Esta tesis investiga la implementación hardware eficiente de los sistemas de memoria transaccional (HTM) en un chip multiprocesador escalable (CMP), identificando aspectos que limitan el rendimiento y proponiendo técnicas que solventan dichas patologías. Las contribuciones de la tesis son varios diseños HTM complementarios que alcanzan un rendimiento robusto y evitan comportamientos patológicos, mediante la introducción de flexibilidad y adaptabilidad, sin que dichas técnicas apenas supongan un incremento en la complejidad del sistema global. Esta disertación considera tanto sistemas HTM de política ansiosa como aquellos diseñados bajo el enfoque perezoso, y afrontamos las sobrecargas en el rendimiento que son inherentes a cada política. Quizá la contribución más relevante de esta tesis es ZEBRA, un sistema HTM de política híbrida que adapta su comportamiento en función de las características dinámicas de la carga de trabajo. / This thesis focuses on the hardware mechanisms that provide optimistic concurrency control with guarantees of atomicity and isolation, with the intent of achieving high-performance across a variety of workloads, at a reasonable cost in terms of design complexity. This thesis identifies key inefficiencies that impact the performance of several hardware implementations of TM, and proposes mechanisms to overcome such limitations. In this dissertation we consider both eager and lazy approaches to HTM system design, and address important sources of overhead that are inherent to each policy. This thesis presents a hybrid-policy, adaptable HTM system that combines the advantages of both eager and lazy approaches in a low complexity design. Furthermore, this thesis investigates the overheads of the simpler, fixed-policy HTM designs that leverage a distributed directory-based coherence protocol to detect data races over a scalable interconnect, and develops solutions that address some performance degrading factors.

Desde que fueron descubiertas en el principio de los años sesenta, las aleaciones con memoria de forma de NiTi han suscitado un interés creciente. Hoy en día, estos materiales se emplean extensivamente en el campo biomédico. No obstante, su utilización exige tomar precauciones especiales, por los problemas de alergia y/o toxicidad que pueden ser provocados por la liberación de los iones Ni que contiene este material. Por este motivo, se han desarrollado una gran cantidad de tratamientos superficiales, con el fin de disminuir la concentración superficial de Ni y, consecuentemente, minimizar su liberación al medio exterior. Sin embargo, no existe todavía ningún tratamiento de superficie estándar que sea satisfactorio para a la vez reducir la cantidad superficial de Ni, mejorar la resistencia a la corrosión del material, y reducir su citotoxicidad y/o trombogenecidad.El objetivo de esta tesis doctoral es la obtención y la caracterización de un nuevo tratamiento de superficie de las aleaciones de NiTi para aplicaciones biomédicas. Se estudiaron también las correlaciones entre las características físico-químicas y topográficas de las superficies de NiTi estudiadas y la respuesta proteica y celular in vitro. Se optimizó un nuevo tratamiento de oxidación térmica (OT) que forma un óxido de titanio, TiO2 en la superficie de las aleaciones de NiTi, casi libre de Ni. Este tratamiento no altera de manera sensible las propiedades de memoria de forma de estos materiales. El tratamiento OT incrementa la rugosidad de las superficies de NiTi y homogeniza las diferencias topográficas que existen entre las distintas aleaciones sin tratamiento. Además, las superficies tratadas con OT tienen características energéticas y electrostáticas superficiales de mayor similitud con las del Ti puro, en comparación con las superficies sin tratamiento. Por otra parte, el óxido formado con OT permite (i) reducir de manera significativa la liberación de los iones Ni al medio, (ii) reducir la incorporación de iones Ni en las células osteoblásticas cultivadas en contacto con el material NiTi, y (iii) mejorar la resistencia a la corrosión del NiTi. Asimismo, las aleaciones de fase austenítica y tratadas con OT no son sensibles, en cuanto a su resistencia a la corrosión, a los daños superficiales que se pueden producir en el óxido. Sin embargo, en el caso de las aleaciones de fase martensítica tratadas con OT, la resistencia a la corrosión disminuye cuando se raya el óxido. En cuanto a la adsorción proteica, el tratamiento OT incrementa, tanto la adsorción de albúmina como de fibronectina, comparado con las superficies sin tratamiento. Se observa, además, que mientras que la albúmina se adsorbe de forma proporcional a la componente polar de la energía superficial del NiTi, la adsorción de fibronectina está gobernada por otras propiedades superficiales adicionales.Por último, los resultados de los cultivos celulares in vitro demuestran que las aleaciones de NiTi, sin tratamiento y tratadas con OT, no son citotóxicas. Los osteoblastos cultivados sobre las superficies OT presentan, además, un grado de diferenciación mayor, en las condiciones del estudio, comparado con las superficies sin tratamiento. En conclusión, se propone el nuevo tratamiento de oxidación obtenido como candidato para garantizar el buen comportamiento del NiTi en las aplicaciones biomédicas. La capa de óxido formada minimiza los riesgos de alergias y toxicidad provocados por los iones Ni. Además, las superficies tratadas con este nuevo tratamiento de oxidación pueden mejorar la respuesta biológica del material a largo plazo, puesto que tienen propiedades físico-químicas similares a las del Ti puro. / Since their discovery, at the beginning of the 1960's, the interest for NiTi Shape Memory Alloys has constantly increased. Nowadays, these materials are extensively used in the biomedical field. However, special care must be taken because of the problems of allergy and toxicity that can be associated with the release of Ni ions contained in these materials. A great variety of surface treatments was developed to decrease Ni surface concentration, and consequently, minimize its release to the exterior medium. However, there is no satisfactory standard surface treatment that improves corrosion resistance and reduces cytotoxicity and/or thrombogenicity of NiTi material. The aim of this PhD thesis is to obtain and to characterise a new oxidation treatment of NiTi alloys for biomedical applications. Correlations between physicochemical and topographical properties of NiTi surfaces and, protein and in vitro cell response have also been studied. A new oxidation treatment (OT) has been optimized to form a titanium oxide (TiO2), almost Nifree, on NiTi alloys surfaces. This treatment does not significantly alter the shape memory properties of these materials. The OT treatment increases the roughness of NiTi surfaces and homogenizes the topographical differences that were present on the untreated surfaces studied. Moreover, the surfaces treated with OT have surface energy and electrostatic characteristics more similar to pure Ti than untreated surfaces.Additionally, the oxide formed by OT allows to(i) significantly decrease Ni ions release to the exterior medium, (ii) decrease Ni ions incorporation into osteoblastic cells cultured on NiTi surfaces, and (iii) improve the corrosion resistance of NiTi. Austenitic alloys treated with OT are not sensitive, regarding to corrosion resistance, to scratches produced on their surface oxide. In the case of martensitic alloys, corrosion resistance decreases when their oxide are scratched. Regarding protein adsorption, the OT treatment also increases albumin adsorption, as well as fibronectin one, compared to untreated surfaces. While albumin adsorption is proportional to the polar component of surface energy of NiTi, fibronectin adsorption is governed by other additional surface properties.Finally, the in vitro cell culture results show that NiTi alloys, untreated and treated with OT, are not cytotoxic. Moreover, the osteoblasts cultured on OT surfaces show a better differentiation, in the study conditions, than untreated surfaces. As a conclusion, the new oxidation treatment obtained is proposed as a good candidate to guaranty an adequate behaviour of NiTi materials for biomedical applications. The oxide layer formed minimizes the risks of allergy and toxicity caused by Ni ions. Moreover, because of their similar surface physicochemical properties to pure Ti, the surfaces treated with this new oxidation treatment can improve the long-term biological response of NiTi alloys.

¿Es posible abordar cuestiones pictóricas en Kandinsky en función del tiempo más bien que del espacio?, ¿cómo puede el tiempo ser la medida de un trabajo de Kandinsky cuando lo pictórico se manifiesta básicamente por una extensión sobre un soporte material?En Cours du Bauhaus, una recopilación de anotaciones de Kandinsky, aparecen términos como origen, transformación, adaptación, movimiento, evolución, etc. Son conceptos extraídos de estudios y experimentos vinculados con las ciencias de la naturaleza. Kandinsky traslada los resultados de la experimentación sobre las transformaciones que se dan en los organismos vivos al trabajo pictórico. Manuscritos de Kandinsky publicados recientemente confirman su interés por las teorías evolucionistas. Kandinsky conocía los principios postulados por Darwin. Si bien parece que acepta la idea darwiniana de un antepasado común, en un texto de Punkt und Linie afirmará que las leyes que rigen las semejanzas formales en los seres vivos no son directamente aplicables al trabajo artístico.En una anotación de Cours du Bauhaus destaca la importancia del vitalismo, una doctrina que sostiene que los fenómenos vitales poseen un carácter singular y específico que les aleja de toda concepción que los reduce a fenómenos mecánicos o físico-químicos. La referencia bibliográfica de este apunte es Die Kultur der Gegenwart, la misma publicación de la que extrae algunos de los esquemas que aparecen en Punkt und Linie. Es la única vez que aparece el nombre de Henri Bergson en un texto de Kandinsky.Kandinsky elabora un sistema de representación a partir de unos escritos teóricos que ven en el cambio la realidad más profunda de las cosas, una gramática formal en la que la evolución de la forma sustituya a cada una de las formas realizadas una a continuación de otra, y en la que en el movimiento haya más que en las sucesivas posiciones de un móvil. La teoría darwiniana de la selección natural intentaba explicar la adaptación de las especies al medio. Kandinsky definirá unas leyes que regulen la adaptación de los elementos formales entre sí. Una forma es el resultado de una mutua adaptación entre lo material y lo psicológico. Kandinsky introduce en algunos de sus trabajos un artificio que suscita movimiento: el péndulo, un aparato que se adapta perfectamente a los mecanismos que nuestro intelecto usa para reproducir el movimiento. El péndulo se adecua al yo interior del observador, lugar donde se da el tiempo verdadero, nunca fuera de éste. El péndulo es, en el sistema kandinskyano, el elemento formal paradigmático del movimiento.La gramática kandinskyana no se basa en unas leyes que requieran un conocimiento previo. Los contornos de los elementos formales son lo suficientemente permeables para que nuestro yo inserte su acción y los modifique según sus necesidades. Kandinsky no pretende mostrarnos unos acontecimientos, sino que asistamos a ellos; no debemos observar algo que acontece delante nuestro, porque lo que acontece ante nosotros somos nosotros mismos. Presenciamos un balanceo entre dos extremos aparentemente opuestos; a continuación presenciamos el cambio, nos instalamos en el movimiento. Es el momento de la adaptación recíproca entre nuestro tiempo y el de la composición. El lenguaje kandinskyano, basado en la acción, se conjuga en presente.Concluiremos que dibujo de Kandinsky no es la representación de algo estable, sino una sucesión de vistas: el resultado de un esfuerzo para situarse en el devenir. Aunque estamos sobre un soporte material, las formas todavía no han perdido su contacto con el movimiento. Los elementos formales que percibimos se dan en el devenir. Son dibujos que se hunden más en una dimensión temporal que espacial: duran porque los hacemos durar en nuestra duración. Concluiremos, también, que Essai sur les données immédiates de la conscience, "Introduction à la métaphysique" y L'Évolution créatrice, escritos de Bergson, son fuentes primarias que configuran el trabajo de Kandinsky. / It is possible to raise pictorial questions in Kandinsky depending on the time rather than the space? How can time be the measure of a Kandinsky work when the pictorial becomes basically apparent by an extension on a material support?In Cours du Bauhaus, a compilation of Kandinsky notes, appear terms such origin, transformation, adaptation, movement, evolution, etc. There are concepts extracted from studies and experiments linked with natural sciences. Kandisnky transfers the results of the experimentation about transformations that arise in alive organisms in pictorial work. Kandinsky manuscripts recently published, confirm his interest about evolutionist theories. Kandinsky knew the principles proposed by Darwin. Although seems that he accepts the Darwinian idea of a common ancestor, in a text of Punkt und Linie will assert that laws that govern the formal similarities between living beings, are not directly applicable in artistic work. In a Cours du Bauhaus note emphasizes the importance of the vitalism, a doctrine that supports that vital phenomenons have a singular and specific character that moves away every conception that reduces to mechanical or physic-chemical phenomenons. The bibliographic reference of this note is Die Kultur der Gegenwart, the same publication of which he extracts some of the outlines that appear in Punkt und Linie. It is the only time that appears the name of Herni Bergson in a Kandinsky text.Kandinsky develops a representation system from a theoretical writings that see in the change the deeper reality of things, a formal grammar in which evolution form will substitute each forms made one following the other, and in which the movement has more than in the successive positions of a mobile. Darwinian natural selection theory, tried to explain species adaptation to environment. Kandisnky will define laws which will regulate adaptation between formal elements. One shape is the result of a mutual adaptation between the material and the psychological. Kandinsky introduces in some of his works a device that causes movement: the pendulum, a device that fits perfectly to the mechanisms that our intellect uses to reproduce movement. The pendulum is adapted to the observer's interior self, a place where the given time is true, never outside this one. The pendulum is in the Kandinskyan system, the paradigmatic formal element of the movement.Kandinskyan grammar is not based in laws that require a previous knowledge. The outlines of the formal elements are enough permeable to make one self insert its action and modify it according to his needs. Kandinsky does not pretend to show us some events but to attend them; we do not have to observe something that happens in front of us, because what happens in front of us is ourselves. We witness a swing between two ends apparently opposites, then we witness the change, we are in the movement. Is the moment of the reciprocal adaptation between our and the composition time. Kandinskyan language, based on the action, combines in present.We will conclude saying that a Kandinsky drawing is not a representation of something steady but a views succession: the result of an effort placed in the future. Although we are on a material support, the shapes had not lost their contact with movement yet. The formal elements we perceive are given in the future. Are drawings that sink in a temporal dimension rather than a space dimension: they last because we make them last in our duration. We will end also saying: Essai sur les données immédiates de la conscience, "Introduction à la métaphysisque" and L'Évolution créatice, Bergson documents, are primary sources that configure Kandinsky work.

Lo studio effettuato sulle carte di Ungaretti critico e docente universitario ha permesso di evidenziare l'evoluzione dei concetti di memoria e di innocenza e di far emergere alcune basi teoriche della nozione di memoria, elaborate nel corso degli anni Trenta. L’approfondimento della conoscenza di Bergson, Agostino e Vico, infatti, rendono il concetto di memoria sempre più articolato, ampliandone i confini. L’indagine ha inoltre portato alla luce il debito che l’attività critica di Ungaretti ha con le teorie di Giambattista Vico, conosciuto quasi certamente tramite gli animatori de «La Voce», ma poi studiato quale fonte, indiretta, della poetica leopardiana. Sono le teorie vichiane ha suggerire a Ungaretti il ruolo fondamentale della fantasia nella creazione artistica, ruolo che svolge coadiuvando la memoria. Nella Scienza Nuova infatti fantasia e memoria sono sempre associate. Anche in Ungaretti questa associazione, una volta istituita, resiste nel tempo e, nel periodo in cui la suggestione vichiana è più intensa, la fantasia sembra sostituire l’innocenza. Ungaretti si interessa di Vico anche perché il filosofo che pone grande attenzione alla questione delle origini dell’umanità. Un tema imprescindibile per chi, come Ungaretti, fa dell’innocenza primigenia un obiettivo artistico ed umano da raggiungere, tramite la memoria. / The aim of this essay is investigate the evolution of ideas like memory and innocence in Ungaretti's critical writings. These ideas were influenced from studies on Bergson, Agostino e Vico' philosophical teories during the Thirties in Brazil. Thanks to these investigations Ungaretti can wide the bounds of those concepts. Particularly important was Vico's influence and the association introduced between memory and imagination by the neapolitan philosopher in his most important work, the Scienza Nuova. Furthermore, Ungaretti is interested in Vico's humankind origins theory, a fundamental topic for who, like the italian poet, set the idea of archetypical innocence as a human and artistic target attainable by memory.

Esta tesis tiene como objetivo analizar todas las representaciones medievales del rey de Aragón, establecer las tipologías, observar cómo se adaptan las fórmulas de la Antigüedad o de la Europa Medieval, evidenciar las novedades y averiguar si surgieron como respuestas a las particularidades históricas, a las nuevas concepciones de poder, a la personalidad de los monarcas o a las circunstancias de finalidad y uso de cada obra específica. Se ofrece un inédito corpus de obras y un discurso pormenorizado sobre la iconografía regia a lo largo de seis siglos. Se han procurado localizar los precedentes y consecuentes de cada representación, se han rastreado los impulsos que llevaron a su promoción y se han apuntado los cambios más significativos y sus motivos, algunos ya advertidos por otros autores y otros señalados en forma de hipótesis que tienen en consideración el contexto en el cual cada imagen fue creada. / This thesis aims to analyze all the medieval representations of the king of Aragon in order to establish the different types of representation, to see how they adapt the iconographies of Antiquity and Medieval Europe, to highlight new developments and to determine if they arose as a response to historical particularities, to new concepts of power, to the personality of the monarch, or to the purpose for which each work was commissioned. The thesis offers an unprecedented corpus of images and a detailed discussion of the royal iconography over six centuries. It tries to determine the precedents and consequences of each representation and the impulses that led to its commission. Likewise, it highlights the most significant changes and the reasons for these. Some of these changes have already been described by other authors, whereas others are presented here for the first time in form of hypotheses that take into consideration the context in which each image was created

La tesis se propone analizar la narrativa completa del escritor chileno Roberto Bolaño (1953-2003) en el contexto de la posdictadura en el Cono Sur. Se analizará el proyecto estético del autor teniendo en cuenta los cambios en la narrativa chilena y latinoamericana de la década del 90. Los debates en torno al realismo y los neorrealismos configuran el espacio desde donde Bolaño interviene en el campo literario, reflexiona sobre géneros y subgéneros (policial, fantástico,memorias) para presentar una propuesta que revisa los vínculos entre literatura y política en el marco de las herencias de las últimas dictaduras del Cono sur. Esta investigación permitirá ulteriormente iluminar los cambios que en la tradición literaria latinoamericana se gestan desde los 60 hasta los 90. Es decir, los desplazamientos desde la década de los sesenta, fuertemente marcada por la revolución cubana y las narrativas del boom latinoamericano, hacia el fin de siglo sacudido por las experiencias de las dictaduras y por la emergencia de nuevas escrituras que intentan procesar los significados de esta época crepuscular .

Esta investigación se propone estudiar las representaciones del pasado reciente y los procesos literarios de reapropiación de la memoria colectiva en una selección de novelas pertenecientes a Eduardo Mendicutti (<i>El palomo cojo</i>, de 1991), Rosa Montero (<i>La hija del caníbal</i>, publicada en 1997), Rosa Regás (<i>Luna lunera</i>, de 1999) como exponentes, las dos últimas, de la narrativa española escrita por mujeres durante la década del noventa y, en el caso de Mendicutti, del giro queer que protagoniza la literatura española contemporánea vinculada a las temáticas del género y la sexualidad. El marco teórico para el análisis literario lo proporcionan, principalmente, las investigaciones teóricas en torno a la categoría de memoria colectiva y los desarrollos del feminismo contemporáneo y de la teoría queer. Forma parte del objetivo específico de esta investigación exponer la problemática de la representación de aspectos históricos, sociales y psicológicos relacionados con la Guerra civil y el franquismo que en estas novelas se entrelaza con la expresión de problemáticas vinculadas al género sexual, estableciendo una mirada sobre el pasado y la identidad que se diferencia significativamente del resto de la narrativa actual de la memoria. La investigación tendrá en cuenta también algunos aspectos de la narrativa de Josefina Aldecoa y Enriqueta Antolín, como exponentes, junto con Rosa Regàs y Rosa Montero, de una línea de escritura literaria que decidimos llamar femenina y que, en el caso de la novela memorialística, tiene características peculiares; y, además, se abordará una selección de novelas de Eduardo Mendicutti (anteriores y posteriores a <i>El palomo cojo</i>) y de Álvaro Pombo, así como de la filmografía de Pedro Almodóvar, como representantes junto a Mendicutti de estéticas ligadas al campo de lo queer en las que las aproximaciones al pasado histórico van acompañadas de una distorsión y resignificación de las representaciones genéricas patriarcales. Fuera del recorte temporal indicado se tendrán en cuenta textos de precursoras importantes de la línea femenina de escritura como Carmen Laforet, Mercé Rodoreda, Carmen Martín Gaite, Ana María Matute y Montserrat Roig, de manera tal de demostrar que el campo específico de la escritura que podríamos describir como inspirada en las preocupaciones de género conserva una historia propia y una conciencia en algunos casos bastante explícita sobre sus características diferenciales.

A pesquisa qualitativa realizada entre 2006 e 2009 origina a tese sobre os percursos de educador@s sociais de rua de Porto Alegre, RS. Toma como referência as memórias (res)sentimentos do visível e invisível da cidade, produzidas e sentidas por esses agentes citadinos em tempos distintos das iniciativas das políticas públicas assistenciais e educativas junto a “meninos e meninas em situação de rua”. Os registros e as representações memoriais correspondem às políticas gestadas pelo Poder Público do município em finais do século XX e início do século XXI. No estudo analisam-se os (res)sentimentos carregados diariamente por esses profissionais em suas sacolas de memórias pessoais, e o que revelam acerca de suas entradas e saídas nos percursos políticos labirínticos da cidade. Para sua mostração, a Educação Patrimonial foi a metodologia empreendida para a reflexividade e a problematização das relações e processos vividos pelos sujeitos de pesquisa em sua interlocução com a cidade, com as instâncias da gestão pública e as de prestação de serviços no período, na municipalidade, para a educação dessas infâncias em particular. Das sensibilidades das memórias narradas emergem outras fontes documentais, que não somente as escritas. São objetos e lugares implicados à tarefa diária do educador que revelam um educador de memórias (res)sentidas. De seus percursos originam-se elementos que contribuem para a rediscussão das políticas públicas adotadas para a aproximação e interação com este fenômeno urbano na contemporaneidade. / The qualitative research carried out from 2006 until 2009 has originated the present thesis upon the routes of social street educators in Porto Alegre, State of Rio Grande do Sul. It takes as references the resentment memories of the city‟s visible and invisible, produced and felt by those city agents in distinct times of initiatives derived from assistance and educative public policies addressed to children and adolescents living in the streets. Registers and memory representations correspond to policies created by the municipal public power at the end of the 20th century and the beginning of the 21st one. The study aims to analyze the resentments carried day after day by these social street educators in their personal memories bags, and the contents that such resentments can reveal on their entrances and exits through the labyrinthine political routes in the city. In order to demonstrate those findings the Patrimonial Education was used as methodology aiming to bring some reflection and questioning about the relations and processes experienced by the subjects of research in their interlocution with the city, with public management instances and with service rendering instances at that time, within the municipality, in order to carry out those children and adolescents‟ education in particular. Some documental sources emerge from the sensitivity of the related memories, other than the written ones, consisting of objects and places implicit in the social street educators‟ daily task which reveal educators carrying resentment memories. Their routes originate some elements contributive to an updated discussion of the public policies adopted for the approaching and interaction with such contemporary urban phenomenon.

O encéfalo, através de complexa atividade elétrica, é capaz de processar diversos tipos de informação, que são reconhecidos, memorizados e recuperados. A base do processamento é dada pela atividade de neurônios, que se comunicam principalmente através de eventos discretos no tempo: os potenciais de ação. Os disparos desses potenciais de ação podem ser observados por técnicas experimentais; por exemplo, é possível medir os instantes dos disparos dos potenciais de ação de centenas de neurônios em camundongos vivos. No entanto, as intensidades das conexões entre esses neurônios não são totalmente acessíveis, o que, além de outros fatores, impossibilita um entendimento mais completo do funcionamento da rede neural. Desse modo, a neurociência computacional tem papel importante para o entendimento dos processos envolvidos no encéfalo, em vários níveis de detalhamento. Dentro da área da neurociência computacional, o presente trabalho aborda a aquisição e recuperação de memórias dadas por padrões espaciais, onde o espaço é definido pelos neurônios da rede simulada. Primeiro utilizamos o conceito da regra de Hebb para construir redes de neurônios com conexões previamente definidas por esses padrões espaciais. Se as memórias são armazenadas nas conexões entre os neurônios, então a inclusão de um período de aprendizado torna necessária a implementação de plasticidade nos pesos sinápticos. As regras de modificação sináptica que permitem memorização (Hebbianas) geralmente causam instabilidades na atividade dos neurônios. Com isso desenvolvemos regras de plasticidade homeostática capazes de estabilizar a atividade basal de redes de neurônios. Finalizamos com o estudo analítico e numérico de regras de plasticidade sináptica que permitam o aprendizado não-supervisionado por elevação da taxa de disparos de potenciais de ação de neurônios. Mostramos que, com uma regra de aprendizado baseada em evidências experimentais, a recuperação de padrões memorizados é possível, com ativação supervisionada ou espontânea. / The brain, through complex electrical activity, is able to process different types of information, which are encoded, stored and retrieved. The processing is based on the activity of neurons that communicate primarily by discrete events in time: the action potentials. These action potentials can be observed via experimental techniques; for example, it is possible to measure the moment of action potentials (spikes) of hundreds of neurons in living mice. However, the strength of the connections among these neurons is not fully accessible, which, among other factors, preclude a more complete understanding of the neural network. Thus, computational neuroscience has an important role in understanding the processes involved in the brain, at various levels of detail. Within the field of computational neuroscience, this work presents a study on the acquisition and retrieval of memories given by spatial patterns, where space is defined by the neurons of the simulated network. First we use Hebb’s rule to build up networks of spiking neurons with static connections chosen from these spatial patterns. If memories are stored in the connections between neurons, then synaptic weights should be plastic so that learning is possible. Synaptic plasticity rules that allow memory formation (Hebbian) usually introduce instabilities on the neurons’ activity. Therefore, we developed homeostatic plasticity rules that stabilize baseline activity regimes in neural networks of spiking neurons. This thesis ends with analytical and numerical studies regarding plasticity rules that allow unsupervised learning by increasing the activity of specific neurons. We show that, with a plasticity rule based on experimental evidences, retrieval of learned patterns is possible, either with supervised or spontaneous recalling.

Processadores embarcados utilizam eficientemente o paralelismo a nível de instrução para atender as necessidades de desempenho e energia em aplicações atuais. Embora a melhoria de performance seja um dos principais objetivos em processadores em geral, ela pode levar a um impacto negativo no consumo de energia, uma restrição crítica para sistemas atuais. Nesta dissertação, apresentamos o SoMMA, uma arquitetura de memória gerenciada por software para processadores embarcados capaz de reduz consumo de energia e energy-delay product (EDP), enquanto ainda aumenta a banda de memória. A solução combina o uso de memórias gerenciadas por software com a cache de dados, de modo a reduzir o consumo de energia e EDP do sistema. SoMMA também melhora a performance do sistema, pois os acessos à memória podem ser realizados em paralelo, sem custo em portas de memória extra na cache de dados. Transformações de código do compilador auxiliam o programador a utilizar a arquitetura proposta. Resultados experimentais mostram que SoMMA é mais eficiente em termos de energia e desempenho tanto a nível de processador quanto a nível do sistema completo. A técnica apresenta speedups de 1.118x e 1.121x, consumindo 11% e 12.8% menos energia quando comparando processadores que utilizam e não utilizam SoMMA. Há ainda redução de até 41.5% em EDP do sistema, sempre mantendo a área dos processadores equivalentes. Por fim, SoMMA também reduz o número de cache misses quando comparado ao processador baseline. / Embedded processors rely on the efficient use of instruction-level parallelism to answer the performance and energy needs of modern applications. Though improving performance is the primary goal for processors in general, it might lead to a negative impact on energy consumption, a particularly critical constraint for current systems. In this dissertation, we present SoMMA, a software-managed memory architecture for embedded multi-issue processors that can reduce energy consumption and energy-delay product (EDP), while still providing an increase in memory bandwidth. We combine the use of software-managed memories (SMM) with the data cache, and leverage the lower energy access cost of SMMs to provide a processor with reduced energy consumption and EDP. SoMMA also provides a better overall performance, as memory accesses can be performed in parallel, with no cost in extra memory ports. Compiler-automated code transformations minimize the programmer’s effort to benefit from the proposed architecture. Our experimental results show that SoMMA is more energy- and performance-efficient not only for the processing cores, but also at full-system level. Comparisons were done using the VEX processor, a VLIW reconfigurable processor. The approach shows average speedups of 1.118x and 1.121x, while consuming up to 11% and 12.8% less energy when comparing two modified processors and their baselines. SoMMA also shows reduction of up to 41.5% on full-system EDP, maintaining the same processor area as baseline processors. Lastly, even with SoMMA halving the data cache size, we still reduce the number of data cache misses in comparison to baselines.