquines d’arboç, les quals s’han emprat com a bioindicadores per avaluar un possible impacte d’aquests tractaments sobre la fauna local. Hem demostrat que els tractaments descrits milloren l’estructura dels arboçars i estimulen el seu creixement, potenciant per tant l’aprofitament dels seus recursos forestals. A més, la major qualitat dels seus fruits podria donar lloc a un increment en l’establiment de plàntules. Per tant, les cada vegada més presents bosquines d’arboç en el nostre territori poden ser gestionades satisfactòriament per obtenir-ne un aprofitament i una correcta prevenció d’incendis forestals, sense comprometre la seva regeneració ni alterar la diversitat de la fauna associada.
En las últimas décadas, el régimen de incendios forestales en la Cuenca Mediterránea ha cambiado, produciéndose un aumento del número de fuegos y un incremento de la extensión de la superficie quemada (80-90%) por parte de unos pocos incendios (<8%). Una elevada frecuencia de fuegos y unas condiciones climáticas postincendio extremas pueden dar lugar a que la especie arbórea dominante de la cubierta forestal anterior al incendio tenga problemas para recuperarse después del fuego, produciéndose un cambio de cubierta forestal. Ya sea en este contexto o cuando un fuego afecta una cubierta forestal dominada por rebrotadoras, después del fuego se puede desarrollar monte bajo de especies rebrotadoras, con una elevada densidad de individuos por hectárea y de rebrotes por individuo. Este monte bajo de alta densidad presenta un estancamiento en su crecimiento y un elevado riesgo de incendio por la continuidad de combustible. El aumento aparente de superficie forestal cubierta por monte bajo de madroño (Arbutus unedo L.) en Catalunya, así como el hecho que la información de cómo gestionar esta especie en escenarios postincendio sea muy escasa, hace relevante el contenido de esta tesis. Esta tesis tiene los siguientes objetivos: 1) analizar cuál es el papel de los incendios forestales en la formación del monte bajo de madroño en Catalunya y si ha habido un aumento de la superficie ocupada por esta cubierta; 2) analizar qué efectos tiene la aplicación de tratamientos silvícolas (resalveo del madroño, acompañado o no del desbroce del sotobosque), sobre el crecimiento y la reproducción de una población de madroño, y los impactos sobre la diversidad de la fauna asociada. Estos tratamientos se han aplicado en una zona quemada en Catalunya en el invierno de finales del 2006 y principios del 2007. En esta tesis se ha podido demostrar como se ha producido un aumento de la superficie cubierta por monte bajo de madroño en Catalunya, ya que mediante análisis SIG hemos constatado un claro aumento de la superficie ocupada por monte bajo de madroño en 1996 respecto la que ocupaba en 1979. Además mostramos como ha aparecido básicamente en pinares de pino carrasco quemadas recurrentemente. En lo que se refiere a la respuesta del monte bajo de madroño a los tratamientos silvícolas, hemos comprobado que el resalveo promueve un mayor crecimiento de los rebrotes reservados, de forma que crecen un 48% en longitud y un 60% más en diámetro respecto los rebrotes de los individuos control. Este efecto ya se da a corto plazo y se mantiene durante los tres años de seguimiento. El vigor del rebrote inducido por el tratamiento de resalveo no aumenta por el hecho de desbrozar la vegetación alrededor del árbol. Tampoco se ha encontrado una relación negativa entre el vigor del rebrote inducido y el crecimiento de los rebrotes reservados, tal como se da en otras especies. Por otro lado, los madroños de las parcelas con resalveo y desbroce del sotobosque, aunque no han producido más frutos maduros, sí que han sido de mayor calidad (mayor peso seco y con más semillas desarrolladas por fruto). La cantidad de frutos por hectárea no ha variado entre tratamientos, de forma que podemos afirmar que se garantiza la fuente de alimento para la fauna de la comunidad y el potencial de establecimiento de plántulas de madroño. Finalmente, los tratamientos no han alterado la estructura, ni la composición ni los gremios alimentarios de la comunidad de hormigas que habita en el monte bajo de madroño, las cuales se han utilizado como bioindicadoras para evaluar un posible impacto de estos tratamientos sobre la fauna local. Por tanto, hemos demostrado que los tratamientos descritos mejoran la estructura del monte bajo de madroño y estimulan su crecimiento, potenciando el aprovechamiento de sus recursos forestales. Además, la mayor calidad de sus frutos podría dar lugar a un incremento en el establecimiento de plántulas. Por tanto, el cada vez más presente monte bajo de madroño en nuestro territorio puede ser gestionado satisfactoriamente para obtener un aprovechamiento y una correcta prevención de incendios forestales, sin comprometer su regeneración ni alterar la diversidad de la fauna asociada.
In recent decades, the fire regime in the Mediterranean Basin has changed, with an increase in fire recurrence and a greater proportion of area burned in large intense fires (80-90% burned area in <8% fires). High fire recurrence and extreme post-fire climatic conditions may hinder recovery of pre-fire dominant tree species, thus producing a change in forest cover. In this context, especially when fire affects areas dominated by resprouting species, post-fire coppices may display high tree densities and a large number of resprouts per tree. These high-density coppices show growth stagnation and entail great fire propagation risk due to fuel continuity. This dissertation addressed the apparent increase of forest cover by the resprouter strawberry-tree (Arbutus unedo L.) in Catalonia. The study is relevant because there is little information available on how to manage this species in a post-fire scenario. The objectives of this thesis are: 1) to analyze the role of fire in the occurrence of coppices dominated by the resprouter strawberry-tree and to establish whether there has been an increase in the area occupied by these coppices; 2) to analyze the effects of forestry management practices (selective thinning of resprouts and selective thinning of resprouts plus mechanical understory clearing) on growth and reproduction of a strawberry-tree population and on animal diversity during three years. These treatments were applied to a burned area in Catalonia in late 2006 to early 2007. GIS analysis shows a clear increase in the surface occupied by strawberry-tree coppices in Catalonia from 1979 to 1996. These increases have mainly occurred in repeatedly burned Aleppo pine forests. Regarding the effect of selective thinning applied to strawberry tree coppices, we show that these treatments promoted higher resprout growth, so that retained resprouts of treated strawberry trees grew 48% longer and 60% thicker than those of control trees. These effects occur in the short and intermediate terms. Induced resprouting by thinning was unaffected by the type of understory clearing treatment applied. In contrast to other species, we failed to find a negative relationship between the degree of induced resprouting and retained resprout growth. On the other hand, production of mature fruits did not vary among treatments, strawberry-trees from plots with selective thinning plus understory clearing produced fruits of higher quality (grater dry weight and seed-set per fruit). Mature fruit production per hectare was not affected by treatments. Therefore, management practices may enhance the natural regeneration of populations of this species, as well as the availability of food for local frugivorous fauna. Finally, treatments had no impact on structure, composition and dietary guilds of the ant communities living in strawberry-tree coppices. These communities were used as bioindicators to assess the impact of these forestry treatments on local fauna. In sum, we demonstrate that forestry practices improve the structure of stawberry-tree coppices and stimulate their growth, promoting the use of fruit resources. In addition, the increase in fruit quality could entail an increase in seedling establishment. Therefore, the increasing stawberry-tree coppices present in our territory may be satisfactorily managed to obtain good use and correct forest fire prevention, without affecting neither their regeneration nor the diversity of the associated fauna.

Un dels problemes més importants en la Compatibilitat Electromagnètica és el control de les interferències emeses i/o rebudes per un equip electrònic a través dels seus terminals d'alimentació monofàsica. Aquestes interferències es classifiquen en mode comú i mode diferencial. La manera més usual de mitigar-les és mitjançant la utilització de filtres de xarxa. Els mètodes actuals de disseny de filtres de xarxa tracten la mitigació d'aquest tipus d'interferències per separat: no tenen en compte que ambdós tipus de senyals (mode comú i diferencial) interaccionen entre sí i es transfereixen energia en qualsevol tipus d'asimetria originada pels equips electrònics o pels mateixos filtres. Aquest fet produeix freqüentment situacions inesperades: inefectivitat dels filtres de xarxa, aparició d'interferències en mode comú o diferencial inexplicables per la topologia dels circuits, selectivitat en freqüència del filtratge de les interferències, processos de radiació, etc. Aquest tipus de situacions poden ser analitzades i corregides a partir d'un anàlisi multimodal, que tingui en compte simultàniament el mode comú i el diferencial, i la seva interacció. El treball exposat aquí pretén:
- Desenvolupar sistemes de mesura multimodal per a equips electrònics i filtres de xarxa. Aquests sistemes han de tenir en compte tant el mode comú, com el diferencial, com la seva interacció, i han de millorar les prestacions dels sistemes de mesura normatius actuals.
- Trobar models equivalents des d'un punt de vista multimodal (tenint en compte simultàniament el mode comú, el diferencial i la seva interacció) tant d'equips electrònics com de filtres de xarxa.
- Desenvolupar una metodologia de predicció de les interferències conduïdes que l'equip electrònic subministra a la xarxa elèctrica a través del filtre de xarxa al qual es troba connectat a partir dels models multimodals equivalents proposats per a ambdós dispositius.
PARAULES CLAU: Compatibilitat electromagnètica, filtre de xarxa, equip electrònic, circuit equivalent, emissió conduïda, mode comú, mode diferencial, impedància d'entrada, paràmetres S.
Uno de los problemas más importantes en Compatibilidad Electromagnética es el control de las interferencias emitidas y/o recibidas por un equipo electrónico a través de sus terminales de alimentación monofásica. Estas interferencias se clasifican en modo común y modo diferencial. La manera más usual de mitigarlas es mediante el empleo de filtros de red. Los métodos actuales de diseño de filtros de red abordan la mitigación de este tipo de interferencias por separado: no tienen en cuenta que ambos tipos de señales (modo común y diferencial) interaccionan entre sí y se transfieren energía en cualquier tipo de asimetría originada por los equipos electrónicos o por los mismos filtros. Este hecho produce frecuentemente situaciones inesperadas: inefectividad de los filtros de red, aparición de interferencias en modo común o diferencial inexplicables por la topología de los circuitos, selectividad en frecuencia del filtrado de las interferencias, procesos de radiación, etc. Este tipo de situaciones pueden ser analizadas y corregidas a partir de un análisis multimodal, que tenga en cuenta simultáneamente el modo común y el diferencial, y su interacción. El trabajo aquí expuesto pretende:
- Desarrollar sistemas de medida multimodal para equipos electrónicos y filtros de red. Dichos sistemas deben tener en cuenta tanto el modo común, como el diferencial, como su interacción, y deben mejorar las prestaciones de los sistemas de medida normativos actuales.
- Hallar modelos equivalentes desde un punto de vista multimodal (teniendo en cuenta simultáneamente el modo común, el diferencial y su interacción) tanto de equipos electrónicos como de filtros de red.
- Desarrollar una metodología de predicción de las interferencias conducidas que el equipo electrónico suministra a la red eléctrica a través del filtro de red al cual está conectado a partir de los modelos multimodales equivalentes propuestos para ambos dispositivos.
PALABRAS CLAVE: Compatibilidad electromagnética, filtro de red, equipo electrónico, circuito equivalente, emisión conducida, modo común, modo diferencial, impedancia de entrada, parámetros S.
One of the most important problems in EMC is the control of the common and differential mode interferences emitted or received by an electronic device through its single phase power-line cable. These interferences are mitigated using power-line filters. The present power-line filter methodologies treat separately the mitigation of this kind of interferences: they do not take into account that both modes interact and exchange energy at any kind of asymmetry originated by the devices connected to the power-line, or by the power-line filters themselves. This fact leads to unexpected situations: power-line filter infectivity, appearance of common and differential mode interferences not accountable by the circuit topology, frequency selectivity of the interferences, radiation processes, etc. This kind of situations can be analyzed and corrected using multimodal analysis, which takes into account at the same time the common mode, the differential mode and their interaction. This project aims to:
- Develop accurate multimodal measurement systems for both electronic devices and power-line network filters. They have to consider the common and differential modes, and their interaction, and have to improve the features of present normative measurement systems.
- Derive equivalent models from a multimodal point of view (taking into account simultaneously the common mode, the differential mode and their interaction) for both electronic devices and power-line filters.
- Develop a methodology for predicting the level of conducted emissions that an electronic device supplies to the power-line network through the power-line filter to which it is connected, using the equivalent multimodal models proposed for both devices.
KEYWORDS: Electromagnetic compatibility, power-line filter, electronic device, equivalent circuit, conducted emissions, common mode, differential mode, input impedance, S parameters.

There is a gap between the potential of ICT incorporated into classrooms and limited renewal of the educational process and thechnology is nothing without pedagogical innovation. ICT/TAC have been incorporated in our univers ities, often associated with little participatory policies and teaching practices. For example, in many cases they have simply replaced the traditional blackboards for Power Point presentations and the queues in reprographics have disappeared, "hanging" files on Campus. This problem leads us to conclude that neither at the beginning of this investigation, nor now, it doesen't exist, for the training of the future engineers, a docent methodology equal to the proposed that have been applied and evaluated successfully in its aplication; and in this research it has also elaborated, implemented and evaluated multimedia tools "ad hoc"; although we do observe essays with proposals that collect partial and isolated aspects of it. In a synthetic way, this is precisely what gives this present Thesis: A tool multimedia designed specifically to apply with a methodology that links with the premises of new European Higher Education Area; and further proposes a real change in the mentalities and docent structures of the technical education, avoiding any temptation of "cosmetic" changes. A methodology wiht a multimedia that pivot on the learning, on the training on skills, abilities and dexterity; it means, a balanced training that provides an adequate personal competence, oriented to the employability and to the knowledge generation. It is therefore we have proposed and achieved the following objectives: * Develop a multimedia supported by a methodological system to allow the students achieve metacognitive levels that facilitate the labor marked access and let them evolve quickly toward an expert engineer levels. * Determine the influence that has the "ad hoc" multimedia applied to the methodological process proposed about the conceptual and procedural learning. * Apply and check the influence of both the model and the multimedia in engineering studies about the meta-cognitive development and in the autonomy or self-regulatory capacity of the student. * Investigate the student attitudinal change by appliying multimedia "ad hoc". * Promote the meta-knowledge of students of Engineering. Provide solutions to the current problems in the formation of the future Engineer, in the social and technological context. Strengthen the type of skills needed to develop successful professional work related to desingn and diagnosi.
Existe un desfase entre la potencialidad de las TIC incorporadas a las aulas y la escasa renovación del proceso pedagógico, y la tecnología no es nada sin la innovación pedagógica. Las TIC/TAC se han ido incorporando en nuestras universidades, a menudo asociadas a prácticas docentes directivas y poco participativas. Por ejemplo, en muchos casos simplemente se han sustituido las tradicionales pizarras por presentaciones "Power Point" y han desaparecido las colas en reprografía, "colgando" los archivos en el Campus. Esta problemática nos lleva a concluir que ni al inicio de la presente investigación, ni en la actualidad, existe de manera generalizada en la formación de los futuros Ingenieros una metodología docente de características iguales a la planteada y que haya sido aplicada y evaluada con éxito en su aplicación; y en la presente investigación además se han elaborado, aplicado y evaluado herramientas multimedia "ad hoc"; aunque si vamos observando ensayos con propues tas que recogen aspectos parciales y aislados de la misma. Dicho de manera sintética, esto es lo que aporta precisamente la presente Tesis: Unos multimedia diseñados específicamente para aplicar junto a la metodología que enlaza con las premisas del nuevo Espacio Europeo de Educación Superior; y que además propone un cambio real en las mentalidades y estructuras docentes de las enseñanzas técnicas, evitando cualquier tentación de cambios cosméticos. Una metodología con unos multimedia que pivotan sobre el aprendizaje, sobre la formación en competencias, capacidades y destrezas; es decir, una formación equilibrada que proporcione una competencia personal suficiente, orientada a la empleabilidad y a la generación de conocimiento. Es por ello que se han planteado y conseguido los siguientes objetivos: * Elaborar unos multimedia apoyados en un sistema metodológico destinado a conseguir que los alumnos alcancen unos niveles meta cognitivos que le faciliten la salida al mundo laboral y le permitan evolucionar en poco tiempo hacia los niveles de un Ingeniero experto. *Determinar la influencia que los multimedia "ad hoc" aplicados al proceso metodológico propuesto tienen sobre el aprendizaje conceptual y procedimental. *Aplicar y comprobar la influencia que ejercen tanto el modelo como los multimedia propios, en los estudios de Ingeniería, sobre el desarrollo meta-cognitivo y en la autonomía o capacidad de autorregulación del alumno. * Investigar el cambio actitudinal del estudiante al aplicar los multimedia "ad hoc". * Potenciar el meta-conocimiento de los alumnos de Ingeniería. *Aportar soluciones a la problemática actual en la formación del futuro Ingeniero, en el contexto social y tecnológico. * Potenciar el tipo de habilidades que se requieren para desarrollar con éxito los trabajos profesionales relacionados con diseño y diagnóstico

L’ús i la incorporació de les TIC a la societat del coneixement està cada cop més estès. La tecnologia pot jugar un paper important en la posada en valor del patrimoni del segle XXI. En el cas dels museus cada cop és més evident la necessitat de diversificar l’oferta existent davant l’augment de la demanda per part dels visitants d’eines per interpretar i amb les que interactuar amb el patrimoni. L’objectiu dels museus respecte a la introducció de les TIC pot variar influenciat per factors diferents, ja sigui la mida del museu, el tipus de tecnologia utilitzada, o l’ús que en fan els visitants. Aquesta recerca vol analitzar la integració de les TIC i l’ús que se’n fa a les institucions museístiques andorranes. Caldrà veure quin és el paper que juguen les TIC i quins serien els beneficis principals resultants de la seva introducció. La recerca presenta els objectius específics següents: (1) identificar els factors determinants en la implantació d’un projecte TIC en un museu; (2) analitzar la situació dels museus a Andorra; (3) diagnosticar el grau d’implantació de les TIC als museus d’Andorra i (4) determinar-ne la seva l’estratègia digital. La metodologia proposada és qualitativa amb instruments com els qüestionaris. Els resultats han de permetre concloure com els gestors dels museus apliquen els seus coneixements disciplinaris en la incorporació i l’ús de les TIC, i analitzar com aquestes poden esdevenir una eina per la millora de la planificació estratègica dels museus.
The use and incorporation of ICT in the knowledge society is increasingly widespread. Technology can play an important role in the value of the assets of the 21st century heritage. In the case of museums the need to diversify the existing supply is becoming clear due to the visitors’ increasing demand of tools for interpretation and interaction with the heritage. The purpose of museums in regard to integration of ICT can vary, influenced by the size of museums, the kind of technology used, as well as the use of ICT by visitors.. This research focuses on the use of the ICT made by the museums in Andorra, willing to analyze the adaptation to new technologies and the role played by ICT resources to find out which would be the main benefits resulting from the introduction of technologies in museums. The research focuses on the following specific goals: (1) identification of determing factors in the implementation of an ICT project in a museum; (2) analysis of museums in Andorra; (3) diagnose the ICT implementation degree of museums in Andorra and (4) determine the digital strategy at the andorran museums. We propose a qualitative methodology using tools such as questionnaires. The results will allow us to conclude how museum managers apply their knowledge of museums’ discipline in incorporating ICT and see how far and in which way museums can use the incorporation of ICT to improve strategic planning in museums.

Esta tesis doctoral es el resultado de una Investigación que recoge el proyecto de un nuevo Centro Educativo que pretende incorporar, en las prácticas cotidianas, el uso de las TIC como herramienta cognitiva para la investigación. Su desarrollo se divide en tres partes: Marco Teórico, Marco Metodológico y Conclusiones. La primera parte, desarrollada en los capítulos 1 al 4, recoge el pensamiento de autores enfocados en la construcción del conocimiento desde la perspectiva constructivista y construccionista como teorías que soportan el desarrollo de esta tesis doctoral. Los autores de ambas propuestas coinciden en su interés con respecto a la construcción del conocimiento, independientemente de las circunstancias del aprendizaje, pero cada planteamiento centra su atención en la manera como se lleva a cabo dicho aprendizaje. Una vez conocidas ambas formulaciones, se procede a desarrollar las condiciones de posibilidad de concebir las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) como herramienta cognitiva, a partir de las propuestas de algunos autores, del estudio de su tipología y de los criterios pedagógicos que sustentan los usos habituales en entornos educativos. pretende, por tanto, describir y analizar los usos de las TIC en el Colegio Padre Manyanet - Chía, mediante el conocimiento de la percepción de los estudiantes y profesores. Este objetivo general se desarrolla a través de la aplicación de cinco instrumentos de investigación. El capítulo 5 recoge la presentación de la Investigación, los objetivos que se plantean a lo largo de los capítulos siguientes, su contexto y el marco legal donde se adelanta todo su proceso. También se hace una exposición de los recursos físicos y tecnológicos de los que se dispone para la Investigación, pasando por el diseño metodológico, una descripción de la población a la que va dirigida y la selección de la muestra participante. En el capítulo 6 se desarrolla la primera fase del proceso de Investigación con el objetivo de describir y analizar los usos de las TIC en el Colegio Padre Manyanet - Chía, y la percepción de los estudiantes y profesores. El capítulo 7, que responde a la segunda fase del Proyecto de Investigación, pretende describir y analizar el proceso de introducción de la investigación como eje educativo en el Colegio Padre Manyanet – Chía. En el capítulo 8, que responde a la tercera fase del Proyecto de Investigación, se pretende analizar y comprender el uso de las TIC como herramienta cognitiva para la investigación escolar en el Colegio Padre Manyanet – Chía. Finalmente, se presentan las conclusiones, limitaciones y prospectiva de esta tesis doctoral. Con respecto a la prospectiva, se insiste en buscar mecanismos para fomentar la continuidad del uso de las TIC como herramienta cognitiva para la Investigación escolar a través de la consolidación de proyectos que amplíen y hagan accesible a muchas personas la posibilidad de construir procesos orientados a la innovación, la creatividad y el emprendimiento en todos los niveles sociales. Se ha preparado un segundo volumen de esta tesis doctoral, donde se presentan como anexos los cinco instrumentos aplicados durante las fases de esta Investigación.
This dissertation is the result of a research project that includes a new school that aims to incorporate into daily practices the use of Information and Communication Technology (ICT) as a cognitive tool for research. Its development is divided into three parts: Theoretical Framework, Methodological Framework and Conclusions. The first part, developed in chapters 1 to 4, focus on the construction of knowledge from the constructivist and constructionist perspective, through representative authors. The second part, developed in chapters 5 to 8, presents the methodological framework. The research aims to describe and analyze the uses of ICT in the Father Manyanet School -Chia, by understanding the perception of students and teachers. Chapter 5 develops the presentation of the research, the objectives proposed along the following chapters, its context and the legal framework in which the whole process moves forward. It also describes the methodological design, the population to which it is addressed and the selection of the participant sample. In Chapter 6, the first phase of the research process is developed in order to describe and analyze the uses of ICT, and the perception of students and teachers. Chapter 7, which corresponds to the second phase of the research project, aims to describe and analyze the process of introduction of research as an educational hub. In Chapter 8, which corresponds to the third phase of the research project, it is to analyze and understand the use of ICT as a cognitive tool for school research. Finally, conclusions, limitations and prospective of this thesis are presented. In the prospective, it is proposed to seek ways to promote the use of ICT as a cognitive tool for school research through projects that make building oriented to innovation, creativity and entrepreneurship at all social levels. It has been prepared a second volume of this thesis, in which are presented as annexes, the five instruments used during the phases of this investigation.

Tesis por compendio de publicaciones
La educación en Enfermería se ha visto envuelta en numerosos cambios con el devenir del desarrollo histórico de la disciplina, si bien este proceso se ha desarrollado de forma paralela a los cambios educativos y a las nuevas formas de aprendizaje en las aulas. Las nuevas tecnologías de la información y comunicación se han introducido en los nuevos planes de estudio, esto no sólo ha supuesto un aumento en el conocimiento científico del actual graduado enfermero, sino que a la vez ha permitido incrementar la calidad en los cuidados proporcionados al paciente, independientemente de su problema de salud. Es por ello que, como punto de partida inicial, nos propusimos conocer el estado del arte del uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) en la educación de enfermería: qué países están más avanzados en su aplicación, los tipos de recursos tecnológicos que se utilizan y el grado de éxito de las experiencias, entre otros factores analizados. Estos resultados nos permiten estimar las repercusiones sobre los actuales profesionales. Se observó que la utilización de la tecnología móvil ha crecido en los últimos años en la enseñanza universitaria de enfermería, especialmente el asistente digital personal. Para averiguar y analizar la aplicabilidad y uso de las TIC y las redes sociales en las aulas de enfermería y entre el profesorado del sistema universitario español, se realizó un estudio experimental mediante un cuestionario, sobre una muestra compuesta por 165 profesores de 25 Facultades y Escuelas de Enfermería de toda España. El 71% del total de encuestados utilizaba los servicios de Internet para buscar información, el 63% hacía uso de internet como vía de formación y aprendizaje y el 72% como plataforma de comunicación (correo electrónico y plataformas virtuales como Sakai y Moodle). Los profesores más jóvenes empleaban con mayor profusión las nuevas tecnologías y la ventaja más valorada del uso de las TIC fue el acceso rápido a la información. Los profesores perciben que tras la Declaración de Bolonia se ha producido un descenso, tanto en su rendimiento personal, como en el rendimiento de los compañeros de su área de conocimiento. El profesorado de enfermería debe afrontar con esfuerzo los nuevos retos que las TIC plantean para formar a los profesionales del siglo XXI. Para finalizar el trabajo, se ha realizado un estudio experimental en un aula del grado de enfermería, utilizando una de las nuevas tecnologías, llamado sistema de respuesta inmediata de la audiencia, con el objetivo de evaluar la efectividad en la evaluación final de los estudiantes que durante el curso académico utilizaron este sistema frente a la enseñanza tradicional. El mayor rendimiento en el examen final de los alumnos que emplearon el sistema de respuesta inmediata y la propia evaluación positiva de los mismos como un método motivador, debe conducir a investigaciones futuras en esta línea además de en otras disciplinas. Podemos concluir que es necesario un esfuerzo de adaptación a las nuevas tecnologías por parte de los profesores universitarios de enfermería. Con el advenimiento del Espacio Europeo de Enseñanza Superior (EEES), el uso de los dispositivos inalámbricos abre una oportunidad para adaptar la enseñanza a las distintas capacidades y estilos de aprendizaje de los estudiantes. Una combinación de recursos tecnológicos puede promover el aprendizaje activo y facilitar el pensamiento reflexivo y crítico de los estudiantes
Nursing education has undergone numerous changes throughout its historical development, although this process has taken place in parallel to educational changes and new means of learning in the classroom. The new Information and Communication Technologies (ICTs) have recently been included in the higher education curriculum. This has not only led to an increase in present-day registered nurses’ scientific knowledge, but has also simultaneously increased the quality of care with which patients are provided, regardless of their health problem. As an initial starting point, we therefore decided to discover the state-of-the-art as regards the use of ICTs in nursing education: which countries are more advanced in their application, the types of technological resources used and the extent to which experiences have been successful, among other factors analyzed. These results allowed us to estimate the impact of ITCs on current practitioners. The use of mobile technology, especially the Personal Digital Assistant, has grown in recent years in higher education nursing studies. In order to discover and analyze the applicability and the use of ICTs and social networks among the university nursing faculty staff in Spain, a descriptive, cross-sectional study was carried out using a questionnaire. The sample comprised 165 professors from 25 Nursing Faculties and Schools at universities in Spain. Seventy one percent of the total surveyed used Internet services to look for information, 63% used the Internet as a means of education and learning, and 72% used it as a communication platform (e-mail and virtual platforms like Sakai and Moodle). Younger professors use new technologies more profusely, and the most-valued advantage of using ICTs was quick access to information. Professors perceive that after the Bologna Declaration, a drop has occurred in their performance and that of their peers in their area of knowledge. The nursing teaching staff is making strong efforts to confront the new challenges posed by ICTs in order to train the professionals of the 21st century. To complete the Ph.D., an empirical study on the effectiveness of the use of an audience response system (ARS) called SIstema De Respuesta inmediata de la Audiencia during a higher education course in nursing was carried out. The aim was to compare the effects of using ARS versus a conventional teaching method as regards the acquisition of knowledge measured by means of a final examination. The students’ final assessments revealed that the use of ARS had a positive impact on their performance. The students also found ARS to be very motivating. Further research is required to study the effectiveness of ARS for it to be widely used in other disciplines. We can conclude that nursing teaching staff must make an effort to adapt to new technologies. With the advent of the European Higher Education Area, wireless devices provide an opportunity to adapt teaching to students’ distinct capacities and learning styles, while a combination of technological resources can promote their active learning and facilitate reflexive and critical thought.

Aquesta recerca desenvolupa una ampliació de la metodologia de sistemes consistents de clústers que la fan aplicable a una realitat de gran complexitat: la relació entre perfils de consulta dels materials d'un campus virtual i els rendiments acadèmics. L'assignatura a la que s'aplica la metodologia és la de Bases de dades dels estudis d'enginyeria de l'Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Electrònica i Informàtica de La Salle‐URL. Aquesta assignatura és molt heterogènia en continguts i competències, per la qual cosa té un flux d'avaluació complicat. Per assignar la nota final a un alumne es combinen proves de coneixement algorítmic, pràctiques, treballs o documentació sobre aspectes específics de la matèria. A més, el centre ofereix la possibilitat als alumnes que es recuperin d'ensopegades puntuals en la diversitat d'exàmens o exercicis que han de realitzar, ja que els permet presentar‐se a recuperacions en diferents moments del curs. Per aquest motiu, es desenvolupa la metodologia dels sistemes consistents de clústers de manera heurística cercant de trobar informació rellevant. L'aplicació de la metodologia requereix d'un procediment de ‘trial and error’ fins trobar models que encaixin satisfactòriament amb la realitat estudiada. El text que s'ha publicat finalment omet moltes proves i cerques, ja que es van explorar diversos camins d'anàlisi estadística abans d'arribar a un conjunt raonable i homogeni de tècniques amb resultats positius. L'aproximació dels sistemes consistents de clústers tan sols havia estat definida en la tesi precedent de Senmartí (2010), com a alternativa a estudis correlacionals o factorials, però feia falta considerar una ampliació de les idees exposades. En aquesta investigació s’hi introdueixen variacions, de manera que la fan susceptible de ser aplicada a situacions més complexes que es tracten mitjançant dissenys expostfacto. De les conclusions acadèmiques en destaquem dues aportacions: a) El concepte de clúster diana, que neix de manera natural dels sistemes consistents de clústers aplicats a aquest tipus de recerca sobre rendiment acadèmic (susceptible també de ser aplicat en investigacions de qualsevol tipus on es disposi d'una variable d'interès, ja sigui “benefici”, “vendes”, “malalts que milloren”, etc.) b) Les directrius per a la docència en la formació superior que sorgirien del model d'ajust aconseguit. Especialment el descobriment que els estudiants amb millor rendiment acadèmic solen trobar‐se més en clústers de perfil selectiu en les consultes que no pas en clústers de perfil exhaustiu. El sistema consistent de clústers fa palesa la “cultura de consulta” als campus virtuals que desenvolupen els estudiants.
La presente investigación desarrolla una ampliación a la metodología de sistemas consistentes de clústers que la hacen aplicable a una realidad sumamente compleja: la relación entre perfiles de consulta de los materiales de un campus virtual y los rendimientos académicos. La asignatura a la que se aplica la metodología es la de Bases de Datos de los estudios de ingeniería de la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Electrònica i Informàtica La Salle ‐URL. Esa asignatura es muy heterogénea en contenidos y competencias, por lo que tiene un flujo de evaluación complicado. Para asignar la nota final a un alumno se combinan pruebas de conocimiento algorítmico, prácticas, trabajos o documentación sobre aspectos específicos de la materia. Además, el centro ofrece la posibilidad a los alumnos de que se recuperen de tropiezos puntuales en la diversidad de exámenes o ejercicios que deben realizar, ya que les permite presentarse a recuperaciones en diferentes momentos del curso. Por tal motivo, se desarrolla la metodología de los sistemas consistentes de clústers de manera heurística en búsqueda de información relevante. La aplicación de la metodología requiere de un procedimiento de trial and error hasta encontrar modelos que encajen satisfactoriamente con la realidad estudiada. El texto que se ha publicado finalmente omite muchas pruebas e intentonas, ya que se pusieron en práctica muchos otros caminos de análisis estadístico antes de llegar a un conjunto razonable y homogéneo de técnicas con resultados positivos. La aproximación de los sistemas consistentes de clústers tan solo había sido definida en la tesis precedente de Senmartí (2010), como alternativa a estudios correlacionales o factoriales, pero hacía falta considerar una ampliación de las ideas expuestas. En esta investigación se realizan variaciones en la misma, de manera que la hacen susceptible de ser aplicada a situaciones más complejas que se tratan mediante diseños expostfacto. De las conclusiones académicas resaltamos dos aportaciones: a) El concepto de clúster diana, que nace de manera natural de los sistemas consistentes de clústers aplicados a este tipo de investigaciones sobre rendimiento académico (susceptible también de ser aplicado en investigaciones de cualquier tipo donde se disponga de una variable de interés, ya sea “beneficio”, “ventas”, “enfermos que mejoran”, etc.) b) Las directrices para la docencia en la formación superior que emanan del modelo de ajuste conseguido. En especial el descubrimiento de que los estudiantes con mejor rendimiento académico suelen encontrarse más en clústers de perfil selectivo en las consultas y no, en cambio, en clústers de perfil exhaustivo. El sistema consistente de clústers retrata la “cultura de consulta” en los campus virtuales que desarrollan los estudiantes.
This research develops an extension to the methodology of clusters that make it applicable to a very complex reality: the relationship between query profiles of materials of a virtual campus and academic performance. We applied this methodology in the learnings of Database of engineering studies Higher Technical School of Electronics and Computer d'Enginyeria La Salle ‐URL. This subject is very heterogeneous in content and skills, so it has a complicated evaluation flow which combines algorithmic knowledge tests, practical work or documentation on specific aspects of the subject in order to assign the final grade to a student. The school also offers the chance for students to recover from setbacks in the diversity of specific tests or exercises to be performed, allowing them to present to recoveries at different times of course. Therefore, we have developed a heuristically methodology of "Systems consisting of clusters" by searching for relevant information. The application of the methodology requires a process of trial and error to find models that fit satisfactorily with the reality studied. The thesis text finally published omits many prior attempts before reaching a reasonable and uniform set of techniques with positive results. The approach of "Systems consisting of clusters" had been defined only in the preceding Senmartí thesis (2010) as an alternative to correlational studies or factorial, but needed to consider an extension of the ideas. Our research made variations on it, so that it is capable of being applied to more complex situations that are treated by expostfacto designs. We underline two significant contributions: a) The concept of target cluster, which comes naturally to systems consisting of clusters applied to this type of research on academic performance (which can also be applied in investigations of any kind which have a variable interest i.e. "benefit "," sales ","patients who recover", etc.). b) The guidelines for teaching in higher education coming from the model fit achieved. In particular the finding those students with higher academic performance are more commonly found in clusters of selective queries profile instead of clusters of a comprehensive profile. The system of clusters shows the "culture of consultation" in a virtual campus that students develop.

Actualment la tecnologia digital ha esdevingut una dimensió de la realitat gairebé indestriable de la realitat física. La xarxa és l’àmbit on té lloc el conjunt de l’activitat humana en les societats anomenades desenvolupades com el nostre entorn. Tot i tothom –persones, continguts, objectes, eines, dispositius, espais i accions– es troba interconnectat en un entorn sociotecnològic complex on el coneixement i el conjunt d’àmbits d’activitat humana han estat transformats en tan sols dues dècades. Per a desenvolupar la seva activitat amb normalitat en aquest marc, les persones utilitzen la xarxa i la tecnologia digital de forma habitual en la seva vida diària, en tots els àmbits que la composen. Aquest fet genera necessàriament uns determinats hàbits, coneixements i domini de la tecnologia a nivell informal que pot ser utilitzat per a ser aplicat en diverses situacions d’aprenentatge. Mitjançant la realització d’entrevistes obertes i l’aplicació d’una enquesta, en aquesta tesi s’analitza l’ús de la tecnologia digital que té lloc a la vida diària, relacionant-lo amb la seva aplicació en un context d’aprenentatge formal, des del punt de vista de les persones. Més concretament, s’aprofundeix en el coneixement del seu univers digital –que inclou diverses dimensions i àmbits d’activitat com el professional, el personal, el social, el de gestió del coneixement, el d’aprenentatge, etc.–, en els usos que fan de la tecnologia, en la percepció que tenen sobre la seva capacitació i, especialment, en la utilitat que atribueixen a aquests diferents usos per a la seva activitat formativa a la universitat. D’acord amb aquesta finalitat, el present estudi està contextualitzat per un marc conceptual focalitzat en la naturalesa de l’aprenentatge a la xarxa en tant que fenomen, tractant aspectes considerats rellevants com el coneixement connectiu, els entorns personals d’aprenentatge (PLE) o la perspectiva ecològica, juntament amb una anàlisi sobre les tendències educatives del segle XXI lligades a l’aplicació de la tecnologia digital per aprendre, així com també amb el concepte de competència digital. D’altra banda, en la mateixa línia que altres estudis similars realitzats ens els darrers anys, la present investigació se situa dins una perspectiva complexa sobre la qüestió de l’aplicació de la tecnologia digital utilitzada en la vida diària sobre l’activitat d’aprenentatge, atribuint les seves característiques a múltiples factors. En aquest sentit, es mostra crítica respecte els posicionaments que defensen el factor generacional –segons el qual s’atribueixen a les generacions nascudes amb la tecnologia digital un comportament i una capacitació diferents respecte a les generacions anteriors–, proposant noves interpretacions i línies de treball futures.
Currently digital technology has become a dimension of reality almost inseparable from the physical reality. Network is the area where the whole of human activity takes place in the called developed societies as our environment. Everything and everybody –contents, objects, tools, devices, spaces and actions– is interconnected in a complex socio-technological environment where knowledge and the set of areas of human activity have been transformed in just two decades. In this context, to sustain their activity as usual, people use Internet and digital technology regularly in their daily life, in all areas within it. This necessarily generates certain habits, knowledge and mastery of technology at an informal level that can be used for application in several learning situations. By means of open interviews and one survey, in this thesis the use of digital technology that takes place in everyday life, relating to its application in a formal learning context is analyzed from the point of view of the people involved. More specifically, it goes in depth in their digital universe –which includes several dimensions and areas of activity such as professional, personal, social, management of knowledge, learning, etc.– in their technology uses, in their perception about their skills, and especially in the utility attributed by them to these different uses for developing training activity at the university. According to this purpose, the present study is contextualized by a conceptual framework focusing on the nature of learning in the network as a phenomenon, dealing with aspects considered relevant as connective knowledge, personal learning environments (PLE) or the ecological perspective, together with an analysis of the 21st Century educational trends related to the application of digital technology to learn, as well as with the concept of digital competence. Moreover, in line with other similar studies conducted in recent years, this research is into a complex perspective on the question of the application of digital technology used in daily life for learning activity, attributing their characteristics to multiple factors. In this sense, it shows critical of the positions that defend the generational factor –according to which, the generations born with digital technology present different skills and behavior regarding the previous ones–, proposing new interpretations and lines of future work.

S’ha observat que el nivell de competències TIC en els alumnes de secundària de les Balears no és gaire elevat i que l'alumnat no surt de l'etapa d'educació obligatòria amb les competències bàsiques TIC assolides. I és comprensible, tenint en compte que als centres de secundària, tot i que s'empren els mitjans TIC i s'estudien com a finalitat en sí, encara no s'han introduït de forma generalitzada en totes les àrees com un mitjà per assolir els objectius educatius propis del nostre sistema. Per això es proposa una metodologia didàctica, basada en el treball per projectes, que permeti introduir les TIC de forma natural dins els processos d'aprenentatge dels alumnes de secundària de les Illes Balears i que sigui prou flexible per a què els professors puguin adaptar-la a qualsevol àrea i a les competències TIC que presenten els protagonistes del procés, alumnes i professors.
It has been observed that the level of ICT skills in high school students in the Balearics is not very high and that students leave the stage of compulsory education without all the basic ICT skills. This is understandable, considering that in secondary schools, even though ICT media is used and studied as an end in itself; ICT have not yet been introduced across the board in all areas as means to achieve their own educational goals of our system. We therefore propose a didactic methodology based on project work, which, in the process, would allow to naturally learn ICT in secondary school pupils of the Balearic Islands and that it is flexible enough so teachers can adapt it to any ICT skills or area introduced by the main characters of the process, students and teachers
Se ha observado que el nivel de competencias TIC en los alumnos de secundaria de las Baleares no es muy elevado y que el alumnado no sale de la etapa de educación obligatoria sin todas las competencias básicas TIC. Y es comprensible, teniendo en cuenta que en los centros de secundaria, aunque se usan los medios TIC y se estudian como una finalidad en sí, todavía no se han introducido de forma generalizada en todas las áreas como un medio para conseguir los objetivos educativos propios de nuestro sistema. Por ello se propone una metodología didáctica, basada en el trabajo por proyectos, que permita introducir las TIC de forma natural en los procesos de aprendizaje de los alumnos de secundaria de las Islas Baleares y que sea suficientemente flexible para que los profesores puedan adaptarla a cualquier área y a las competencias TIC que presentan los protagonistas del proceso, alumnos y profesores

En aquesta tesi doctoral s’analitza la presència i el protagonisme de l’objecte/producte dels espots publicitaris espanyols durant la dècada 1970-1980. L’objectiu de la present investigació està centrat en determinar o no el protagonisme de l’objecte/producte en la publicitat televisiva durant el període estudiat i, saber al mateix temps, quina és la vinculació que aquest estableix amb la presència del model humà. Per aquesta raó, s’ha realitzat una anàlisi de contingut de caràcter quantitatiu i, en conseqüència, s’han establert unes variables a estudiar amb la finalitat d’ il·lustrar la hipòtesi principal d’aquest estudi. Les unitats a observar han estat el fons d’espots dipositats a la Filmoteca de la Generalitat de Catalunya, els quals pertanyen al període 1970-1980. Els resultats d’aquesta investigació ens mostren i confirmen la hipòtesi principal sobre el protagonisme de l’objecte/producte i quina és la vinculació que aquest estableix amb la presència del model humà.
En esta tesis doctoral se analiza la presencia y el protagonismo del objecto/producto en los espots publicitarios españoles durant la dècada 1970-1980. El objetivo de la presente investigación está centrado en determinar o no el protagonismo del objecto/producto en la publicidad televisiva durante el periodo estudiado y, saber al mismo tiempo, cuál es la vinculación que éste establece con la presencia del modelo humano. Por esta razón, se ha realitzado un analisis de contenido de carácter cuantitativo y, en consecuencia, se han establecido unas variables a estudiar con la finalitat de ilustrar la hipótesis principal de este estudio. Las unidades a observar han sido un conjunto de espots depositados en la Filmoteca de la Generalitat de Catalunya, los cuales pertenecen al periodo 1970-1980. Los resultados de esta investigación nos muestran y confirman la hipótesis principal sobre el protagonismo del objecto/producto y cual es la vinculación que éste establece con la presencia del modelo humano.
This thesis analyses the presence and leading role of object/product in televison commercials during 70’s decade in Spain. The objective of this research was to draw the leading role of object/product during this decade and to know his linking with the human model. For this reason, a quantitative content analysis tecnique was made and we employed variables that have been ilustrative about the general question about this study. We studied commercials included in the Filmoteca de la Generalitat de Catalunya during the period 1970-1980 as units of analysis. The results of this investigation show and confirm us the leading role of object/product in this studied period

En l'actualitat, determinar la posició d'un mòbil en interiors de locals en els que no es rep el senyal GPS i per on hi circulen persones habitualment, no es pot resoldre si no és amb un error mínim d'un metre i mig. La present tesi descriu la solució que permet reduir aquest error fins a fer-lo menor de 30cm, gràcies al desplegament d'una xarxa d'emissors d'ultrasons en el sostre del local, alimentats per un sincronisme comú. Cadascun d'aquests emissors està configurat amb un número identificador únic, identificador que cada emissor emet sobre una portadora ultrasònica de 40Khz, tot emprant una modulació d'amplitud.
Els receptors que circulen per sota dels emissors reben els codis d'aquells que cauen dins del seu radi de cobertura, tradueixen el retard temporal en distància i obtenen la seva posició per triangulació. Atès que els receptors i els emissors no estan sincronitzats i que la velocitat del so a l'aire varia en funció de la temperatura i la resta de condicions ambientals, s'ha hagut d'implementar un algorisme d'aproximació successiva basat en el fet que la coordenada z del receptor és coneguda i fixada. Aquest algorisme és capaç de resoldre la desincronia entre emissors i receptors emprant tres emissors i eliminar les influencies ambientals si disposa de quatre emissors.
La tesi es completa amb l'anàlisi de les alternatives rivals i amb un estudi sobre els efectes que l'exposició perllongada als ultrasons pot causar en persones i animals domèstics.
Cal esmentar que aquesta solució es troba en fase d'acceptació de la patent.
En la actualidad, determinar la posición de un objeto móvil en interiores de locales en los que no se recibe la señal GPS y por donde circulan personas habitualmente, no se puede resolver si no es con un error mínimo de un metro y medio. La presente tesis describe la solución que permite reducir este error hasta hacerlo menor de 30 cm, gracias al despliegue de una red de emisores de ultrasonidos en el techo del local, alimentados por un sincronismo común. Cada uno de estos emisores está configurado con un número identificador único, identificador que cada emisor emite sobre una portadora ultrasónica de 40Khz, utilizando una modulación de amplitud.
Los receptores que circulan por debajo de los emisores reciben los códigos de aquellos que caen dentro de su radio de cobertura, traducen el retardo temporal en distancia y obtienen su posición por triangulación. Dado que los receptores y los emisores no están sincronizados y que la velocidad del sonido en el aire varía en función de la temperatura y el resto de condiciones ambientales, se ha tenido que implementar un algoritmo de aproximación sucesiva basado en el hecho que la coordenada z del receptor es conocida y fichada. Este algoritmo es capaz de de resolver la falta de sincronización entre emisores y receptores utilizando tres emisores y eliminar las influencias ambientales si dispone de cuatro emisores.
La tesis se completa con el análisis de las alternativas rivales y con un estudio sobre los efectos que la exposición prolongada a los ultrasonidos puede causar en personas y animales domésticos.
Se debe anotar que esta solución se encuentra en fase de aceptación de la patente.
At present, determining the position of a movable object inside a local which does not receive the GPS signal is only possible with the minimum margin error of one and a half meters. This thesis describes a solution which permits a reduction in the margin of error, decreasing it to 30cm, thanks to the creation of a network of ultrasounds emitters, supplied by a common synchronism, in the ceiling of the building. Each emitter is configured with a unique identification code that each emitter emits on an ultrasonic carrier of 40 Khz, using amplitude modulation.
Receptors circulating below the emitters receive the codes of the emitters which are within each coverage area, covert the temporary delay into distance and obtain its position by triangulation. Given the fact that the receptors and the emitters are not synchronized and that the sonic speed in the air varies depending on the temperature and other environmental conditions, we have had to implement an algorithm of subsequent approximation based on the fact that coordinate z of the receiver is recognised and set. This algorithm solves the problem of the lack of synchronization between emitters and receptors using three emitters and it also deletes the environmental influences in the case of the receptor having four emitters.
The thesis is completed with the analysis of the alternatives available and a study on the possible effects of prolonged exposure to ultrasounds on people and domestic animals.
The fact that this solution is in currently awaiting patent approval should be underlined.

La investigació se centra en la idea de canvi com a conseqüència de la integració de les TIC a les aules escolars en un conjunt d'escoles que tenen una identitat pròpia comuna. El quadrinomi organització, metodologia, formació i canvi és la idea subjacent. Espanya té una singularitat pròpia: els continus canvis en les lleis educatives. Hi ha docents emprenedors que autogestionen, canvien i adapten a les seves classes aquells mitjans que perceben pròpiament com a útils i amb un valor afegit per la facilitat en l'accés a la informació i el coneixement des de qualsevol lloc i amb qualsevol dispositiu. Tanmateix continuen persistint aules del segle XX al segle XXI. Les institucions escolars continuen sent espais rígids i poques mostren haver interioritzar en el si dels seus equips directius la idea de canvi o l'impuls necessari per canviar. El retorn a lleis educatives centralitzades que fan derivar els resultats escolars de proves estandarditzades són la pedra angular que xoca amb les noves metodologies que haurien de derivar del treball en xarxa.
The research focuses on the idea of change as a result of the integration of ICT in the classrooms of a group of schools that have a common identity. Quaternion organization, methodology, training and change is the underlying idea. Spain has its own uniqueness: legislative changes in education laws. Teachers end up being self-managed, changing and adapting to their classes those means that they perceive as a useful and with added value for the user easily access information with any device. Educational institutions are still rigid spaces where decisions are made by management teams that not always agree with the idea of change or the impetus to change, but it is not due to ignorance. The return to centralised education laws, where school results derive from standardised tests, may be the cornerstone that collides with new methodologies that should result from networking with ICT.
La investigación se centra en la idea de cambio como consecuencia de la integración de las TIC en las aulas escolares en un conjunto de escuelas que tienen una identidad propia común. El cuadrinomio organización, metodología, formación y cambio es la idea subyacente. España tiene una singularidad propia: los continuos cambios en las leyes educativas. Hay docentes emprendedores que autogestionan, cambian y adaptan a sus clases aquellos medios que perciben propiamente como útiles y con un valor añadido por la facilidad en el acceso a la información y el conocimiento desde cualquier lugar y con cualquier dispositivo. Sin embargo siguen persistiendo aulas del siglo XX en el siglo XXI. Las instituciones escolares siguen siendo espacios rígidos y pocas muestran haber interiorizado en el seno de sus equipos directivos la idea de cambio o el impulso necesario para cambiar. El retorno a leyes educativas centralizadas que hacen derivar los resultados escolares de pruebas estandarizadas son la piedra angular que choca con las nuevas metodologías que deberían derivarse del trabajo en red.

Esta tesis doctoral analiza las competencias relativas a las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) que tienen los docentes formadores de docentes y el uso real que éstos hacen de ellas. Para definir el marco teórico que sustenta el trabajo se analiza el rol del docente en la actualidad, sus competencias y las TIC en cuanto a su conceptualización, presencia y características, vistas desde la posibilidad de integrarlas en la educación superior. Se realiza un estudio descriptivo basado en la técnica de encuesta; los participantes en la encuesta son formadores de formadores de República Dominicana. Los resultados más relevantes se relacionan con la determinación del acceso, frecuencia de uso, competencias y aplicación práctica de las TIC en su ejercicio profesional, así como sus niveles de motivación y percepción de su uso en términos de eficiencia. Por la representatividad de la muestra, los resultados son de interés para el diseño de planes de formación y para abrir en República Dominicana esta línea de investigación sobre competencias TIC del profesorado universitario. Palabras claves TIC, formador de formadores, competencias, educación, sistema educativo superior, República Dominicana.
In this thesis we analize the information –and- communication technologys (ICT) competencies shown by professors who are responsible of teachers training in high level system and we also analize the real use of ICT in their contexts. Several aspects were addressed al the light of different actors related to the teacher´s role today. The ICT were approached from the standpoint of its conceptualization, presence and main features bearing in mind the feasibility of its integration into the educational process. This study describes the context in which they are developed and the actors involved in the process. Our method is based on cuantitative approach and we have used a questionnaire for universitary teachers in education field. The principal outstanding outputs are related with the determination of the access, frequency of usage, availability, competencies and practical application of ICT carried out by professors on their educational practices as well as their levels of motivation and perception of their use in terms of efficiency. This research is the first in the country, so it opens this field of research in Dominican Republic and it can be useful to define national plans for future training.