Novetats

Finite element simulation of the healthy and degenerated lumbar spine : interplay between muscle activity and intervertebral disc multiphysics

UPCommons - dl., 07/10/2017 - 02:33
Finite element simulation of the healthy and degenerated lumbar spine : interplay between muscle activity and intervertebral disc multiphysics Toumanidou, Themis The human spine provides mechanical support to the trunk while it protects the spinal cord and nerves from the external loads transferred during daily activities. Such loads are largely controlled by the spine muscles and influence the biophysical regulation of the intervertebral discs (IVD). Numerical models have been important tools for the translation of the external forces into internal loads that otherwise cannot be easily measured directly. This PhD thesis used the predictive ability of constitutive equations to reflect the mechanical properties of the lumbar IVD and muscles and explore the IVD-muscle interplay on the healthy and degenerated spine. A review of the state-of-the-art reported for the estimation of spine loads was performed, and the Hill¿s mus cle model and the poro-hyperelastic formulations used for IVD modeling were particularly detailed. A new constitutive equation assembly was proposed involving one active parameter controlled via strain-based criteria, and four passive parameters. For the latters, literature-based values were initially defined, and a parametric study was designed for the active parameter by proposing stretch-related activation thresholds. An optimization scheme was then developed to define a full set of calibrated values per fascicle using force estimations from a reported rigid body model based on measured kinematics of the vertebrae. To test the robustness of the method, a generic L3-S1 finite element (FE) model was developed that included 46 muscle fascicles and all passive issues. Simulation of forward flexion showed that the predicted muscle forces increased in caudal direction. The intradiscal pressure (IDP) predictions correlated with previous in vivo measurements showing the ability of the model to capture realistic internal loads. To simulate standing, the gravity loads were defined by considering the heterogeneous distribution of body volumes along the trunk. This simulation was also coupled to a previous 8-hour free IVD swelling to mimic the overnight disc hydration. Disc swelling led to muscle activation and force distributions that seemed particularly appropriate to counterbalance the gravity loads, pointing out the likely existence of a functional balance between stretch-induced muscle activation and IVD multiphysics. A geometrical extension was then performed to incorporate all relevant tissues of the full lumbar spine including in total 96 fascicles. The effect of previous rest (PR) and muscle presence (MS) on internal loads was explored in standing and lying. Muscle force predictions in standing showed that with PR, the total loads transferred were altered from compressive to tensile. Overnight, the computed IDP increase reproduced previous in vivo data. Both PR and MS affected the vertebrae motion particularly between L1-L2. When degenerated discs properties were used, a general IDP decrease and up to 14 times higher activation was predicted in standing with PR.At last, the previous workflow was repeated using a patient L1-S1 FE model with patient-specific (P-SP) and condition-depended material properties. In standing, asymmetric fascicle activation with increased shortening at the left side and lateral bending was predicted. The decreased swelling capacity of the degenerated discs was associated to an increased muscle activation needed to balance the gravity loads that tended to flex forward the trunk. Comparisons of the IDP results in both models with healthy discs showed that introducing P-SP geometries gave better correlations with in vivo data. Given the difficulties to evaluate the predicted muscle forces experimentally, such outcome further contributed to the validation of the method. Despite its limitations, this approach allowed to explicitly and rationally explore the interactions between muscle function and passive tissue biomechanics in the lumbar spine. The information provided could help clinical decision for patients whom source of back pain is unclear; La columna vertebral proporciona suport mecànic al tors alhora que protegeix la medul·la espinal i els nervis de les forces externes transferides durant les activitats diàries. Aquestes forces són controlades en gran part pels músculs espinals i influeixen en la regulació biofísica dels discos intervertebrals (IVD).Els models numèrics han estat eines importants per a la traducció de les forces externes en càrregues internes que d'altra manera no poden ser fàcilment mesurades directament.Aquesta tesi utilitza la capacitat predictiva de les equacions constitutives per considerar les propietats mecàniques dels discs lumbars i dels músculs i explorar la interacció IVD-múscul a la columna vertebral sana i degenerada. Es va realitzar una revisió de l'estat de l'art dels mètodes reportats per l'estimació de les càrregues, i es van detallar particularment el model muscular de Hill i les formulacions poro-hiperelàstics utilitzades per a la modelització del disc. Es va proposar un model novedós d'equacions cons titutives implicant un paràmetre actiu controlat a través de criteris basats en la deformació, i quatre paràmetres passius. Per aquests últims, es van definir uns valors inicialment basats en la literatura, mentre que pel paràmetre actiu es va realitzar un estudi paramètric per proposar els llindars d'activació relacionats amb l'estirament.A continuació,es va desenvolupar un esquema d'optimització per definir un conjunt complet de valors calibrats per fascicle utilitzant estimacions de forces d'un model de cos rígid de la literatura basat en la cinemàtica de les vèrtebres mesurada. Per comprovar la robustesa del mètode, es va desenvolupar un model L3-S1 d'elements finits (FE) incloent 46 fascicles musculars i tots els teixits passius. La simulació de flexió anterior va mostrar que les forces musculars predites van augmentar en direcció caudal. Les prediccions de pressió intradiscal (IDP) es van correlacionar amb mesures "in vivo" mostrant així la capacitat del model per capturar les càrregues internes reals.Per simular la posició dempeus , les càrregues de gravetat es van definir considerant la distribució heterogènia dels volums del cos al llarg del tronc. A més, aquesta simulació es va acoblar amb un inflament previ del IVD de 8 hores per imitar la hidratació del disc durant la nit. L'inflament del disc va induir activació muscular i una distribució de forces que semblaven particularment apropiades per a contrarestar les càrregues de gravetat, assenyalant la probable existència d'un equilibri funcional entre l'activació muscular i la multifísica del disc. Després es va realitzar una extensió geomètrica del model per incorporar tots els teixits pertinents de la columna lumbar completa incloent un total de 94 fascicles. L'efecte del repòs previ (PR) i la presència de múscul (MS) sobre les càrregues internes va ser explorat en posició dempeus i es tirada. Durant la nit, l'augment de l'IDP computat va confirmar dades anteriors "in vivo". Quan es van definir propietats degenerades als discs, es va predir una disminució general de l'IDP i una activació fins a 14 vegades més alta en peu amb PR. Per últim, les simulacions es van repetir utilitzant un model L1-S1 FE de pacient amb propietats del material específics pel pacient (P-SP) i dependents de la condició del teixit. Dempeus, es va predir una activació asimètrica a la banda esquerra i inclinació lateral.La disminució de la capacitat d'inflament dels discs degenerats es va associar a un augment de l'activació muscular necessària per equilibrar les forces de gravetat que tendeixen a flexionar el tronc. La bona correlació dels resultats de l'IDP en el model P-SP amb discos s ans amb dades "in vivo" va contribuir a la validació del mètode presentat. Malgrat les seves limitacions, aquest enfoc va permetre explorar de manera explícita i racional les interaccions entre la funció muscular i la biomecànica dels teixits passius i contribuir a l'enteniment de l'origen de mal d'esquena.
Categories: Novetats

Improving prefetching mechanisms for tiled CMP platforms

UPCommons - dl., 07/10/2017 - 02:33
Improving prefetching mechanisms for tiled CMP platforms Torrents Lapuerta, Martí Recently, high performance processor designs have evolved toward Chip-Multiprocessor (CMP) architectures to deal with instruction level parallelism limitations and, more important, to manage the power consumption that is becoming unaffordable due to the increased transistor count and clock frequency. At the present moment, this architecture, which implements multiple processing cores on a single die, is commercially available with up to twenty four processors on a single chip and there are roadmaps and research trends that suggest that number of cores will increase in the near future. The increasing on number of cores has converted the interconnection network in a key issue that will have significant impact on performance. Moreover, as the number of cores increases, tiled architectures are foreseen to provide a scalable solution to handle design complexity. Network-on-Chip (NoC) emerges as a solution to deal with growing on-chip wire delays. On the other hand, CMP designs are likely to be equipped with latency hiding techniques like prefetching in order to reduce the negative impact on performance that, otherwise, high cache miss rates would lead to. Unfortunately, the extra number of network messages that prefetching entails can drastically increase power consumption and the latency in the NoC. In this thesis, we do not develop a new prefetching technique for CMPs but propose improvements applicable to any of them. Specifically, we analyze the behavior of the prefetching in the CMPs and its impact to the interconnect. We propose several dynamic management techniques to improve the performance of the prefetching mechanism in the system. Furthermore, we identify the main problems when implementing prefetching in distributed memory systems like tiled architectures and propose directions to solve them. Finally, we propose several research lines to continue the work done in this thesis.; Recentment l'arquitectura dels processadors d'altes prestacions ha evolucionat cap a processadors amb diversos nuclis per a concordar amb les limitacions del paral·lelisme a nivell d'instrucció i, mes important encara, per tractar el consum d'energia que ha esdevingut insostenible degut a l'increment de transistors i la freqüència de rellotge. Ara mateix, aquestes arquitectures, que implementes varis nuclis en un sol xip, estan a la venta amb mes de vint-i-quatre processadors en un sol xip i hi ha previsions que suggereixen que aquest nombre de nuclis creixerà en un futur pròxim. Aquest increment del nombre de nuclis, ha convertit la xarxa que els connecta en un punt clau que tindrà un impacte important en el seu rendiment. Una topologia de xarxa que sembla que serà capaç de proveir una solució escalable per aquestes arquitectures ha estat la topologia tile. Les xarxes en el xip (NoC) es presenten com la solució del increment de la latència dels cables del xip. Per altre banda, els dissenys de multiprocessadors seguiran disposant de tècniques de reducció de latència de memòria com el prefetch per tal de reduir l'impacte negatiu en rendiment que, altrament, tindríem degut als elevats temps de latència en fallades a memòria cache. Desafortunadament, el gran nombre de peticions destinades a prefetch, pot augmentar dràsticament la congestió a la xarxa i el consum d'energia. En aquesta tesi, no desenvolupem cap tècnica nova de prefetching, però proposem millores aplicables a qualsevol d'ells. Concretament analitzem el comportament del prefetching en multiprocessadors i el seu impacte a la xarxa. Proposem diverses tècniques de control dinàmic per millor el rendiment del prefetcher al sistema. A més, identifiquem els problemes principals d'implementar el prefetching en els sistemes de memòria distribuïts com els de les arquitectures tile i proposem línies d'investigació per solucionar-los. Finalment, també proposem diverses línies d'investigació per continuar amb el treball fet en aquesta tesi.
Categories: Novetats

Optical nanoantennas as cavities : nanoscale control of couplings strength and single photon emission

UPCommons - dl., 07/10/2017 - 02:33
Optical nanoantennas as cavities : nanoscale control of couplings strength and single photon emission Singh, Anshuman Optical nanoantennas confine light on the nanoscale, enabling strong light-matter interactions with potential for ultra-compact optical devices. Apart from the direct applications in optical nanoscopy and sensing, nanoantennas can strongly enhance the spontaneous emission rate of single photon emitters. A nanoantenna, acting as a nanocavity, enables high photon output due to its high radiative losses associated with plasmonic resonances and thus pave the way for compact, bright, and pure single photon sources with applications in quantum technologies. The sub-wavelength field localization at the nanoantenna causes a vectorial field distribution with non-zero field components in all dimensions. The efficiency of coupling between an emitter such as single molecule and nanoantenna will thus strongly depend on the spatial overlap of the emitter's dipole with the nanoantenna field. In order to achieve such coupling, careful nanopositioning of the emitter, in its location as well as the orientation, within the nanocavity field is required. Therefore, the full vectorial characterization of the emitter-nanoantenna is crucial to maximize the coupling strength. This thesis addresses the aforementioned issues and studies the controlled nanoscale interaction of a single molecule with a resonant nanoantenna. To this end we first fabricate nanoantennas on the vertex of a fiber tip using focused-ion-beam milling and use a near-field technique for the nanopositioning control. In the first experiment, we investigate the excitation properties of a resonant dipole nanoantenna by mapping its vectorial near-field distribution with molecular resolution. The nanoantenna tip is scanned over specifically selected single molecules to map x-, y-, and z-field components. In addition to characterization of the vectorial field, we show the apparent position of the molecule shifts up to 20 nm depending on their orientation with important implications for localization microscopy. Next, our unprecedented experimental approach allows us to examine an often overlooked, but important near-field concept of nanoantennas, local interference. The highly structured vectorial amplitude and phase distribution of the nanoantenna overlaps with the exciting far-field to create this local interference. We perform a detailed study through direct observation and show an example of exploiting this local interference to shape and control the near-field of the nanoantenna. Lastly, we quantify the vectorial interaction of a molecule-nanoantenna cavity system by mapping the coupling strength g with 5 nm spatial resolution. We show that for a molecule's optimal position at the nanoantenna, the coupling rate reaches up to g_max= 206 GHz, much higher than for any conventional cavities. Such a large coupling provides ideal conditions for fast and pure non-classical photon emission, enabling a single photon source with an emission rate above 1 GHz at room-temperature; Nanoantenas ópticas confinan la luz a una escala nanométrica, permitiendo interacciones fuertes entre la luz y la materia con potencial en dispositivos ópticos ultra-compactos. Aparte de las aplicaciones directas en nanoscopía y detección, nanoantenas pueden aumentar fuertemente la tasa de emisión espontánea de un emisor de fotón único. Una nanoantena, actuando como una nanocavidad, permite un rendimiento elevado de fotones debido a sus pérdidas radiativas asociadas con las resonancias plasmónicas y por tanto allana el camino para fuentes de fotón único compactas y brillantes con aplicaciones en tecnologías cuánticas. La localización sublongitud de onda de campos en la nanoantena crea una distribución vectorial de campos con componentes no nulas en todas las dimensiones. La eficiencia del acoplamiento entre un emisor como una molécula única y una nanoantena dependerá en gran medida de la superposición espacial del momento dipolar del emisor y el campo de la nanoantena. Con el fin de lograr este acoplamiento, el posicionamiento preciso del emisor, tanto su ubicación como su orientación, dentro de la nanocavidad es necesario. Por tanto, la caracterización vectorial del sistema emisor-nanoantena es crucial para maximizar la fuerza de su acoplamiento. Esta tesis aborda los temas antes mencionados y estudia la interacción controlada de una molécula única junto con una nanoantena. Con este fin primero fabricamos las nanoantenas en el vértice de una fibra óptica utilizando un haz de iones enfocado fresado y usamos una técnica de campo cercano para controlar el nanoposicionamiento. En el primer experimento, investigamos las propiedades de excitación de una nanoantena dipolar resonante al mapear su distribución de campo cercano con una resolución molecular. La punta de la nanoantena se escanea sobre moléculas únicas seleccionadas específicamente para mapear las componentes x-, y-, y z-del campo. Además de la caracterización del campo vectorial, se demuestra que la posición aparente de la molécula se desplaza hasta arriba 20 nm, dependiendo de su orientación, con importantes implicaciones para la microscopía de localización. A continuación, nuestro enfoque experimental sin precedentes nos permite examinar un concepto de campo cercano menudo pasado por alto, pero uno importante para las nanoantenas, la interferencia local. La distribución vectorial altamente estructurada de la amplitud y fase de la nanoantena se solapa con el campo lejano excitante para crear esta interferencia local. Realizamos un estudio detallado a través de la observación directa y damos un ejemplo de cómo aprovechar de esta interferencia local para dar forma y controlar el campo cercano de la nanoantena. Por último, se cuantifica la interacción vectorial de un sistema molécula-nanoantena mapeando la fuerza de acoplamiento g con una resolución espacial de 5 nm. Demostramos que para la posición óptima de una molécula en la nanoantena, la tasa de acoplamiento llega hasta g_max = 206 GHz, muy superior a todas las cavidades convencionales. Tal acoplamiento grande proporciona las condiciones ideales para la emisión de fotones no clásicas de forma rápida y puro, haciendo posible una fuente de fotones únicas con una tasa de emisión por encima de 1 GHz a temperatura ambiente
Categories: Novetats

Evolución y perspectivas de la energía eólica en España

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 19:45
Evolución y perspectivas de la energía eólica en España Beraza Garayalde, Asier
Categories: Novetats

Disseny d'un sistema de suspensió per a bicicleta

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 16:34
Disseny d'un sistema de suspensió per a bicicleta Claramunt Martínez, Pol Aquest projecte té com a objectiu el disseny d’un sistema de suspensió per a bicicleta, tenint en compte tant que l’usuari tingui una bona posició damunt del vehicle, com que el sistema de suspensió tingui un rendiment òptim adaptant-se a l'ús que se li vol donar. Per tal d’aconseguir objectiu, primerament veurem quins són els sistemes de suspensió que trobem actualment al mercat, analitzant pros i contres. Havent realitzat aquest pas, procedirem a dissenyar un sistema propi que intenti millorar aspectes negatius d'altres sistemes, i al'hora, intentant mantenir les característiques positives. Gràcies a programes de càlcul i de disseny, definirem el model de sistema de suspensió que volem crear, i un cop vist que compleix els requisits que estem buscant, procedirem a dissenyar un quadre funcional per a aquest model.
Categories: Novetats

Detección y monitorización de incendios desde satélite

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 16:18
Detección y monitorización de incendios desde satélite Andreu López, Miguel Els incendis forestals s'han convertit en les últimes dècades en un dels problemes ambientals més importants de l'Estat espanyol, i en els propers anys poden veure's agreujats pels efectes del canvi climàtic. Aquesta preocupació condueix a la necessitat de posar mitjans per a la prevenció, detecció i extinció dels focs. Per dur a terme les accions de detecció i prevenció s'utilitzen eines de control amb l'ajuda d'agents forestals, control des de torres de vigilància, des d’avions que sobrevolen les zones de muntanya, utilització de càmeres d'infraroig (IR) i visible (VIS), etc. A aquestes mesures, actualment, vénen a sumar-se les dades obtingudes de sensors a bord de satèl·lits. Aquest treball es centrarà en l'ajuda de mètodes eficients i eficaços de monitoratge en temps real fonamentats en tècniques de teledetecció. Es realitza una introducció de conceptes de radiometria i emisivitat que posen la base per entendre conceptes útils posteriorment utilitzats. Una vegada familiaritzats amb el vocabulari s'aprofundeix que tipus de tècniques de detecció i satèl·lits s'utilitzen en l'actualitat contemplant els seus avantatges i inconvenients. Com queda de manifest la combinació d'informació provinent de diversos tipus de detecció i satèl·lits obre possibilitats a nous mètodes que ajuden en les tasques de lluita contra incendis. D'aquí va néixer el model de predicció d'un índex d'incendis descrit en el projecte que utilitza les dades d'humitat del satèl·lit SMOS combinats amb dades de temperatura d'altres satèl·lits per a l'obtenció d'un índex de risc d'incendi, desenvolupat en el grup de teledetecció passiva de la Universitat Politècnica de Catalunya per a la Península Ibèrica. Seguint en la línia de millorar mètodes de detecció s'analitza i es genera un algoritme implementat a partir del mètode proposat en la tesi de Manyangadze. S'ha provat amb dades adquirides per a dos incendis ocorreguts en la Península Ibèrica. La informació utilitzada s'ha obtingut de la base de dades de la Unió Europea EFFIS (European Forest Fire Information System). Finalment es presenten les conclusions i línies futures del treball que van encaminades a millorar l'algoritme implementat i intentar visualitzar la potencialitat de la utilització dels satèl·lits en l'àrdua tasca de la lluita contra el foc en temps real.; Los incendios forestales se han convertido en las últimas décadas en uno de los problemas ambientales más importantes del Estado español, y en los próximos años pueden verse agravados por los efectos del cambio climático. Esta preocupación conduce a la necesidad de poner medios para la prevención, detección y extinción de los fuegos. Para llevar a cabo las acciones de detección y prevención se utilizan herramientas como control con la ayuda de agentes forestales, control desde torres de vigilancia, control con aviones que sobrevuelan las zonas de monte, utilización de cámaras de infrarrojo (IR) y visible (VIS), etc. A estas medidas vienen a sumarse los datos obtenidos de sensores a bordo de satélites. Este trabajo se centrará en la ayuda de métodos eficientes y eficaces de monitorización en tiempo real fundamentados en técnicas de teledetección. Se realiza una introducción de conceptos de radiometría y emisividad que ponen la base para entender conceptos útiles posteriormente utilizados. Una vez familiarizados con el vocabulario se profundiza en que tipos de técnicas de detección y satélites se utilizan en la actualidad contemplando sus ventajas e inconvenientes. Como queda de manifiesto la combinación de información proveniente de varios tipos de detección y satélites abre posibilidades a nuevos métodos que ayudan en las tareas de lucha contra incendios. De aquí nació el modelo de predicción de un índice de incendios descrito en el proyecto que utiliza los datos de humedad del satélite SMOS combinados con datos de temperatura de otros satélites para la obtención de un índice de riesgo de incendio, desarrollado en el grupo de teledetección pasiva de la Universitat Politècnica de Catalunya para la Península Ibérica. Siguiendo en la línea de mejorar métodos de detección se analiza y se genera un algoritmo implementado a partir del método propuesto en la tesis de Manyangadze. Se ha probado con datos adquiridos para dos incendios ocurridos en la Península Ibérica. La información utilizada se ha obtenido de la base de datos de la Unión Europea EFFIS (European Forest Fire Information System). Finalmente se presentan las conclusiones y líneas futuras del trabajo que van encaminadas a mejorar el algoritmo implementado e intentar visualizar la potencialidad de la utilización de los satélites en la ardua tarea de la lucha contra el fuego en tiempo real.; Forest fires are recently becoming in one of the most important environmental problems of the Spanish State, and in the next years their effects can be even worse by the effects of the climate change. This worry drives to the need to put means for the prevention, detection and extinction of the fires. To carry out the detection and prevention activities, different actions like control with the help of forest agents, control from towers of alertness, from airborne that fly over the mountain areas, the use of infrared (IR) and visible (VIS) cameras installed onboard UAV (Unmanned Aerial Vehicles) or airborne , etc. In addition to these, nowadays, measurements from satellite sensors can help. This work will center on the use of efficient and effective methods of monitoring in real-time based on remote sensing skills. First, the concepts of radiometry and emissivity are presented in order to introduce the bases of new tools. Then, a description of different satellite missions and instruments are described and the advantages and disadvantages are analyzed. As monitoring forest fires needs real time measurements, the spatial and time resolutions of the available missions are inter-compared. The combination of different sensors and even different platforms can help to struggle the task to struggle against fires. In addition, in this project a new index of fire risk obtained for the Iberian Peninsula is presented. It uses the soil moisture retrieved from the SMOS mission combined with information of the land surface temperature from other satellites or reanalysis ECMWF data, in addition other variables such as soil type and texture. This index of forest fire risk has been developed by the group of passive remote sensing of Universitat Politècnica of Catalunya for the Iberian Peninsula. Furthermore, in this project an algorithm proposed in the thesis of Manyangadze for forest fire monitoring has been analyzed and implemented. The performances of this algorithm are analyzed using the visible and infrared data recorded from satellite of the evolution of two fires occurred in the Iberian Peninsula. This information has been obtained from the database of the European Union EFFIS (Europaean Forest Fire Information System). Finally, the conclusions and future lines of the work try to propose some actions to improve the implemented algorithm and highlight the potentiality of the use of the satellites in the arduous task of the struggle against forest fires in real-time. Desarrollo de algoritmos que utilicen datos de satélite para la detección y monitorización de incendios.
Categories: Novetats

Implementació software de la metodologia TCQ aplicada al procés constructiu – Integració amb BIM

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 16:12
Implementació software de la metodologia TCQ aplicada al procés constructiu – Integració amb BIM Abel Cantalapiedra, Victor
Categories: Novetats

Seguiment i gestió d'un projecte d'enginyeria

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 16:02
Seguiment i gestió d'un projecte d'enginyeria Fernández Gonzalvo, Carlos El negoci de l'automoció creix en tots els sentits a mesura que les noves tecnologies es van adherint a ell. Antigament, els vehicles eren únicament una combinació de peces mecàniques però, a mesura que la industria elèctrica y electrònica ha anat creixent, el concepte d'automòbil s'ha anat modificant fins a aconseguir, cada cop més, una sinergia total i absoluta entre mecànica i elèctrica - electrònica; entre història i avantguarda. En aquest projecte, el que es transmet, és el criteri de funcionament que el mercat ha establert entre les diferents etapes de la cadena industrial, així com l'exigent i inexorable competència que aquest ha generat vist a través d'un cas concret en el que es tracten els diferents processos que ha de tenir un projecte des de que el fabricant d'automòbils decideix sol·licitar una cotització d'un producte que desitja incloure al seu vehicle, fins que està preparat per entrar a la fase de producció en sèrie, passant per tot el procés de disseny que aquest producte suposa. L' intenció és la d'establir un modus operandi que comporti una sincronització i precisió que optimitzi al màxim el procés de gestió d'un projecte.
Categories: Novetats

Application performance evaluation using Deep Learning

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 16:01
Application performance evaluation using Deep Learning Söderlind, Simon Developing software for exascale systems will become even more challenging than for today’s systems. Methods for evaluating the performance of applications and identifying potential weaknesses are essential for reaching optimal performance. Though the tools available today are not widely used, and generally require some expert knowledge. In recent years different deep learning techniques have enjoyed great success in various fields, and especially in image recognition. Though it is still to find its way in to the area of application performance evaluation. This work will take the first step towards introducing deep learning to the area of HPC performance evaluation, opening the door for others. Convolutional neural networks will be fed images of timeline views of HPC applications and will identify the intrinsic behavior of the application and return some principal performance metrics. The results show that deep learning techniques indeed can be utilized for evaluating the performance of parallel applications, with the main limitation for its success being the sizes of the data sets available. Furthermore a number of exciting directions for taking the next step utilizing deep learning techniques with performance evaluation are suggested.
Categories: Novetats

Micro-red híbrida con soporte fotovoltaico y generación diésel para instalaciones de pública concurrencia

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 15:43
Micro-red híbrida con soporte fotovoltaico y generación diésel para instalaciones de pública concurrencia Blas Gómez de Segura, Juan Este trabajo pretende definir un método de diseño general para una micro-red híbrida conectada a la red eléctrica, con un campo fotovoltaico, un sistema de acumulación y generadores diésel. Posteriormente se aplica éste método a un caso concreto, el Hospital Universitario An-Najah, donde se dimensionará la instalación necesaria y se diseñará un sistema de gestión (Energy Mangement System). La instalación diseñada debe asegurar el suministro eléctrico de las cargas críticas en todo momento, los sistemas de almacenamiento junto con grupos electrógenos entrarán en funcionamiento en caso de fallo de la red. Se aplica una estrategia de gestión de la energía basada en el balance neto entre producción y consumo para dimensionar el campo fotovoltaico, de esta manera se reduce el coste de la energía. Además con la utilización de acumuladores, se pretende reducir el consumo de diésel creando una solución más sostenible. El sistema de gestión diseñado está basado en sistemas de monitorización SCADA y pretende simular la micro-red tomando datos de radiación, temperatura y consumo del lugar de aplicación en tiempo real.
Categories: Novetats

Properties of In situ polymerized poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/alumina composites for energy storage applications

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 14:53
Properties of In situ polymerized poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/alumina composites for energy storage applications Saborío Gonzalez, Maricruz; Estrany Coda, Francesc; Alemán Llansó, Carlos Composites formed by poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and alumina (PEDOT/Al2O3) have been prepared by in situ anodic polymerization. For this purpose, the stability of 1:1 and 4:1 monomer:alumina aqueous solutions has been examined as a function of the pH (2.3, 4.0, 7.0, 8.8, or 10.8). Results indicate that the monomer behaves as a dispersant that remains stable at the studied basic pHs despite they are close to the isoelectric point of alumina. Although the thermal stability of the composites is considerably affected by the pH of the reaction medium, its influence on the surface morphology is very small. Independently, of the synthetic conditions, the electrochemical properties were better for PEDOT/Al2O3 than for pure PEDOT, reflecting that alumina particles promote the charge mobility. The highest specific capacitance (SC; 141 F/g), which was 55% higher than that obtained for pure PEDOT, was achieved for the composite prepared at pH¿=¿8.8 using a 4:1 monomer:alumina ratio. These conditions favor the participation of OH– groups as secondary doping agents without degrading the polymer matrix and enhance the specific surface of the films, facilitating the ionic mobility. On the other hand, application of a multi-step polymerization strategy has shown that interfaces originated by consecutive steps enhance the SC.
Categories: Novetats

Desenvolupament d'una API per a un sistema de comunicació empresarial

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 14:38
Desenvolupament d'una API per a un sistema de comunicació empresarial Fontanet Albinyana, Cristina L’empresa on es desenvolupa aquest projecte va veure una oportunitat de negoci en el sector industrial, a partir de la qual va sorgir la solució aquí presentada. En aquesta solució s’ofereix un servei de videotrucades enfocat a les necessitats empresarials. Tot i que ja existeixen en el mercat aplicacions de videotrucades, aquestes no s’adapten a les necessitats dels nostres clients. No els ofereixen les garanties de ser propietaris de les dades generades ni fan ús de les noves tecnologies que els podrien aportar un gran valor. En el nostre cas, tant receptor com l’emissor poden indicar un punt en la pantalla que es reflecteix a la pantalla de l’altre. Posteriorment, també permet accedir a la informació i vídeos de les trucades realitzades com a històrics del procés desenvolupat o documentació. En aquest projecte concretament, es desenvolupa una aplicació API per a emmagatzemar les dades necessàries i gestionar la lògica de negoci que els clients de les diferents plataformes consumiran en aquesta solució.; La empresa donde se desarrolla este proyecto vio una oportunidad de negocio en el sector industrial, a partir de la cual surgió la solución aquí desarrollada. En esta solución, se ofrece un servicio de videollamadas enfocado a las necesidades empresariales. Aunque ya existen en el mercado aplicaciones de videollamadas, éstas no se adaptan a las necesidades de nuestros clientes. No les ofrecen las garantías de ser propietarios de los datos generados ni hacen uso de las nuevas tecnologías que les podrían aportar un gran valor. En nuestro caso, tanto emisor como receptor pueden indicar un punto en la pantalla que se refleja en la pantalla del otro. Posteriormente, también permite acceder a la información y vídeos de las llamadas realizadas como históricos del proceso seguido o como documentación. En este proyecto concretamente, se desarrolla una aplicación API para guardar los datos necesarios y gestionar la lógica de negocio que los clientes de las diferentes plataformas consumirán en ésta solución.; The company where the project is being developed came across a business opportunity in the industry, which turned up into the solution showed in this document. In this solution we offer a specific videocall and chat service for the industry needs. Even if there are a lot of videocall services in the market, they do not adjust our customers’ needs. They do not grant them the data and videos property rights and they do not use the new technology which will bring value to our customers. In our videocalls, receiver and receptor can set a point in the screen so the other one will see it. Afterwards, it is possible to access the information and videos shared to save them as documentation. This document in particular is the development report of the API needed in this solution. It saves the related data and manages the business logic and it will be consumed by client platforms like mobiles or webs.
Categories: Novetats

Incrementar el grado de automatización de una herramienta de generación de informes

UPCommons - dv., 07/07/2017 - 14:01
Incrementar el grado de automatización de una herramienta de generación de informes Fernández Antolín, Marc
Categories: Novetats

On the problem of evaluating the performance of multiprogrammed workloads

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 11:20
On the problem of evaluating the performance of multiprogrammed workloads Cazorla, Francisco; Pajuelo González, Manuel Alejandro; Santana Jaria, Oliverio J.; Fernández Rodríguez, José Enrique; Valero Cortés, Mateo Multithreaded architectures are becoming more and more popular. In order to evaluate their behavior, several methodologies and metrics have been proposed. A methodology defines when the measurements for a given workload execution are taken. A metric combines those measurements to obtain a final evaluation result. However, since current evaluation methodologies do not provide representative measurements for these metrics, the analysis and evaluation of novel ideas could be either unfair or misleading. Given the potential impact of multithreaded architectures on current and future processor designs, it is crucial to develop an accurate evaluation methodology for them. This paper presents FAME, a new evaluation methodology aimed to fairly measure the performance of multithreaded processors executing multiprogrammed workloads. FAME reexecutes all programs in the workload until all of them are fairly represented in the final measurements taken. We compare FAME with previously used methodologies showing that it provides more accurate measurements, becoming an ideal evaluation methodology to analyze proposals for multithreaded architectures.
Categories: Novetats

Optimització d’un motor de Reluctància

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 11:05
Optimització d’un motor de Reluctància Garrós Aristizábal, Óscar En el present treball es realitza la optimització d’un motor asíncron - síncron de reluctància. A partir d’uns primers dissenys es realitza una sèrie d’anàlisis i modificacions que permeten al motor engegar directament al connectar-se a la xarxa. El primer pas és triar un dels motors dels que es disposa i fer-ne un anàlisi per determinar quin d’ells té una arrissada de parell menor i seleccionar-lo per a realitzar la optimització. Posteriorment es realitzarà un anàlisi més exhaustiu del motor seleccionat per veure com és comporta com a motor asíncron i a partir dels resultats realitzar modificacions per a poder aconseguir una arrencada directa de xarxa. Un cop aconseguida l’arrencada es realitzaran uns anàlisis electromagnètics per extreure’n les característiques de funcionament com a motor síncron. El treball es clourà amb l’anàlisi tèrmic, obtenint la distribució de temperatures per a la selecció de l’aïllament tèrmic.
Categories: Novetats

Disseny d'una microxarxa amb suport fotovoltaic per a un espai de pública concurrència

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 10:53
Disseny d'una microxarxa amb suport fotovoltaic per a un espai de pública concurrència Masallera Errante, Lluc El present treball aborda el disseny d’una microxarxa per a un espai de pública concurrència amb l’energia fotovoltaica com a principal font de generació. El context de la realització d’aquest és dur a terme un treball acadèmic(TFG), que englobi els coneixements globals adquirits durant els quatre anys d’universitat, per tal d’obtenir el títol en el Grau d’Enginyeria Elèctrica cursat a l’Escola Universitària d’Enginyeria Tècnica Industrial de Barcelona. La implantació de la microxarxa serà el resultat final d’un estudi de la metodologia a seguir, la qual es basarà en la norma internacional 50001:2011. Posteriorment, una vegada s’hagi introduït el concepte, s’aplicarà aquest a un cas pràctic real, un espai de pública concurrència, el qual es tractarà del Zoològic de Barcelona, amb el propòsit de complir unes expectatives o objectius principals per ser dimensionat. Per aquest motiu, la part final d’aplicació es podrà definir com un treball de cooperació.
Categories: Novetats

Estudi amb CFD de la turbina del laboratori de fluids

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 10:45
Estudi amb CFD de la turbina del laboratori de fluids Pijoan Fusté, Roger El present projecte de final de grau consisteix en l’estudi del comportament del fluid de treball a l’interior de la turbina Francis del Laboratori de Mecànica de fluids de la EUETIB. Aquest estudi s’ha dut a terme mitjançant una simulació CFD en Ansys Fluent, programa que permet reproduir en 3D i a escala real el funcionament del fluid. L’objectiu del estudi és entendre el funcionament del fluid amb la finalitat de justificar els diferents fenòmens que tenen lloc en una turbina. L’estudi es basa en la realització de càlculs teòrics i assajos experimentals amb el propòsit de disposar d’un gran ventall de resultats i valors per tal de comparar els resultats teòrics com els experimentals amb els obtinguts de la simulació CFD. A partir de la comparació realitzada, s’ha identificat semblances i diferencies per tal d’esbrinar el per què d’aquestes, amb la finalitat d’extreure conclusions, entendre i justificar els diferents fenòmens que tenen lloc en una turbina, com la cavitació, les freqüències RSI, la generació de vòrtex, el despreniment de la capa límit, el “lift” en els àleps, etc. A partir dels resultats obtinguts en aquest treball, es conclou que els estudis en CFD cada cop guanyen més protagonisme dins del món de la industria gràcies a la seva gran fiabilitat i precisió dels seus resultats alhora de simular els diferents fenòmens que tenen lloc a la realitat, d’una forma més ràpida i econòmica. Tanmateix, cal remarcar que aquests estudis no són 100% fiables i es recomana acompanyar-los d’estudis experimentals posteriors més focalitzats segons els resultats obtinguts del CFD. Per tal de dur a terme un estudi complert, també s’ha estudiat la detecció de possibles obstruccions dels àleps de la turbina i com aquestes afecten al comportament del fluid. Com a resultat d’aquest estudi es conclou un mètode d’identificació de possibles obstruccions en una turbina. I finalment, s’ha elaborat un pressupost aproximat de projectes similars al realitzat i s’ha analitzat la seva viabilitat econòmica.
Categories: Novetats

Adaptació de la plataforma dinamomètrica per l'anàlisi de la sortida de tacs en l'atletisme

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 10:20
Adaptació de la plataforma dinamomètrica per l'anàlisi de la sortida de tacs en l'atletisme Pellitero Cornet, Laura Aquest projecte comença amb la voluntat pròpia de que estigués relacionat amb l’esport. Per poder-ho realitzar millor és va fer amb simultaneïtat les pràctiques i el projecte en el Centre d’Alt Rendiment (CAR) de Sant Cugat del Vallès. Amb aquest projecte és pretén integrar una sèrie d’eines electròniques i d’enregistrament de dades (senyal acústic, plataforma de forces i senyal 3D) per poder analitzar específicament els factors crítics de la sortida de tacs en l’atletisme. S’ha cercat molt en aquest aspecte en la literatura relacionada. Aquest projecte pretén determinar els paràmetres dinàmics i cinemàtics de la sortida de tacs, com també paràmetres rellevants pels esportistes per un millor rendiment. En aquest projecte resulta important la idea d’aprendre nous sistemes d’enregistrament de dades, aprendre com funcionen i es gestionen aquestes noves eines. Per altre banda, l’anàlisi de senyals i aprendre els aspectes més rellevants de la biomecànica.
Categories: Novetats

Diseño de un motor Stirling

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 10:05
Diseño de un motor Stirling Vives Albesa, Miguel Ángel L'objectiu d'aquest treball de final de grau és dissenyar un motor Stirling basat en un motor Stirling SOLO v161. La forma de modelitzar el sistema és a través del software Dymola, basat en el llenguatge modèlica. Com a punt de partida inicial, es pren el model del motor creat per Albert Garcia en el seu projecte "Sistema autònom de Generació elèctrica Basat en motor Stirling", en aquest projecte s'aconsegueix un model semi-funcional del motor Stirling. El posterior desenvolupament realitzat per Antía Varela en el seu projecte "Estudio y modelización de un motor Stirling ", on s'aconsegueix un model funcional del motor Stirling. Finalment, el projecte d'Eduard Serra "Estudi i Modelització d'un motor Stirling" on es parametritza el model i es genera un script, això fa que treballar el model sigui més fàcil, ràpid i sense errors. Per assolir l'objectiu del projecte, es reprodueix un motor Stirling SOLO v161 tant mecànicament com termodinàmicament adaptant el model desenvolupat en els anteriors projectes. Amb el propòsit que algun dia es pugui dissenyar i crear un motor a partir de les dades extretes del model.
Categories: Novetats

DIA: A complexity-effective decoding architecture

UPCommons - dj., 07/06/2017 - 09:46
DIA: A complexity-effective decoding architecture Santana Jaria, Oliverio J.; Falcón Samper, Ayose Jesus; Ramírez Bellido, Alejandro; Valero Cortés, Mateo Fast instruction decoding is a true challenge for the design of CISC microprocessors implementing variable-length instructions. A well-known solution to overcome this problem is caching decoded instructions in a hardware buffer. Fetching already decoded instructions avoids the need for decoding them again, improving processor performance. However, introducing such special--purpose storage in the processor design involves an important increase in the fetch architecture complexity. In this paper, we propose a novel decoding architecture that reduces the fetch engine implementation cost. Instead of using a special-purpose hardware buffer, our proposal stores frequently decoded instructions in the memory hierarchy. The address where the decoded instructions are stored is kept in the branch prediction mechanism, enabling it to guide our decoding architecture. This makes it possible for the processor front end to fetch already decoded instructions from the memory instead of the original nondecoded instructions. Our results show that using our decoding architecture, a state-of-the-art superscalar processor achieves competitive performance improvements, while requiring less chip area and energy consumption in the fetch architecture than a hardware code caching mechanism.
Categories: Novetats

Pàgines

Subscriure a Publica! agregador - Novetats