La exitosa implantación de la telefonía móvil a escala mundial presenta una muy importante oportunidad para la expansión del comercio electrónico sobre entornos inalámbricos. El comercio electrónico para móviles, m-Commerce, implica tres aspectos básicos: 1) la negociación y el servicio en la vecindad de cliente, 2) información oportuna y georeferenciada mientras el usuario esta en movimiento, 3) la posibilidad para completar una transacción en cualquier sitio y momento. El usuario debe tener las facilidades siguientes: la negociación y la entrega inmediata, métodos rápidos de micro y de macro pago, y facilidad de uso en el ambiente de móvil. Una de las novedades del comercio móvil es la posibilidad de atraer a clientes en el vecindario hacia un centro de venta y/o servicios proporcionándoles la información apropiada. Existen, sin embargo, una serie de factores que dificultan la implantación y el desarrollo del comercio móvil respecto al comercio electrónico. Esos inconvenientes se relacionan con las características del ambiente inalámbrico: normalmente menor ancho de banda, latencia más baja, menos estabilidad de conexiones, la disponibilidad menos previsible. Y las limitaciones en los equipos móviles: la unidad de procesamiento central menos potente, menos memoria, limitaciones en el consumo de potencia, formato reducido de pantalla, y otras más.La seguridad extremo a extremo entre el servidor de Internet y el terminal móvil es indispensable para aplicaciones de comercio electrónico. La especificación de la capa de seguridad WTLS (Wireless Transport Layer Security de WAP) no proporciona este nivel de seguridad. El uso de WTLS y la seguridad a nivel de la capa de transporte TLS (Transport Layer Security) permite la privacidad en los canales inalámbrico e Internet, pero la seguridad alcanzada no es suficiente para aplicaciones de comercio electrónico; por ello se precisan mecanismos de seguridad extremo a extremo. En esta tesis se propone una alternativa a la arquitectura de la seguridad de WAP para resolver el problema mencionado, basada en la implementación de una capa de seguridad nueva dentro de la capa WAE (Wireless Application Environment). Esto hace posible la seguridad extremo a extremo, compatibilidad con TLS, transparencia ante el usuario, y se evita la traducción y descompresión en la pasarela de WAP. Varios estudios sobre usabilidad de los dispositivos con capacidades de WAP indican que los usuarios se desconectaron debido a tiempos de respuesta lentos y la falta de comodidad en el uso (interfaces no agradables, servicios costosos, . ). Los estudios coincidieron en que las velocidades más rápidas y el uso extendido de equipos móviles de datos promueven el comercio móvil, y que el número de usuarios familiarizados con equipos móviles sube constantemente, particularmente entre usuarios de WAP, de modo que estos usuarios comienzan a ver sus teléfonos móviles como algo más que meros teléfonos. La movilidad del usuario contribuye a hacer las redes inalámbricas más complejas, y constituyen los nuevos paradigmas en el intercambio de información. Las posibilidades que se abren para la Internet inalámbrica constituyen una oportunidad importante para el comercio electrónico. El futuro e impacto social de las tecnologías utilizadas, WAP, GPRS, UMTS, . son cuestionadas habitualmente. En esta tesis se analiza la posibilidad de realizar operaciones de m-Commerce sobre WAP. Por ello, se presentan los mecanismos de seguridad de WTLS (Wireless Transport Layer Security) y se analiza la seguridad extremo a extremo en este protocolo. En redes inalámbricas, existe la necesidad de acelerar la respuesta al usuario, facilitarle el uso en ambientes ruidosos, con desconexión no previsible, sobre dispositivos con formato limitado. Para paliar los problemas relacionados a la entrega de información, facilitar el uso y personalizar el servicio con el cliente, se presenta una propuesta basada en un sistema intermediario. Los objetivos de dicho intermediario son a) reducir el tráfico de datos en el canal inalámbrico delegando tareas tales como la búsqueda, interacción y filtrado de la información al Intermediario aún estando fuera de línea; b) Reutilizar contenidos: reutilizar la información residente en el almacén intermedio mediante un sistema distribuido de caches y proxies; c) Personalizar la información: conociendo previamente el perfil del usuario se puede filtrar y distribuir información en forma predictiva y d) Gestionar la información del estado de los certificados con OCSP (On-line Certificate Status Protocol).

El estudio de la mecánica computacional de fallo ha ganado creciente popularidad en los últimos años. Modelizar el comportamiento poscrítico de estructuras puede alcanzar un grado elevado de complejidad, debido a la multiplicidad de aspectos que es necesario considerar. Desde el punto de vista de la mecánica de medios continuos, el fallo está estrechamente relacionado con la localización de deformaciones. Se dice que un sólido presenta localización de deformaciones cuando existen bandas en las cuales se producen modos de deformación intensos. Este fenómeno ha sido clasificado como una inestabilidad material, ya que está ligado a modelos constitutivos con ablandamiento o con reglas de flujo no asociadas. Un enfoque fenomenológico del problema de localización de deformaciones permite su estudio mediante saltos en el campo de desplazamientos, conocidos como discontinuidades fuertes. Este trabajo propone varias técnicas numéricas que contribuyen a la modelización de discontinuidades fuertes en sólidos bidimensionales dentro del marco de la mecánica de medios continuos. Con este objetivo, se hace una revisión sistemática de los fundamentos teóricos con los cuales se puede emprender el estudio del fallo en estructuras sin salir del ámbito de la mecánica de medios continuos clásica. En primer lugar, mediante el análisis de bifurcación discontinua, se establecen las condiciones necesarias para la aparición de discontinuidades en sólidos. El presente trabajo trata sobre la simulación de la localización de deformaciones en sólidos mediante el método de las discontinuidades fuertes (Strong Discontinuity Approach). Las principales hipótesis de trabajo son la de régimen cuasiestático isotérmico, la de pequeñas deformaciones y rotaciones, y la de homogeneidad e isotropía del material.Esta teoría se desarrolla en el ámbito de la Mecánica de Medios Continuos. En lo referente a la modelización constitutiva, se adopta un modelo de daño isótropo y sus variantes, los cuales pueden utilizarse en la simulación de materiales cuasifrágiles como el hormigón, los cerámicos, las rocas y el hielo.Se presentan los ingredientes básicos de la formulación de elementos finitos con discontinuidades internas en tres dimensiones, además de los ingredientes para la transición del régimen de discontinuidades débiles al de discontinuidades fuertes (modelo de ancho de banda variable).Por otra parte, se realiza un detallado análisis de bifurcación material, el cual nos proporciona la información necesaria para la propagación de discontinuidades.Finalmente, se proponen dos posibles algoritmos de trazado de la discontinuidad.Varios ejemplos numéricos demuestran la eficiencia del método. Además, su concordancia con resultados experimentales se pone de relieve. Este trabajo proporciona las herramientas necesarias para la extensión del método al estudio de ejemplos más complejos que requieren, a su vez, modelos constitutivos más complejos.

In diese Dissertation, Ich konzentriere mich insbesondere darauf, wie die Artbestimmung in der Gattung Eimeria mit der Wirtsspezifität bei Nagetierarten zusammenhängt. Zunächst bietet diese Arbeit eine Reihe von Methoden zur Beurteilung der Prävalenz auf der Ebene der Parasitenarten in Mus musculus. Als Ergebnis war es möglich, drei verschiedene Eimeria-Spezies zu identifizieren, Mäuse mit Doppelinfektionen zu erkennen und die artenspezifische Prävalenz in Abhängigkeit von der Wirtsdichte vorherzusagen. Zur Identifizierung von Eimeria spp. über verschiedene Wirtsarten hinweg wurde eine neuartige Hochdurchsatz-Multi-Locus-Genotypisierungsmethode etabliert und mit der auf zuvor etablierten Markern basierenden Einzelmarker-Genotypisierung verglichen. Dies bestätigte, dass die Art E. falciformis in einer einzigen Wirtsart, der Hausmaus, vorkommt. E. vermiformis und E. apionodes konnten jedoch nicht unterschieden werden, was auf eine einzige Art mit breitem Wirtsspektrum hindeutet. E. vermiformis und E. apionodes konnten jedoch nicht unterschieden werden, was auf eine einzige Art mit breiter Wirtsverwendung in einem phylogenetischen Artkonzept schließen lässt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die hohe Wirtsspezifität, die traditionell für Eimeria-Parasiten angenommen wird, fragwürdig ist und dass die Identifizierung von Arten durch Wirtsassoziation vermieden werden sollte. Durch molekulare Amplifikation, Sequenzierung, Genotypisierung und phylogenetische Analyse war es möglich, Eimerien auf Artniveau zu identifizieren und die Wirtsspezifität in Isolaten aus natürlichen Systemen in Frage zu stellen. In einer breiteren Perspektive betonte diese Arbeit die Notwendigkeit, Strategien bei der Erkennung, Quantifizierung und Identifizierung von Parasiten zu standardisieren und zu kombinieren, um ein besseres Verständnis auf evolutionärer und ökologischer Ebene zu erlangen. / This PhD thesis combines different approaches for parasite identification to assess the diversity of parasites in natural systems. Particularly, I focus on how species identification in the genus Eimeria is linked to its host specificity in rodent species. First, this thesis provides a set of methods to assess prevalence at the species level in Mus musculus systems. The approach integrates morphological description with molecular methods for detection, niche approximation and phylogenetic reconstruction. As a result, three different Eimeria species were identified, mice with double infections were detected and species-specific prevalence were predicted to be host density-dependent. For identification of Eimeria spp. across different host species, a novel high-throughput multi-locus genotyping was established and compared with single-marker genotyping. The multi-locus genotyping approach provided a higher resolution to distinguish closely related Eimeria isolates. This confirmed the species E. falciformis to have a single host species, the house mice. However, E. vermiformis and E. apionodes could not be distinguished suggesting a single species with broader host usage in a phylogenetic species concept. These findings show that the high host specificity traditionally assumed for Eimeria parasites is questionable, and that identification of species by host association should be avoided. The approaches for identification of Eimeria spp. Developed here allowed differentiation of closely related isolates with indistinguishable morphology. Molecular amplification, sequencing, genotyping and phylogeny allowed the identification of Eimeria at species level and to question host specificity in isolates from natural systems. In a broader perspective, this work emphasised the necessity to standardise and combine strategies in parasite detection, quantification and identification to gain better understanding at an evolutionary and ecological level.

Para beneficiarse de una reducción en la latencia así como disminuir tanto el consumo como el coste, el número óptimo de puertos de un conmutador ha ido aumentando a lo largo del tiempo. Sin embargo, las arquitecturas tradicionales se han quedado atrás bien por bajo rendimiento o bien por problemas de escalabilidad con el número de puertos. En esta Tesis se propone una nueva arquitectura de conmutador válida para conmutadores de elevado grado llamada Partitioned Crossbar Input Queued (PCIQ). Esta arquitectura resuelve el problema de los excesivos requerimientos de memoria en el diseño de arquitecturas de elevado grado. Además PCIQ define una nueva familia de arquitecturas de conmutador. PCIQ se basa en un particionado inteligente del crossbar, dividiéndolo en sub-crossbars, requiriendo menos recursos de memoria que las otras propuestas para conmutadores de elevado grado y que consigue una mayor eficiencia debido en parte a un incremento en la eficiencia de los árbitros empleados en el diseño. En este sentido, PCIQ emplea dos árbitros con prioridad rotativa (uno para cada sub-crossbar) que presentan un coste lineal y una respuesta en el tiempo logarítmica conforme aumenta el número de puertos del conmutador. Además PCIQ tiene un coste (medido en términos de requerimientos de memoria, complejidad del crossbar y complejidad en el arbitraje) similar o incluso menor que organizaciones básicas como CIOQ. No obstante PCIQ es capaz de conseguir máxima eficiencia para distribuciones de tráfico uniforme. El bloqueo por paquete al principio de cola (o HOL en inglés) reduce dramáticamente el rendimiento del conmutador. Las soluciones tradicionales para eliminar el bloqueo por HOL no son escalables con el número de puertos o requieren arquitecturas complejas. En esta Tesis se propone una técnica de control de la congestión que elimina el bloqueo por HOL llamada RECN-IQ. RECN-IQ está diseñada para conmutadores con memorias sólo a la entrada y es una técnica altamente eficiente / Mora Porta, G. (2009). High-performance architectures for high-radix switches [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4335

Stereotaktische Strahlenchirurgie und -therapie (SRS/SRT) weisen sich durch sehr konformale und hochpräzise Dosisverteilungen aus. Im Kopfbereich ist SRS/SRT eine etablierte Behandlungsmethode. Um diese Technik in anderen Körperregionen anwenden zu können, wurden verschiedene Positionierungs- und Fixierungsmethoden, sowie der Einsatz von 9 verschiedene Bestrahlungstechniken untersucht. Es wurde auch die Genauigkeit von 2 Dosisalgorithmen evaluiert. Jeweils eine thermoplastische Maske für den Kopf- und den Kopf-Hals-Bereich, sowie ein Doppelvakuumsystem für extrakraniale Regionen wurden untersucht. Die Kopfmaske erreichte im Durchschnitt eine Genauigkeit von 1,8mm (Fehler 0,9mm), mit einem Oberkiefersupport auf 0,96mm +/- 0,25mm. Die Kopf-Hals-Maske zeigte mit 0,7mm +/- 0,4mm, dass ihre Verwendung in der SRS/SRT möglich ist. Für die Genauigkeit des Doppelvakuums wurde durchschnittlich 7,0mm +/-3,5mm ermittelt. Relativ zum Vakuumkissen wurde eine Genauigkeit von 1,6mm +/- 1,87mm gemessen. Evaluierungsmethoden waren IR-Marker, die mittels Zahnabdruck am Patienten fixiert wurden und fusionierte Wiederholungs-CTs, in denen die Verschiebung von Landmarken am Positionierungssystem und im Patienten vermessen wurden. Bei den Bestrahlungstechniken sind 3 Techniken durch gute Ergebnisse aufgefallen. Stehfeldtechnik, dynamischer Arc und IMRT zeigten mit einem 3mm-mMLC hohe Konformität und Homogenität auf. Die ersten beiden Techniken erreichten steile Dosisgradienten, wohingegen die IMRT bei komplexen Zielgebieten und nahen Risikostrukturen auffiel und immer die geforderte 90%-Umschließende erreichte. Die Verifizierung der Dosisalgorithmen erfolgte anhand von Filmen. 8 Pläne wurden jeweils auf einem Film in Isozentrumsebene abgebildet und ein Vergleich mit der berechneten Dosis von Clarkson- und Pencil-Beam-Algorithmus mit Hilfe der Gamma-Evaluation durchgeführt. Beide Algorithmen sind für die SRS/SRT geeignet, der Pencil-Beam-Algorithmus zusätzlich für die IMRT verwendbar. / Stereotactic radiation surgery and therapy (SRS/SRT) are able to deliver conformal and precise dose distributions. For brain lesions SRS/SRT is a well-established technique. Its success increases interest to use it in other areas of the body. For this, evaluation of different patient positioning and treatment techniques, as well as dose algorithms have been performed. As patient fixation and positioning systems, 2 thermoplastic masks were evaluated for lesions located in the brain and the head and neck. In addition a double vacuum system for extra cranial treatments was used. The precision for the head mask was on average 1,8mm +/- 0,9mm, with an upper jaw support 0,9mm +/- 0,25mm. The head and neck mask realized a reproducibility of 0,7mm +/- 0,4mm and proved its use for SRS/SRT. For extra cranial positioning an average lesion misplacement of 7,0 mm +/-3,5 mm was measured. Relative to the vacuum cushion the accuracy was measured to be 1,6mm +/- 1,9mm. Infrared reflecting marker fixed precisely (+/- 0,6mm) with a dental impression and repeated CTs fused and landmark evaluated were successfully used to evaluate the patient fixation and positioning devices. 3 out of 9 treatment techniques had outstanding results. Static beams, dynamic arcs and IMRT all performed with a 3mm-mMLC showed a high conformity and homogeneity. The first two showed steep dose gradients and the later coped best with complex target shapes, close-by risk organs, and achieving 90% dose coverage. Verification of 2 algorithms was established with film. 8 plans were irradiated on film at isocenter and compared to calculations with Clarkson and pencil beam algorithm. Final evaluation was done using Gamma evaluation. Both algorithms showed their ability for SRS/SRT. The pencil beam algorithm is also capable of calculating IMRT plans. Summing the results the finding show that the use of some of the SRS-SRT techniques used for the head may be transferred for the use in extra cranial areas.

Die oxidative Phosphorylierung (OXPHOS) spielt eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel der Zelle. Sie besteht aus der Atmungskette, deren vier Enzymkomplexe einen Protonengradienten über die innere mitochondriale Membran aufbauen, und der ATP-Synthase, die diesen Gradienten zur Phosphorylierung von ADP zu ATP, der zelluläre Energieeinheit, nutzt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein thermodynamisch konformes OXPHOS Modell erstellt, welches auf Differentialgleichungen basiert. Dazu wurden Gleichungen entwickelt, welche die Kinetiken jedes OXPHOS-Komplexes über weite Bereiche von Substrat- und Produktkonzentrationen sowie unterschiedlichster Werte des elektrochemischen Gradientens wiedergeben. Zunächst wurden für jeden Komplex der Atmungskette kinetische Messungen in Abwesenheit des Protonengradientens durchgeführt. Für deren Beschreibung erwiesen sich Gleichungen vom Typ Michaelis-Menten als adäquat; hierbei wurden verschiedene Gleichungstypen verglichen. Anschließend wurde der Einfluss des Protonengradientens auf die kinetischen Parameter so modelliert, dass physiologisch sinnvolle Raten in dessen Abhängigkeit erzielt werden konnten. Diese neuen Ratengleichungen wurden schließlich in ein OXPHOS Modell integriert, mit dem sich experimentelle Daten von Sauerstoffverbrauch, elektrischem Potential und pH-Werten sehr gut beschreiben ließen. Weiter konnten Inhibitor-Titrationskurven reproduziert werden, welche den Sauerstoffverbrauch in Abhängigkeit der relativen Hemmung eines OXPHOS-Komplexes darstellen. Dies zeigt, dass lokale Effekte auf globaler Ebene korrekt wiedergeben werden können. Das hier erarbeitete Modell ist eine solide Basis, um die Rolle der OXPHOS und generell von Mitochondrien eingehend zu untersuchen. Diese werden mit zahlreichen zellulären Vorgängen in Verbindung gebracht: unter anderem mit Diabetes, Krebs und Mitochodriopathien, sowie der Bildung von Sauerstoffradikalen, die im Zusammenhang mit Alterungsprozessen stehen. / Oxidative phosphorylation (OXPHOS) plays a central role in the cellular energy metabolism. It comprises the respiratory chain, consisting of four enzyme complexes that establish a proton gradient over the inner mitochondrial membrane, and the ATP-synthase that uses this electrochemical gradient to phosphorylate ADP to ATP, the cellular energy unit. In this work a thermodynamically consistent OXPHOS model was built based on a set of differential equations. Therefore rate equations were developed that describe the kinetics of each OXPHOS complex over a wide concentration range of substrates and products as well for various values of the electrochemical gradient. In a first step, kinetic measurements on bovine heart submitochondrial particles have been performed in the absence of the proton gradient. An appropriate data description was achieved with Michaelis-Menten like equations; here several types of equations have been compared. The next step consisted in incorporating the proton gradient into the rate equations. This was realized by distributing its influence among the kinetic parameters such that reasonable catalytic rates were obtained under physiological conditions. Finally, these new individual kinetic rate expressions for the OXPHOS complexes were integrated in a global model of oxidative phosphorylation. This new model could fit interrelated data of oxygen consumption, the transmembrane potential and the redox state of electron carriers. Furthermore, it could well reproduce flux inhibitor titration curves, which validates its global responses to local perturbations. This model is a solid basis for analyzing the role of OXPHOS and mitochondria in detail. They have been linked to various cellular processes like diabetes, cancer, mitochondrial disorders, but also to the production of reactive oxygen species, which are supposed to be involved in aging.

En la presente tesis se analiza el problema del coloreado de grafos tanto desde el punto de vista teórico como en relación a la resolución del problema mediante técnicas algorítmicas, algunas de las cuales se describen por vez primera. Se estudian asimismo distintas variaciones del problema simple del coloreado incluyendo el coloreado de vértices etiquetados, en que se asigna un número variable de colores a cada vértice, y el coloreado con aristas etiquetadas, en el que los colores asignados a vértices adyacentes deben guardar una distancia mayor o igual a la etiqueta de la arista que los une, así como combinaciones de ambos.Las técnicas descritas para el coloreado de grafos han sido posteriormente adaptadas a un problema de asignación de frecuencias en telefonía móvil habiéndose aplicado los algoritmos sobre distintos tipos de redes celulares. Las distintas redes analizadas pueden incorporar o no conmutación en frecuencia, variando la naturaleza del problema en cada caso. Para el caso de coloreado múltiple asociado al problema de asignación de frecuencias se ha descrito un conjunto de matrices asociadas a un grafo G(V,E) y un coloreado simple C que permiten reasignar colores a distintos vértices de G(V,E) aprovechando colores de C. Este reciclaje, en combinación con las métodos algorítmicos aplicados en coloreados simples, ha permitido resolver con eficiencia el problema del multicoloreado de grafos y en consecuencia el problema de asignación de frecuencias en redes celulares.En la segunda parte de la tesis se estudian las redes pequeño-mundo y se describen pautas deterministas para su obtención. De este modo se describe en primer lugar el modelo probabilista definido por Watts y Strogatz y se analiza la aparición de autoorganización crítica en las redes pequeño-mundo (caracterizadas por un apiñamiento elevado y un diámetro o distancia máxima entre vértices reducido) para a continuación ampliar el concepto sobre modelos deterministas. Se ha demostrado de este modo la posibilidad de obtener redes pequeño-mundo sobre grafos circulantes, mallas toroidales e hipercubos.Finalmente se ha probado la universalidad del efecto pequeño-mundo, es decir, la posibilidad de recortar arbitrariamente el diámetro de un grafo genérico G(V,E) sin que se produzcan variaciones significativas en su topología local (medida a partir del factor de clustering o apiñamiento del grafo), explicando así la ubicuidad de las redes pequeño-mundo y su descripción en entornos de todo tipo: social, biológico, industrial, matemático, etcétera.

Multiprotocol Label Switching (MPLS) fuses the intelligence of routing with the performance of switching and provides significant benefits to networks with a pure IP architecture as well as those with IP and ATM or a mix of ther Layer 2 technologies. MPLS technology is key to scalable virtual private networks (VPNs) and end-to-end quality of service (QoS), enabling efficient utilization of existing networks to meet future growth. The technology also helps to deliver highly scalable, differentiated end-to-end IP services with simpler configuration, management, and provisioning for both Internet providers and end-users. However, MPLS is a connection-oriented architecture. In case of failure MPLS first has to establish a new label switched path (LSP) and then forward the packets to the newly established LSP. For this reason MPLS has a slow restoration response to a link or node failure on the LSP.The thesis provides a description of MPLS-based architecture as a preferred technology for integrating ATM and IP technologies, followed by a discussion of the motivation for the fast and reliable restoration mechanism in an MPLS network. In this thesis first we address the fast rerouting mechanisms for MPLS networks and then we focus on the problem of packet loss, packet reordering and packet delay for protected LSP in MPLS-based network for a single node/link failure. In order to deliver true service assurance for guaranteed traffic on a protected LSP we use the fast rerouting mechanism with a preplanned alternative LSP. We propose enhancements to current proposals described in extant literature. Our fast rerouting mechanism avoids packet disorder and significantly reduces packet delay during the restoration period.An extension of the Fast Rerouting proposal, called Reliable and Fast Rerouting (RFR), provides some preventive actions for the protected LSP against packet loss during a failure. RFR maintains the same advantages of Fast Rerouting while eliminating packet losses, including those packet losses due to link or node failure (circulating on the failed links), which were considered to be "inevitable" up to now.For the purpose of validating and evaluating the behavior of these proposals a simulation tool was developed. It is based on the NS, a well-known network simulator that is being used extensively in research work. An extension featuring the basic functionality of MPLS (MNS) is also available for the NS, and this is the basis of the developed simulation tool.Simulation results allow the comparison of Fast Rerouting and RFR with previous rerouting proposals.In addition to this we propose a mechanism for multiple failure recovery in an LSP. This proposal combines the path protection, segment protection and local repair methods. In addition to the multiple link/node failure protection, the multiple fault tolerance proposal provides a significant reduction of delay that the rerouted traffic can experience after a link failure, because the repair action is taken close to the point of failure.Then we proceed to address an inherent problem of the preplanned alternative LSP. As alternative LSPs are established together with the protected LSP it may happen that the alternative is not the optimal LSP at the time the failure occurs. To overcome this undesired behavior, we propose the Optimal and Guaranteed Alternative Path (OGAP). The proposal uses a hybrid of fast-rerouting and a dynamic approach to establish the optimal alternative LSP while rerouting the affected traffic using the preplanned alternative LSP. This hybrid approach provides the best of the fast rerouting and the dynamic approaches.At the same time we observed that the protection path becomes in fact unprotected from additional failures after the traffic is rerouted onto it.To address this we propose a guarantee mechanism for protection of the new protected LSP carrying the affected traffic, by establishing an alternative LSP for the rerouted traffic after a failure, avoiding the vulnerability problem for the protected traffic.Finally, we present a further optimization mechanism, adaptive LSP, to enhance the existing traffic engineering for Quality of Services (QoS)provision and improve network resource utilization. The adaptive LSP proposal allows more flexibility in network resource allocation and utilization by adapting the LSP to variations in all network loads,resulting in an enhancement of existing MPLS traffic engineering.

El creixement de la robòtica (especialment en l'àrea dels sistemes intel·ligents) continua a grans passos, malgrat que encara no hi ha sistemes totalment autònoms per treballar en entorns complexos i desconeguts. Consideracions de cost, seguretat, temps de desenvolupament i altres, fan molt atractiva la teleoperació per a algunes tasques. És ben sabut que la interacció entre els operadors humans i els ordinadors encara és molt problemàtica (com es pot veure en les operacions de rescat del Titànic, Txernòbil i, més recentment, en la pèrdua d'un avió teleoperat a l'Afganistan). Aquests exemples fan ressaltar les dificultats inherents en la utilització de la informació i la teleoperació de robots. Una interfície persona-màquina (HMI) adequada podria resoldre aquest problemes, cosa que incrementaria la satisfacció de l'usuari i la utilització del sistema. Aquest projecte ofereix una contribució al desenvolupament i els criteris de disseny ergonòmic d'interfícies d'usuari per a sistemes teleoperats, especialment en el cas d'aplicacions amb robots submarins. Aquesta recerca es va desenvolupar com part del projecte GARBÍ, el robot submari teleoperat dissenyat per el Dr. Josep Amat i el seu equip, per ajudar als usuaris en les seves tasques marines. Una de les eines que ajuda a treballar millor un sistema teleoperat és la interfície persona-màquina (HMI) que serveix com canal de comunicació entre el sistema i l'usuari. Per iniciar el disseny de la interfície s'ha fet una recerca per determinar el marc teòric i l'estat de l'art en sistemes teleoperats, interfícies d'usuari i eines ergonomiques de disseny. S'han desenvolupat eines per mesurar qualitativament la qualitat de les interfícies persona-màquina (HMI) dels sistemes teleoperats presents en la literatura cientifica i determinar les millores que s'haurien d'introduir en les interficies en ordre de millorar la velocitat de transferencia d'informació.Les tasques de teleoperació han de mostrar una gran quantitat d'informació; aquesta situació es va resoldre en part mitjançant la realitat virtual, que es va fer servir com una eina per millorar les imatges de les càmeres. La realitat virtual, doncs, ajuda a resoldre alguns d'aquest problemes, com ara la representació espacial i la programació d'objectes. Aquest enfocament també permet una millora visual: la imatge real podria estar afectada per les condicions climàtiques (pluja, boirassa, etc.), per la part del dia (tarda, nit, etc.) i per l'entorn natural (la composició de l'aigua pot reduir la visibilitat submarina); la realitat virtual elimina tots aquests inconvenients i ofereix una imatge neta i filtrada. Un entorn virtual es va crear per introduir a l'usuari dintre de les tasques marines i totes les eines necessaries per la conducció del vehicle es van possar en la interfície. Per desenvolupar una interfície ergonómica i òptima s'ha d'involucrar als usuaris en el proces i aquestes activitats s'han de desenvolupar en forma especifica i organitzada. Durant aquesta recerca es van desenvolupar diverses interfícies persona-màquina, tenint en compte les necessitats i reaccions d'usuaris nous i experts. Dues interfícies es van desenvolupar per analitzar l'impacte de la visualització de la informació i la controlabilitat: una de les interfícies es va dissenyar amb finestres d'informació millorada per enfocar-la més a la visualització de dades i en l'altra es va simplificar el control i la manipulació del robot. El proces d'avaluació de les interfícies es va descriure, incloent una nova metodologia basat en els paràmetres d'utilització, la qual abasta diversos paràmetres i etapes de la interacció usuari-ordinador: la tasca, l'usuari i la interfície. Aquesta metodologia es va provar amb les interfícies desenvolupades i amb interfícies de jocs semblants. / The growth of robotics -specially in intelligent systems- continues at an ever-faster pace, even though we still lack of totally autonomous systems to work in complex, unknown environments. Cost, safety needs and development time, among other considerations, make teleoperation an appealing way to perform some tasks. As we know, however, interaction between human operators and computers remains problematic -as can be seen in rescue operations from the Titanic to Chernobyl and, more recently, the missing teleoperated airplane in Afghanistan. These examples underscore the difficulties inherent in information utilization and robot teleoperation. An adequate user interface would solve these problems, increasing both user satisfaction and system usage. The present project offers a contribution to the development and ergonomic design rules of user interfaces for teleoperated systems, specifically in the case of underwater robot applications.Teleoperated robots are currently employed in different fields, for example: mine exploration, spatial and underwater research, high-risk exploration areas and other applications where human intelligence is indispensable. Kress (from IEEE Robotics & Automation Society) <www.engr.utk.edu/maes/ff/rlk/ieee/> and others have pointed out that human machine interfaces (HMI) are critical to the success of teleoperation systems. A teleoperation task must display a great deal of information. Thus, virtual reality was added as a tool to enhance the plane camera images. Virtual reality helps solve some of those problems, e.g. spatial representation and object programming. This approach allows even for visual enhancement: the real image might be affected by weather conditions (rain, fog, etc.), time of the day (afternoon, night, etc.) and by natural environment (water composition can reduce underwater visibility). Virtual reality, allowing a clean, filtered image, would eliminate these and other inconveniences.As this research progressed, several human-machine interfaces (HMI) were developed, taking into account the needs and reactions of average as well as expert users. The interfaces were created with virtual reality tools and programmed in C language. Two interfaces were developed to analyze the impact of information visualization and controllability. One of them was designed with enhanced information windows to focus primarily on data visualization; while the other simplifies robot maneuverability and control. The fruit of this research allows for both a framework and guidelines for HMI design and a model for teleoperated human-machine interaction.In addition to the framework design, two interface evaluation methodologies were proposed. One, the Interface Index, is for rapid assessment. The other, the Usability Assessment, is for deep interface analysis, covering several parameters and stages in human-computer interaction. Several papers related to the development, design and evaluation of these interfaces have been published in international congresses related to this field.

Die Hefe Candida albicans ist ein fakultativ humanpathogener Mikroorganismus, der insbesondere bei immungeschwächten Patienten schwere Erkrankungen der Haut und Schleimhäute sowie der inneren Organe hervorrufen kann. Seit langer Zeit wird eine Beteiligung des Hefepilzes an der Ätiopathogenese der Zahnkaries diskutiert, vor allem aufgrund der Säure-bildung, die zur Demineralisation der Zahnhartsubstanz beitragen kann. Hydrolytische Enzyme ermöglichen vermutlich die Gewebeinvasion von Candida albicans. In der vorliegenden Arbeit wurde ein sezerniertes peptidolytisches Enzym aus der Zellwand des Mikroorganismus isoliert, identifiziert und funktionell charakterisiert. Die mittels massenspektrometrischer Analyse der tryptischen Peptide und Datenbankrecherche ermittelte Primärstruktur und die Ergebnisse der funktionellen Charakterisierung ließen eine Identifi-zierung des peptidolytischen Enzyms als neutrale Arginin/Alanin/Leucin-spaltende Metallo-Aminopeptidase (CaApe2) zu, die durch den ORF CaO19.5197 (GenBank RefSeq XM 705313) kodiert wird. Mithilfe der Proteinanalytik wurde Serin-88 als N-terminale Aminosäure ermittelt. Die Aminosäuren 88 bis 954 des hypothetischen Genprodukts ergeben eine nominale Molekularmasse von 97,607 kDa. CaApe2 weist gleich hohe Ähnlichkeit mit den paralogen Genprodukten ScAap1 und ScApe2 auf, was eine Duplikation und Subfunktionalisierung des phylogenetischen Vorläufergens in Saccharomyces cerevisiae nahe legt. Die fehlende kollagenolytische Wirksamkeit von CaApe2 spricht gegen eine direkte Rolle des Enzyms in der Pathogenese der Dentinkaries von Candida albicans, schließt aber eine unterstützende Funktion nicht aus. Die Kollagendegradation durch aufgeschlossene Zellen und Kulturüberstand einer Flüssigkultur von Candida albicans wurde im sauren und neutralen Milieu mithilfe der Hydroxyprolin-Bestimmung untersucht. Dabei war keine Kollagenolyse mit Aktivitätsmaximum im neutralen Bereich nachweisbar. Im sauren pH-Bereich konnte eine deutliche Hydrolyse von säureunlöslichem Typ-I-Kollagen und auch von demineralisierter Dentinmatrix durch Kulturmedium gezeigt werden. Diese Kollagenolyse kann auf die bereits umfangreich charakterisierten sezernierten Aspartylproteinasen zurückgeführt werden. Die in der Literatur beschriebene Korrelation zwischen dem Ausmaß des Kariesbefalls und der Quantität der Besiedelung mit Candida albicans legt eine Beteiligung des Hefepilzes an der Kariogenese nahe. Auch die in der vorliegenden Arbeit gezeigte Fähigkeit von Candida albicans zur Dentinkollagendegradation unterstützt die Hypothese einer Kariogenität der Hefe. / The proteolytic potential of the pathogenic fungus Candida albicans was evaluated by the identification and functional characterization of a peptidolytic enzyme isolated from the cell wall of the microorganism. Determination of basic structural and kinetic data identified a neutral arginine/alanine/leucine-specific metallo-aminopeptidase of unknown function termed CaApe2 which is encoded by ORF CaO19.5197 (GenBank RefSeq XM_705313). Mass spectrometric tryptic peptide analysis and N-terminal protein sequencing revealed serine-88 to represent the N-terminus of CaApe2. The isolated CaApe2 protein shares equally high similarity with the gene products ScAap1 and ScApe2 suggesting duplication of a phylogenetically ancient precursor gene in Saccharomyces cerevisiae. The observed failure to cleave human type-I and type-IV collagen in vitro challenges a direct role secreted CaApe2 might play in the degradation of extracellular matrix components during host colonization, but does not exclude per se a contribution of the aminopeptidase to the pathogenicity of C. albicans.