Esta tesis versa sobre la automatización del proceso de modelado de sistemas físicos. La automatización del modelado ha sido el objetivo común en la mayor parte de las principales herramientas disponibles hoy en día. La reutilización de modelos es probablemente el principal enfoque adoptado por dichas herramientas con el objeto de reducir el coste asociado a la tarea de modelado. No obtante, permitir la reutilización de modelos predefinidos no es una cuestión trivial y, como se discute con profucdidad en la tesis, la reutilización de modelos no puede ser garantizada cuando han sido predefinidos para representar la dinámica del sistima en un contextor físico concreto. Con el fin de evitar las restricciones sobre la reutilización derivadas de la formylación matemática de las dinámicas de interés, el lenguaje de modelado debe establecer un clara separación entre los aspectos relacionados con la representación del comportamiento físico (conocimiento declarativo) y los aspectos matemáticos relacionados con las herramientas de simulación (conocimiento procedural). El conomiento declarativo representará el comportamiento físico y será utilizado para analizar el contexto físico de reutilización de los modelos con el objeto de establecer la formulación adecuada de las dinámicas de interés. El propósito de este trabajo ha sido el diseño de un lenguaje de modelado, PML, capaz de automatizar el proceso de modelado asegurando la reusabilidad de modelos que pueden ser predefinidos de manera independiente al contexto físico don seran reutilizados. La reutilización de modelos se contempla tanto en la contrucción de nuevos modelos (modelado estructurado) como en su utilización para diferentes objetivos de experimentación. Los nuevos modelos son contruidos acoplando modelos predefinidos de acurdo a la topología física del sistema modelado. Tales modelos pueden ser manipulados para adecuarlos a distintos objetivos de experimentación, adecuándose la formulación matemática de la dinámicas de interés marcadas por dichos objetivos.PML es un lenguaje de modelado orientado a objetos diseñado para describir el comportamiento del sistema físico mediante estructuras de representación modulares (clases de modelado). La clases PML representan conceptos físicos que son familiares al modelador. El conocimiento físico declarado por la clases se utiliza para analizar los modelos estructurados, obteniéndose de manera automatizada la representación matemática de las dinámicas de interés. / The topic of this thesis is the automated modeling of physical systems. Modeling automation has been a common objective in many of the present modeling tools. Reuse of predefined models is probably the main approach adopted by many of them in order to reduce the modeling burden. However, to facilitate reuse is difficult to achieve and, as it is discussed thoroughly in the thesis, reusability of models can not be assured when they are predefined to represent the system dynamics in a particular physical context. In order to avoid the reuse constraints due to the system dynamics formulation, a modeling language should be defined with a clear separation between the physical behaviour representation aspects (declarative physical knowledge) and the computational aspects concerning to model simulation (procedural computational knowledge). The physical knowledge will represent the system behaviour and it will support the analysis of the model reusing context in order to set the system dynamics formulation. The aim of this work is the design of a modeling language, PML, able to automate the modeling process by assuring the reusability of ready-made models independently of the physical context where they have been defined. The reuse of a predefined model contemplates both the construction of new models (structured modeling) and the model usage for different experimentation purposes. New models are constructed by coupling predefined models according to the physical system topology. Such structured models are manipulated in order to obtain the representation of the system dynamics which are of interest for the experimentation purposes.PML is an object oriented modeling language designed to represent system behaviour by means of modular structures (modeling classes). The PML modeling classes describe physical concepts well-known by the modeller. The physical knowledge declared by the modeling classes is used to analyze structured models in order to generate automatically the mathematical representation of the system dynamics. The simulation model is obtained by means of an equation-based object oriented modeling language.

Aquesta tesi està centrada en la detecció de moviment i el seu aprofitament per la sumarització de les escenes de vídeo en imatges mosaic. Mentre construir la imatge mosaic amb càmeres pivotants és un tema ben conegut, no es aquest el cas per les càmeres amb moviment. El primer pas consisteix en alinear totes les imatges en un únic sistema de coordenades. Aquest procés, anomenat alineament d’imatges, prové de l’estimació de la transformació que projecta cada imatge de vídeo en aquest sistema de coordenades comú. La imatge mosaic es genera assignant a cada punt, un cert valor derivat de la informació transmesa per les diferents imatges amb informació sobre aquest punt. Moviment i mosaics estan profundament relacionats. La tesi s'estructura en sis capítols. Després d'una introducció als aspectes de percepció del moviment en una seqüència de vídeo i exposar el pla de la tesi, el segon capítol aborda el problema de la detecció de moviment amb càmeres estàtiques. Amb aquesta finalitat, es presenta una àmplia descripció dels algoritmes de separació del fons de la imatge descrits en la literatura. Es presenta a continuació l'algoritme de sostracció de fons desenvolupat en la tesi. Aquest algorisme combina diferents senyals visuals i utilitza un model gràfic probabilístic per garantir la coherència espai-­‐temporal per al model de fons. Aquest model representa cada píxel com una variable aleatòria amb dos estats, de fons i de primer pla. Llavors, s’utilitza un camps probabilístic de Markov (MRF) per descriure la correlació entre els píxels veïns en el volum de l'espai-­‐temps. A més a més , es presenta un marc general de combinar diferents fonts d'informació relacionades amb el moviment per tal d'augmentar la precisió de la màscara de moviment. El següent pas és fer front al problema de la detecció de moviment quan la càmera no és estàtica, que s'analitza en el capítol 3. En particular, es considera el cas sense paral·laxi. Aquest és un cas comú, en càmeres PTZ o perspectives aèries no produeixen paral·laxi de moviment. Per a compensar les transformacions afins 2D causades per la càmera es proposa utilitzar un seguiment de nucli múltiple, assumint que la major part de la trama pertany al fons. El primer pas és introduir Seguiment de Nucli Múltiple i es descriu com es pot formular per aquest propòsit en particular. A continuació, la generació del mosaic de fons es defineix i es valida la capacitat d'adaptació a través del temps. El capítol 4 presenta un nou algorisme d'alineació de imatges, el Directe-­‐Local, Indirecte-­‐Global (DLIG), que compensa el moviment 2D mitjançant una transformació projectiva. La idea clau de l'alineació DLIG és dividir el problema d'alineació de imatges en el problema de registrar un conjunt de trossos d'imatge espacialment relacionats. El registrament d’un tros d’imatge es realitza iterativament imposant tan una bona concordança local com una bona coherència espacial global. L’alineament d’un tros d’imatge es porta a terme utilitzant un algoritme de seguiment, de manera que es molt eficient per aconseguir una concordança local. L'algorisme utilitza el registrat de trossos d’imatge per obtenir un registrat multiimatge i utilitza les coordenades mosaic per relacionar el tros actual de la imatge a trossos provinents de altres imatges que comparteixen parcialment el camp de vista. La registració multimatge impedeix el problema d'acumulació d'errors, un dels problemes més importants en mosaics. També es mostra com incrustar un algoritme de seguiment basat en nucli per tal d'obtenir un algoritme de construcció de mosaics precís i eficient. El capítol 5 encara el problema de la generació de mosaics quan l'escena gravada conté paral·laxi de moviment. La solució desenvolupada proposa alinear la seqüència de vídeo en un volum d'espai-­‐temps basat en el seguiment eficient de característiques utilitzant un algoritme de seguiment de nucli. El càlcul és ràpid i, com el moviment, es calcula només per a unes poques regions de la imatge, i tot i així proporciona una estimació del moviment 3D precisa. Aquest càlcul és més ràpid i més precís que l’estat de l’art que es basen en un mètode d'alineació directa. La síntesi de la imatge del mosaic encara amb el mètode innovador presentat a la tesi barcode Blending , un nou mètode per utilitzar el blending piràmidal en les imatges mosaic, que és molt eficient. Barcode Blending permet superar la complexitat de la construcció de piràmides per a múltiples tires estretes, en base a combinar totes les tires en una sola etapa de mescla. Finalment la tesi acaba am les conclusions i el treball futur a fer en el capítol sisè. / This thesis is focused on motion detection and its use for the summarization of video scenes in mosaic images. While mosaicing with pivoting cameras is a well-known topic, this is not the case with full motion cameras. The first step is to align all the images into a single coordinate system. This process, named image alignment, comes from the estimation of the transform that projects every video image into this common coordinate system. The mosaic image is generated assigning to each point some value derived from the information conveyed for the different images with information about that point. Motion and Mosaicing are deeply related. The thesis is organized in six chapters. After an introduction to the perceptual aspects of motion in a video sequence and exposing the plan of the thesis, the second chapter deals with the problem of detecting motion using static cameras. To this end, an extensive description of the main background subtraction algorithms in the literature is presented. The original background subtraction algorithm developed in the thesis is presented. This algorithm combines different visual cues and uses a probabilistic graphical model to provide spatio-temporal consistency to the background model. This model represents each pixel as a random variable with two states, background and foreground. Then, Markov Random Fields (MRF) is used to describe the correlation between neighbouring pixels in the space-time volume. In addition, a general framework to combine different motion related information sources is presented in order to increase the accuracy of the motion mask. The next step is to face the problem of detecting motion when the camera is not static, which is analysed in the chapter 3. In particular, the case with no parallax is considered. This is a common case as PTZ cameras or aerial perspectives do not produce motion parallax. It is proposed to compensate for 2D affine transformations caused by the camera by using Multiple Kernel Tracking, assuming that the major part of the frame belongs to the background. The first step is to introduce Multiple Kernel Tracking describing how it can be formulated for this particular purpose. Then the generation of the background mosaic is defined and it adaptability over time. Chapter 4 presents a new frame alignment algorithm, the Direct Local Indirect global (DLIG), which compensates the 2D motion using a projective transformation. The key idea of the DLIG alignment is to divide the frame alignment problem into the problem of registering a set of spatially related image patches. The registration is iteratively computed by sequentially imposing a good local match and global spatial coherence. The patch registration is performed using a tracking algorithm, so a very efficient local matching can be achieved. The algorithm uses the patch-based registration to obtain multiframe registration, using the mosaic coordinates to relate the current frame to patches from different frames that partially share the current field of view. Multiframe registration prevents the error accumulation problem, one of the most important problems in mosaicing. It is also show how to embed a Kernel Tracking algorithm in order to obtain a precise and efficient mosaicing algorithm. The chapter 5 moves to the problem of generating mosaics when the recorded scene contains motion parallax. The developed solution proposes to align the video sequence in a space-time volume based on efficient feature tracking using a Kernel Tracking algorithm. Computation is fast and, as the motion, is computed only for a few regions of the image, yet still gives accurate 3D motion. This computation is faster and more accurate than the previous work that is based on a direct alignment method. The synthesis of the mosaic image is faced with the novel Barcode Blending , a new approach for using pyramid blending in video mosaics, which is very efficient. Barcode Blending overcomes the complexity of building pyramids for multiple narrow strips, combining all strips in a single blending step. This thesis finishes with the conclusions and future work in chapter 6.

This thesis addresses the problem of automated underwater optical image characterization. Remote underwater optical sensing allows the collection and storage of vast amounts of data for which manual classification may take months. Supervised automated classification of such datasets can save time and resources and can also enable extraction of valuableinformation related to marine and geological research / Aquesta tesi tracta el problema de la caracterització automàtica d'imatges òptiques submarines. L'adquisició automatitzada d'imatges submarines permet l'obtenció i emmagatzematge de grans quantitats de dades per les quals la classificació manual pot requerir mesos de feina. Una classificació automatitzada i supervisada d'aquestes dades suposa un estalvi significatiu de temps i recursos, així com permet l'extracció d'informació valuosa per a realitzar estudis marins i geològics. Pocs són els treballs en la bibliografia orientats a la resolució d'aquest problema. A més, aquests pocs treballs no són capaços d'obtenir resultats consistents quan s'apliquen sobre una mostra variada d'imatges òptiques subaquàtiques

La comunitat científica que treballa en Intel·ligència Artificial (IA) ha dut a terme una gran quantitat de treball en com la IA pot ajudar a les persones a trobar el que volen dins d'Internet. La idea dels sistemes recomanadors ha estat extensament acceptada pels usuaris. La tasca principal d'un sistema recomanador és localitzar ítems, fonts d'informació i persones relacionades amb els interessos i preferències d'una persona o d'un grup de persones. Això comporta la construcció de models d'usuari i l'habilitat d'anticipar i predir les preferències de l'usuari.Aquesta tesi està focalitzada en l'estudi de tècniques d'IA que millorin el rendiment dels sistemes recomanadors. Inicialment, s'ha dut a terme un anàlisis detallat de l'actual estat de l'art en aquest camp. Aquest treball ha estat organitzat en forma de taxonomia on els sistemes recomanadors existents a Internet es classifiquen en 8 dimensions generals. Aquesta taxonomia ens aporta una base de coneixement indispensable pel disseny de la nostra proposta.El raonament basat en casos (CBR) és un paradigma per aprendre i raonar a partir de la experiència adequat per sistemes recomanadors degut als seus fonaments en el raonament humà. Aquesta tesi planteja una nova proposta de CBR aplicat al camp de la recomanació i un mecanisme d'oblit per perfils basats en casos que controla la rellevància i edat de les experiències passades. Els resultats experimentals demostren que aquesta proposta adapta millor els perfils als usuaris i soluciona el problema de la utilitat que pateixen el sistemes basats en CBR.Els sistemes recomanadors milloren espectacularment la qualitat dels resultats quan informació sobre els altres usuaris és utilitzada quan es recomana a un usuari concret. Aquesta tesi proposa l'agentificació dels sistemes recomanadors per tal de treure profit de propietats interessants dels agents com ara la proactivitat, la encapsulació o l'habilitat social. La col·laboració entre agents es realitza a partir del mètode de filtratge basat en la opinió i del mètode col·laboratiu de filtratge a partir de confiança. Els dos mètodes es basen en un model social de confiança que fa que els agents siguin menys vulnerables als altres quan col·laboren. Els resultats experimentals demostren que els agents recomanadors col·laboratius proposats milloren el rendiment del sistema mentre que preserven la privacitat de les dades personals de l'usuari.Finalment, aquesta tesi també proposa un procediment per avaluar sistemes recomanadors que permet la discussió científica dels resultats. Aquesta proposta simula el comportament dels usuaris al llarg del temps basat en perfils d'usuari reals. Esperem que aquesta metodologia d'avaluació contribueixi al progrés d'aquesta àrea de recerca. / he Artificial Intelligence (AI) community has carried out a great deal of work on how AI can help people to find out what they want on the Internet. As a result, the idea of recommender systems has been widely accepted among users. The main task of a recommender system is to locate items, information sources and people related to the interest and preferences of a single person or a group of people. This involves the construction of user models and the ability to anticipate and predict user preferences.This thesis focuses on the study of AI techniques which improve the performance of recommender systems. Initially, a detailed analysis of the current state-of-the-art in this field has been carried out. This work has been organised as a taxonomy where existing recommender systems on the Internet are classified into 8 general dimensions. This taxonomy provides us with an indispensable knowledge base from which to design our proposal.Secondly, this thesis proposes a new CBR approach to recommendation. Case-based reasoning (CBR) is a paradigm for learning and reasoning through experience suitable for recommender systems due to its being based on human reasoning. We provide a forgetting mechanism for case-based profiles that controls the relevance and age of past experiences. Experimental results show that this proposal better adapts the profiles to users and solves the utility problem of CBR systems.Thirdly, this thesis proposes the "agentification" of recommender systems in order to take advantage of interesting agent properties such as proactivity, encapsulation or social ability. Recommender systems sharply improve the quality of results when information about other users is utilised when recommending a given user. Collaboration among agents is performed with the opinion-based filtering method and the collaborative filtering method through trust. Both are based on a social model of trust making agents less vulnerable to others while collaborating. Experimental results show that our collaborative recommender agents improve the performance of the system while preserving the privacy of the user's personal data.Finally, this thesis also proposes an evaluation procedure for recommender systems that allows a scientific discussion of the results. This proposal simulates the users' behaviour over time based on real user profiles. We hope this new evaluation methodology will contribute towards the progress in this area of research.

En entornos donde los recursos son precederos y la asignación de recursos se repite en el tiempo con el mismo conjunto o un conjunto muy similar de agentes, las subastas recurrentes pueden ser utilizadas. Una subasta recurrente es una secuencia de subastas donde el resultado de una subasta puede influenciar en las siguientes. De todas formas, este tipo de subastas tienen problemas particulares cuando la riqueza de los agentes esta desequilibrada y los recursos son precederos. En esta tesis se proponen algunos mecanismos justos o equitativos para minimizar los efectos de estos problemas. En una subasta recurrente una solución justa significa que todos los participantes consiguen a largo plazo sus objetivos en el mismo grado o en el grado más parecido posible, independientemente de su riqueza. Hemos demostrado experimentalmente que la inclusión de justicia incentiva a los bidders en permanecer en la subasta minimizando los problemas de las subastas recurrentes. / In environments where resources are perishable and the allocation of resources is repeated over time with the same set or a very similar set of agents, recurrent auctions come up. A recurrent auction is a sequence of auctions where the result of one auction can influence the following ones. These kinds of auctions have particular problems, however, when the wealth of the agents is unevenly distributed and resources are perishable. In this thesis some fair mechanisms are proposed to deal with these problems. In a recurrent auction a fair solution means that at long term, all participants accomplish their goals in the most equal possible degree, independently of their wealth. We have experimentally shown how the inclusion of fairness incentives to bidders stay in the auction minimizing the problems of recurrent auctions.

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En esta investigación, partimos de la observación del funcionamiento de las redes de interconexión en aplicaciones paralelas en los campos de la ciencia y la tecnologia. Esta observación nos dice que la saturación se produce a tasas bajas de carga de la red(menos del 50% de capacidad de carga) y aparece de manera subita en forma de recta vertical con un cambio muy repentino("host-sptos") debido a la no-coincidencia de la distribución de la carga de comunicaciones presenta en la red de interconexion con la topologia de la red. Con objeto de conocer las causas de dicho comportamiento, hemos realizado un estudio del modelado de las redes de interconexion presentando dos modelos diferentes. El primero es un modelo analitico del comportamiento dinamico de las redes de interconexión y el segundo es un modelo funcional que simula el comportamiento de los encaminadores de las redes de interconexion. A partir de la definición de los objetivos y del analisis del comportamiento de las redes de interconexion realizado anteriormente hemos introducido cual deberia ser el tipo de solucion necesaria y hemos definido el concepto de balanceo del trafico para conseguir un uso uniforme del ancho de banda de la red y eliminar los "hot-spots". Esta solucion consiste, según nuestra propuesta, en el balanceo de la carga de comunicaciones en la red de interconexión, por lo que hemos presentado el mecanismo introducido en este trabajo para conseguir los objetivos propuestos consistente en el Balanceo Distribuido del Encamienamiento o DRB por sus siglas en ingles("Distributed Routing Balancing"). La tecnica del balanceo se basa en la distribución del trafica usando nuevos caminos alternativos. Es un metodo dinamico que usa informacion del comportamiento de la red obtenida a un nivel local. Este mecanismo se basa en la expansión de los caminos controlada por la carga de comunicaciones. Con este metodo se pretende conseguir una uniformizacion de la latencia, lo que es a su vez un metodo de eliminar los "hot-spots" y evitar la contención de mensajes. El metodo de DRB pretende desacoplar el patron de trafico de la aplicación de la topologia fisica de la red de interconexión. Se ha realizado el estudio y el analisis de las propuestas introducidas mediante la comparacion via simulacion con las tecnicas estatica (tomada como base a mejorar)y completamente adaptativo(tomada como la tecnica que ofrece mejores prestaciones en la literatura), donde se ha mostrado la idoneidad de la propuesta frente a un numeroso grupo de casos. Se ha realizado una experimentacion en la que se ha evaluado para un conjunto de redes de interconexión (toros e hipercubos) de diversos tamaños (16 y 64 nodos) y para un conjunto de patrones estandar de comunicación("Butterfly", "Bit-Reversal","Perfect Shuffle" y "Matrix Transpose"), la respuesta en latencia, desviacion estandar de la latencia y "throughput". Se ha encontrado que, para la mayoria de casos, DRB ofrece mejores prestaciones que el metodo adaptivo, considerado el metodo de la literatura que es capaz de dar los mejores resultados y en general, DRB mejora al caso adaptivo, en un 50% , tanto en resultados de latencia como de "throughput". Todos estos resultados demuestran la validez del metodo DRB como metodo de encaminamiento de mensajes en redes de interconexion de computadores paralelos de proposito general, el cual es capaz de reducir la latencia y aumentar el rango de carga en el cual la red es operativa. Con todo ello, se espera haber contribuido a definir las caracteristicas de los computadores paralelos o de altas prestaciones del futuro.

En este trabajo describimos un sistema multiprocesador fuertemente acoplado el sistema multiprocesador propuesto, es un sistema con buses múltiples y memoria común, ha sido concebido teniendo en cuenta como principales objetivos la modularidad y la transparencia para el software de aplicación del usuario. En este sistema los procesadores tienen una memoria local, y los módulos de memoria común son memorias uni-entrada que permiten solo un acceso por ciclo. Diferentes redes de interconexión han sido propuestas para estos sistemas. Nosotros hemos elegido la red de interconexión de buses múltiples, ya que proporciona un rendimiento similar al del crossbar pero con un coste menor y es tolerante a fallos, puede seguir funcionando después del fallo de un subconjunto de buses, aunque exista una pérdida de prestaciones. Un elemento fundamental en un sistema multiprocesador con buses múltiples es el sistema de arbitraje que proporciona las funciones de control de la red de interconexión. Proponemos un sistema de arbitraje realizado por hardware, regular, modular y con capacidad de expansión. Entre las funciones principales del sistema de arbitraje se destacan la selección del procesador y la asignación de buses, esta organizado en una estructura de dos niveles. Hemos desarrollado un modelo utilizando dos matrices para describir su funcionamiento. El sistema de arbitraje puede ser utilizado para estructuras reducidas de buses multiples y para buses multiples multiplexados. Además puede ser utilizado en sistemas sincronos y asincronos. Las funciones de sincronización básicas para acceder a un modulo de memoria comun, estan soportadas directamente por hardware. El actual prototipo es un sistema multimicroprocesadores (r-6502) con memoria privada, 4 modulos de memoria común y 4 buses. Este prototipo ha sido realizado en wire-wrapp.

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Las dependencias en el flujo de control limitan el rendimiento de los procesadores superescalares. La predicción del flujo de control permite superar este límite, pero supone un compromiso entre requerimientos aparentemente incompatibles. Por un lado, la predicción debe ser precisa, para que un elevado número de casos se beneficien del predictor. Por otro lado, la predicción debe ser rápida. El problema es que la precisión se aumenta almacenando mayor cantidad de información y utilizando algoritmos más complejos, que alargan el tiempo para realizar las predicciones.En esta tesis se presentan diferentes estrategias y se realizan varias propuestas para aumentar el rendimiento global del predictor de flujo de control. Se trata de organizar y codificar la información de forma eficiente, y de dotar al predictor de flexibilidad para adaptarse a los diferentes casos de forma eficaz. Así, las predicciones más frecuentes y sencillas se realizan rápidamente y utilizando recursos mínimos, mientras que predicciones menos comunes o que requieren el uso de más información para alcanzar una alta precisión, pueden realizarse más lentamente. La flexibilidad del diseño combinada con el exceso de ancho de banda permite compensar estos casos complejos y lentos, con el resto de casos, frecuentes y rápidos. El resultado es un aumento del ancho de banda de las predicciones gracias tanto al aumento de la velocidad de predicción como al aumento de la anchura de cada predicción. Todo ello se consigue sin reducir la precisión del predictor, y además con un moderado consumo energético.En primer lugar, las estrategias de predicción de vía, de jerarquía de dos niveles, y de predicción de índice consiguen aumentar la velocidad de predicción sin disminuir la precisión en la predicción y con un aumento moderado de la memoria del predictor. En segundo lugar se propone un método eficiente de predicción de trazas, que reduce los problemas de otras propuestas anteriores en la literatura, y que consigue aumentar la anchura de las predicciones, sin disminuir su precisión y también con un aumento moderado de los requerimientos de memoria. Finalmente se propone una nueva organización de dos niveles que mejora la gestión de los saltos indirectos para, fijado el tamaño de memoria disponible, aumentar su precisiónAunque en la tesis no se hace ninguna propuesta dirigida explícitamente a mejorar los algoritmos de predicción para aumentar su precisión, una organización más eficiente del predictor tiene como resultado lateral disponer de más recursos para aumentar la precisión. Por un lado, se dispone de más capacidad para almacenar la historia pasada. Por otro lado, se proporciona mayor tolerancia al aumento de la latencia en las predicciones, lo que permite aplicar algoritmos más complejos para poder aumentar la precisión. / Control flow dependences limit the performance of superscalar processors. Predicting control flow allows surpassing this limit, but involves a compromise among seemingly incompatible goals. On one hand, predictions must be accurate, so that it benefits most of the cases. On the other hand, predictions should be fast. The problem is that accuracy is increased by storing more information and using more complex algorithms, which increases prediction latency.This thesis presents different strategies and performs several proposals to increase the global performance of a control flow predictor. Prediction data are efficiently arranged and codified to allow the predictor to adapt to the different prediction cases. Frequent and simple predictions are performed very fast and consume little resources, while less frequent predictions or those that use more information to achieve higher accuracies are performed more slowly. A flexible design combined with an excess of prediction bandwidth compensates complex and slow cases with the more frequent simple and fast cases. The overall result is higher prediction bandwidth, both due to an increase in prediction rate and also an increase in prediction width. This is achieved without reducing prediction accuracy and with moderate energy consumption.The strategies used to augment prediction speed are way prediction, index prediction, and a two-level hierarchy of predictors. Trace prediction is proposed to increase prediction width. An efficient mechanism enhances the previous proposals in the literature. In all cases, prediction accuracy is not reduced and memory requirements are slightly increased. Finally, a new two-level organization is used for predicting indirect jumps, which increases prediction accuracy for a fixed amount of memory.This thesis does not address new methods to increase prediction accuracy, but a more efficient predictor has a lateral effect of providing more resources to increase accuracy. On the one hand, there is more capability to store past branch history. On the other hand, prediction latency is more easily tolerated, which allows applying more complex algorithms to improve prediction accuracy.