ARQUITECTURA DE ORDENADORES, 2

Autor: PEÑA BASURTO MARCO ANTONIO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE ARQUITECTURA DE COMPUTADORES.

Autor: ROBLES FORCADA VÍCTOR.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: Los trabajos realizados en esta tesis se encuadran dentro de dos grandes campos: la clasificacíon supervisada con modelos gráficos probabilísticos y su aplicación a la biología computacional. La idea fundamental de las propuestas que se han realizado dentro del campo de la clasificación supervisada con modelos gráficos probabilístico, es el uso de los algoritmos heurísticos de optimización EDA en la búsqueda de estructuras de redes Bayesianas para clasificación. Gracias a la aplicación de los algoritmos EDA, se ha desarrollado un nuevo algoritmo de clasificación supervisada denominado Interval Estimation naïve-Bayes y se han mejorado varios de los algoritmos de clasificación propuestos en la literatura. Los resultados experimentales obtenidos han sido muy satisfactorios, ya que demuestran la superioridad de nuestra idea. Además, con el objetivo de mejorar su rendimiento, se ha desarrollado una versión paralela de nuestro algoritmo, el Parallel Interval Estamation naïve-Bayes. Las pruebas experimentales han superado nuestras expectativas iniciales, ya que no sólo se ha logrado un speedup superlineal, si no que se han obtenido mejores resultados que en la versión secuencial. En el campo de la biología computacional la predicción de la estructura secundaria de las proteínas es de vital importancia, ya que proporciona un punto de partida para la predicción de su estructura tridimensional, lo que ayuda a la determinación de sus funciones. Dentro de este capo, se ha estudiado la aplicación de los métodos de clasificación supervisada en dos niveles diferentes. Por un lado, se ha desarrollado un nuevo método basado en redes Bayesianas, para la predicción de la estructura secundaria de las protéinas. Aunque en primera instancia los resultados obtenidos no han sido brillantes, en esta tesis se sugieren refinamientos de la idea original que, confiamos, los mejorarán. Por otra parte, se ha creado un multiclasificador con los métodos de predicción existentes, basado en el paradigma stacked generalization. Los resultados obtenidos por esta multiclasificador han sido altamente satisfactorios, ya que se han mejorado los resultados de los métodos individuales. Como resultado de las propuestas realizadas, han surgido mutlitud de futuras líneas de investigación, que se recogen al o largo de esta tesis.

Autor: BOSQUE ORERO JOSÉ LUIS.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: La irrupción de los clusters en computación de altas prestaciones ha introducido una serie de cambios fundamentales en este campo. Uno de estos cambios es la posibilidad de trabajar con sistemas heteogéneos, tanto en la capacidad de cómputo de los nodos, como en la red de comunicación. Esta heterogeneidad, junto con las propiedades particulares de los clusters que los difeencian de los sistemas tradicionales, han hecho que se abra un nuevo campo de investigación tanto en modelos como en algoritmos específicos para estos sistemas. En esta tesis doctoral se parte de la hipótesis de que los modelos y algoritmos tradicionales para clusters no son válidos para clusters heterogéneos. Se abordan problemas que, aunque están parcialmente resueltos para sistemas homogéneos, no ocurre lo mismo para en el caso heterogéneo. Estos problemas son la escalabilidad, el análisis de rendimiento y el equilibrio de carga. La escalabilidad de un sistema paralelo predice el comportamiento del sistema en cuanto a su rendimiento cuando se incrementa su potencia de cómputo. Esta es una propiedad fundamental, especialmente en el caso de los clusters, debido a su gran flexibilidad; por lo tanto es importante contar con un modelo teórico que permita analizarla. En esta tesis se ha partido del modelo de isoeficiencia y se ha extendido para que pueda modelar sistemas heterogéneos. Los modelos de cómputo permiten analizar teóricamente el diseño de un algoritmo sobre una arquitectura concreta, en cuanto a su rendimiento y proporciona un marco de referencia común, como lo es el modelo Von Neumann para los computadores secuenciales. Para la definición de un modelo heterogéno se ha partido del modelo LogP y se ha ampliado para que permita trabajar con sistemas heterogéneos. Por último, el equilibrio de carga de trabajo es uno de los problemas que más impacto tiene en el rendimiento de un sistema paralelo.. Un sistema bien equilibrado utiliza todos sus recursos de forma óptima, incremetnando su eficiencia. Los algoritmos de equilibrado para clusters heterogéneos tienen que tener en cuenta tanto la heterogeneidad del sistema como las limitaciones de la red de conexión. En esta tesis se proponen dos algoritmos de equilibrio de carga para clusters heterogéneos: uno para paralelismo de datos y otro para paralelismo funcional.

Autor: ARENAZ SILVA MANUEL CARLOS.
Año: 2002.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: En esta tesis se presenta un entorno de compilación para la detección de paralelismo de grano grueso en bucles que contienen computaciones complejas, tales como indirecciones y sentencias condicionales que introducen flujos de control complejos. El mecanismo de detección se lleva a cabo sobre la representación GSA (Gated Single Assignment) del código fuente en dos fases. En primer lugar, se analizan las cadenas de uso-definición (USE-DEF CHAINS) entre las sentencias que forman cada una de las componentes fuertemente conexas (Strongly Connected Components, SCCS) del grafo GSA. De esta manera, se detecta el Kernel básico computado en cada SCC. En segundo lugar, con el fin de detectar los Kernels computacionales más complejos (y potencialmente paralelos) ejecutados en el Bucle, se realiza un análisis de las cadenas de uso-definición entre sentencias pertenecientes a distintas SCCS. Este entorno proporciona un soporte de información para la aplicación de técnicas de optimización y paralelización para la aplicación de técncias de opitmización y paralelización de código. En concreto, en esta tesis se muestra su aplicación para la generación automática de código paralelo eficiente. Finalmente, se ha desarrollado un prototipo de la técnicas de detección y se ha verificado experimentalmente su efectividad sobre códigos reales mediante una comparativa exhaustiva con el copilador-paralelizador polaris.

Autor: VICENTE ALBENDEA JUAN FRANCISCO DE.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS (UNIV. COMPLUTENSE).

Resumen: Los dispositivos reconfigurables estan revolucionando los procesos de desarrollo y produccion de sistemas digitales. Debido a la complejidad creciente de los sistemas, y para sacar al maximo partido a los recursos que ofrecen los dispositivos reconfigurables, es imprescindible la automatización de los procesos implicados en el desarrollo de circuitos orientado a estos dispositivos. En esta tesis se señalan algunos puntos debiles de las herramientas de ubicación y cableado actuales, y se desarrollan metodos y estrategias flexibles con el objetivo de hacer frente a las exigencias actuales y futuras en el diseño sobre sistemas reconfigurables. Entre los principales resultados practicos de la tesis podemos destacar: un metodo nuevo de Optimización combinatoria adaptativo basado en principios termodinamicos, una nueva aproximacion polinomica al Arbol de Steiner Minimo rectilineo, un metodo de ubicación y rutado simultaneos sobre FPGAs, y un metodo de particion sobre mallas de FPGAs basado en ubicación y rutado.

Autor: GARNICA ALCAZAR ANTONIO OSCAR.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS.

Resumen: El objetivo de esta tesis es proporcionar una metodologia para el diseño de circuitos asíncronos de altas prestaciones y bajo consumo que permita el empleo de herramientas de diseño de circuitos sincronos. Para conseguir este objetivo ha sido necesario, en primer lugar, encontrar la estructura del circuito que permite alcanzar los rendimientos deseados y reducir los requisitos de area. En segundo lugar, hemos definido el protocolo de comunicación que sincroniza de forma correcta los distintos componentes del circuito y el circuito con su entorno. A continuacion hemos estudiado el rendimiento de los circuitos construidos con la estructura y el protocolo definidos con anterioridad. Posteriormente, hemos desarrollado una metodologia de diseño que con la que es posible la construccion de circuitos asincronos utilizando el flujo de diseño, las herramientas y las bibliotecas de celdas empleadas en el diseño sincrono. Finalmente, y como ultima aportacion, hemos definido un modelo del comportamiento temporal, de los componentes del circuito que reduce las necesidades del area y consumo de potencia de los circuitos asincronos.

Autor: HIDALGO PEREZ JOSE IGNACIO.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS.

Resumen: Las FPGAs(Field programable Gate Array) son dispositivos programables para la implementacion de circuitos digitales. Los sistemas MULTI-FPGA contienen varios de estos circuitos. El ciclo de diseño de un sistema MULTI-FPGA se compone de tres tareas fundamentales Particion ubicación y rutado. Debido a su complejidad y a la influencia de una fase en la otra, muchas veces hay que llevar a cabo varias de una forma conjunta. En este trabajo se presentan un conjunto de tecnicas basadas en Algoritmos Geneticos (Ags) para realizar la Particion, Ubicación de SMFPGAs respectando las restricciones de la topologia en la que estan distribuidas las FPGAs. Los Ags son tecnicas de optimizacion combinatoria basadas en la forma en la que la naturaleza realiza la evolucion de las especies. Se presenta tambien un nuevo Algoritmo Genetico Compacto con busqueda local que mejora los resultados del AG simple y AG compacto, asi como diversas implemetaciones paralelas.

Autor: CORNETA GIANLUCA.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE ARQUITECTURA DE COMPUTADORES.

Autor: MUNTANER BATLE FRANCES ANTONI.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA .
Centro de lectura: MATEMATICAS.
Centro de realización: FACULTAT DE MATEMATICAS Y ESTADISTICA.

Autor: SANCHEZ VILLEGAS JENARO M..
Año: 2001.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: La estructuración, mediante el modelo relacional, de la informacion asociada a un microprocesador, presupone la descomposicion de este en entidades que pueden ser organizadas mediante tablas. El que estas tablas aporten la informacion suficiente para poder extraer una representacion valida de su estructura y su funcionamiento, asi como el posibilitar que los usuarios de una base de datos construida según este modelo, obtengan la informacion suficiente para llegar al conocimiento, a un nivel de abstracción medio, del microprocesador, es un objetivo presumiblemente realizable. Este trabajo, tras introducir las bases teoricas y practicas sobre las que se asienta, presenta en primer lugar el analisis de la informacion asociada a la simulacion de microprocesadores, que permitirá obtener la metodologia de diseño que se propone. El punto de partida de esta tesis es que, basandose en el modelo relacional, es posible recoger la información que se necesita para establecer un modelo funcional orientado a objetos de un microprocesador. El enfoque inicial consiste en desarrollar el modelo basándose en la utilización de un SGBDR "puro", pero sin perder de vista las posibilidades (en cuanto a Orientacion a Objetos se refiere) que ofrecen las nuevas aplicaciones comercializadas en la actualidad. Tambien se sugiere el entorno adecuado para llevar a cabo las simulaciones, y se presenta un prototipo de aplicación que cubre las expectativas planteadas anteriormente. Previamente a las conclusiones se expone el metodo de evaluación para los modelos relacional y funcinoal propuestos. Finalmente se apunta como continuidad del trabajo, la migración, ampliación e implementación del esquema/modelo propuesto en un sistema (SGBDR-OO) de estas caracteristicas. Se indica además que, si el acceso de los usuarios (clientes) se realiza utilizando un entorno hipermedia dentro del marco de la "World Wide Web", se proporciona ademas, un sistema de informacion academica que sirve como soporte para la realizacion de un programa de formacion " a distancia" en microprocesadores.

Autor: ARBELAITZ GALLEGO OLATZ.
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO .
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: El objetivo de esta tesis ha sido diseñar un sistema rápido y robusto para resolver problemas de encaminamiento de vehículos con ventanas de tiempo. Se ha construido como resultado práctico una aplicación para la empresa de distribución Vda de Londaiz y sobrinos de Mercadaiz. Después de llevar a cabo una revisión bibliográfica para analizar los métodos utilizados por otros autores al resolver este tipo de problemas, hemos presentado las características fundamentales de nuestro sistema: dos heurísticas de construcción paralelas: dos fases de búsqueda basadas en la metaheurístiva Simulated Annealing (Global o diversificadora y local o intensificadora) y sistema paralelizable de bajo coste. Con este sistema se han conseguido buenas prestaciones en tiempo y calidad de resultados, tanto para el sistema real como para los problemas del benchmark de Solomon. Así mismo se ha comparado el sistema con versiones basadas en métodos evolutivos en híbridos.

Autor: MARÍN PRADES RAUL.
Año: 2001.
Universidad: JAUME I DE CASTELLON.
Centro de lectura: TECNOLOGÍA Y CIENCIAS EXPERIMENTALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE TECNOLOGÍA Y CIENCIAS EXPERIMENTALES.

Resumen: A grandes rasgos, el trabajo ha consistido en el diseño e implementación de un sistema telerobótico completo que permite controlar los movimientos de un robot manipulador via web, utilizando para ello especificación de tareas de muy alto nivel (e.g. "Coge la llave allen"). En síntesis, la idea consiste en que la inteligencia necesaria para efectuar una operación es proporcionada en parte por el usuario y en parte por el robot, con lo cual la comunicación hombre-máquina se efectúa a un nivel superior (i.e., más cercana al lenguaje natural). Esto se consigue gracias al control semi-autónomo que posee el sistema al estar el usuario integrado en el bucle de control. Otro beneficio de este tipo de interacción usuario-robot será evitar la "fatiga cognitiva" del operador, típica de estos sistemas telerobóticos. Básicamente aparecen dos tipos de situaciones: 1,- Modo "EN-LINEA" ("on-line"). Cuando el robot está físicamente accesible, el usuario toma el control del robot. 2,- Modo "FUERA-DE-LINEA" ("off-line"). Por el contrario, en aquellos casos en el que los que el robot no está accesible (e.g., porque hay otro usuario conectado, etc.). Se ofrece la posibilidad de programar tareas en un escenario 3D virtual, posibilitando la ejecucción de las mismas sobre el robot real cuando éste se encuentre accesible de nuevo. Como detalles científicos, el sistema incorpora las siguientes aportaciones: 1,- Reconocimiento de objetos 2,- Reconocimiento y síntesis de voz 3,- Aprendizaje incremental 4,- Agarre basado en visión 5,- Realidad virtual no inmersiva 6,- Realidad aumentada 7,- Especificación de tareas (Programación "Off-line")

Autor: LEDESMA LATORRE BERNARDO.
Año: 2001.
Universidad: MIGUEL HERNANDEZ.

Resumen: En este trabajo se desarrollan los aspectos relacionados con el problema de percepción visual de texturas en condiciones de iluminación variables, realizando un recorrido por el estado del arte en análisis de texturas y el tratamiento de la iluminación. Como punto de partida, se considera una fuente de luz constante sobre la que intervienen dos modulares: el principal, particularizado para la modulación por reflexión producida por superficies del mundo real, y el de perturbación como agrupación de todos aquellos modulares que intervienen adicionalmente en el proceso perceptual. El objetivo que se plantea es la obtención del modular principal a partir de los valores de los puntos de una imagen digitalizada. Tal y como se discute, a partir de la consideración de los valores aislados de los puntos se llega a una descomposición no unívoca de los modulares que intervienen en el proceso. Por ello, se plantea el estudio de relaciones entre los valores de puntos vecinos a partir de conjuntos de descripción de distribuciones espaciales, cuyo tamaño permitirá caracterizar la distribución espacial si supera el del conjunto mínimo de descripción. Adicionalmente, en función de la naturaleza del modulador espacial de perturbación se tiene una descripción del modulador principal unívoca o, alternativamente, si el ruido es superior al último apantalla su caracterización. Para los casos en que el modulador principal es predominante, se plantea como hipótesis la descomposición del conjunto de descripción de una distribución espacial en dos conjuntos complementarios y cuya descripción permite caracterizar la distribución espacial y estimar el valor medio de perturbación. A partir de la hipótesis, es posible, entonces, caracterizar cualquier instancia de un conjunto de superficies dado. De esta manera, se tiene un método de aplicación directa a problemas de caracterización de superficies en los que intervienen condiciones variables de iluminación. Posteriormente, se utiliza el concepto de imagen como una representación de las concepciones del mundo real derivadas de procesos perceptuales visuales. Cada uno de los elementos que la constituyen se distribuye sobre una determinada estructura de datos bidimensional y se utilizan colores o intensidades de gris para representar una percepción concreta. Se pone de manifiesto que cuando los objetos del mundo real son afectados por diferentes condiciones de iluminación se tienen concepción distintas de los mismos. Para abordar estas condiciones variables de iluminación se utiliza como elemento básico de estudio la textura visual por lo que se presenta su definición; a partir de la que se plantea el problema de analizar estas texturas visuales como los elementos que constituyen las concepciones visuales y que son consecuencia del proceso de percepción de superficies del mundo real. En consecuencia se atiende a su caracterización en condiciones adversas de luminosidad; esto es: variabilidad espacial, saturación y deficiencia en la intensidad producida por las diferentes superficies del entorno respecto de la interacción con el sistema de percepción visual. Una vez se tiene la textura visual separada en volumen de iluminación y de descripción hace falta poder clasificar diferentes tipos de texturas. Para ello, se define una extensión al coeficiente morfológico y se presenta su comportamiento cuando la iluminación varía libremente. Para poner de manifiesto las propiedades del modelo, se presentan tres líneas de experimentos, por una parte se atiende a la clasificación de distintas texturas en todo el rango de iluminación considerando que la variación espacial de la luz es baja o nula. En segundo lugar se atiende al caso de aparición de sombras y cómo el sistema es capaz de caracterizar ya sean estructuradas o aleatorias; esto es considerando variación espacial de la luz. En tercer lugar, se aplica al caso de detección de defectos en textil, poniendo de manifiesto la capacidad del sistema en detectar rotos o falsos tramados y de permitir sombreados y decoloraciones en la tela. Así mismo, se calculan los costes temporales del modelo y se introduce una arquitectura de tratamiento del problema a bajo nivel, con su implementación en dos sentidos, por una parte se desarrolla la implantación sobre arquitecturas basadas en DSP's, abordando el problema bajo una nueva metodología a imagen completa y por otro lado, sobre una plataforma de procesamiento de imagen de propósito general implementada sobre FPGAs; por lo que conlleva un tratamiento robusto y modular del problema, incorporable en cualquier sistema de percepción global con un interfaz sencillo.

Autor: GREDIAGA OLIVO F. ÁNGEL.
Año: 2001.
Universidad: MIGUEL HERNANDEZ.

Resumen: En este trabajo se desarrollan los aspectos relacionados con el problema de la seguridad informática y más concretamente el de la intrusión. Se realiza un recorrido por el estado del arte en la detección de intrusos, poniendo de manifiesto las deficiencias que todavía hoy existen en este campo, en particular se plantea caracterizar la intrusión por métodos alternativos a los sistemas expertos basados en reglas. Como punto de partida, se ha tenido en cuenta que el modelo OSI divide el proceso global de comunicación en funciones que son desempeñadas por varias capas, y en cada capa, un proceso en una computadora desarrolla una conversación con el proceso del mismo nivel en la otra máquina. Los parámetros necesarios para esta comunicación viajan en las cabeceras correspondientes a cada capa. Los datos de usuario de un determinado nivel contienen, de forma encapsulada, la cabecera y los datos del nivel inmediatamente superior. Desde el punto de vista funcional podemos reconsiderar la información que viaja en las cabeceras de los diferentes niveles en términos de sujeto, objeto y acción. Por ello, un paquete contendrá las acciones que desee realizar un sujeto para o con los objetos. En consecuencia un ataque quedará reflejado en esta tripla. Para distinguir qué triplas contienen ataques respecto de otras se plantea la función de intrusión que permite extraer un vector, denominado vector de intrusión, a partir del datagrama o paquete IP capaz de caracterizar el comportamiento respecto de su intencionalidad para con la máquina objetivo del paquete. Utilizando este vector como entrada a un sistema de clasificación es posible separar los paquetes maliciosos de los convencionales. Se propone la función de intrusión, en su aplicación no restringida, de manera que el vector de intrusión generado posee gran número de componentes y dominios de representación distintos para muchas de ellas; lo cual conlleva un retraso en la clasificación de los paquetes que podría derivar en el no-cumplimiento de las restricciones temporales del sistema. Por ello que se particulariza la función de intrusión en su versión restringida o discreta ajustando las componentes del vector desde el punto de vista de su importancia y atendiendo a la necesidad de unificar los dominios de representación. En este punto se plantea la hipótesis de que el vector de intrusión discreto con 29 componentes, caracteriza la intrusión se plantea la necesidad de utilizar modelos de redes neuronales que intenten adecuarse lo mejor posible a los patrones de entrada para realizar la clasificación del vector de intrusión discreto, de manera que del conjunto de posibles redes neuronales se han elegido modelos desde dos puntos de vista diferenciados, por un lado, aquellos cuyo origen de decisión se basa en la minimización de funciones de energía aplicadas a los patrones de entrada (Perceptrón Multicapa) y por otro aquellos que clasifican basándose en posibles estructuras o relaciones entre las componentes de los patrones de entrada (Mapa Auto-organizativo), corroborando que desde ambos puntos de vista se llega a resultados similares. Por ello, se propone usar un tercer modelo de red neuronal, Memoria Asociativa Otorgonal, que reúne las bondades de las dos redes anteriores respecto de sus criterios de decisión. Con el objetivo de estudiar la viabilidad del sistema respecto de sus tiempos de respuesta se propone una arquitectura segmentada basada en DSP's. Para ello se analizan los diferentes aspectos de diseño necesario para llevar a cabo la propuesta; en particular se aborda el estudio desde la ruta de datos, incluyendo el mapa de memoria hasta el análisis del coste eléctrico del sistema resultante. Sin embargo, aunque el proceso de clasificación es rápido, se puede decir que la información del paquete, llega a las capas superiores en paralelo con la intrusión que se está produciendo, además el sistema no opera en la propagación de la información desde el cable de red, por lo tanto se realiza una propuesta arquitectural en hardware reconfigurable que aprovecha el diseño estructural segmentado, toma como origen los datos de entrada al sistema, utiliza el modelo de la FID y de la Memoria Asociativa Ortogonal y su facilidad de implementación hardware, para conseguir realizar una detección anticipada de la intrusión.

Autor: QUINTANA DOMÍNGUEZ FRANCISCA CANDELARIA.
Año: 2001.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: La evolución de los procesadores superescalares actuales es costosa y fuertemente dependiente de la tecnología, y no puede realizarse simplemente aumentando el número de instrucciones que se ejecutan en cada ciclo de reloj. Nuestra propuesta consiste en explotar otra fuente alternativa de paralelismo presente en los programas, el paralelismo de datos o DLP. Este tipo de paralelismo posee ciertas ventajas inherentes, como la disminución del número de instrucciones y operaciones ejecutadas, una menor presión en la unidad de búsqueda de instrucciones, una unidad de control más sencilla, un conocimiento a priori del patrón de los accesos a memoria, un uso del 100% de los elementos accedidos a memoria y facilidad de escalado del diseño. La contribución principal de esta tesis consiste en demostrar que ILP y DLP pueden unirse en una única arquitectura para ejecutar aplicaciones numéricas y multimedia con un nivel de rendimiento que cada paradigma, por sí mismo, no podría obtener. El diseño de la arquitectura es ILP+DLP es muy similar al de un procesador superscalar actual, con el añadido de un banco de registros vectorial, y sus conexiones con las unidades funcionales, y algunos registros de propósito especial. Hemos diseñado también una nueva jerarquía de caches, basada en la "vector cache". Esta nueva cahe es capaz de enviar pequeños vectores al procesador a través de un bus ancho, consiguiéndose así un ancho de banda alto con la memoria, y una baja latencia. El estudio de repertorio de instrucciones vectorial muestra que los programas vectoriales ejecutan menor número de instrucciones, operaciones y bloques básicos debido al mayor nivel semántico de las instrucciones vectoriales. La evaluación de rendimiento de la arquitectura ILP+DLP con memoria ideal muestra que escala muy bien el rendimiento a medida que se añaden más recursos, e incluso se obtienen mejores resultados que para una arquitectura superescalar tradicional. Al añadir un sistema de memoria real, el diseño ILP+DLP con memoria ideal muestra que escala muy bien el rendimiento a medida que se añaden más recursos, e incluso se obtienen mejores resultados que para una arquitectura superescalar tradicional. Al añadir un sistema de memoria real, el diseño ILP+DLP sigue comportándose mejor que el procesador superescalar. La jerarquía de memoria es capaz de filtrar gran parte del tráfico del procesador a la memoria, sobre todo para los programas multimedia. Los programas numéricos están más limitados por la memoria, y el modelo de memoria CB que proponemos reacciona bastante bien a esta presión. El rendimiento se mejora mejorarse aún más realizando ciertas mejoras al sistema de memoria, como aumentar el tamaño de los MSHR y los WB, añadir un puerto adicional para accesos escalares, aumentar el ancho de banda con la memoria o incluir ciertas modificaciones a la "vector cache" para que sea capaz de realizar de una manera más eficiente los accesos a memoria con stride mayor que la unidad.

Autor: MACÍAS LÓPEZ ELSA M..
Año: 2001.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: Los clusters y las comunicaciones inalámbricas son valores tecnológicos en alza actualmente. Uno de los objetivos de esta tesis doctoral es demostrar que un cluster híbrido compuesto de una LAN, un Punto de Acceso (PA) y una WLAN de área reducida con portadora de radio es apropiado para la ejecucción de aplicaciones numéricas iterativas paralelas usando el modelo Maestro-Esclavo con dependencias de datos entre esclavos. La WLAN es controlada por el PA que maneja la comunicación entre los computadores portátiles, y entre éstos y los computadores de la LAN. En esta tesis se demuestra que resulta conveniente la utilización de las WLANs para realizar cálculo paralelo con una relación coste/rendimiento aceptable. Esto una aportación clara frente a otros trabajos de investigación que abordan este problema de forma parcial y obtienen resultados peores que el nuestro. Otro objetivo es estudiar la influencia de la variación, en tiempo de ejecucción, del número de computadores portátiles que componen el cluster y hacen cálculos. Para ello se ha diseñado un prototipo software que permite el manejo transparente de esa variación desde un programa MPI: se ha diseñado un protocolo original de control de dicha variación, y tomando como base este protocolo se diseñó una biblioteca de 7 funciones que facilita la programación de aplicaciones contemplando la vinculación y desvinculación de procesos de cálculos al programa paralelo en ejecución. Con la experimentación práctica se demuestra que la sobrecarga del tiempo de ejecución de la biblioteca es mínimo. Para ciertas aplicaciones MPI que no hacen uso de topologías virtuales, hemos obtenido un método sistemático que permite transformarlas para que contemplen la variación dinámica de computadores portátiles. El esquema es sencillo y se pude aplicar de forma rápida y eficiente. En la práctica hemos obtenido la transformación de aplicaciones reales que resuelven problemas de la Ingeniería. Estas aplicaciones muestran un rendimiento muy similar a las aplicaciones MPI equivalentes (cuando no existe variación). La ventaja es que con nuestro diseño se puede variar el número de computadores protátiles de forma dinámica a muy bajo coste computacional, mejorando su tiempo de ejecución secuencial.

Autor: MORANCHO LLENA ENRIQUE.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE ARQUITECTURA DE COMPUTADORES.

Autor: GARZARAN ARNAU M. JESUS.
Año: 2001.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Centro de realización: POLITÉCNICO SUPERIOR.

Resumen: En esta tesis hemos considerado tres mecanismos diferentes que mejoran las prestaciones obtenidas por un multiprocesador de memoria compartida cuando ejecuta en paralelo threads o tareas extraídas de una aplicación. En particular hemos considerado prebúsqueda hardware y soporte para reducciones para códigos paralelziados por el compilador, y soporte para ejecucción paralela especulativa para aquellas secciones de códigos que el compilador no pudo paralelizar. En primer lugar se han evaluado varios mecanismos de prebúsqueda hardware, y se ha estudiado cuál es la combinación que consigue las mejores aceleraciones para sistemas multiprocesadores basados en bus. Para este estudio se ha realizado una caracterización de patrones sencillos de acceso a los datos que aparecen en programas paralelos. En esta caracterización se ha prestado especial atención al cambio en el comportamiento de los programas al variar el número de procesadores. En segundo lugar proponemos un soporte arquitectónico para multiprocesadores basados en directorio. Este soporte acelera la ejecucción paralela de las operaciones de reducción que aparecen en muchos códigos científicos, y es particularmente apropiados para las operaciones de reducción que aparecen en códigos dispersos y/o dinámicos. Las modificaciones que nuestro soporte requiere se concentran principalmente en el controlador del directorio. Finalmente estudiamos el problema de almacenamiento de estado especulativo en entornos de ejecucción paralela especulativa a nivel de thread. Introducimos una nueva taxonomía que clasifica los distintas propuestas para almacenamiento de estado especulativo, y evaluamos el coste hardware y las prestaciones obtenidas por cada de los puntos de diseño de nuestra taxonomía utilizando un mismo entorno para todos los puntos de diseño. Además, para un tipo particular de propuestas, proponemos un esquema software para almacenar el estado especulativo. La evaluación de todas las propuestas se ha realizado mediante el uso de simuladores están basados en la herramienta MINT, capaz de interpretar códigos binarios MIPS-2. Los programas paralelos seleccionados provienen de distintos benchmarks, como SPLASH-2, SPECfp2000, Sparese BLAS, Perfect, y HPF, entre otros.

Autor: ROIG MATEU CONCEPCIÓN.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA .
Centro de realización: ESCUELA DE DOCTORADO Y DE FORMACIÓN CONTINUADA.

Resumen: El trabajo se centra en el proceso de mepping estático. Para ello se propone un nuevo modelo de representación de programas paralelos. A partir del nuevo modelo se definen dos políticas de asignación de tareas a procesadores, y se contracta su bondad mediante un proceso de experimentación. Adicionalmente, se evaluan las características de escolabilidad y robustez de las nuevas políticas de mepping.

Autor: AGUILAR MATEOS PEDRO LUIS.
Año: 2000.
Universidad: EXTREMADURA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA DE POLITECNICA.

Resumen: El objetivo principal es explorar la posibildad de usar una metodología de red neuronal,que obtenga una solución eficiente y robusta para encontrar la cantidad de cualquier elemento en los pixels hiperespectrales, en especial, en prixels mezcla; este problema, se conoce con el nombre de Descomposición Hiperespectral. Para ello, se usan los mapas topológicos de la red autoorganizativa(SOM) para clasificar los pixels y generar los fhr´s de imágenes hiperspectrales, con el fin de encontrarlas, asi como sus contribuciones, denominadas abundancias, en pixels mezcla. La SOM es una red neuronal eficiente para el aprendizaje no supervisado y produce un mapa topologicamente correcto.