Magíster en Ciencias, Mención Computación / Ingeniero Civil en Computación / La proliferación de sistemas con múltiples núcleos de procesamiento ha transformado la aplicación de técnicas de programación paralela en uno de los tópicos más estudiados en los últimos años, ello en pos de mejorar los rendimientos generales de cualquier operación. Una aplicación práctica de dicho enfoque es en el procesamiento de requerimientos DNS, los cuales han evidenciado un gran aumento de la mano del desarrollo de la Internet y la masificación de distintos tipos de dispositivos que demandan conectividad, y que por sus características son un buen candidato a un enfoque de procesamiento paralelo. Sin embargo, distintas investigaciones han revelado que la aplicación de técnicas multithreading per se no son una estrategia que garantice un escalamiento en los resultados. Distintas empresas de carácter global (como Google, Facebook y Toshiba) así como investigaciones locales (de la mano de NIC Chile) han reconocido la existencia de este problema, reiterando responsabilidades a los Internet Sockets provistos por el kernel de Linux, los cuales al ser expuestos a un consumo concurrente degradan su capacidad de consumo de datos y rendimiento general, aún cuando existe poder de cómputo excedente. Así estas empresas y otros trabajos de investigación han planteado varias hipótesis teóricamente razonables para explicar dicho comportamiento pero sin concretar las mismas en términos experimentales que permitan confirmarlas o desmentirlas. La presente investigación plantea un estudio experimental del caso de los Sockets UDP que combina técnicas de profiling y testing de distinto nivel, a fin de verificar las principales sospechas vigentes que den explicación al problema en cuestión, reunidas en 3 líneas de trabajo: Problemas de distribución de carga, degradación del rendimiento por mecanismos de bloqueo y problemas de manejo de caché y defectos de contención de recursos. En la misma línea, se ilustra el impacto de fenómeno de contención de recursos en un escenario concurrente y su repercusión en los canales de comunicación en el procesamiento de datos en arquitecturas modernas multiprocesador como la estudiada. Es fruto de este trabajo un veredicto por cada estudio que concluya explicando las características inherentes a los Internet Sockets que expliquen su mal desempeño, bajo los distintos análisis efectuados. Posteriormente, la investigación se traslada a estudiar la técnica denominada reuseport, un desarrollo de ingenieros de Google que plantea una solución al problema presentado y que promete mitigar el efecto negativo causado por el uso de multithreading en el contexto estudiado. Así también, se repasan aspectos como el rendimiento de este enfoque, y ciertas debilidades del mismo. Finalmente, es producto del presente trabajo el planteamiento e implementación de una solución propia al problema que, inspirado en el diseño de reuseport e implementado como un módulo del kernel, provee un mecanismo de distribución de paquetes que permite optar a mejoras de desempeño en el procesamiento de los mismos usando técnicas de procesamiento paralelo clásicas. Una solución que --en su configuración estándar-- provee un rendimiento competitivo a reuseport, pero que gracias a ser ampliamente configurable permite postular a mejores resultados que reuseport en contextos no uniformes de distribución de paquetes.

Doctor en Sistemas de Ingeniería / En este trabajo se estudia la calidad que ofrecen las soluciones óptimas locales para problemas de programación de tareas en máquinas en paralelo. Los ambientes considerados son máquinas idénticas, idénticas restringidas, uniformes restringidas y no-relacionadas. El objetivo considerado es la minimización del tiempo ponderado de completación. Para estudiar la calidad de los óptimos locales se determinan los factores de aproximación para las soluciones localmente óptimas de los vecindarios de inserción (jump) e intercambio (swap). Los resultados indican que para los ambientes de máquinas paralelas uniformes y no-relacionadas, el costo de cualquier óptimo local se encuentra alejado a lo más en un factor 2,618 con respecto al costo del óptimo. Si solo se considera la minimización del tiempo de completación, se tiene que el factor es 2. El mismo resultado se obtuvo para el ambiente de máquinas uniformes con tareas unitarias, para los casos ponderado y no ponderado. Por otra parte, para el problema de máquinas paralelas idénticas restringidas, se determinó que el factor de aproximación se encuentra entre 1,75 y 1,809. Para el caso no ponderado este factor se encuentra entre 1,5333 y 1,618. Para el caso de tareas unitarias, donde el objetivo es la minimización del tiempo ponderado de completación, se determinó que el factor de aproximación se encuentra entre 1,5333 y 1,618. Mientras que para el caso no ponderado se tienen evidencias que indican que el factor de aproximación es 1,5333. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Universidad del Bío-Bío; Conicyt, Programa de Formación de Capital Humano Avanzado; Núcleo Milenio Información y Coordinación en Redes

Ingeniero Civil Industrial / En esta memoria se utilizará el método de Relajación Lagrangeana a un problema de la vida real en el área de la planificación forestal. A esta planificación, además, se le agregará incertidumbre en el precio de las maderas, en base a la consideración de un número N de escenarios, lo cual aumenta la dificultad para la resolución de la instancia, lo que lleva a que se quiera evaluar el desempeño de este enfoque para la resolución de problemas con estas características. El objetivo principal del proyecto es lograr encontrar una solución cercana al óptimo para un modelo de programación lineal estocástico buscando maximizar el beneficio neto de la planificación de la cosecha de bosques, para instancias con más de 200 escenarios a partir de una Relajación Lagrangeana del problema y evaluar el desempeño de este enfoque conforme al número de escenarios y en comparación a CPLEX. Para lograr esto, se empleó la siguiente metodología: 1. Entender la Importancia de la evaluación de esta herramienta. 2. Plantear el Modelo de Programación Lineal Estocástico acorde al problema forestal. 3. Indagación en Bibliografía de la Relajación Lagrangeana. 4. Elección de restricciones a relajar, desarrollo de algoritmo y heurística de la Relajación Lagrangeana. 5. Análisis de los Resultados. Al evaluar los resultados, se pudo notar que la Relajación Lagrangeana no tenía un comportamiento estable al resolver el problema con un grafo de 290 arcos, 223 nodos y 15 bosques, esto comparado con casos más pequeños en el que su comportamiento es más típico en cuanto a la suavidad del descenso de la curva hacia el óptimo. A pesar de ello, se logró mejorar su comportamiento al normalizar los multiplicadores en cada iteración. Se emplearon métodos en que se fijaron variables binarias al valor 1, cuando cumplían en cierto grado las restricciones de no anticipatividad. Esto acompañado con la técnica de Warm Start entregaron resultados satisfactorios hasta los 162 escenarios, donde los tiempos de la Relajación Lagrangeana se dispararon dejando una fuerte impresión de que la metodología puede no ser la más adecuada para este tipo de problemas. Sin embargo, esto puede estar sesgado por la elección del software y/o las metodologías de programación empleadas por el alumno, por lo que no se considera definitivo el que se deba cerrar la investigación de esta metodología para los problemas de índole forestal.

JUNAEB, Junta Nacional de Auxilio Escolar y Becas, es un organismo gubernamental que tiene como misión ayudar a los niños y jóvenes con alta vulnerabilidad bio-psico-social a su inserción y mantención en el mundo escolar. Dentro del área alimenticia, decenas de empresas se encargan de suministrar las comidas a los colegios en todo el país, el cual está dividido en 136 Unidades Territoriales (UT). La composición de estas unidades hasta el momento había sido elaborada principalmente con criterios geográficos y, en menor medida, tomando en cuenta el número de raciones de cada territorio. No obstante, existen más factores que influyen para una mejor optimización de recursos. Por esta razón en este estudio se utilizan los siguientes criterios de balanceo: Número de Raciones, Número de Colegios, Superficie de la UT y Accesibilidad a los Colegios. La motivación del estudio parte porque todas las UT sean similarmente atractivas para las empresas, de tal forma que todos los colegios del país tengan la posibilidad de una alimentación de buena y similar calidad, agregando mejorías al actual proceso, tanto operativas como económicas. Políticas de JUNAEB, peticiones empresariales y algunos supuestos son tomados en cuenta para la elaboración de la nueva configuración. Finalmente se busca facilitar el cálculo de los costos de cada oferta por parte de las empresas, relacionándolos con los criterios usados. Así, a pesar de que el número de combinaciones que pueden ofertarse es alto, basta con calcular el costo de una UT para conocer, en forma aproximada, el costo del resto de los territorios de la misma región. Gracias al Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) es posible determinar el peso o importancia que tiene cada criterio. Este índice, unido al peso que tiene cada UT por criterio, permite asignar un puntaje a cada territorio seleccionado. En primer lugar se usa un algoritmo heurístico de tipo greedy para intercambiar comunas entre UT, con el objetivo de minimizar la desviación estándar de los puntajes. En segunda instancia se desarrolla un algoritmo de elaboración de clusters sujeto a ciertas restricciones, a los cuales se les calcula un puntaje. Clusters y puntajes son usados como inputs dentro de un modelo de programación lineal entera que minimiza las diferencias entre los puntajes mayor y menor en cada región. Finalmente, se desarrolla el algoritmo heurístico tomando como situación inicial el resultado entregado por el modelo matemático. Cada región es analizada por estas metodologías, entregando alternativas de solución, comparando los resultados y citando los supuestos hechos en cada una de ellas. Como es de esperar, cuando el objetivo es disminuir la resta entre el mayor y menor puntaje en una región la metodología de programación matemática entrega mejores resultados, en especial en aquellas regiones con mayor cantidad de comunas y, por consiguiente, mayor cantidad de combinaciones para formar clusters. En contraparte, cuando el objetivo es disminuir la desviación estándar, los mejores resultados son obtenidos cuando el modelo y la heurística son parte de la misma metodología.

Magíster en Tecnologías de la Información / La programación orientada a aspectos (AOP) sirve para separar las preocupaciones transversales desde la perspectiva de implementación de un sistema de software. El modelamiento orientado a aspectos (AOM) ofrece una alternativa para representar las preocupaciones transversales en niveles más altos de abstracción, en etapas anteriores a la implementación del software. "Reusable Aspect Models" (RAM) es un enfoque de AOM, que permite el diseño detallado de un sistema de software a través de módulos llamados "aspect models". La representación gráfica de RAM está inspirada por UML; los aspectos son definidos estáticamente a través de diagramas de clases y dinámicamente por medio de diagramas de estado y de secuencia. La consistencia entre modelos está asegurada por RAM, gracias a la jerarquía de modelos y estructuras de dependencias. TouchRAM es una herramienta gráfica para el modelado de aspectos RAM. Actualmente TouchRAM continúa en desarrollo y es la única herramienta disponible para la creación de RAMs. TouchRAM no está disponible para el público general, dificultando su adopción en otros proyectos de software. El objetivo de la presente tesis es presentar TextRAM, un modelador textual para la definición de modelos RAM. TextRAM se presenta como una alternativa a TouchRAM. El código fuente de TextRAM está disponible para su descarga y su implementación pretende estimular el desarrollo e investigación de RAM. Los modelos resultantes de TextRAM, podrán ser utilizados por TouchRAM y viceversa. Los usuarios de RAM, podrán elegir entre un modelamiento gráfico con TouhRAM o de un modelamiento textual con TextRAM. Los objetivos de TextRAM son: (1) definición de una abstracción adecuada para la sintaxis concreta textual, (2) implementar una extensión de Eclipse que permita la edición de modelos con la sintaxis concreta de TextRAM, (3) tranformación de modelos desde TextRAM a TouchRAM y viceversa, (4) Aplicar las validaciones semánticas alineadas a las reglas de TouchRAM, (5) demostrar la validez de TextRAM, por medio de un caso de estudio llamado Slot Machines.

La presente investigación, titulada Propuesta de Programación Multianual de Inversiones de la Municipalidad Metropolitana de Lima 2019-2021, se desarrolló durante el tránsito del Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP) al Sistema Nacional de Programación Multianual y Gestión de Inversiones (SNPMGI). Este último tiene como objetivo el cierre de brechas de infraestructura y acceso a servicios públicos. En ese sentido, cabe preguntarnos si un gobierno local tan representativo como el de la Municipalidad Metropolitana de Lima (MML) ha desarrollado una programación multianual de inversiones acorde con la nueva normatividad. El trabajo tiene un enfoque cualitativo, metodología aplicada a través de entrevistas y cuestionarios realizados a los órganos del sistema, para identificar los problemas y proponer un programa multianual de inversiones 2019-2021. El marco teórico describe el proceso de la programación multianual de inversiones, una valoración crítica del concepto de brecha y la vinculación de sistema de inversión pública con otros sistemas administrativos. En el análisis y el diagnóstico, se describe la programación multianual de inversiones de la MML 2018-2020, la cual carece de un diagnóstico de brechas y criterios de priorización de las inversiones; asimismo, se realizó la evaluación de las inversiones de la MML registradas en el Banco de Inversiones, para definir el universo de inversiones a utilizar en la investigación, y finalmente se analizó el financiamiento de las inversiones para estimar el presupuesto de inversiones 2019-2021. La propuesta del programa multianual de inversiones 2019-2021 se basa en criterios de priorización vinculados con el alineamiento estratégico, la continuidad y la ejecutabilidad de las inversiones y la contribución al cierre de brechas, de acuerdo con el presupuesto estimado, y defiende metas de productos e indicadores de resultados de las inversiones.

Esta tesis aborda el tema del periodismo de investigación en la radio informativa peruana, así como los alcances y posibilidades de este género periodístico que, pese a sus muchos beneficios, es muy poco utilizado en los medios de comunicación. Los casos a partir de los cuales se ha realizado el presente estudio son: RPP Noticias, emisora informativa que actualmente ocupa el primer lugar en el ránking nacional, y CPN Radio, la segunda emisora informativa que en el 2006 ocupaba el puesto catorce. El objetivo de esta investigación apunta a conocer las principales razones que obstaculizan el desarrollo de este género periodístico en la radio informativa limeña, así como los factores que podrían promover su práctica. Cabe señalar que en comparación con el periodismo escrito y el televisivo, la radio informativa es el medio que realiza menos periodismo de investigación en el país. / Tesis

La investigación se centra en el uso de Scratch como herramienta para el desarrollo del pensamiento computacional en dimensiones como: identificación de patrones, uso de instrucciones, uso de variables, secuencia, uso de operadores, reuso de códigos, detección de errores y abstracción. La población seleccionada fue de 80 estudiantes de Primer Semestre de la Carrera de Informática de la Facultad de Filosofía de la Universidad Central del Ecuador que toman la asignatura de Programación para los cuales se realizó un diseño cuasi-experimental con pretest y postest, con un alcance que va desde lo descriptivo hasta lo explicativo apoyada en una metodología mixta para interpretar los resultados. El objetivo principal de la investigación fue: Analizar el desarrollo del pensamiento computacional en los estudiantes de Primer Semestre de la Carrera de Informática de la Facultad de Filosofía de la Universidad Central del Ecuador empleando la herramienta Scratch como recurso didáctico en su formación profesional. Para la fase de recogida de datos, se empleó una encuesta con un cuestionario de 30 preguntas acerca de las habilidades del pensamiento computacional, posteriormente se aplicaron cuestionarios de pretest y postest de acuerdo al momento, mismos que fueron analizados mediante estadística descriptiva e inferencial para posteriormente triangular los resultados con los de investigaciones similares. Entre las conclusiones más importantes se pueden establecer que se muestra diferencias en el desarrollo del pensamiento computacional entre hombre y mujeres así como que Scratch aporta a mejorar reconocimiento de patrones en los estudiantes.

La planificación de las operaciones involucradas en un proyecto de desarrollo de software ha sido un problema a superar, desde el auge del uso de metodologías que guían dicho proceso. Tanto la eficiencia como la sofisticación de los algoritmos que buscan resolver los estos ordenamientos, han ido evolucionando durante la segunda mitad del siglo XX. Al mencionado problema de ordenar tareas con dependencias se le conoce en la algorítmica como programación de tareas o task scheduling y es definido de la siguiente forma: dado un conjunto de tareas a ser programadas en determinado grupo de máquinas (o recursos hombre-máquina como podrían ser programadores, analistas, etc.), encontrar un orden adecuado de ejecución. Es un problema de complejidad NP-difícil por lo que se justifica el uso de métodos heurísticos para obtener soluciones aproximadas. El presente trabajo de tesis presenta una meta heurística GRASP para resolver la variante en donde las tareas son dependientes y los organismos ejecutores son diferentes entre sí: con esto se podrían planificar las tareas de las etapas iniciales de un proceso particular de desarrollo de software. En la tesis, se incide en la metodología RUP, y en particular en sus disciplinas de modelamiento de negocios (business modeling) y captación de requerimientos (requirement). Se han desarrollado tanto un algoritmo voraz como una meta heurística GRASP con dos parámetros de relajación, planteamiento novedoso pues hasta el momento no se había intentado resolver el problema de esta forma. Igualmente se muestra un modelo matemático para la variante específica del problema a tratar. Para demostrar la corrección de los algoritmos, se desarrolló un prototipo que los implementa obteniéndose como resultado que el algoritmo GRASP mejora casi en un 6% los resultados del algoritmo voraz, para instancias de hasta 12500 variables involucradas. Palabras clave: Programación de tareas, algoritmos GRASP, Desarrollo de Software, planificación de recursos en proyectos de desarrollo software, RUP. / --- Operation’s planning for Software Development has been a complicated by-solve problem experienced since the golden age of the use methodologies whose rule those process. In which it is used, as well as in the efficiency and sophistication of the algorithms that try to solve the problems that appear in a software project, since its origin in the middle of the 20th century. The previously mentioned problem is known within algorithmic as task scheduling and it is defined as follows: given a group of tasks (operations) to be scheduled within a group of machines (or human resources, or human-machine resources), find an appropriate execution order. It is a NP-difficult complexity problem, so it justifies the usage of heuristic methods to obtain approximate solutions. This thesis presents a GRASP heuristic goal to solve the variant in which tasks are dependent and executing entities are different one from the other: now it could be possible the planning of the operation s from the inception’s RUP phase. We are remarking in particular, two disciplines of RUP methodology: business modeling and requirement. Both a greedy algorithm and a GRASP heuristic goal with two relaxation parameters have been developed. Innovative proposition because until now nobody has tried to solve the problem this way. Likewise a mathematical model for the specific variant of the problem to be considered is shown. To show efficiency of the GRASP algorithm, we developed a prototype program that executes and compares the results obtained by greedy and GRASP algorithms. The GRASP algorithm improves by 6% the results of the greedy algorithm, for instances with up to 12500 variables involved. Finally we measured the quality of these results with those of the mathematical model which would obtain the exact solution for smaller instances, taking advantage of software that solves linear programming problems: the GRASP algorithm got close to the exact result within a range of 95 to 99%, and even equaled it in some tests. Keywords: Task scheduling, GRASP algorithm, Software development, resource planning in software projects, RUP. / Tesis

El estudio aborda de manera generalizada el impacto, pero también el aporte, que genera la televisión en su rol de informar, entretener, y educar. Por ello cuando se habla de función social de la televisión, es necesario comprender que éstos juegan un papel importante en la construcción de las sociedades al rededor del mundo, destacando que no son equitativos en su ejecución, siendo el que más se presenta -o el más efectivo- el de entretener, pero también anteponiéndose a las funciones de informar y esencialmente a la de educar.