En esta tesis se presenta una interfaz de visualización interactiva llamada SunGroups, la cual facilita la exploración en grandes colecciones de documentos así como el entendimiento de las mismas. Inicialmente se hace una revisión del área de visualización de información para ubicar posibles aspectos a mejorar en la localización y exploración de documentos. De esta manera se notó la existencia de interfaces de visualización que ofrecen una perspectiva general de las colecciones, sin embargo con frecuencia éstas no cuentan con elementos que delimiten la cantidad de datos que se observan. Por ello la selección de un esquema de filtrado que cumpliera con eliminar dicho problema se convirtió en el primer pilar de SunGroups. Posteriormente se buscó el tipo de representación a utilizar encontrando que, aquellas que manejan una estructura jerárquica son adecuadas debido a que: permiten descomponer un problema complejo en varios pequeños y; como la jerarquía es muy frecuente en mundo real, las visualizaciones que cu tan con este aspecto son sencillas de manejar y entender por parte de los usuarios. Este hallazgo lleva a escoger Sunburst, visualización que marca los niveles de una jerarquía por medio de círculos concéntricos que se dividen en sectores en caso de existir elementos en un mismo nivel. Al determinar los componentes base de la aplicación propuesta, se comienza un análisis enfocado primordialmente en trabajos de investigación orientados en esquemas tipo Sunburst y filtros. A partir de esto y con retroalimentación obtenida por parte de usuarios a primeros prototipos se agregan nuevas funciones para después ubicar las principales aportaciones del software diseñado, siendo esencialmente: la combinación de filtros y una visualización tipo Sunburst para la exploración dentro de repositorios institucionales; la función de poder adentrarse a cada sector del Sunburst complementándose con un árbol de navegación que mantiene en contexto al usuario mientras se adentra; y el manejo de un código de color que enfatiza jerarquía, aunque puede ser cambiado de acuerdo a las necesidades del usuario. El diseño de la interfaz de SunGroups se basa en agrupar publicaciones por medio de palabras clave. Esta clasificación se realiza en varios niveles para evitar que un sólo grupo contenga un número de publicaciones difícil de manipular, por lo tanto se habla de grupos con subgrupos que a su vez cuentan con subordinados hasta el punto de llegar a una agrupación con un número manejable de documentos para mostrar. Toda esta jerarquía de grupos se coloca en una visualización tipo Sunburst. Es así como se toma el prefijo Sun de Sunburst para preceder a la palabra Groups, la cual hace referencia a los grupos que se manejan para la jerarquía. Una vez establecido el esquema de visualización, se contemplan detalles como el uso de dos a tres niveles máximos que faciliten la lectura de los textos dentro de los sectores, por lo tanto se implementa lo que en esta tesis se ha denominado "profundidad controlada" para mostrar los grupos que no pertenezcan a los primeros dos o tres niveles. El usuario solamente tendrá que dar clic en algún sector para que este se transforme en el centro de la jerarquía y aparezcan los niveles siguientes. Esto se complementa con un árbol de navegación que informa los niveles superiores del central de dicho momento para mantener el contexto, además de que es posible navegar a través de este árbol. Se agrega igualmente un esquema de filtrado para aminorar los resultados y un código de color para simplificar la comprensión de la interfaz. El principal objetivo de la interfaz es ayudar en tareas de investigación al apoyar en el entendimiento de la colección y hacer más sencilla la exploración dentro de la misma. Se diseño un prototipo que se aplica sobre las colecciones de documentos de la Red Mexicana de Repositorios Institucionales (REMERI). Para comprobar si el objetivo se alcanzó, se realiza un estudio de usabilidad de la interfaz prototípica SunGroups con diez participantes en sesiones individuales para una interacción directa con el software. Los resultados del estudio indicaron que SunGroups es útil para la exploración y entendimiento de colecciones; además de que apoya en la localización de publicaciones. Del mismo modo se concluyó que aún existen aspectos por mejorar, entre los cuales destacan: perfeccionar la forma del árbol de navegación para hacerlo más intuitivo; modificar las agrupaciones de palabras clave por unas de temas y subtemas; reforzar la idea de algunos elementos por medio de una iconografía ampliamente aceptada; y agregar un índice al manual de ayuda para incrementar su eficacia.

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Esta tesis presenta el diseño del esquema de visualización de información VOROSOM para entendimiento de colecciones y comprensión de información, desde una perspectiva de Interacción Humano-Computadora. Se presenta una revisión del área de visualización de información, tomando como enfoque principal el aspecto de comprensión de información. A partir de un análisis extenso de las interfaces de visualización de información, se encontraron dos líneas principales en las cuales este esquema de visualización hace una aportación: el primero se refiere al concepto de panorama general y el segundo a la navegación interactiva del espacio de información. Al aplicar el esquema de visualización resultante a repositorios institucionales, los cuales contienen la producción intelectual de los académicos de las universidades y centros de educación superior, es posible obtener una comprensión de las áreas de trabajo más importantes, los actores y sus inter-relaciones. El diseño del esquema se basa en las características de los mapas autoorganizados (SOMs) como la clasificación dinámica y la preservación de las relaciones semánticas entre los elementos de las colecciones, y la visualización de categorías con diagramas de Voronoi (de ahí su nombre VOROnoi + SOM). Esto se realizó siguiendo el mantra de diseño de una interfaz de visualización: primero proveer de una vista panorámica, después integrar herramientas de filtrado y zoom, y por último proporcionar al usuario detalles a demanda, y como elemento adicional al mantra también se propuso visualizar la evolución en el tiempo. El objetivo primordial de una interfaz de visualización es ayudar a los usuarios en sus tareas de aprendizaje, descubrimiento de conocimiento e investigación. Por lo tanto, para demostrar la viabilidad y potencial del esquema de visualización VOROSOM se implementó un prototipo que fue evaluado por usuarios. La implementación prototípica de VOROSOM se realizó mediante una arquitectura de interfaz web. Y se aplicó sobre las colecciones de documentos de la Red Mexicana de Repositorios Institucionales (REMERI). La arquitectura de REMERI sigue el modelo OAI-PMH para intercambio de metadatos con el objeto de integrar colecciones distribuidas y heterogéneas. Las colecciones REMERI se pueden observar en la Figura 1. Figura 1. Navegación en las colecciones de documentos institucionales (ReMeRI) Se realizó un estudio de usabilidad de la interfaz prototípica VOROSOM, con un grupo de ocho usuarios en sesiones de interacción constructiva (verbalización). Los resultados de este estudio indicaron que la interfaz VOROSOM es útil para el entendimiento de colecciones y la recuperación de documentos relacionados semánticamente. También se concluyó que la interfaz es sencilla e intuitiva, aunque existen aspectos a desarrollar. Por último se presenta una perspectiva para mejorar el esquema de VOROSOM, como trabajo futuro, al incorporar nubes de etiquetas que mejoren la semántica de la visualización. Adicionalmente, está planeada la implementación completa del diseño propuesto, incluyendo mecanismos de filtrado según distintos criterios, así como funcionalidad para mostrar visualmente la evolución de las colecciones lo que implicaría visualizar el avance en la producción de las instituciones de educación superior (IES) a lo largo del tiempo, como el ejemplo mostrado en la Figura 2. Figura 2. Ejemplo de evolución de la producción científica en las colecciones ReMeRI

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A medida que las redes de comunicación crecen y se interconectan con otras redes públicas, estas quedan expuestas a sufrir distintos tipos de ataques que explotan vulnerabilidades en su infraestructura, resultado de la evolución continua de los ataques y la incorporación de nuevos métodos y técnicas. Aún cuando los ataques con frecuencia son iniciados desde el exterior, el aislamiento físico del segmento de red no garantiza la protección contra incidentes originados en el interior, es entonces cuando se hace necesario incorporar distintos niveles de protección para preservar la confidencialidad e integridad de la información de los usuarios. / Los sistemas para detección de intrusos representan un componente importante dentro de las herramientas de defensa disponibles, su objetivo principal es detectar actividades no autorizadas e identificar de manera positiva ataques al sistema. A lo largo del desarrollo de estos sistemas se ha experimentado con distintos enfoques en su implementación, para mejorar su efectividad en la detección de ataques y adaptabilidad en la evolución de los mismos, motivando la investigación en distintas áreas como la inteligencia artificial y la estadística. / Un enfoque considerado en los sistemas para detección de intrusos es el uso de redes neuronales. / (cont.) Este modelo está inspirado en el proceso biológico del cerebro humano, considera distintas unidades interconectadas llamadas neurones, organizadas en capas. Cada unidad posee conexiones de entrada mediante las cuales recibe estímulos del medio externo o de otras unidades y conexiones de salida que transmiten el procesamiento de la entrada al aplicar una función de transferencia. Dentro de la implementación de sistemas para detección de intrusos que utilicen redes neuronales, existe una gran variedad de arquitecturas aplicadas, encontrando en cada una distintos resultados en la detección de ataques o conductas intrusivas. / En los últimos años distintos modelos de redes neuronales artificiales han sido propuestos, entre estos destaca las redes neuronales artificiales wavelets. Las redes neuronales wavelet implementan el procesamiento wavelet como parte de su funcionamiento a través del cambio de las funciones de transferencia tradicionales como la sigmoide por funciones wavelet. La combinación de ambas teorías busca aprovechar las características de análisis y descomposición del procesamiento wavelet junto con las propiedades de aprendizaje, adaptación y generalización de las redes neuronales. / (cont.) En esta investigación, el objetivo es mejorar los índices de detección y clasificación de ataques a los sistemas de redes de comunicación a través de un sistema para detección de intrusos que implemente en su funcionamiento una red neuronal recurrente wavelet. / La aportación principal de esta investigación consiste en la definición de una nueva arquitectura recurrente con wavelets, dicha arquitectura describe un nuevo esquema de interconexiones entre las unidades de procesamiento, características dinámicas de estas y su distribución entre las distintas capas. Las propiedades recurrentes del modelo se presentan a través de auto conexiones en las unidades de procesamiento, representando de esta manera estados de memoria. A partir de la definición de la arquitectura se propone el algoritmo de aprendizaje para la etapa de entrenamiento, este algoritmo establece la forma en la que se actualizarán los parámetros ajustables en cada ciclo. / Los resultados reportados por el modelo propuesto permiten establecer una mayor velocidad de convergencia en la etapa de entrenamiento frente a arquitecturas recurrentes tradicionales y recurrentes con wavelets. También se reconoce su capacidad en la detección de intrusos dando un porcentaje de efectividad de 92.19% y su baja emisión de falsas alarmas con una tasa de 5.43%.

En este trabajo se presenta el proyecto molUDLAP, un simulador de Acoplamiento Molecular (AC) de tipo académico. Primero se presentan algunos de los aspectos más importantes del AC considerados para el diseño de este sistema; después se trata el procedimiento para la realización de dicho proyecto, para el cual se usaron distintos tipos de APIS en Java de tipo open source. Se presenta una breve descripción de cada herramienta (API) utilizada, también se describen los objetivos por los que ha sido utilizada cada una, se hacen algunas observaciones del trabajo que se ha realizado. Para el diseño de la aplicación se utilizó como lenguaje de programación Java debido principalmente a su versatilidad de ser multiplataforma; también se hizo uso de "Jmol", el cual es un visor Java de código abierto que se utiliza para visualizar las moléculas en 3D, los archivos de estas se descargan de la base de datos mundial "Protein Data Bank" (PDB). / (cont.) Para los procesos necesarios en la preparación de las moléculas (proteínas y ligandos), en parte de la simulación se utilizo "Chemistry Development Kit" (CDK); que consiste en una API en Java con herramientas para el desarrollo de aplicaciones de tipo bioinformatico, que brinda utilidades en la carga de archivos .pdb, .sdf, y para la implementación de cargas de Gasteiger, etc. Para el cálculo de la energía entre las moléculas se propuso e implemento una fórmula que hace uso de las interacciones que se dan entre las moléculas; finalmente para la simulación se implemento un algoritmo genético para recorrer las configuraciones posibles entre la proteína y el ligando en el espacio de búsqueda con lo que se obtiene la mejor configuración posible. En la elaboración de la aplicación se estudiaron algunos de los distintos métodos (algoritmos) computacionales que existen para llevar a cabo la simulación del Acoplamiento Molecular, es conveniente mencionar que en este caso en particular se hizo énfasis en las técnicas usadas para el acoplamiento de tipo "proteína-ligando". Finalmente se Analizaron algunas de las herramientas disponibles que se usan en modelado del Acoplamiento Molecular con la finalidad de tener parámetros de la entrada y la salida, en este caso se uso a Docking Server (http://www.dockingserver.com). .

The technological evolution has resulted in a series of benefits to the Virtual Reality area. Now it is possible to represent knowledge in an interactive way where visual, haptic and audible aspects are combined, allowing for the improvement of our perception, imagination and manipulation. Virtual Reality scientists are always improving the interaction with the users using friendly environments and sophisticated tools. Nevertheless, the construction of a virtual environment involves many tasks, such as multi-screen displaying, computer-simulated worlds, stereoscopic techniques, manipulation, navigation, sound, etc. This dissertation focuses on the construction of virtual environments, and the results of this research is specially directed to researchers of public and private Universities and others Institutions, which have the challenge of constructing a virtual environment. This work presents a set of contributions towards building a variety of virtual environments. / (cont.) It specifically includes: - A proposed model for building virtual environments using multiple screens placed at arbitrary positions and orientations. - A mathematical description for determining the space requirements and building multi-screen environments (CAVEs) of specific dimensions. - The adaptation of three stereoscopic devices: a Cazes-type stereoscope, a Wheatstone-type stereoscope and a boxed-type stereoscope. o Proposed model for a Cazes-type digital stereoscope and equations for computing the size of the mirrors involved. o Proposed model for a Wheatstone-type digital stereoscope and a mathematical description of the proposed for computing the dimensions of the stereoscope o Proposed model for a Boxed-type digital stereoscope - Analysis and study of the behavior of sound on combining: "Navigation, 3D objects and 3D sound" and mathematical solutions to problems of coherence of sound. - A proposed model for building adaptable virtual environments and an analysis of three kind of manipulations The results obtained in 0this research allow for the construction of open and flexible virtual environments, from very simple models to somewhat complex ones.

The work presented in this proposal describes an approach to solve an actual problem in the conversational systems area: to enable non-experts to design and develop in which the user can establish a spoken dialogue systems. In most of the systems of this type, the specific information relative to the domain, or the specific information that delimits the specific capacities and limitations of the system is embedded within the source code. Due to this, people who want to modify or change actual systems experiment a great number of difficulties, because they must search and investigate in which parts of the source code this information is represented. Nowadays there are some efforts to solve this problem, some of them on the part of private sector companies, and some others by research centers mainly in universities around the world; the objective is to separate the domain specific information from the application, making the creation of new systems easier for people with few or no programming skills. / (cont.) Our proposal was born, when some years ago, in our research laboratory; we tried to part from an existing conversational system to modify it, first to make it work in Spanish language, then to change the domain of the dialogue. However these efforts did not bear satisfying results because the specific information for the tasks that were carried out was in several different parts of the source code, in different programming languages. The idea of the creation of a conversational system framework where the task specific information could be separated from the source code was born, and this idea was approved in 2003 by a committee conformed by UDLAP researchers and external participants, Dr. Luis Villaseñor from INOEP and Dr. Wayne Ward from the Center for Spoken Language Research of University of Colorado at Boulder. Our proposal consists of the creation of a new module that deals with all the aspects relative to the specific information of every task and instance of a dialogue system. / (cont.) This task specific information is specified in text files with XML format that are loaded first by this module, that scans and analyzes them, looking for errors, validating these archives against its respective document type definition (DTD) file. Next a consistency check is made to make sure that these configuration files keep the consistency with others according to the type of information handled. Once the information and its format is validated, this module instructs the rest of the modules in charge of the dialogue (DM, TTS, NLG, NLP, ASR, etc.) how to carry out all interaction in the dialogue system, where they can find the data which they require. The proposal presents the complete architecture of the system, together with a Graphical User Interface by means of which, a user with few or null programming skills will be able to specify a task describing all the elements a conversational system requires. The main contributions of this work are: The idea of a conversational system module that verifies and manages all the task specific information in a conversational system A GUI to allow non-expert users to create his/her own conversational system guided step by step in a simple web based interface. / (cont.) This work has been published in: "An approach to separate the Task-Specific-Information from the source code in Galaxy Based Conversational Systems" D. Perez, , I. Kirschning, WSEAS Transactions on Communications, Issue 1, Volume 3, January 2004. "TLATOA COMMUNICATOR: A framework to create Task-Independent Conversational Systems" D. Perez, I. Kirschning CISSE 2009 Volume 2: Innovations in Computing Sciences and Software Engineering SCSS, presented on December 16, 2009 (to be published).

Plantilla para elaborar Tesis de Ciencias de la Computación para la obtención del título profesional de Licenciado en Ciencias de la Computación en el Programa Académico de Ciencias de la computación. Facultad de Ingeniería. Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas.

El comportamiento debe contemplarse desde etapas tempranas del desarrollo de software. En este contexto el modelado declarativo incremental constituye una opción atractiva para capturar y analizar los requerimientos con precisión sin atarse a prematuras decisiones operacionales. Bajo esta visión, el formalismo más utilizado son lógicas temporales como LTL. Sin embargo, en muchas ocasiones la especificación de propiedades en LTL es un desafío importante, aún para personas con experiencia en el formalismo. Más aún, el poder expresivo de LTL no es suficiente si se desea construir declarativamente un sistema desde cero a partir de las propiedades que describen su comportamiento. Varias alternativas se han desarrollado para hacer más sencilla la especificación de propiedades. La mayoría de ellas se basa en la utilización de patrones de especificación. Si bien los patrones de especificación ofrecen una manera más amigable de expresar los requerimientos típicos, el usuario necesita validar o modificar la propiedad. La evidencia indica que para realizar todas estas tareas de validación no alcanza con analizar la descripción en lenguaje natural del patrón elegido, sino que debe analizarse su traducción a un lenguaje formal. Y para estos casos, el usuario no tiene otra alternativa que enfrentarse a los lenguajes formales. Luego, la utilización de patrones de especificación no logra esconder por completo los problemas de utilizar lenguajes formales. Este contexto sugiere la necesidad de contar con un lenguaje formal de especificación que sea sencillo de usar, y lo suficientemente expresivo para permitir a todo tipo de usuarios utilizarlo de manera intuitiva. Para lograr este objetivo se presenta FVS (Feather Weight Visual Scenarios) y su extensión ω-FVS, un lenguaje declarativo, no basado en lógicas temporales, sino en simples escenarios gráficos, cuya meta es mejorar y facilitar el proceso de especificación de propiedades, y con el suficiente poder expresivo para denotar propiedades ω-regulares. La notación cuenta con una semántica declarativa basada en morfismos y un procedimiento de tableau que permite la posibilidad de realizar análisis automático. Se exhibe la usabilidad y aplicabilidad de FVS modelando todos los patrones de especificación, comparando las especificaciones resultantes con otras notaciones conocidas. Tal comparación permite observar el impacto de FVS en la especificación de propiedades. Asimismo, FVS también puede ser utilizado como un poderoso lenguaje de modelado orientado a aspectos. Finalmente, la extensión ω-FVS permite lograr el suficiente poder expresivo para denotar propiedades ω-regulares. Esto se logra a través de un tipo especial de eventos, denominados eventos fantasmas, que permiten introducir niveles de abstracción en etapas de modelado. Se ilustra el poder expresivo de ω-FVS modelando varios ejemplos, incluyendo protocolos de comunicación de software. ω-FVS cuenta con un proceso de síntesis, que traduce sus especificaciones a autómatas de Buchi, permitiendo así la capacidad de llevar a cabo diferentes tipos de razonamiento automático como consistency checking, model checking, y oráculo para verificaci´on en ejecución entre otros. / Behavior needs to be understood from early stages of software development. In this context incremental and declarative modeling seems an attractive approach for closely capturing and analyzing requirements without early operational commitment. In this situation, the most widespread formalism is LTL (Linear Temporal Logic). Unfortunately, in many cases, the formal description and validation of properties results in a daunting task, even for trained people. Moreover, LTL expressive power fall short of if the practitioner want to declaratively build a system from scratch upon the specified properties. Several attempts arise to make life easier for practitioners, in order to circumvent the complexity involved when specifying properties in LTL. The purpose of these approaches is to provide to the user an easier way to express the desired behavior. Most of them rely on specification patterns. Although patterns offer a friendlier way to express typical requirements, the user still needs to validate or modify the property. However, to perform all these validations tasks based solely on the natural language description of the patterns may be hard to achieve and many times the pattern translation into an formalism must be analyzed instead. Besides, sometimes a property needs to be slightly modified to suit actual system requirements, and this, again, suggests manipulations of the translated versions. Therefore, using patterns is not enough to entirely hide the subtleties of the underlying formalism from the user. This suggests the need of a formal specification language easy to use, and sufficiently expressive to enable skilled and non-skilled users to use it appropriately, which constitutes the main objective of this work. To achieve this goal we present FVS (Feather Weight Visual Scenarios) and its extension ω-FVS, a declarative language, not founded on temporal logics, but on simple graphical scenarios, which aims to improve and ease the property specification process, and powerful enough to express omega-regular properties. The notation is equipped with declarative semantics based on morphisms and a tableau procedure iv is given enabling the possibility of automatic analysis. We illustrate FVS applicability by modeling all the specification patterns and we thoroughly compare FVS to other known approaches, showing that FVS specifications are better suited for validation tasks. What is more, FVS is presented as a useful aspectoriented modeling language. In addition, we present ω-FVS, a simple extension of FVS capable of expressing ω- regular properties. This feature is achieved by introducing a distinctive type of events, called “ghost” events, that allow to predicate behavior in a higher level of abstraction. We illustrate ω-FVS expressive power by modeling several examples, including real world protocols specifications. On the top of these features, we also developed a synthesis procedure which translates FVS specifications into Buchi automata, enabling the possibility for different sort of analysis, namely consistency checking, model checking, and oracle for runtime verification among others.