Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) do not result in consistent maps of large areas because of gradual increase of the uncertainty for long term missions. In addition, as the size of the map grows the computational cost increases, making SLAM solutions unsuitable for on-line applications. This thesis surveys SLAM approaches paying special attention to those approaches aimed to work on large scenarios. Special focus is given to existing underwater SLAM applications. A technique based on using independent local maps together with a global stochastic map is presented. This technique is called Selective Submap Joining SLAM (SSJS). A global map contains relative transformations between local maps, which are updated once a new loop is detected. Maps sharing several features are fused, maintaining the correlation between landmarks and vehicle's pose. The use of local maps reduces computational costs and improves map consistency as compared to state of the art techniques. / Els algoritmes de localització i creació de mapes simultàniament (Simultaneous Localization and Mapping - SLAM) no produeixen mapes correctes de grans àrees a causa de l'augment gradual de la incertesa en les missions de llarga durada. El cost de computació augmenta a mesura que el mapa creix. Aquesta tesi presenta un estudi de les tècniques de SLAM en entorns grans. També s'estudien aquells treballs centrats en ambients submarins. Es proposa una nova tècnica basada en l'ús de submapes independents i un mapa estocàstic global. Aquesta tècnica s'ha anomenat Unió Selectiva de Submapes en SLAM (SSJS). El mapa global conté les transformacions relatives entre mapes, que s'actualitzen en revisitar zones conegudes. Així doncs, els submapes que comparteixen informació es fusionen, mantenint les correlacions entre el vehicle i les fites. L'ús de submapes redueix el cost de càlcul i millora la consistència del mapa en comparació a les tècniques existents.

This thesis investigates whether ISO 9001 certification by banks affects customers’ perceptions of e-service quality and recovery (and hence customer satisfaction, value and loyalty) in online banking services. In pursuit of this objective this thesis holistically undertake a comprehensive review of the current state of the E-S-QUAL scale including methodology used, suggestions, and limitations associated with the adoption of the scale. Thereafter, this thesis proposed and applied scales to measure service quality and service recovery in the setting of electronic banking (e-banking). At that juncture, the thesis further developed and empirically tested a model and different sub-models that considers perceived online service quality and online service recovery as antecedents to online satisfaction and value to investigate factors that might influence customer satisfaction, value and loyalty and the possible mediating/moderating effects of customer satisfaction and value on the relationship between service quality, recovery and customer loyalty. Findings are discussed and management implications presented. / Aquesta tesis doctoral investiga si la implantació de sistemes d’assegurament de la qualitat segons la norma ISO 9001 als serveis bancaris per internet, afecta a la satisfacció del servei per part dels clients d’aquesta. En aquest sentit, ha calgut analitzar l’escala de mesura de la qualitat dels serveis per internet E-S-QUAL, per tal d’adaptar-la als serveis bancaris, incloent-hi una mesura de la satisfacció en els casos on hi ha hagut reclamacions. D’aquesta forma, la tesis ha aportat un model, testejat empíricament, on es determinen quines son les causes que afecten a una bona satisfacció del servei per part del client, i a un augment de la lleialtat dels clients per part de l’empresa; tan pels clients que han realitzat reclamacions en el servei com als que no.

In this thesis we focus on solving CSPs using SMT. Essentially, what we do is reformulating CSPs into SMT. The obtained results allow us to conclude that state-of-the-art SMT solvers are a robust tool to solve CSPs. We tackle not only decisional CSPs, but also Constraint Optimization Problems and Weighted Constraint Satisfaction Problems. For solving these problems we have used SMT in conjunction with appropriated algorithms: search algorithms and UNSAT core-based algorithms. We have provided support for meta-constraints that is, constraints on constraints. Meta-constraints can be very helpful in the modelling process. Once verified that SMT is a good generic approximation for CP, we tested how algorithms built on top of an SMT solver can have equal or better performance than ad-hoc programs designed specifically for a given problem. The problem that we have selected to make this test is the RCPSP, obtaining highly competitive results. / Aquesta tesi es centra en la resolució de CSPs utilitzant SMT. En essència, es reformulen els CSPs a fórmules SMT. Els resultats obtinguts permeten concloure que els millors solucionadors actuals d'SMT són una eina sòlida per a resoldre CSPs. No només s'aborden els CSP decisionals, sinó també problemes d'optimització de restriccions i problemes de satisfactibilitat de restriccions amb pesos. Per a resoldre aquests problemes s'ha utilitzat SMT juntament amb els algorismes apropiats: algorismes de cerca i algorismes basats en nuclis d'insatisfactibilitat. També es dóna suport a meta-restriccions, és a dir, restriccions sobre restriccions. Un cop vist que SMT és una molt bona aproximació genèrica per a CP, s'ha comprovat com algorismes basats en SMT poden tenir un rendiment igual o millor que els programes dissenyats específicament per a un determinat problema. El problema seleccionat per a dur a terme aquesta comprovació ha estat el RCPSP, obtenint uns resultats altament competitius.

The main question explored in this thesis is how to define novel parallel random-access data structures for surface and image spatial data with efficient construction, storage, and query memory access patterns. Our main contribution is a set of parallel-efficient methods to evaluate irregular, sparse or even implicit geometries and textures in different applications: a method to decouple shape and shading details from high-resolution meshes, mapping them interactively onto lower resolution simpler domains; an editable framework to map highresolution meshes to simpler cube-based domains, generating a parallel-friendly quad-based representation; a new parallel hashing scheme compacting spatial data with high load factors, which has the unique advantage of exploiting spatial coherence in input data and access patterns / La qüestió principal explorada en aquesta tesi doctoral és la forma de definir noves formes d'accés aleatori paral•lel en estructures de dades amb informació de superfícies i d'imatge. La nostra principal aportació és un conjunt de mètodes paral•lels i eficients per avaluar imatges i geometries irregulars, i proposem: un mètode per a separar la forma i els detalls d'aparença visual partint de malles d'alta resolució, mapejant de manera interactiva la informació en dominis més simples de baixa resolució; un marc d'edició geomètrica per convertir malles irregulars de triangles d'alta resolució en representacions més simples basades en un domini de cubs, generant una estructura fàcilment paral•lelitzable basada en primitives quadrangulars; un nou esquema de hashing paral•lel per a la organització i compactació de dades espacials amb un elevat factor de càrrega, explotant la coherència espacial de les dades d'entrada i els seus patrons d'accés a memòria

In Computer Graphics applications, it is a common practice to texture 3D models to apply material properties to them. Then, once the models are textured, they are deformed to create new poses that can be more appropriate for the needs of a certain scene and finally, those models are visualized with a rendering algorithm. Many of those approaches suffer from continuity problems that dumper interpolation procedures. Thus, in this thesis we present three algorithms that address continuity in key areas of Computer Graphics: Continuity Mapping in texturing, *Cages in mesh deformation and I-Render in visualization / En aplicacions orientades als gràfics per ordinador existeix una pràctica molt comuna d'associar informació de materials a objectes 3D mitjançant l'aplicació de textures. Una vegada els models estan texturats, solen deformar-se per tal de crear noves postures, les quals poden ser més adients per a les necessitats d'una determinada escena. Finalment, els models 3D es visualitzen mitjançant l'ajuda d'un algorisme de visualització. Molts dels mètodes de texturat, deformació i visualització existents pateixen problemes de continuïtat que dificulten la posterior aplicació de tècniques d'interpolació. Així doncs, en aquesta tesis doctoral presentem una sèrie d’algorismes que aporten continuïtat en àrees estratègiques i importants en els gràfics per ordinador: Continuity Mapping en el texturat de malles 3D, *Cages per a la deformació suau i continua de malles i I-Render en el camp de la visualització interactiva

In this thesis we treat and solve various problems related to movement pattern detection by designing and implementing parallel algorithms using the GPU. We first propose a GPU pipeline based algorithm to report the ’Popular places’ pattern. Then, we study the problem of reporting all subtrajectory clusters of a trajectory. To measure similarity between curves we choose the Fréchet distance. Finally we solve the ’Flock pattern’. To this aim, we present two algorithms to solve two problems related with the ’Flock pattern’: finding the maximal sets of a family and intersecting two families of sets. The GPU parallel algorithms proposed to solve these two problems are later used for reporting flock patterns / En aquesta tesi tractem i resolem varis problemes relacionats amb el càlcul de patrons de moviment en bases de dades espai-temporals, dissenyant i implementant algoritmes paral·lels utilitzant GPUs. Primer, proposem un algoritme que utilitza els processos gràfics de la GPU per reportar el patró ‘Llocs Populars’. Després estudiem el problema de reportar tots els grups de subtrajectories d’una trajectòria. Per mesurar la similitud entre corbes hem triat la distancia de Fréchet. Finalment resolem el problema del patró ‘Ramat’. Amb aquest objectiu, presentem dos algorismes per resoldre dos problemes relacionats amb el patró ‘Ramat’: El problema de trobar tots els conjunts maximals de una família, i el problema de intersecar dos famílies de conjunts. Proposem algorismes paral·lels per resoldre els dos problemes que després s’utilitzen per reportar patrons ’Ramat’

Medical imaging and 3D volumetric visualization are a standard routine for patient diagnosis and treatment. Multimodal visualization plays an important role in medical diagnosis and treatment, because it makes findings possible that might be missed when each modality is considered separately. Despite the advantages of multimodal visualization, its application in real medical context is still lacking due to the complexity of the technique. To overcome these limitations, we will focus this thesis on the automation of the fusion step and the main involved processes: the information fusion and the transfer function design. On the other hand, we will study the quality evaluation of a rendering where we will propose an objective quality metric, which can be used to assess and optimize different visualization processes. We will utilize information theory tools in order to tackle all described problems / La imatge mèdica i la visualització volumètrica tridimensional és un procés bàsic pel diagnòstic i tractament de pacients. La visualització multimodal juga un paper important en el diagnòstic i tractament mèdic perquè combina diferents modalitats d’imatge i permet detectar elements que podrien passar desapercebuts si s'analitzessin les modalitats per separat. Malgrat els avantatges de la visualització multimodal, la seva aplicabilitat en el món mèdic és poc rellevant degut a la complexitat de les tècniques. Per intentar pal·liar aquestes limitacions, en aquesta tesi ens centrarem en l’automatització de procés de fusió basat en dos passos: la fusió d’informació i la definició d’una funció de transferència. Per altar banda, estudiarem com avaluar la qualitat d’una visualització proposant una mètrica de qualitat que podrà ser utilitzada per a l’assistència i optimització de diferents processos de la visualització. En aquesta tesi utilitzarem eines de teoria de la informació per afrontar els problemes descrits

Des del naixement de la fotografia hi ha hagut sempre un gran interès en la possibilitat de detectar una tercera dimensió en les imatges obtingudes per una càmera. Aquesta tercera dimensió permetria la diferenciació i filtrat dels diferents objectes presents a una escena, i per tant facilitar molts del problemes actuals en la recerca de visió per computador. Per tal d'aconseguir-la, diverses tècniques s'han anat utilitzant a través del temps, des de la clàssica estereoscopia fins a altres mètodes més actuals com el Structure from Motion. Durant els darrers anys l'evolució de la tecnologia ha fet possible l'aparició de dispositius que permeten la captura directa d'aquesta informació 3D sense la necessitat d'una intervenció manual. L'ús de diferents espectres de llum com el làser o la llum infraroja, així com la seva integració en els dispositius, han possibilitat aquesta important millora, acompanyada al mateix temps d'una reducció en el preu dels components que ha fet possible el seu ús per gran part de la comunitat de recerca. Aquesta tesis està enfocada en el principals problemes derivats de l'ús de les anomenades càmeres range que, a més de la imatge RGB usual, ofereixen una imatge addicional indicant la distància als objectes de l'escena. Gràcies a l'aplicació directa d'aquestes imatges range, on cada píxel correspon a una distancia, una recreació 3D de l'escena capturada pot ser obtinguda fàcilment. Una de les seves principals avantatges és el fet de que, si la càmera està correctament calibrada, el 3D obtingut es troba expressat en unitat físiques reals (per exemple, en metres) i no pas en píxels. Tot i això, l'ús d'aquestes càmeres range no és tan ideal com es podria suposar. Normalment diverses captures d'una escena o objecte són necessàries per tal d'aconseguir una reconstrucció completa, i alguns materials poden produir problemes que interfereixen en el correcte posicionament dels objectes. Les particularitats de la representació 3D obtinguda fan que aquesta sigui apropiada per fer-la servir com a suport per afegir-hi altres fonts d'informació, com ara imatges RGB o imatges infraroges. L'estructura 3D obtinguda pot ser texturitzada amb aquestes fonts d'informació, donant un resultat integrat que pot ser molt útil per solucionar problemes que no serien possibles utilitzant les imatges de forma separada. Tot i això, diferències en el procés d'adquisició entre aquest tipus d'imatges poden produir alguns problemes quan són fusionades. A més, per tal d'obtenir una reconstrucció 3D completa d'una escena, normalment és necessari que la captura s'hagi fet des de múltiples punts de vista diferents. L'alineament de totes aquestes estructures 3D obtingudes és conegut com registració multivista, on és necessari identificar la posició i orientació de les càmeres range en cadascuna de les presses per tal de poder alinear-les correctament. Aquest alineament s'aconsegueix normalment fen servir dos passos diferenciats: la registració de imatges rang parell a parell, i la posterior minimització de l'error considerant simultàniament totes aquestes parelles. / Ever since the photography was born, there exists a high interest in the possibility of detecting a third dimension in the images obtained by a camera. This third dimension feature would allow the differentiation and easily filtering of the different objects present in the scene, and therefore to facilitate some of the main problematics in the computer vision research. In order to achieve this third dimension acquisition some techniques were historically applied, starting by the classical stereoscopy or other more current methods like Structure from Motion. During last years, the evolution of the technology has made possible the appearance of devices which allows the direct retrieval of 3D information without the manual intervention of the user. The use of different light spectrums like laser or infrared light and their integration inside the camera case have allowed this important improvement, accompanied at the same time by a reduction of the components price which allows its use for the vast majority of the research community. This thesis focuses on the main problems obtained in the use of the so-called range cameras, which, in addition to the usual RGB image, offers an additional image indicating the distance with respect to the objects in the scene. Thanks to the direct application of these range images, where each pixel corresponds to a distance, a 3D recreation of the observed scene can be directly obtained. One of the main advantages is that, if the camera is correctly calibrated, the 3D structure can be obtained with physical units of the real world (such as meters), and not with pixels. Nevertheless, the use of these range cameras was not as ideal as supposed. Usually some captures of every object in the scene are needed in order to obtain a full reconstruction, and different materials could produce problems that interferes the correct position of the object. The presence of these inconveniences produces the necessity of using some algorithms to produce a correct final 3D structure. The particularities of the 3D representation created from the range image become it appropriate to use as a support plate for placing other sources of information, like visible images or infrared images. The obtained 3D structure can be textured with these sources of information, giving an integrated result which could clarify some problems that cannot be solved by using the images separately. However, differences in the acquisition process between these types of images produce difficulties when they are fused. In addition, in order to obtain a full-side representation of a scene usually some 3D captures from different points of views are required. This addresses to the so-called multiview registration problem, where it is necessary to identify the position and orientation of the range camera for each viewpoint in order to correctly join the corresponding 3D structures. Current technology devices like GPSs or IMUs could give this information, but usually is not accurate enough, so common visual elements between different range images must be detected in order to align them. This alignment is usually achieved by using a two-steps procedure: the registration of pairs of range images between them, and the posterior minimization of the global error for the whole set of images.

Esta tesis presenta el Coalition Oriented Sensing Algorithm (COSA) como un mecanismo de auto-organización para redes de sensores inalámbricos (WSN). El objetivo del algoritmo es extender la vida útil de la red, al mismo tiempo que la funcionalidad básica de la misma – la monitorización fiel del entorno– también es garantizada. La evaluación del funcionamiento del algoritmo se apoya en una plataforma de simulación novedosa, RepastSNS. La implementación de COSA y la preparación de la plataforma para el desarrollo de los experimentos dan lugar a una estructura software reutilizable. Esta estructura favorece la implementación de futuras ampliaciones del algoritmo, así como su exportación a otros entornos. El uso de las WSNs se ha popularizado en los últimos años. Sus particulares características han favorecido la aplicación de las mismas a múltiples áreas. No obstante, la gestión energética de las WSNs sigue siendo objeto de estudio para los investigadores, que tratan de aliviar las fuertes restricciones que estas presentan en cuanto a disponibilidad de energía se refiere. En esta línea, se han propuesto diversas técnicas para conservación de la energía. La restricción energética es especialmente acusada cuando las WSNs se despliegan en entornos que no permiten la conexión de los nodos a la red ni la recarga de sus baterías. Este es el tipo de entorno considerado para la evaluación de COSA. El caso de uso estudiado considera una WSN desplegada a lo largo de un río navegable con el objetivo de monitorizar el estado del agua y detectar la presencia de polución en ella. La definición de COSA se inspira en el paradigma de los Sistemas Multiagente (MAS) mediante la identificación de los nodos de la WSN con agentes del MAS. COSA define un algoritmo para formación de coaliciones basado en diálogos por parejas de agentes (nodos). El algoritmo está completamente embebido en el comportamiento del agente. Los agentes que implementan COSA se comunican con sus vecinos para intercambiar información sobre su percepción del entorno y su estado. Como resultado de esta comunicación local, los agentes eligen su rol en la organización y establecen relaciones leader-follower. La definición de este tipo de relaciones se basa en dos funciones relacionales y un protocolo de negociación que establece las normas de coordinación. Los agentes se juntan en grupos para compensar la calidad de los datos recogidos y el consumo de energía asociado. Esta habilidad permite adaptar el consumo energético de la red a cambios en el entorno, al mismo tiempo que se satisfacen los objetivos de muestreo en cuanto a calidad de la información enviada al sink se refiere. Los resultados experimentales obtenidos apoyan las hipótesis preliminares en cuanto al comportamiento de COSA. A partir de estos resultados también se pone de manifiesto la relación existente entre la coordinación local y las ganancias obtenidas por el uso de COSA. / This thesis introduces the Coalition Oriented Sensing Algorithm (COSA) as a self-organisation mechanism for Wireless Sensor Networks (WSNs). This algorithm aims at extending the network lifetime at the same time that the primary goal of the network –faithfully monitoring the environment– is also guaranteed. The evaluation of the algorithm performance is based on a novel simulator, RepastSNS. The implementation of COSA and the development of its experimental setup define a reusable software structure to work over this simulation environment. It also favours the performance of future enhancements of the algorithm as well as its exportation. The use of WSNs has become widespread in the last years. The special characteristics of these networks have favoured their application to many different areas. One of the major concerns about WSNs refers to their energy management, as they are typically constraint in energy availability. This problem has gained the attention of researchers that try to improve this aspect of the WSNs by defining network energy conservation strategies. This constraint becomes especially acute when the network deployment environment does not allow for battery replenishment or node connection to the net. This is the case of the environment considered for COSA evaluation. The use case considered is a WSN deployed along a waterway in order to monitor the state of the water and detect the presence of pollutant sources. The definition of COSA is inspired by the Multiagent Systems (MAS) paradigm through the identification of nodes in a WSN with agents in a MAS. COSA defines a coalition formation algorithm based on peer-to-peer dialogues between neighbouring agents (nodes). The algorithm is completely embedded into the agent behaviour. Agents implementing COSA communicate with its neighbours to exchange information about their perception of the environment and their state. As a result of this local communication, agents select the role to play in the organisation and can then establish leader-follower relationships. The establishment of these peer-to-peer relationships is based on two relational functions and a negotiation protocol that lays down the norms of this co-ordination. Agents join in groups in order to trade off the accuracy of the sensed data and their energy consumption. As a consequence, COSA endows the network with self-organisation capacity. This ability is used to adapt energy consumption to changes in the environment and, at the same time, to fulfil sampling objectives in terms of the quality of the information reported to the sink. The results derived from experimentation support preliminary hypotheses about COSA good performance. They also provide insights on the relationship between local co-ordination and the gains obtained from COSA’s use.

El crecimiento de la potencia de procesamiento de los sistemas de computación paralelos requiere redes de interconexión de mayor nivel de complejidad y un mayor rendimiento, por lo que consumen más energía. Mayor cantidad de energía consumida conduce a muchos problemas relacionados con los costos, la infraestructura y la estabilidad del sistema de refrigeración. Los enlaces de la red contribuyen en una proporción sustancial al consumo total de energía de dichas redes. Varias propuestas se han ido acercando a una mejor administración de la energía de los enlaces. En esta tesis, aprovechamos ciertas características integradas en la tecnología actual de los enlaces para ajustar dinámicamente la velocidad de los mismos en función del tráfico. De esta manera, la red de interconexión consume menos energía cuando el tráfico es ligero. También proponemos una política de enrutamiento que tiene en cuenta la velocidad del enlace que favorece las conexiones de alta velocidad en el proceso de enrutamiento de paquetes para aumentar el rendimiento de la red cuando se despliega el mecanismo de ahorro de energía. Los resultados de la evaluación muestran que las redes que usan el mecanismo de ahorro de energía aquí propuesto, reducen el consumo de energía a expensas de un aumento en el promedio de latencia de paquetes. Sin embargo, con la propuesta de política de enrutamiento que tiene en cuenta la velocidad del enlace, nuestro mecanismo incurre en un menor aumento en el promedio de la latencia de paquetes mientras se logra un ahorro de energía similar, en comparación con otros enfoques convencionales de la literatura. / The growing processing power of parallel computing systems requires interconnection networks a higher level of complexity and higher performance, thus they consume more energy. A larger amount of energy consumed leads to many problems related to cost, cooling infrastructure and system stability. Link components contribute a substantial proportion of the total energy consumption of the networks. Several proposals have been approaching a better link power management. In this thesis, we leverage built-in features of current link technology to dynamically adjust the link speed as a function of traffic. By doing this, the interconnection network consumes less energy when traffic is light. We also propose a link speed aware routing policy that favors high-speed links in the process of routing packets to boost the performance of the network when the energy saving mechanism is deployed. The evaluation results show that the networks deploying our energy saving mechanism reduce the amount of energy consumption with the expense of an increase in the average packet latency. However, with the link speed aware routing policy proposal, our mechanism incurs a less increase in the average packet latency while achieving similar energy saving, compared with other conventional approaches in literature.