En los últimos años ha habido un interés creciente en el estudio de el compuesto La2NiO4+?, debido a sus propiedades como conductor mixto iónico-electrónico, que lo hacen adecuado para su utilización en dispositivos electroquímicos, tales como cátodo para pilas de combustible de óxido sólido a temperaturas intermedias (IT-SOFC), membranas de permeación o sensores de gas. La estructura de fase La2NiO4+? está formada por láminas de LaNiO3, de tipo perovskita, alternadas con láminas de LaO de tipo cloruro sódico, en las cuales puede incorporarse oxígeno sobreestequiométrico. Esta estructura laminar es la responsable de la anisotropía en las propiedades del La2NiO4+?, dando lugar a una conductividad iónica y electrónica que es entre dos y tres órdenes de magnitud superior a lo largo del plano ab, en comparación con la dirección del eje c.Este trabajo consiste en el estudio, desde un punto de vista fundamental, de películas delgadas epitaxiales de La2NiO4+? orientadas a lo largo del eje c y crecidas por la técnica de deposición química en fase vapor de precursores organometálicos por inyección pulsada (PI-MOCVD) sobre diferentes sustratos, con el fin de adquirir una mejor comprensión de sus características microestructurales, su variación con la tensión y la influencia de la tensión en las propiedades de transporte a elevada temperatura. Además, el crecimiento epitaxial permite la medida de las propiedades de las películas de La2NiO4+? en dos direcciones perpendiculares, obteniendo una medida directa de la anisotropía del material.El La2NiO4+? es el primer miembro (n = 1) de la familia Ruddlesden-Popper Lan+1NinO3n+1, en la que la estructura de cada miembro está formada por un número n de bloques perovskita LaNiO3 alternados entre bloques LaO tipo cloruro sódico. Asimismo se han intentado depositar películas orientadas a lo largo del eje c de los miembros n = 2, 3 e ?, y se ha estudiado la variación las propiedades de transporte a lo largo de la serie Lan+1NinO3n+1. En la tesis se realiza una introducción a los conductores mixtos iónicos-electrónicos (MIEC) y a los cátodos para pilas de combustible de óxido sólido (SOFC), como una posible aplicación del material La2NiO4+?. Se describen las propiedades más importantes de la fase La2NiO4+?, y de los miembros n =2, 3 e ? de la familia Lan+1NinO3n+1, así como el estado del arte de la preparación de películas delgadas de estos materiales.A continuación se describe la técnica de deposición química en fase vapor de precursores organometálicos por inyección pulsada (PI-MOCVD), acompañada de una descripción detallada de los parámetros de depósito seleccionados, y del equipo PI-MOCVD utilizado. También se describen las técnicas utilizadas en la caracterización de las películas delgadas de Lan+1NinO3n+1.Posteriormente se describen los parámetros de depósito optimizados para la deposición de películas epitaxiales de La2NiO4+? y se realiza una caracterización estructural, morfológica y microestructural en función del espesor de las películas, del sustrato utilizado y de la temperatura. También se detalla y describe la conductividad total de películas epitaxiales de diferente espesor medida. Para éstas películas se han medido, además, las propiedades de intercambio y de difusión de oxígeno utilizando dos técnicas diferentes: la técnica de intercambio de isótopos y la técnica de relajación de la conductividad. Los resultados de estas medidas se discuten en función de la microestructura de las películas. Por último, se ha completado el estudio describiendo los primeros resultados de deposición de otros miembros de la familia Ruddlesden-Popper. La evolución de las propiedades de transporte total de las películas delgadas de Lan+1NinO3n+1 se han relacionado con el número de láminas tipo perovskita n. / In the last years there has been a great interest in the study of the La2NiO4+? compound due to its mixed ionic-electronic properties, which make it suitable in electrochemical devices, such as cathode in Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells (IT-SOFC), permeation membranes or gas sensors. The La2NiO4+? phase structure is formed by perovskite-type LaNiO3 layers alternated with rocksalt-type LaO layers, in which hyperstoichiometric oxygen can be incorporated. This layered structure is responsible for the anisotropy in the La2NiO4+? properties, leading to electronic and ionic conductivity three orders of magnitude higher along the ab plane, in comparison with the c-axis direction.This work is focused on the study, from a fundamental point of view, of epitaxial c-axis oriented La2NiO4+? thin films deposited by PI-MOCVD technique on different substrates, in order to achieve a better comprehension of the microstructural characteristics, their variation with strain and their influence in its high temperature transport properties. Moreover, the epitaxial growth of the films permits the measurement of the properties of the La2NiO4+? in two perpendicular directions, to have a direct inset of the anisotropy.The La2NiO4+? phase is the n = 1 member of the Lan+1NinO3n+1 Ruddlesden-Popper family, in which the structure of each member is formed by a n number of perovskite layers alternated between rock-salt layers. We have also attempted to deposit c-axis oriented films of the n = 2, n = 3 and n = 1 members and studied the variation of the transport properties through the different members of the family.First, Chapter 1 consists of an introduction to the mixed ionic-electronic conductors (MIEC) and to the solid oxide fuel cell (SOFC) cathodes, as a possible application of the La2NiO4+? material. The most remarkable properties of the La2NiO4+? phase, and of the n = 2, 3 and 1 members of the Lan+1NinO3n+1 family are analyzed, as well as the state of the art in the preparation of thin films of these materials.In Chapter 2, the Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) technique is described, accompanied by a detailed description of the selected experimental deposition parameters and of the Pulsed Injection MOCVD equipment used. Chapter 3 summarizes all the techniques used for the Lan+1NinO3n+1 thin film characterization.In Chapter 4, the optimized experimental parameters for the deposition of epitaxial La2NiO4+? thin films are described. Structural, morphological and microstructural characterization is performed as a function of film thickness, substrate used and temperature. Total conductivity of epitaxial layers is also described and discussed. In Chapter 5 we have studied the oxygen exchange and transport of the La2NiO4+? thin films by two different techniques: the oxygen isotope exchange and the electrical conductivity relaxation. Results are discussed as a function of microstructure.Finally, in Chapter 6, the study is completed describing the first results of the deposition of the other members of the Ruddlesden-Popper family. Evolution of the total conductivity properties of the Lan+1NinO3n+1 films has been related to the n number of perovskite layers.

Els mètodes d’Ajut a la Decisió Multi-Criteri assisteixen en la pressa de decisions implicant múltiples criteris conflictius. Existeixen dos enfocaments principals per resoldre aquest tipus de problemes: els mètodes basats en utilitat i d’outranking, cadascun amb les seves fortaleses i debilitats. Els mètodes outranking estan basats en models d’elecció social combinats amb tècniques d’intel·ligència artificial (com gestió de dades categòriques o d’incertesa). Son eines per una avaluació i comparació realista d’alternatives, basant-se en les necessitats i coneixements del prenedor de la decisió. Una de les debilitats dels mètodes outranking és la no consideració de jerarquies de criteris, que permeten una organització natural del problema, distingint diferents nivells de generalitat que modelen les relacions taxonòmiques implícites entre criteris. En aquesta tesi ens enfoquem en el desenvolupament d’eines d’outranking jeràrquiques i la seva aplicació en casos d’estudi reals per problemes de classificació i rànquing. / Los métodos de Ayuda a la Decisión Multi-Criterio asisten en la toma de decisiones involucrando múltiples criterios conflictivos. Existen dos enfoques principales para resolver éste tipo de problemas: los métodos basados en utilidad y de outranking, cada uno con sus fortalezas y debilidades. Los métodos outranking están basados en modelos de elección social combinados con técnicas de Inteligencia Artificial (como gestión de datos categóricos o de incertidumbre). Son herramientas para una evaluación y comparación realista de alternativas, basándose en las necesidades y conocimientos del tomador de decisión. Una de las debilidades de los métodos outranking es la no consideración de jerarquías de criterios, que permiten una organización natural del problema, distinguiendo distintos niveles de generalidad que modelan las relaciones taxonómicas implícitas entre criterios. En ésta tesis nos enfocamos en el desarrollo de herramientas de outranking jerárquicas y su aplicación en casos de estudio reales para problemas de clasificación y ranking. / Multi-Criteria Decision Aiding (MCDA) methods support complex decision making involving multiple and conflictive criteria. MCDA distinguishes two main approaches to deal with this type of problems: utility-based and outranking methods, each with its own strengths and weaknesses. Outranking methods are based on social choice models combined with Artificial Intelligence techniques (such as the management of categorical data or uncertainty). They are recognized as providing tools for a realistic assessment and comparison of a set of alternatives, based on the decision maker’s knowledge and needs. One of the main weaknesses of the outranking methods is the lack of consideration of hierarchies of criteria, which enables the decision maker to naturally organize the problem, distinguishing different levels of generality that model the implicit taxonomical relations between the criteria. In this thesis we focus on developing hierarchical outranking tools and their application to real-world case studies for ranking and sorting problems.

Aquest treball presenta una metodologia per modelar el gest instrumental en la interpretació amb instruments musicals d'excitació contínua. En concret, la tesi tracta el control d'arc en interpretació clàssica de violí. S'hi introdueixen tècniques de mesura que presenten baixa intrusivitat, i són aplicades per a l'adquisició de senyals de paràmetres de control d'arc relacionats amb el timbre del so, i per a la construcció d'una base de dades la interpretació. Mitjançant la definició d'un vocabulari d'envolupants, es fan servir seqüències de corbes paramètriques de Bézier per modelar els contorns de velocitat de l'arc, força aplicada a l'arc, i distància entre l'arc i el pont del violí. Així, s'obté una parametrització que permet reconstruir els contorns originals amb robustesa i fidelitat. A partir de la parametrització dels contorns continguts a la base de dades, es construeix un model estadístic per l'anàlisi i la síntesi d'envolupants de paràmetres de control d'arc. Aquest model permet un mapeig flexible entre anotacions de partitura i envolupants. L'entorn de modelat es fa servir per generar contorns sintétics a partir d'una representació textual de la partitura, mitjançant un algorisme de planificació de l'ús d'arc capaç de reproduir les limitacions imposades per les dimensions físiques de l'arc. Els paràmetres de control sintetitzats s'utilitzen amb éxit per generar interpretacions artificials de violí fent servir dues de les técniques de síntesi de so més exteses: models físics basats en guies digitals d'ona, i síntesi basada en mostres. / This work presents a methodology for modeling instrumental gestures in excitation-continuous musical instruments. In particular, it approaches bowing control in violin classical performance. Nearly non-intrusive sensing techniques are introduced and applied for accurately acquiring relevant timbre-related bowing control parameter signals and constructing a performance database. By defining a vocabulary of bowing parameter envelopes, the contours of bow velocity, bow pressing force, and bow-bridge distance are modeled as sequences of Bézier cubic curve segments, yielding a robust parameterization that is well suited for reconstructing original contours with significant fidelity. An analysis/synthesis statistical modeling framework is constructed from a database of parameterized contours of bowing controls, enabling a flexible mapping between score annotations and bowing parameter envelopes. The framework is used for score-based generation of synthetic bowing parameter contours through a bow planning algorithm able to reproduce possible constraints imposed by the finite length of the bow. Rendered bowing control signals are successfully applied to automatic performance by being used for driving offline violin sound generation through two of the most extended techniques: digital waveguide physical modeling, and sample-based synthesis.

Aquesta tesi descriu la nostra contribució a la reconstrucció tridimensional de les superfícies interna i externa del ventricle esquerre humà. La reconstrucció és un primer procés dins d'una aplicació global de Realitat Virtual dissenyada com una important eina de diagnòstic per a hospitals. L'aplicació parteix de la reconstrucció de les superfícies i proveeix a l'expert de manipulació interactiva del model en temps real, a més de càlculs de volums i de altres paràmetres d'interès. El procés de recuperació de les superfícies es caracteritza per la seva velocitat de convergència, la suavitat a les malles finals i la precisió respecte de les dades recuperades. Donat que el diagnòstic de patologies cardíaques requereix d'experiència, temps i molt coneixement professional, la simulació és un procés clau que millora la eficiència.Els nostres algorismes i implementacions han estat aplicats a dades sintètiques i reals amb diferències relatives a la quantitat de dades inexistents, casuístiques presents a casos patològics i anormals. Els conjunts de dades inclouen adquisicions d'instants concrets i de cicles cardíacs complets. La bondat del sistema de reconstrucció ha estat avaluada mitjançant paràmetres mèdics per a poder comparar els nostres resultats finals amb aquells derivats a partir de programari típic utilitzat pels professionals de la medicina.A més de l'aplicació directa al diagnòstic mèdic, la nostra metodologia permet reconstruccions de tipus genèric en el camp dels Gràfics 3D per ordinador. Les nostres reconstruccions permeten generar models tridimensionals amb un baix cost en quant a la interacció manual necessària i a la càrrega computacional associada. Altrament, el nostre mètode pot entendre's com un robust algorisme de triangularització que construeix superfícies partint de núvols de punts que poden obtenir-se d'escàners làser o sensors magnètics, per exemple. / Esta tesis describe nuestra contribución a la reconstrucción tridimensional de las superficies interna y externa del ventrículo izquierdo humano. La reconstrucción es un primer proceso que forma parte de una aplicación global de Realidad Virtual diseñada como una importante herramienta de diagnóstico para hospitales. La aplicación parte de la reconstrucción de las superficies y provee al experto de manipulación interactiva del modelo en tiempo real, además de cálculos de volúmenes y de otros parámetros de interés. El proceso de recuperación de las superficies se caracteriza por su velocidad de convergencia, la suavidad en las mallas finales y la precisión respecto de los datos recuperados. Dado que el diagnóstico de patologías cardíacas requiere experiencia, tiempo y mucho conocimiento profesional, la simulación es un proceso clave que mejora la eficiencia.Nuestros algoritmos e implementaciones han sido aplicados a datos sintéticos y reales con diferencias en cuanto a la cantidad de datos inexistentes, casuística presente en casos patológicos y anormales. Los conjuntos de datos incluyen adquisiciones de instantes concretos y de ciclos cardíacos completos. La bondad del sistema de reconstrucción ha sido evaluada mediante parámetros médicos para poder comparar nuestros resultados finales con aquellos derivados a partir de programario típico utilizado por los profesionales de la medicina.Además de la aplicación directa al diagnóstico médico, nuestra metodología permite reconstrucciones de tipo genérico en el campo de los Gráficos 3D por ordenador. Nuestras reconstrucciones permiten generar modelos tridimensionales con un bajo coste en cuanto a la interacción manual necesaria y a la carga computacional asociada. Por otra parte, nuestro método puede entenderse como un robusto algoritmo de triangularización que construye superficies a partir de nubes de puntos que pueden obtenerse a partir de escáneres láser o sensores magnéticos, por ejemplo. / This thesis describes a contribution to the three-dimensional reconstruction of the internal and external surfaces of the human's left ventricle. The reconstruction is a first process fitting in a complete VR application that will serve as an important diagnosis tool for hospitals. Beginning with the surfaces reconstruction, the application will provide volume and interactive real-time manipulation to the model. We focus on speed, precision and smoothness for the final surfaces. As long as heart diseases diagnosis requires experience, time and professional knowledge, simulation is a key-process that enlarges efficiency.The algorithms and implementations have been applied to both synthetic and real datasets with differences regarding missing data, present in cases where pathologies and abnormalities arise. The datasets include single acquisitions and complete cardiac cycles. The goodness of the reconstructions has been evaluated with medical parameters in order to compare our results with those retrieved by typical software used by physicians.Besides the direct application to medicine diagnosis, our methodology is suitable for generic reconstructions in the field of computer graphics. Our reconstructions can serve for getting 3D models at low cost, in terms of manual interaction and CPU computation overhead. Furthermore, our method is a robust tessellation algorithm that builds surfaces from clouds of points that can be retrieved from laser scanners or magnetic sensors, among other available hardware.

Esta disertación describe las propiedades estructurales, de transporte electrónico y magnéticas básicas de películas delgadas de La0.7Sr0.3Mn03 (LSMO) crecidas por depósito de soluciones químicas en substratos monocristalinos. Además, nuevas características, tales como, el afloramiento espontáneo de puntos nanométricos aislantes en la superficie de la película de LSMO e interruptores resistivos reversibles a la nano escala han sido abordados. Esta tesis está organizada del siguiente modo: primero, se da una breve introducción sobre manganitas. En el segundo capítulo, el estudio de un nuevo mecanismo para generar estructuras aislantes y nanométricas auto-ensambladas en la superficie de la película de LSMO es presentado. Estas dos fases cristalinas, la película delgada de LSMO y los puntos aislantes, son investigados por microscopía electrónica de transmisión (TEM), mostrando una estructura coherentemente tensionada, si bien el estado de tensión y la simetría de la red de la capa de LSMO debajo de los puntos ha sido modificada. Estas islas aislantes provocan una tensión isotrópica a la película debajo de las mismas, lo cual, hace disminuir la contribución magneto-elástica en la anisotropía magnética. Se muestra que el tamaño y la concentración de las islas puede ser modificado a través de la cinética del crecimiento y modificando la cantidad de exceso de La en la solución precursora inicial. En el tercer capítulo, se intenta poner en evidencia el papel que juega la generación de tensión en las interficies así como su acomodación cuando se cambian las propiedades de la película delgada. Por este motivo, la dependencia de la propiedades de magneto transporte han sido analizadas. Los cambios de estas propiedades han sido examinados en el marco de un modelo magneto elástico, encontrando que dichos cambios no pueden ser justificados solamente con el estado de tensión. Sino que, la temperatura de transición de Curie y metal-aislante están influenciadas por otros factores como pueden ser inhomogeneidades químicas y desorden estructural presente en la película delgada. En el cuarto capitulo, con el fin de dilucidar el origen del calentamiento debido a efecto Joule, si se trata de un efecto intrínseco o extrínseco, en la biestabilidad resistiva de las películas delgadas de LSMO hemos llevado a cabo un estudio detallado del origen de este calentamiento. Presentamos medidas del transporte electrónico macroscópicas y locales obtenidas con un microscopio de sonda local en modo detección de corriente (C-SFM). Demostramos que, bajo adecuadas condiciones de medida, el régimen de resistencia biestable no puede ser conseguido a una temperatura de 300K. Además, sugerimos que este fenómeno sólo podría ser alcanzado en películas delgadas de LSMO a temperaturas entorno a 250K. En el quinto capítulo, una nueva metodología basada en la generación de estados resistivos esta¬bles, capaz de programar, almacenar y leer múltiples niveles de información en regiones nanométri¬cas fue llevada a cabo modificando las propiedades resistivas intrínsecas de las películas delgadas de LSMO. Demostramos que el número de estos diferentes niveles puede llegar al menos a 10 pudiendo ser incluso mayor. Con este concepto de memoria resolvemos algunos de los principales escollos de la memorias resistivas de acceso aleatorio (RRAM), salvo en el conocimiento del mecanismo que gobierna, como son la escalabilidad, el bajo coste de producción, una alta densidad de almacenaje de datos y la uniformidad espacial del interruptor resistivo. Las técnicas y procedimientos experimentales usados en esta tesis son presentados en el capítulo 7. Tanto la técnica de crecimiento de las películas epitaxiales, depósito de soluciones químicas, como la síntesis de las muestras es descrita. También se explican las diferentes técnicas utilizadas para la caracterización química, estructural, de transporte eléctrico y propiedades magnéticas. Además, el proceso de litografía óptica empleado para las medidas de transporte electrónico se explica en este capítulo. / This dissertation describes the basic structural, electronic transport and magnetic properties of epitaxial La0.7Sr0.3Mn03 (LSMO) thin films on single crystalline substrates grown by chemical solution deposition. In addition, new features such as spontaneous outcropping of insulating nanodots on the LSMO surface and nanoscale reversible resistive switching have also been addressed. The thesis is organized in the following way: first, a short introduction to manganites is given. In the second chapter, a study of the new mechanism for the creation of self-assembled insulating epitaxial nanostructures in a LSMO film surface is presented. These two crystalline phases, LSMO thin film and insulating nanodots, are investigated by transmission electron microscopy (TEM), displaying a coherently strained structure, even though the strain state and the lattice symmetry of the LSMO film underneath the islands have been modified. Insulating islands induce an isotropic strain to the LSMO film underneath the island which decreases the magnetoelastic contribution to the magnetic anisotropy. It is shown that the size and concentration of the nanodots can be tuned by means of growth kinetics and through modification of the La excess in the precursor chemical solution. Furthermore, nanoscale electrical analysis was performed by C-SFM in order to determine the insulating behavior of the nanodots. In the third chapter, we report our efforts to give some insight into the role that interfacial strain generation and interfacial strain accommodation play on the thin film properties. On this account, the dependence of the LSMO films magnetoelectronic properties on the film thickness is scrutinized. The changes of the magnetoelectronic properties have been examined assuming a magnetoelastic model and we found that these changes on magnetoelectronic properties cannot be explained merely by the film strain state. Instead, the Curie and metal to insulator transition temperatures are also influenced by other factors, such as chemical inhomogeneities and structural disorder in the film. In the fourth chapter, in order to elucidate the intrinsic or extrinsic origin of the Joule heating effect in the resistance bistability of LSMO thin films we accomplish a detailed study of the heating sources. We report macroscopic transport measurements and local electrical behavior at the nanoscale, obtained by conducting Scanning Force Microscopy (C-SFM). We have demonstrated that, under ad¬equate measuring conditions, a regime of bistable resistivity in LSMO thin films is not achieved at T = 300 K. We otherwise suggest that this phenomenon would only occur in LSMO films when measuring at temperatures below T ∽ 250 K. In the fifth chapter, a new stable resistive switching based methodology capable to program, store and read out multiple levels in a nanoscale regions were performed modifying the intrinsic properties of the LSMO film. We demonstrate that the number of distinguishable resistance levels can readily reach 10 and even higher. We overcome the main handicaps of resistive random-access memory (RRAM) approaches, except for unclear driven mechanism of resistive switching, namely scalability, low cost, high area density of storage data and spatial uniformity of resistive switching process. The experimental techniques and procedures used in this thesis are summarized in chapter 7. The growth technique of epitaxial thin film, chemical solution deposition, and the synthesis of samples are described. Also different chemical characterization, structural, electronic transport and magnetic techniques are presented. In addition, the optical lithography process employed for electronic trans¬port measurements is explained in this chapter.

El disseny del llenguatge Java, que inclou aspectes importants com són la seva portabilitat i neutralitat envers l'arquitectura, les seves capacitats multithreading, la seva familiaritat (degut a la seva semblança amb C/C++), la seva robustesa, les seves capacitats en seguretat i la seva naturalesa distribuïda, fan que sigui un llenguatge potencialment interessant per ser utilitzat en entorns paral·lels com són els entorns de computació d'altes prestacions (HPC), on les aplicacions poden treure profit del suport que ofereix Java a l'execució multithreaded per realitzar càlculs en paral·lel, o en entorns e-business, on els servidors Java multithreaded (que segueixen l'especificació J2EE) poden treure profit de les capacitats multithreading de Java per atendre de manera concurrent un gran nombre de peticions.No obstant, l'ús de Java per la programació paral·lela ha d'enfrontar-se a una sèrie de problemes que fàcilment poden neutralitzar el guany obtingut amb l'execució en paral·lel. El primer problema és el gran overhead provocat pel suport de threads de la JVM quan s'utilitzen threads per executar feina de gra fi, quan es crea un gran nombre de threads per suportar l'execució d'una aplicació o quan els threads interaccionen estretament mitjançant mecanismes de sincronització. El segon problema és la degradació en el rendiment produïda quan aquestes aplicacions multithreaded s'executen en sistemes paral·lels multiprogramats. La principal causa d'aquest problemes és la manca de comunicació entre l'entorn d'execució i les aplicacions, la qual pot induir a les aplicacions a fer un ús descoordinat dels recursos disponibles.Aquesta tesi contribueix amb la definició d'un entorn per analitzar i comprendre el comportament de les aplicacions Java multithreaded. La contribució principal d'aquest entorn és que la informació de tots els nivells involucrats en l'execució (aplicació, servidor d'aplicacions, JVM i sistema operatiu) està correlada. Aquest fet és molt important per entendre com aquest tipus d'aplicacions es comporten quan s'executen en entorns que inclouen servidors i màquines virtuals, donat que l'origen dels problemes de rendiment es pot trobar en qualsevol d'aquests nivells o en la seva interacció.Addicionalment, i basat en el coneixement adquirit mitjançant l'entorn d'anàlisis proposat, aquesta tesi contribueix amb mecanismes i polítiques de planificació orientats cap a l'execució eficient d'aplicacions Java multithreaded en sistemes multiprocessador considerant les interaccions i la coordinació dels mecanismes i les polítiques de planificació en els diferents nivells involucrats en l'execució. La idea bàsica consisteix en permetre la cooperació entre les aplicacions i l'entorn d'execució en la gestió de recursos establint una comunicació bi-direccional entre les aplicacions i el sistema. Per una banda, les aplicacions demanen a l'entorn d'execució la quantitat de recursos que necessiten. Per altra banda, l'entorn d'execució pot ser inquirit en qualsevol moment per les aplicacions ser informades sobre la seva assignació de recursos. Aquesta tesi proposa que les aplicacions utilitzin la informació proporcionada per l'entorn d'execució per adaptar el seu comportament a la quantitat de recursos que tenen assignats (aplicacions auto-adaptables). Aquesta adaptació s'assoleix en aquesta tesi per entorns HPC per mitjà de la mal·leabilitat de les aplicacions, i per entorns e-business amb una proposta de control de congestió que fa control d'admissió basat en la diferenciació de connexions SSL per prevenir la degradació del rendiment i mantenir la Qualitat de Servei (QoS).Els resultats de l'avaluació demostren que subministrar recursos de manera dinàmica a les aplicacions auto-adaptables en funció de la seva demanda millora el rendiment de les aplicacions Java multithreaded tant en entorns HPC com en entorns e-business. Mentre disposar d'aplicacions auto-adaptables evita la degradació del rendiment, el subministrament dinàmic de recursos permet satisfer els requeriments de les aplicacions en funció de la seva demanda i adaptar-se a la variabilitat de les seves necessitats de recursos. D'aquesta manera s'aconsegueix una millor utilització dels recursos donat que els recursos que no utilitza una aplicació determinada poden ser distribuïts entre les altres aplicacions. / The design of the Java language, which includes important aspects such as its portability and architecture neutrality, its multithreading facilities, its familiarity (due to its resemblance with C/C++), its robustness, its security capabilities and its distributed nature, makes it a potentially interesting language to be used in parallel environments such as high performance computing (HPC) environments, where applications can benefit from the Java multithreading support for performing parallel calculations, or e-business environments, where multithreaded Java application servers (i.e. following the J2EE specification) can take profit of Java multithreading facilities to handle concurrently a large number of requests.However, the use of Java for parallel programming has to face a number of problems that can easily offset the gain due to parallel execution. The first problem is the large overhead incurred by the threading support available in the JVM when threads are used to execute fine-grained work, when a large number of threads are created to support the execution of the application or when threads closely interact through synchronization mechanisms. The second problem is the performance degradation occurred when these multithreaded applications are executed in multiprogrammed parallel systems. The main issue that causes these problems is the lack of communication between the execution environment and the applications, which can cause these applications to make an uncoordinated use of the available resources.This thesis contributes with the definition of an environment to analyze and understand the behavior of multithreaded Java applications. The main contribution of this environment is that all levels in the execution (application, application server, JVM and operating system) are correlated. This is very important to understand how this kind of applications behaves when executed on environments that include servers and virtual machines, because the origin of performance problems can reside in any of these levels or in their interaction.In addition, and based on the understanding gathered using the proposed analysis environment, this thesis contributes with scheduling mechanisms and policies oriented towards the efficient execution of multithreaded Java applications on multiprocessor systems considering the interactions and coordination between scheduling mechanisms and policies at the different levels involved in the execution. The basis idea consists of allowing the cooperation between the applications and the execution environment in the resource management by establishing a bi-directional communication path between the applications and the underlying system. On one side, the applications request to the execution environment the amount of resources they need. On the other side, the execution environment can be requested at any time by the applications to inform them about their resource assignments. This thesis proposes that applications use the information provided by the execution environment to adapt their behavior to the amount of resources allocated to them (self-adaptive applications). This adaptation is accomplished in this thesis for HPC environments through the malleability of the applications, and for e-business environments with an overload control approach that performs admission control based on SSL connections differentiation for preventing throughput degradation and maintaining Quality of Service (QoS).The evaluation results demonstrate that providing resources dynamically to self-adaptive applications on demand improves the performance of multithreaded Java applications as in HPC environments as in e-business environments. While having self-adaptive applications avoids performance degradation, dynamic provision of resources allows meeting the requirements of the applications on demand and adapting to their changing resource needs. In this way, better resource utilization is achieved because the resources not used by some application may be distributed among other applications.

No description available.

L'acústica de sales s'encarrega de l'estudi del comportament de les ones sonores en espais tancats.La informació acústica de qualsevol entorn, coneguda com la resposta impulsional, pot ser expressada en termes del camp acústic com una funció de l'espai i el temps. En general, és impossible obtenir solucions analítiques de funcions resposta en habitacions reals. Per tant, en aquests últims anys, l'ús d'ordinadors per resoldre aquest tipus de problemes ha emergit com una solució adecuada per calcular respostes impulsionals.En aquesta Tesi hem centrat el nostre anàlisis en els mètodes basats en el comportament ondulatori dins del domini temporal. Més concretament, estudiem en detall les formulacions més importants del mètode de Diferències Finites, el qual s'utilitza en moltes aplicacions d'acústica de sales, i el recentment proposat mètode PseudoEspectral de Fourier. Ambdós mètodes es basen en la formulació discreta de les equacions analítiques que descriuen els fenòmens acústics en espais tancats.Aquesta obra contribueix en els aspectes més importants en el càlcul numèric de respostes impulsionals: la propagació del so, la generació de fonts i les condicions de contorn de reactància local. / Room acoustics is the science concerned to study the behavior of sound waves in enclosed rooms. The acoustic information of any room, the so called impulse response, is expressed in terms of the acoustic field as a function of space and time. In general terms, it is nearly impossible to find analytical impulse responses of real rooms. Therefore, in the recent years, the use of computers for solving this type of problems has emerged as a proper alternative to calculate the impulse responses. In this Thesis we focus on the analysis of the wavebased methods in the timedomain. More concretely, we study in detail the main formulations of FiniteDifference methods, which have been used in many room acoustics applications, and the recently proposed Fourier PseudoSpectral methods. Both methods are based on the discrete formulations of the analytical equations that describe the sound phenomena in enclosed rooms. This work contributes to the main aspects in the computation of impulse responses: the wave propagation, the source generation and the locallyreacting boundary conditions.

Aquesta recerca es centra en el desenvolupament de models en règim estacionari de màquines d’absorció de petita potència, els quals estan basats en dades altament fiables obtingudes en un banc d’assajos d’última tecnologia. Aquests models podran ser utilitzats en aplicacions de simulació, o bé per a desenvolupar estratègies de control de supervisió dels sistemes d’aire condicionat amb màquines d’absorció. Per tant, l’objectiu principal d’aquesta investigació és desenvolupar i descriure una metodologia comprensible i que englobi el procés sencer: tant els assajos, com la modelització, com també el desenvolupament d’una estratègia de control per a les màquines d’absorció de petita potència. Basant-se en la informació obtinguda de forma experimental en el banc d’assajos, s’han desenvolupat cinc models, cadascun amb una base teòrica diferent. Els resultats mostren que és possible obtenir models empírics summament precisos utilitzant únicament com a paràmetres d’entrada les variables dels circuits externs d’aigua. Aquest treball finalitza amb la proposta de dues estratègies òptimes de control i el seu ús per al control on-line de sistemes basats en refredadores tèrmiques d’absorció. / This research deals with the development of the simple, yet accurate steady-state models of small capacity absorption machines which are based on highly reliable data obtained in the state-of-the-art test bench. These models can further be used in simulation tools or to develop supervisory control strategies for air-conditioning systems with absorption machines. Therefore, the main aim of this research is to develop and to describe a comprehensive methodology which encloses entire process which consists of testing, modelling and control strategy development of small capacity absorption machines. Five different models are developed based on the experimental data obtained in the test bench. The results show that it is possible to develop highly accurate empirical models by using only the variables of external water circuits as input parameters. Finally, two optimal control strategies are developed to demonstrate how these models can be used for on-line control of absorption systems.

Natural fibers have been used recently as reinforcement of polymer-matrix based composites. The present thesis examines the mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) composite reinforced with sisal fiber, at different percentages of coupling agent. It extends the study of matrix-fiber’s interfacial shear strength (IFSS). Firstly, a standard modelization by Kelly-Tyson method is done. Later on, a deeper study of sisal fiber at nanometric level is carried out using microscope techniques such as atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) to sort out the real surface roughness of the sisal fiber inside the composite. Fiberglass has been used to compare with. According to the obtained results, a fractal roughness model is proposed for sisal fibers and extrapolated to all natural fibers, which do not have a circular cross section. Moreover, the fractal model is introduced in the standard KT model. Finally, the interfacial shear strength (IFSS) of the composite from the classical model is compared with the one from proposed model / Las fibras naturales han sido usadas en un tiempo reciente para el refuerzo de polímeros. La presente tesis estudia las características mecánicas del compuesto polietileno de alta densidad (HDPE) con fibra de sisal, con diferentes porcentajes de agente de acoplamiento. Profundiza en el cálculo de la tensión de la interfase matriz-fibra (IFSS). Una vez realizado el cálculo estándar mediante la modelización de Kelly-Tyson (KT), se adentra al estudio de la fibra de sisal a nivel nanométrico, mediante microscopio de fuerzas atómicas (AFM), microscopio de electrónico de transmisión (TEM) y microscopio electrónico de barrido (SEM) y descubre la rugosidad superficial de la fibra. Se comparan la fibra natural con la fibra de vidrio, dentro y fuera del compuesto, para finalmente proponer un modelo fractal acorde con la rugosidad observada en la fibra natural. Se realiza una generalización de la ecuación de KT bajo el principio de la fractalidad superficial de la fibra y se compara el resultado de IFSS obtenido mediante el estudio clásico de KT y la nueva expresión generalizada