Objectives: In order to allow humanoid robots to collaborate with humans and free them from dangerous or unpleasant activities, they must be able to perform reliable gaits. In last decades, the balance of humanoid robots has attracted an increasing attention of the scientific community. However, even though important results have been achieved in the theoretical level and in simulations, the balance control of physical robots still remains an open issue. Since humanoid robots are intended to operate in everyday environments, it is fundamental to validate balance control approaches in physical platforms and to face them to stressing conditions. Methodology: In this work we propose a balance control system that improves walking robustness and disturbance rejection. The approach combines the zero moment point stability criterion with the control of angular momentum and step timing. Results: The experiments demonstrate that the combined use of angular momentum and timing controllers enhances notably the stability of the gait and allows the robot to perform stable motions and to recover from impacts. / Objetivos: Para lograr que los robots humanoides puedan colaborar con los seres humanos y liberarlos de actividades peligrosas o desagradables, hemos de conseguir primero que marchen de forma fiable. En las últimas décadas, el equilibrio de robots humanoides ha atraido una atención creciente de la comunidad científica. Sin embargo, a pesar de que se han logrado importantes resultados en el plano teórico y en simulaciones, el equilibrio de robots humanoides reales continúa siendo objeto de debate. Puesto que estos robots están diseñados para funcionar en ambientes cotidianos, es fundamental que los métodos de control sean validados en plataformas físicas y expuestos a condiciones exigentes. Metodología: En este trabajo proponemos un sistema de control del equilibrio que mejora la robustez de la marcha y la resistencia frente a perturbaciones. Este método combina el criterio de estabilidad del punto de momento cero con el control del momento angular y de la temporización del paso. Resultados: Los experimentos demuestran que el uso combinado de controladores de momento angular y de temporización de los pasos mejoran notablemente la estabilidad de la marcha y permiten al robot ejecutar movimientos estables y recuperarse de los impactos.

El trabajo presentado en esta tesis aborda los problemas de la persistencia y consulta de modelos en el ámbito de la Ingeniería del Software Dirigida por Modelos. La persistencia de modelos es el servicio que proporciona el almacenamiento de modelos residentes en memoria en medios persistentes tales como las bases de datos. La consulta de modelos es el proceso de buscar dentro de un modelo un conjunto de elementos que satisfagan una determinada condición. Los repositorios de modelos son una tecnología emergente para la persistencia de grandes modelos, surgida para superar las limitaciones de la persistencia basada en XMI, que proporcionan acceso remoto a éstos. En esta tesis presentamos Morsa, un repositorio de modelos enfocada a la escalabilidad e integración. Además de la persistencia de modelos, el repositorio Morsa ofrece el lenguaje de consultas MorsaQL, que ha sido diseñado con los objetivos de usabilidad, seguridad y eficiencia. Finalmente, para estudiar el estado del arte en las áreas de la persistencia y consulta de modelos y así poder desarrollar nuestras propias soluciones, hemos realizado un estudio y una comparativa de aproximaciones a ambas áreas. Objetivos El objetivo principal de esta tesis es la creación de un repositorio de modelos con especial énfasis en la escalabilidad para el manejo de grandes modelos y en la integración transparente. Este repositorio ofrece dos servicios básicos: (i) la persistencia de modelos, que permite manejar modelos grandes y (ii) la consulta de modelos, que permite a un cliente obtener elementos de un modelo almacenado en el repositorio. Otro objetivo de esta tesis es el estudio del arte en las áreas de la persistencia y consulta de modelos, realizando una comparativa de las soluciones existentes y definiendo un conjunto de dimensiones para caracterizar ambas áreas. Metodología El desarrollo de Morsa comenzó con un estudio del estado del arte para evaluar las soluciones de persistencia de modelos existentes y definir las dimensiones que caracterizan este área. Una vez completado este estudio, se procedió a elicitar los requisitos, entre los cuales cabe destacar la escalabilidad en el cliente y la integración transparente. Posteriormente se procedió al diseño, implementación y prueba de Morsa; para la evaluación del repositorio, se realizó una comparativa con CDO, el repositorio de modelos más utilizado en la actualidad, en la cual se demostrando la mayor eficiencia de Morsa. Una vez desarrollado Morsa, se procedió a la creación de MorsaQL, un lenguaje de consultas integrado en el repositorio. De nuevo, se realizó un estudio del estado del arte en el área de la consulta de modelos, a partir del cual se elicitaron los requisitos fundamentales de eficiencia, usabilidad y seguridad. Tras el diseño, implementación y prueba de MorsaQL, su evaluación se realizó comparándolo con las principales soluciones de consulta de modelos disponibles actualmente, resultando más eficiente y adecuado que el resto. Conclusiones El desarrollo de Morsa y MorsaQL, junto con el estudio del estado del arte realizado, nos ha proporcionado un conocimiento más profundo de la problemática asociada a la persistencia y consulta de modelos. Por otro lado, la evaluación de Morsa y MorsaQL y su comparación con las principales soluciones existentes aportan un importante valor añadido en forma de recomendaciones para la utilización de unas u otras soluciones en función del uso que se les vaya a dar. Finalmente, el conocimiento adquirido nos ha permitido definir unas líneas generales de investigación que sería beneficioso explorar de cara a conseguir una mayor alineación de las tecnologías de la Ingeniería del Software Dirigida por Modelos. / The work presented in this thesis tackles the problems of model persistence and querying in the field of Model-Driven Engineering. Model persistence is the service that provides the storage of in-memory models into persistent media such as data bases. Model querying is the processo of searching a model fro a set of elements that satisfy a given condition. To overcome the limitations of XMI-based persistence, model repositories are emerging as persistence solutions for large models, providing remote access to them. In this thesis, we present Morsa, a model repository focused on scalability and integration. Morever, Morsa provides the MorsaQL model querying language, which has been designed with the goals of usability, safeness and efficiency. Finally, in order to study the state of the art of the areas of model persistence and model querying and gain the knowledge we needed to develop our own solutions, we have studied and compare the different approaches to both areas. Goals The main goal of this thesis is the creation of a model repository for managing large models with a special emphasys on scalability and transparent integration. This repository offers two basic services: (i) model persistence, which provides means to handle large models, and (ii) model querying, which allows a client to obtain elements from a model that is stored in the repository. Another goal of this thesis is the study of the state of art of the areas of model persistence and model querying, comparing the existing solutions and defining a set of dimensions that can be used to characterize both areas. Methodology The development of Morsa began with a stage dedicated to the study of the state of the art of model persistence in order to evaluate the existing approaches and define the dimensions that characterize this area. Once this study was completed, the requirements were elicited, with special focus on client scalability and transparent integration. Afterwards, the design, implementation and test of Morsa were performed; for the evaluation of the repository, a comparison between it and CDO, the most widely used repository, was done, demonstrating the greater efficiency of Morsa. The creation of MorsaQL was tackled once the development of Morsa was finished. To do this, a study of the state of the art of model querying was performed, eliciting the main requirements of efficiency, usability and safeness. After the design, implementation and test of MorsaQL, its evaluation was performed by comparing it against the main model querying approaches currently available, resulting in MorsaQL being the most efficient and suitable. Conclusions The development of Morsa and MorsaQL, as well as the study of the state of the art, have given us a profound knowledge on the problematics of model persistence and querying. Moreover, the evaluation of Morsa and MorsaQL and their comparison against the main existing solutions provide an added value in the form of recommendations for which solutions to use depending on some given needs. Finally, the knowledge we have adquired has allowed us to define some research guidelines that would be beneficial to explore in order to achieve a greater alignment between the different Model Driven Engineering technologies.

El Razonamiento Basado en Casos (CBR de sus siglas en inglés, Case-Based Reasoning) es una metodología para la resolución de problemas por analogía con problemas ya resueltos. La base del CBR son los casos, piezas independientes de conocimiento donde queda representada la asociación entre un problema y su solución, donde los casos se agrupan en una base de conocimiento conocida como base de casos. La cantidad de casos puede ser una señal de la experiencia de un sistema CBR resolviendo problemas del dominio. Sin embargo, tener bases de casos grandes no garantiza que el sistema CBR los resuelva mejor. Al contrario, una acumulación de muchos casos podría deteriorar el tiempo de respuesta del proceso de razonamiento y, en ciertos escenarios, afectar negativamente la correcta resolución de ciertos tipos concretos de problemas. Las tareas de Mantenimiento de Base de Casos (CBM) tienen entre sus objetivos la reducción del número de casos dentro de la base de casos sin empeorar la capacidad de resolución de problemas de proceso de razonamiento CBR. El CBM es esencial cuando CBR es utilizado en dominios de problemas dependientes del tiempo, donde el CBR tiene que incluir técnicas de representación temporal en las descripciones de sus casos. No obstante, dichas representaciones temporales implican estructuras de casos más complejas y hacen más difícil y costoso cuantificar la similitud entre casos. Esto implica tener una base de casos lo más pequeña posible, de forma que no se degrade las capacidades de resolución de problemas. Sin embargo, hasta cuanto nosotros sabemos, no se han propuesto algoritmos CBM para realizar mantenimiento en bases de casos temporales. Por ello, en esta tesis nosotros proponemos: (i) un método de evaluación para estudiar los efectos de la utilización de los algoritmos CBM en el rendimiento del sistema CBR; (ii) un marco de trabajo temporal para ser utilizado en sistema CBR temporal; y (iii) un conjunto a de algoritmos CBM temporales. Además, también proponemos un algoritmo CBM basado en una optimización multiobjetivo. Por último, nuestras propuestas e hipótesis han sido probadas con datos de un sistema de monitorización de personas mayores en el hogar. En particular, los experimentos llevados a cabo apoyan la idoneidad de nuestras propuestas de evaluación para estudiar las consecuencias de utilizar CBM en un sistema CBR. Además, los experimentos también apoyan nuestra hipótesis inicial de que es posible utilizar exitosamente las tareas de mantenimiento a bases de casos temporales utilizando nuestras propuestas de algoritmos temporales. / Case-Based Reasoning (CBR) is a problem-solving methodology that solves problems by analogy with previously solved problems. The basis of CBR is a case, an independent piece of knowledge that associates the description of a problem with its solution, where cases are retained in a knowledge-source known as a case-base. The amount of cases may be a sign of the expertise of the CBR system for solving the problem domain. However, having a large case-base does not guarantee an improvement of the problem-solving capability. On the contrary, an accumulation of many cases may lengthen the response time of the reasoning process and, in certain scenarios, negatively affect the correct solution of certain types of problem. Case-Base Maintenance (CBM) tasks reduce the number of cases within the case-base without affecting the problem-solving accuracy of the reasoning process. CBM is essential when CBR is used in time dependant domains where CBR has to include temporal representation techniques in case descriptions. Nevertheless, temporal representation implies more complex case structures and makes it more difficult and costly to quantify the similarity between cases. This means the case-base should be as small as possible without harming its problem solving capabilities. However, to our knowledge, no algorithm has been proposed to perform CBM in case-bases with temporal cases. In this thesis, we propose: (i) an evaluation method to study the effects of using CBM algorithms on CBR performance; (ii) a temporal framework for use in temporal CBR; and (iii) a set of temporal CBM algorithms. In addition, a new CBM algorithm based on a multiobjective optimization evolutionary approach is proposed. Lastly, our proposals and hypotheses are tested with data of elderly people monitored at home. In particular, the experiments conducted confirm the suitability of our proposed evaluation method to study the consequences of using CBM. Moreover, the experiments also support our initial hypothesis that it is possible to successfully perform a maintenance task on temporal case-bases with the proposed temporal CBM algorithms.

Tesis por compendio de publicaciones / La presente tesis doctoral presenta el diseño de un sistema de gestión de la información basado en IoT para eficiencia energética en edificios inteligentes. En primer lugar se analizaron las limitaciones y problemas de las propuestas en literatura que abordan la gestión en edificios para su eficiencia energética. Tras este estudio teórico, se propuso un modelo de carácter general en el que se establecen las entradas a considerar en la gestión del edificio para conseguir eficiencia energética, así como las posibles salidas del mismo. La idea de este modelo es la de su instanciación específica en edificios enmarcados en un contexto determinado. De esta forma, por cada contexto son analizadas las entradas con un relevante impacto en el consumo energético, así como las salidas a considerar atendiendo a las características funcionales de dicho contexto. Como parámetros relevantes a considerar durante la gestión del edificio, está la información sobre la localización de los ocupantes. Por esta razón, en esta tesis se implementó un mecanismo de localización en espacios de interior basado en la fusión de datos provenientes de sensores infrarrojos y un sistema RFID encargado de monitorizar a los ocupantes del edificio. La precisión en los resultados alcanzados tras la evaluación de este mecanismo, cubre de manera satisfactoria las necesidades en cuánto a la precisión requerida en los datos de localización a integrar durante la gestión del edificio, proporcionando una precisión media de 1.5 m de error en localización. Resuelta la localización, se desarrolló un mecanismo capaz de predecir las condiciones de confort a proporcionar a los ocupantes atendiendo a las preferencias de estos, a las condiciones medioambientales y al nivel de actividad inferido en el edificio. La tasa de éxito media en la estimación de los parámetros óptimos de confort según las condiciones contextuales del problema fue del 91%. Una vez implementados estos mecanismos, se integró dicha información como entradas del sistema de gestión propuesto para eficiencia energética, y se realizaron experimentos en varios edificios inteligentes tomados como referencia. El objetivo de estos experimentos es la de extraer el impacto de incorporar dicha información en términos del ahorro energético alcanzado. Los resultados demostraron que es posible alcanzar un ahorro energético medio al mes de operación del sistema de gestión del 20%, en comparación con el consumo del mes anterior, durante el cual no se consideró ningún tipo de gestión para eficiencia energética en el edificio. La siguiente extensión del sistema de gestión propuesto consiste en incorporar al propio usuario del sistema en la operación del mismo. El objetivo aquí es el de involucrar al usuario en el ahorro del consumo energético del edificio. Para este objetivo se establecieron diversas estrategias tales como: proporcionar información sobre el consumo energético asociado a la actividad del propio usuario, ofreciendo consejos y recomendaciones a llevar a cabo y dirigidas al ahorro energético, permitiendo al usuario que estableciera sus propias reglas de control en el sistema de gestión, etc. Varios experimentos se llevaron a cabo para evaluar el impacto de esta extensión del sistema. Como resultado de dichos experimentos, pudo comprobarse cómo los usuarios del sistema cambiaron su comportamiento asociado al uso que realizaban de las infraestructuras del edificio. De esta forma, y tras un mes de experimentación, se consiguió incrementar en un 9\% el ahorro hasta ahora conseguido, alcanzando así hasta un 29% de ahorro. Tras alcanzar todos los objetivos planteados al inicio de la presente tesis doctoral, y en vista de los resultados conseguidos, podemos afirmar que ha sido demostrada y validada la aplicabilidad y efectividad del sistema propuesto para la gestión de información basado en IoT para eficiencia energética en edificios inteligentes. / This thesis presents an IoT-based design for an information management system to improve energy efficiency in smart buildings. Firstly, a theoretical focus to identify the requirements for improving energy efficiency in buildings, followed by an analysis of the limitations and problems of solutions proposed in the literature for this respect. After this theoretical analysis a general model was proposed in which the inputs and outputs to be considered in the management proposed to improve energy efficiency in buildings were identified. The idea of this model was its instantiation in buildings in a given context. For each context, the inputs representing a relevant energetic impact in buildings are analysed, as the target outputs according to functional characteristics of the building context. Information on the localization of the occupants is an important factor since it permits a more precise management of the building, while satisfying the individual comfort needs of the occupants. This is why we implement a localization mechanism for enclosed spaces based on fusing the data from infrared sensors and an RFID system. The accuracy obtained after evaluation of the mechanism amply covered the requirements as regards the data to be integrated in the building management system with a mean accuracy error of 1.5 m. Having solved the localization problem, we developed a mechanism for predicting the comfort conditions that would be necessary bearing in mind the occupants' preferences, the environmental conditions and the activity level of the building. The mean success rate in estimating the optimal comfort parameters according to contextual conditions was 91%. The above information concerning user localization and preferred comfort conditions served as input for building management system for energy efficiency, and experiments were carried out in several smart reference buildings. The aim was to assess the effect of the introduced information in terms of energy savings. With these inputs and taking the corresponding infrastructure management measures it was possible to achieve a mean energy saving during operation of 20% compared with the previous month's consumption when no such energy efficiency management system was in operation. The next move was to incorporate the users themselves into the operation of the system, in the hope of encouraging further energy saving. Several strategies were adopted in this respect, including providing information on the energy consumed as a result of the individual user's activities, offering recommendations for saving energy and permitting the users to establish their own rules for managing the system. Several experiments in this respect confirmed that users will change their behaviour as regards the use they make of the building's infrastructures. A one month experiment led to a 9\% saving in the energy consumed, rising to 29% in a building with a high degree of monitoring and actuation. Having attained all the objectives set out at the beginning of this thesis and in view of the results, the viability and effectiveness of the proposed system for managing IoT-based information to save energy in smart buildings is demonstrated.

En la actualidad, a pesar de la relevancia de las anotaciones dentro de la Web Semántica, éste es aún un campo sin estandarizar. Varios enfoques se han desarrollado a lo largo de los últimos años pero, debido a las carencias que algunos de estos enfoques presentan, aún no existe ninguna metodología estándar. La motivación que ha servido de guía en esta tesis doctoral ha sido, por tanto, proponer, en el ámbito de la Web Semántica, una nueva metodología de anotación semántica basada en ontologías que cubra todo el ciclo de vida de las anotaciones así como las posibles actualizaciones de los recursos. Esta metodología está constituida por una serie de fases entre la que se pueden destacar las siguientes: representación y anotación semántica, extracción de términos, indexación semántica y evolución de ontologías. Con objeto de analizar el rendimiento de la metodología desarrollada, se diseñó una estrategia de evaluación del sistema de anotación semántico basado en las métricas de “precisión”, “exhaustividad” y “medida-F”, métricas todas ellas extensamente empleadas en el ámbito científico para la validación de este tipo de sistemas. El experimento consistió en la selección de dos dominios de aplicación y en la utilización de estas métricas sobre algunos de los módulos que componían el sistema propuesto. Los índices obtenidos tras los experimentos en los diferentes módulos fueron muy prometedores y llevaron a conclusiones muy favorables acerca del rendimiento de la metodología y su aplicabilidad en diversos contextos. El desarrollo de esta metodología de anotación dio lugar a la concepción de varias aplicaciones que aprovechan su potencial. Entre las aplicaciones más destacables es posible resaltar la utilización de la metodología de anotación semántica para el cálculo de la similitud entre entidades. La aplicación de esta metodología en el cálculo de la similitud supuso la definición de un método capaz de realizar comparaciones entre cualquier par de entidades almacenadas en un sistema de información. Este método lleva a cabo la comparación entre entidades al nivel de granularidad más fino, esto es, los atributos que caracterizan cada una de las entidades comparadas. Por lo tanto, los atributos de las entidades constituyen la principal fuente de información para realizar tales comparativas. Al igual que ocurría en el caso de la metodología de anotación semántica, la metodología de cálculo de similitud semántica también se encuentra dividida en una serie de fases, a saber, representación y anotación semántica, indexación semántica, cálculo de similitud y motor de inferencia semántica. La evaluación de esta aplicación de la metodología de anotación semántica para el cálculo de la similitud entre entidades se llevó a cabo a través de la aplicación de métricas que proporcionan índices cuantitativos relacionados con la “precisión”, la “exhaustividad” y la “medida-F”. Los resultados obtenidos fueron muy favorables, proporcionando conclusiones muy prometedoras acerca de la aplicación de la metodología de anotación semántica en el cálculo de la similitud entre entidades. / The semantic annotation and retrieval of text documents and Web resources is a challenging task and it addresses the general issue of making computers aware of the content of informational resources so as they can be of better assistance for users. In this thesis, a semantic platform for text resources annotation and retrieval from their source documents has been proposed. The system presented here automatically annotates natural language documents, which may be available in a number of formats such as XML, HTML or PDF. The proposed platform has additionally been implemented, considering multi-ontology environments (with OWL 2 ontologies) in order to be able to cope with several domains. It also supports the evolution of the source documents, thus maintaining the coherence between the natural language descriptions and the annotations, which are stored using a semantic Web-based model. A new methodology is presented that comprises three commonly used but enhanced stages in the scope of semantic search processes: information filtering, information retrieval, indexing and relevancy rankings. The proposed platform has been evaluated in two domains, namely, ICT-related cloud computing and R&D management, with very promising results. Using the semantic annotation methodology a new application of similarity calculation has been proposed. The platform keeps track of the semantic-based description of R&D projects, proposals, ideas and worker resumes. Natural language processing tools are used to facilitate the generation of such semantic profiles, annotations and indexes from natural language texts. Once the system has been fed up with the semantic content, the semantic inference engine module leverages such formal content to perform general queries from the available information, producing precise and accurate results that can help managers in the decision-making process.

Objetivos La tesis doctoral “Una Arquitectura para la Gestión de Información Georreferenciada con Integración de Datos Masivos: Aplicaciones ITS” tiene como objetivo general el plantear una arquitectura que sirva de marco para la creación de sistemas completos ITS (Sistemas Inteligentes de Transporte) que gestionen cantidades masivas de información georreferenciada. La idea de sistema completo se refiere a que engloba a todas las entidades involucradas en el sistema, tanto a las fuentes de información como a los responsables del procesamiento y a las aplicaciones de los usuarios finales. De esta manera, cada sistema en concreto adaptará las estaciones hardware o componentes software planteados conforme a sus necesidades concretas. En base a los problemas propuestos, se tratarán de cumplir los siguientes objetivos: 1. Desarrollar una herramienta capaz de procesar información referenciada geográficamente procedente de diversas fuentes, realizando las conversiones necesarias para localizar la información en el sistema de referencia apropiado y permitiendo la visualización de los resultados de manera gráfica. 2. Describir una arquitectura que facilite la gestión eficiente de cantidades masivas de información, haciendo uso de las tecnologías necesarias para analizar grandes volúmenes de datos con un coste de recursos aceptable. 3. Suministrar los componentes habituales en aplicaciones ITS con el objetivo de simplificar su desarrollo, gracias a la producción de elementos hardware y software reutilizables y escalables. 4. Ofrecer una herramienta integral que aúne distintas aplicaciones ITS en un mismo esquema hardware y software, mostrando así el beneficio de la utilización de la arquitectura propuesta. Metodología Para lograr estos objetivos, la tesis se ha desarrollado siguiendo ciertas normas: • Planificar una arquitectura hardware y software, modular y escalable, que estructure los sistemas de monitorización y procesamiento de datos masivos. • Permitir diversas fuentes de información para el sistema, tanto internas al mismo como de entidades externas. • Permitir el acceso remoto a los datos obtenidos por las distintas fuentes. • Permitir el acceso homogéneo a información propia y de terceros. • Integrar en una cartografía información procedente de fuentes heterogéneas. • Realizar el procesamiento de la información de forma eficiente en cuanto a latencia de las respuestas. • Generar mapas temáticos relevantes a partir del procesamiento de la información, que proporcionen consciencia sobre la situación real. • Admitir sistemas de ayuda a la decisión en base a las situaciones detectadas. • Ser capaz de generar alarmas en los casos necesarios. • Producir aplicaciones que ejemplifiquen la utilización de la arquitectura y la validen. Resultados Las principales contribuciones de la tesis se pueden resumir de la siguiente manera: • El diseño de estructuras arquitectónicas modulares sobre las cuales poder crear aplicaciones ITS, usando diversas fuentes y consumidores de información, basada en un conjunto de equipos físicos y unidades que cumplen los requisitos necesarios para llevar a cabo las distintas tareas del sistema. • La implementación de módulos software reutilizables, basados en el paradigma de orientación a objetos, capaces de la gestión de información masiva y georreferenciada. La arquitectura software está basada en capas con interfaces definidas para la comunicación entre las mismas, de forma que permite cambiar la implementación de cada una, así como el desarrollo incremental del sistema completo • La implementación de varios sistemas ITS que utilizan y explotan los beneficios de las partes antes comentadas. Estos sistemas validan experimentalmente la arquitectura. / Objectives The general objective of the doctoral thesis “Una Arquitectura para la Gestión de Información Georreferenciada con Integración de Datos Masivos: Aplicaciones ITS” is to suggest a frame architecture to create whole ITS Systems (Intelligent Transport System) that manage massive and geographically referenced information. The idea of whole systems is because they aggregate all the entities involved, both the data sources and processing manager or user applications. In this way, each specific system will adapt the proposed hardware and software modules just as it particular needs. Based on posed problems, the following objectives are proposed: 1. Develop a tool capable of processing geographically referenced information from several data sources. The tool must achieve the necessary conversions to localize the information in a suitable reference system and allow the graphic visualization of the results. 2. Describe an architecture which facilitates the efficient management of massive information, making use of appropriate technologies to analyze huge volume of data with a reasonable resources cost. 3. Supply usual components for ITS applications, by way of reusable and scalable hardware and software elements, with the aim of simplify the development of those applications. 4. Offer an integral tool that join different ITS applications in one hardware and software thinking to show the benefits of the proposed architecture use. Methodology The thesis has followed these methods to achieve the previous objectives: • Plan hardware and software architecture, modular and scalable, that organize the monitoring and processing systems. • Permit several data sources for the system, as many internal as external. • Permit remote access to data from various sources. • Permit homogeneous access to own information and from third parties. • Integrate the information into cartography. • Make the information processing in an efficiently way as regards responses latency. • Generate relevant thematic maps from the information processing to obtain situation awareness. • Admit decision support system based on the detected situations. • Be able to generating alarms if necessary. • Build applications to validate the proponed architecture. Results The main contributions of the thesis are summarized below: • The design of modular architectural structures to create ITS applications using several data sources and data consumers. These structures are based on a set of physical and virtual equipments that meet the necessary requirements for all the tasks of the systems. • The implementation of reused software modules, using the object oriented paradigm, capable of managing the massive and geographically referenced information. The software architecture is based on layers with defined interfaces for the communications between themselves. It allows changing the implementation of each layer as well as the incremental development of whole system. • The implementation of several ITS systems that use and take advantage of the benefits of the previous items. These systems validate experimentally the proposed architecture.

A lo largo de la presente tesis doctoral, se desarrolla un análisis evolutivo de la cultura política en España. Dicho análisis abarca desde las primeras elecciones de nuestra actual democracia hasta el año 2011. Con ello se pretende alcanzar un objetivo general de conocimiento de la evolución de la cultura política de la ciudadanía española, a través de un análisis longitudinal descriptivo, comparativo y causal de los diferentes elementos que la configuran. La consecución de este objetivo general se concreta a través de cinco objetivos específicos, a saber: Objetivo Específico 1: Analizar las influencias de los factores de cohorte, edad y período en el proceso de construcción de la cultura política de los españoles. Objetivo Específico 2: Establecer una diferenciación entre los factores actitudinales y comportamentales de la cultura política española para acometer un análisis de las interacciones entre variables de ambos subgrupos. Objetivo Específico 3: Conocer la evolución de los factores actitudinales y comportamentales de la cultura política de la ciudadanía española. Objetivo Específico 4: Determinar la influencia de las variables sociodemográficas en aquellas otras relacionadas con aspectos comportamentales. Objetivo Específico 5: Observar la influencia de los factores actitudinales de la cultura política (interés, conocimiento, orientación ideológica y fidelidad de voto) en los factores comportamentales de la misma (formas de participación política convencional y no convencional). Las conclusiones obtenidas al respecto del objeto de conocimiento que se perseguía alcanzar, giran en torno a las hipótesis planteadas en el inicio de esta tesis doctoral, a saber: 1. De los efectos cohorte, ciclo vital y período en la construcción de la cultura política de los españoles a lo largo del proceso democrático, aquel que afecta en mayor medida en dicha evolución es el efecto período, que será el que mayor peso ejerza como variable independiente en la construcción de la cultura política de los españoles a lo largo del actual periodo democrático español. 2. Existe una reducción de las diferencias en la cultura política de la población española a lo largo del proceso democrático en razón de las variables socio-demográficas de la población española. 3. El interés se constituye como la variable de cultura política de tipo actitudinal con mayor influencia, como variable independiente, respecto a aquellas otras variables de tipo comportamental referidas a las formas de participación política analizadas (participación electoral, afiliación a sindicatos, afiliación a partidos políticos, asistencia a manifestaciones y firma de peticiones). Con respecto a la primera de las hipótesis, a tenor de los datos obtenidos del análisis longitudinal de cuatro cohortes generacionales, se confirma la hipótesis alternativa que sostiene el mayor peso del efecto período sobre la evolución de la cultura política española. Por su parte, los datos descriptivos obtenidos del análisis de las tablas de contingencia, indican una reducción progresiva de las influencias de muchas de las variables socio-demográficas sobre las características de la cultura política de la población española. Por último, el análisis multivariante representado en los modelos loglineales obtenidos para cada momento del presente estudio (1980, 1989, 2000 y 2011), devuelve el protagonismo de la variable orientación ideológica en la configuración de la cultura política española. En consecuencia, podemos concluir que la cultura política española es una realidad dinámica que varía a lo largo del proceso democrático español. En ese proceso de cambio hay que destacar la influencia del efecto periodo y variables como la orientación ideológica. Por su parte, la influencia de variables socio-demográficas en la caracterización dicha cultura política, ha venido descendiendo a lo largo del estudio. / ABSTRACT Throughout this thesis, an evolutionary analysis of the political culture in Spain is carried out. This analysis spans from the first elections of our current democracy until 2011. The aim is to achieve an overall objective of understanding the evolution of the political culture of the Spanish public, through a descriptive, comparative and longitudinal causal analysis of the different elements that make it up. The achievement of this overall objective is specified through five specific objectives, namely: Specific Objective 1: To analyze the influence of the group factors, such as age and period in the process of building the political culture of the Spaniards. Specific Objective 2: Establish the difference between the attitudinal and behavioral factors of the Spanish political culture in order to undertake an analysis of interactions of the variables between both subgroups. Specific Objective 3: Understand the evolution of the attitudinal and behavioral factors of the political culture of the Spanish citizens. Specific Objective 4: Determine the influence of the social demographic variables on those others related to behavioral aspects. Specific Objective 5: Observe the influence of the attitudinal factors of political culture (interests, knowledge, ideological orientation and fidelity of vote) on the same behavioral factors (forms of conventional and unconventional political participation). The conclusions that were sought and reached regarding the object of knowledge, revolves around the hypothesis proposed at the beginning of this thesis, namely: 1. Of the cohort effects, life cycle and the building period of the political culture of the Spaniards throughout the democratic process, the period effect is the one that most affects the development, being this period which will have a stronger weight as an independent variable in the construction of the political culture of the Spaniards during the current Spanish democratic period. 2. There is a reduction of the differences in the political culture of the Spanish population over the democratic process because of the socio-demographic variables of the Spanish population 3. The interest is constituted as a variable of the attitudinal political culture with a greater influence, as an independent variable, as opposed to behavioral related to the analyzed forms of political participation (voter participation, union membership, political party memberships, protest assistance and petition signing). With regard to the first hypothesis, according to the data from the longitudinal analysis of four generational cohorts, we confirm that the alternative hypothesis that sustains the greatest influence on the period effect with regards to the evolution period of the Spanish political culture. For its part, the descriptive data obtained from the analysis of contingency tables indicate a progressive reduction of the influences of many of the socio-demographic variables over the characteristics of the political culture of the Spanish population. Finally, the multivariate analysis represented in loglinear models obtained in each moment of this study (1980, 1989, 2000 and 2011), returns the prominence of the ideological orientation variable in the configuration of the Spanish political culture. Consequently, we can conclude that the Spanish political culture is a dynamic reality that varies throughout the Spanish democratic process. In this process of change we must mention the influence of the period effect and variables such as ideological orientation. For its part, the influence of socio-demographic variables in characterizing this political culture has been declining throughout the study.

Tesis por compendio de publicaciones / Percibir el contexto de un vehıculo de una manera precisa y detallada es extremadamente util para permitir el desarrollo de servicios ubicuos vehiculares que hagan el transporte por carretera más seguro y confortable. Por ello, la presente tesis doctoral se centra en el diseño de una novedosa solución de carácter general para gestionar el entorno de un vehículo que cubra tanto los aspectos teóricos como prácticos relacionados con la percepción del contexto vehicular. Esta nueva solución Context-Awareness dentro del contexto vehicular ha sido llamada Intra-vehicular Context Awareness (IvCA). En este sentido, la linea de trabajo ha tenido dos vertientes. Por un lado, se diseñó un modelo de carácter general del contexto de un vehículo. Por otro lado, se ha realizado un enfoque práctico con el fin de desarrollar diferentes soluciones para percibir dicho modelo contextual. / The development of on-board services in the vehicular scope is an important line of work in the ITS field. In this scope, the perception of the context is a paramount factor so as to come up with more complex and advanced services. Thus, the present PhD thesis pursues to define a general-purpose platform to perceive the context related to a vehicle given a familiar scope. In that sense, the line of work has been twofold. On the one hand, a general model for the context of a vehicle has been designed. On the other hand, a practical approach has been carried out to develop several solutions to perceive the target context model. These solutions have been implemented by mainly taking advantage of low-cost equipments a common vehicle includes by default.

Uno de los problemas a los que las tecnologías de la información han tenido que enfrentarse en los últimos años es el análisis de una enorme cantidad de datos originada en las actividades cotidianas de organizaciones o personas. Este análisis puede consistir en la búsqueda tanto de modelos como patrones que ayuden en la comprensión de los datos o el comportamiento de estas organizaciones o personas. Una componente esencial asociada a este tipo de conocimiento es la dimensión temporal, que cuando es tenida en cuenta en los patrones, no sólo proporciona mucha más información, sino también los convierte en más complejos. La minería de datos de secuencias (SDM) es un área en el campo de la detección de conocimiento en bases de datos (KDD) cuyo objetivo es extraer los conjuntos de patrones frecuentes que se encuentran, ordenados en el tiempo, en una base de datos. Algunas técnicas de SDM han sido empleadas en una amplia variedad de dominios de aplicación, tales como el descubrimiento de patrones en secuencias de ADN, el análisis de secuencias de compras de clientes, número de clics en una web, etcétera. Los patrones que se obtienen en estos dominios dependen de la naturaleza de los datos que son objeto de análisis y del propósito de dicho análisis. Por un lado, hay patrones sencillos que sólo contienen eventos que denotan puntos ordenados en el tiempo. Por ejemplo, un patrón puede modelar el comportamiento de una persona que, durante la noche, se despierta, toma agua, va al baño, y luego regresa a la cama. Por otra parte, otros patrones mucho más complejos incluyen eventos que denotan intervalos con distancias temporales entre ellos. Por ejemplo, una persona duerme durante 3 horas, seguidamente pasa 3 minutos en la cocina y, después de ver la televisión durante 40 minutos, vuelve a dormir durante 2 horas más. Entre estos dos extremos existe una amplia gama de diferentes patrones. Esta tesis supone distintas aportaciones al campo de la SDM. En primer lugar, proponemos una clasificación clara de los patrones y algoritmos dentro de la SDM. Hacemos un estudio claramente diferenciado en tres distintas dimensiones: representación de los patrones, su expresividad y la estrategia de búsqueda utilizada para la extracción de patrones frecuentes. En esta clasificación hemos encontrado algunas lagunas en los algoritmos existentes en el estado del arte. En segundo lugar, con el fin de completar las lagunas que aún no han sido exploradas, ofrecemos cinco nuevos algoritmos que utilizan diferentes representaciones y estrategias. Finalmente, discutimos la conveniencia de utilizar un algoritmo determinado en función de las propiedades de la base de datos y los patrones que son objeto de nuestro interés. / One of the problems that information technologies have had to confront in recent years is the analysis of the huge amount of data that originates during the daily activities of organisations or people. This analysis may consist of searching for models or patterns that will assist in understanding the data or behaviour of these organisations or people. One essential component in this kind of knowledge is the temporal dimension. When time is included in the patterns, they provide much more information but also become more complex. Sequence Data Mining (SDM) is an area in the field of Knowledge Discovery whose aim is to extract sets of frequent patterns that occur, ordered in time, in a database. SDM techniques have been used in a wide array of application domains, such as the discovery of motifs in DNA sequences, the analysis of customer purchase sequences, web click streams, and so forth. The patterns obtained in these domains depend on the nature of the data under analysis and the purpose of the analysis. On the one hand, there are simple patterns that only contain point events ordered in time. For example, a pattern can model the behavior of a person who, during the night, wakes up, drinks water, goes to the bathroom, and then goes back to bed again. On the other hand, much more complex patterns include interval events with temporal distances between them. For example, a person sleeps for 3 hours, then spends 3 minutes in the kitchen and, after watching TV for 40 minutes, goes back to sleep for 2 more hours. There is a wide range of patterns between these two extremes. This thesis presents a number of contributions to the SDM field. Firstly, we propose a clear categorisation of patterns and algorithms within SDM. We principally study three different dimensions: the representation of the patterns, their expressiveness and the search strategy used to mine patterns. In this categorisation we have found certain gaps in the state-of-the-art algorithms. Secondly, in order to complete those gaps that have not yet been explored, we provide five new algorithms that use different representations and strategies. Finally, we discuss the convenience of using a particular algorithm depending on the properties of the database and the patterns that we are interested in finding.

Resumen En esta tesis proponemos GEA (Global Epipolar Adjustment), un método de corrección de movimiento para aplicaciones de Visual SLAM y SfM altamente eficiente basado en restricciones algebraicas epipolares, que no hace uso de la información sobre la estructura. Este método obtiene resultados muy cercanos, y en muchos casos equivalentes a los obtenidos mediante bundle adjustment (BA), a pesar de su naturaleza algebraica, requiriendo por contra un coste computacional mucho menor. En este trabajo describimos cómo usar esa técnica para estimar las poses de cámara de forma incremental en aplicaciones SfM, sin necesidad de estimar en el proceso información sobre la estructura tal como correspondencias multivista de características de imagen. Estas poses de cámara pueden ser usadas a posteriori para obtener una estimación de alta precisión para la estructura. Demostramos que las técnicas descritas son robustas a los errores típicos de correspondencia obtenidos por los métodos habituales usados en SfM. / In this work we propose GEA (Global Epipolar Adjustment), a high-performance structureless BA correction method based on algebraic epipolar constraints. The GEA cost can be optimized very efficiently, in most cases using a small fraction of the time required by BA to obtain the optimal configuration. Despite of the algebraic nature of the cost, under general circumstances the accuracy of the obtained camera poses is very close to that obtained with classical BA methods. We also describe how to obtain accurate initializations for the camera poses incrementally using GEA and pairwise image feature correspondences, without requiring the composition of feature trackings or triangulation of scene landmarks. The resulting camera poses can be used afterwards to obtain highly accurate sparse or dense estimations of the scene structure. The techniques described are robust against outliers found by common pairwise image matching techniques.