Los sistemas informáticos se encuentran presentes en muchos ámbitos, desde los relacionados con la industria hasta el hogar. Cada vez con más frecuencia, uno de los requisitos principales a la hora de diseñar sistemas informáticos es que presenten un alto grado de confiabilidad, especialmente aquellos considerados como críticos, ya que su mal funcionamiento puede poner el peligro la integridad de las personas o puede ocasionar grandes pérdidas económicas. Además, la confiabilidad también puede ser un factor importante en su expansión y competitividad en el mercado. La confiabilidad permite al usuario depositar una confianza justificada en el funcionamiento del producto y debe ser evaluada antes de su fase operacional mediante la verificación y validación del comportamiento del sistema según el servicio especificado tanto en condiciones normales como en presencia de fallos. Sin embargo la tasa de fallos en un sistema informático suele ser baja, siendo necesario recurrir a técnicas de validación experimental como la Inyección de Fallos que aceleran la validación mediante la introducción deliberada y controlada de fallos en el sistema. En general, el efecto de los fallos físicos en los semiconductores actuales, donde el incremento de la frecuencia de funcionamiento y la densidad de integración son notables, es más importante que el observado con tecnologías menos avanzadas. Ya no es justificable el asumir que un fallo simple sólo genera un error simple, siendo necesario validar el sistema ante errores múltiples causados no sólo por fallos localizados en memoria, sino también en la lógica combinacional o en soldaduras y metalizaciones, acrecentados estos últimos por la reducción de la distancia entre pistas. Existen diversas técnicas y herramientas de inyección de fallos, entre ellas, la Inyección física a nivel de pin. Una de sus principales ventajas es su aplicación externa, no generando sobrecarga adicional en el sistema o perturbando la ejecución normal de sus tar / Blanc Clavero, S. (2004). Validación de la arquitectura TTA mediante inyección física de fallos a nivel de PIN [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2344 / Palancia

La presente tesis doctoral aborda el problema de los sistemas de mando y control, y en concreto los sistemas C4ISR. Los sistemas C4ISr (Command Control, Computers and Communications Information Surveillance and Reconaissance) engloban un amplio número de arquitecturas y sistemas informáticos y de comunicaciones. Su principal finalidad, tanto en aplicaciones civiles como militares, es la de obtener información sobre el estado del teatro de operaciones para entregársela, convenientemente formateada, a las personas al mando de una operación de forma que se construyan una adecuada visión del mismo que les permita tomar las decisiones correctas. Por otra parte, deben servir de plataforma de comunicaciones para transmitir dichas órdenes y cualquier otra información que se estime oportuna. La presente tesis doctoral se centra en identificar las necesidades existentes en mando y control a nivel táctico, tanto en la vertiente civil como en la militar, y plantear una arquitectura global para sistemas C4ISR que permita diseñar, desarrollar e implementar una solución de sistema de mando y control de pequeñas unidades (nivel de batallón e inferiores) para mejorar la conciencia situacional, tanto individual como como compartida, de los comandantes en esos niveles. Se ha promovido el planteamiento de arquitecturas y el desarrollo de sistemas que implementen los novedosos conceptos de mando y control, detectados en la literatura científica reciente, para la consecución de la efectividad en el cumplimiento de una misión, siguiendo la filosofía COTS (Commercial off-the self), enfatizando el uso de estándares en todos sus componentes y una aproximación OSS (open source software) en el desarrollo de componentes software, e integrando fluljos multimedia como una de las principales aportaciones. Para ello se ha realizado un exhaustivo y profundo análisis del estado del arte acerca de los sistemas de mando y control, desde sus comienzos hasta las últimas propuestas. Esto nos ha conducido / Pérez Llopis, I. (2009). Arquitectura de un sistema C4ISR para pequeñas unidades [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6067 / Palancia

Con la presente Tesis doctoral se pretende profundizar en la problemática del modelado de datos en el ámbito militar, analizar las diferentes soluciones de interoperabilidad entre sistemas C2IS que están vigentes hoy en día y las que están en fase de experimentación en la actualidad, para adaptarlas al entorno de la gestión y coordinación de crisis civiles en las que participan distintos cuerpos de seguridad y servicios de emergencia. Para conseguir este objetivo global se ha llevado a cabo las siguientes investigaciones y desarrollos informáticos: " Realizar un exhaustivo análisis del estado del arte del modelado de datos para sistemas C2I militares, desde sus comienzos hasta los últimos experimentos de interoperabilidad de la OTAN. Será analizada con especial interés la iniciativa internacional Multilateral Interoperability Program MIP, que es la entidad encargada del desarrollo y actualización del sistema de interoperabilidad adoptado por la Organización del Tratado del Atlántico Norte, OTAN. Este análisis nos permitirá tener una idea clara de la evolución del modelado de datos en el ámbito militar y poder seguir las tendencias e iniciativas internacionales encaminadas a resolver los problemas de interoperabilidad planteados, en las operaciones conjuntas, debido a la falta de correlación de los distintos modelos de datos de los sistemas C2I de los países aliados. " Una vez analizada en profundidad la problemática del modelado de datos para sistemas C2I militares y sus posibles soluciones, se estudiará los modos de coordinación y gestión de crisis civiles de gran magnitud, atendiendo principalmente a la resolución de los problemas de mando, control y coordinación de recursos detectados, en algunas de las mayores crisis que se han desencadenado en los últimos tiempos; 11S en Nueva York o el tsumani del 2004 en Indonesia. " Implementar y comparar las soluciones de interoperabilidad más extendidas actualmente, describiendo los procesos operativos de intercambio de da / Carvajal Rodrigo, FJ. (2007). Adaptación de modelos de datos tácticos de sistemas de información para mando y control a la gestión de emergencias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1960 / Palancia

El objetivo general de esta Tesis es el estudio de las redes neuronales artificiales (ANN) con implementación hardware enfocadas hacia la compresión de imágenes y video en tiempo real. Como objetivos específicos, la Tesis se propone: explorar la factibilidad de utilizar las redes neuronales en las diferentes etapas de un sistema de compresión de imágenes; evaluar las redes Self Organizing Feature Map (SOM) en su implementación hardware utilizadas para la cuantización vectorial de imágenes; analizar la capacidad para procesar video en tiempo real de un sistema de compresión de imágenes que combine la cuantización vectorial basada en redes neuronales con otras técnicas; y estructurar un sistema para realizar el entrenamiento de redes neuronales utilizando esquemas de co-diseño hardware-software. La Tesis expone primeramente los conceptos fundamentales relacionados con la compresión de imágenes considerando tanto los principios teóricos subyacentes como las técnicas que se usan para llevar a cabo las tareas involucradas con las diferentes etapas que integran un compresor. A continuación efectúa una revisión de los trabajos de investigación en los que las ANN se utilizan para la compresión de imágenes, tarea que es precedida por un breve repaso del desarrollo que se ha observado en el campo de las ANN. En la parte práctica la Tesis tiene dos apartados. En el primero se desarrolla una red neuronal tipo SOM que se utiliza como cuantizador vectorial para la aplicación de que se ocupa. Partiendo del análisis de seis arquitecturas susceptibles de ser usadas, la red SOM se diseña utilizando una arquitectura masivamente paralela tipo SIMD y se implementa en hardware sobre una FPGA. Finalmente se experimenta con la red y se presentan los resultados. En el segundo apartado se estructura el banco de entrenamiento para la red SOM utilizando una metodología de codiseño hardware-software en la cual la red neuronal SOM se integra al banco como núcleo de un neurocoprocesador en u / Ramírez Agundis, A. (2008). Diseño y experimentación de un cuantizador vectorial hardware basado en redes neuronales para un sistema de codificación de video [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3444 / Palancia

Los primeros robots operaban en entornos especialmente preparados para ellos. Cada componente de su espacio de trabajo se encontraba situado en una posición y orientación predefinidas, de modo que el robot conocía a priori y con exactitud el escenario donde se encontraba. En la actualidad muchas de las aplicaciones requieren que los robots tengan rasgos de autonomía como son la capacidad para identificar mediante sus sensores las características que tiene el entorno, la capacidad para autolocalizarse dentro del mismo, y la capacidad para navegar por su espacio de trabajo respondiendo a las variaciones temporales que vayan surgiendo. A pesar de que los resultados obtenidos en el campo de la construcción de mapas y auto-localización de robot móviles son abundantes y muy significativos, aun existen problemas por resolver sobre todo los vinculados al uso de sensores imprecisos y de bajo costo, ya que la información obtenida con estos sensores resulta poco fiable al momento de integrarla a las distintas aplicaciones en este tipo de sistemas. Este trabajo se centra en el estudio y modelado de sensores de bajo costo de uso típico en robótica móvil (codificadores rotativos, sensores de ultrasonidos e infrarrojos, compás magnético), y de cómo pueden ser utilizados en labores de auto-localización y representación del entorno. Mediante la fusión de datos provenientes de sensores de bajo coste se logra que un robot móvil se auto localice adecuadamente de forma que pueda navegar confiablemente en entornos estructurados. Para probar y evaluar off-line los distintos mecanismos de fusión y filtrado propuestos, a lo largo de esta tesis se desarrollan modelos sensoriales así como un pseudo código para la simulación de la operación de estos sensores en un robot real. Igualmente, en esta tesis se formulan los procedimientos y se elabora el software que se insertará en un robot real para que éste ejecute las acciones de control de navegación, de adquisición y filtrado de datos sensoriales, y de fusión pertinente a la localización y el mapeado en su entorno de operación. / Navarro García, DA. (2009). Contribución a la autolocalización de robots móviles basada en la fusión de información multisensorial [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6285 / Palancia

Debido al gran desarrollo de la World Wide Web, tanto en cantidad de contenidos y nodos como en velocidades de acceso, aparecen por parte de la comunidad científico-técnica propuestas de utilización de la misma con objetivos más ambiciosos que la mera descarga de ficheros para ser presentados al usuario. Con esa finalidad se desarrolla la Web Semántica, sistema que pretende introducir información entendible por Agentes Inteligentes, permitiendo de este modo que estos Agentes puedan aumentar sus bases de conocimiento y realizar inferencias que faciliten procesos realizados actualmente de forma manual por los usuarios. De esta forma surgen los lenguajes ontológicos para la web, y en concreto el lenguaje recomendado por la World Wide Web Consortium (W3C) denominado Web Ontology Language (OWL), así como razonadores relacionados como FACT++, Racer y Pellet. Además, con el objetivo de aprovechar el potencial de la web, se han ido generando gran cantidad de contenidos educativos, que debido a los altos costes de producción generan una necesidad de potenciar la reutilización de dichos contenidos. Aparece en este caso el concepto de objeto educativo, que es susceptible de ser reaprovechado para otras experiencias de aprendizaje, con alguna modificación o sin modificación alguna, generando la denominada interoperabilidad de objetos educativos. El presente trabajo pretende potenciar esta interoperabilidad de objetos educativos. Para ello se especifica una ontología completa para teleeducación, basada en la lógica descriptiva y desarrollada en el lenguaje OWL, para que pueda ser utilizada por medio de la Web Semántica. Se estudian, desarrollan e implementan dentro de esta ontología conceptos relacionados con la interacción de los distintos agentes que intervienen en una experiencia de aprendizaje a través de la web. La ontología presentada va además acompañada de una especificación de arquitectura de pares o Peer to Peer (P2P) basada en las arquitecturas de tablas de búsqueda distribuidas (DHTs), que denominaremos DHT Semántica. La DHT Semántica está diseñada para permitir la explotación por parte de Agentes Inteligentes de la ontología especificada, con una alta tolerancia a fallos en nodos de la arquitectura. Estos Agentes asisten en la búsqueda de objetos educativos más allá de la búsqueda por palabras claves. Finalmente, tanto la ontología como la arquitectura se validan utilizando un conjunto de experiencias educativas on-line reales. / Romero Llop, R. (2007). Especificación OWL de una ontología para teleeducación en WEB semántica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1828 / Palancia

Después de más de 25 años de intensa investigación, la planificación de sistemas de tiempo-real ha mostrado una transición que va desde una infraestructura basada en ejecutivos cíclicos, a modelos de planificación más flexibles, tales como planificación basada en prioridades estáticas y dinámicas, planificación de tareas no críticas, y planificación con retroalimentación, por nombrar algunas. A pesar de lo anterior, actualmente tan sólo unas cuantas políticas de planificación están disponibles para la implementación de sistemas de tiempo-real. Por ejemplo, la mayoría de los sistemas operativos de tiempo-real existentes proporcionan únicamente planificación basada en prioridades fijas. Sin embargo, no todos los requerimientos de las aplicaciones de tiempo-real pueden ser satisfactoriamente atendidos utilizando exclusivamente planificación estática. Existen sistemas constituidos por tareas críticas y no críticas que son planificados de mejor manera utilizando planificación basada en prioridades dinámicas. Además, se ha demostrado que la planificación dinámica permite una mayor utilización de los recursos del sistema. En años recientes, algunos autores han publicado diferentes esquemas para integrar nuevas políticas de planificación a un sistema operativo. Algunos de ellos proponen que los nuevos servicios de planificación se implementen a nivel de usuario, evitando así que la estructura interna del sistema operativo tenga que ser modificada, y ofreciendo la oportunidad de implementar y probar muchos de los resultados generados por el trabajo de investigación en el área de planificación de sistemas de tiempo-real. De entre los trabajos relacionados publicados a la fecha, destaca el Modelo para la Planificación Definida por el Usuario, propuesto por Mario Aldea y Michael González-Harbour. El modelo presenta una Interfaz para Programas de Aplicación (API) que permite crear y utilizar planificadores a nivel de usuario de manera compatible con el modelo de planificación / Díaz Ramírez, A. (2006). Marco de referencia para la definición de planificadores a nivel de usuario en sistemas de tiempo-real [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1934 / Palancia

La inyección de fallos es una técnica utilizada para la validación experimental de Sistemas Tolerantes a Fallos. Se distinguen tres grandes categorías: inyección de fallos física (denominada también physical fault injection o hardware implemented fault injection), inyección de fallos implementada por software (en inglés software implemented fault injection) e inyección de fallos basada en simulación. Una de las que más auge está teniendo últimamente es la inyección de fallos basada en simulación, y en particular la inyección de fallos basada en VHDL. Las razones del uso de este lenguaje se pueden resumir en: " Es un lenguaje estándar ampliamente utilizado en el diseño digital actual. " Permite describir el sistema en distintos niveles de abstracción. " Algunos elementos de su semántica pueden ser utilizados en la inyección de fallos. Para realizar la inyección de fallos basada en VHDL, diferentes autores han propuesto tres tipos de técnicas. La primera está basada en la utilización de los comandos del simulador para modificar los valores de las señales y variables del modelo. La segunda se basa en la modificación del código, insertando perturbadores en el modelo o creando mutantes de componentes ya existentes. La tercera técnica se basa en la ampliación de los tipos del lenguaje y en la modificación de las funciones del simulador VHDL. Actualmente, ha surgido otra tendencia de la inyección de fallos basada en VHDL, denominada genéricamente emulación de fallos. La emulación añade ciertos componentes al modelo (inyectores, que suelen ser perturbadores o mutantes, disparadores de la inyección, recolectores de datos, etc.). El modelo junto con los nuevos componentes son sintetizados en una FPGA, que es donde se realiza la inyección. Con la introducción cada vez mayor de sistemas tolerantes a fallos en aplicaciones críticas, su validación se está convirtiendo en uno de los puntos clave para su uso. / Gracia Morán, J. (2004). Validación por inyección de fallos en VHDL de la arquitectura TTA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7526 / Palancia