Els treballs presentats en aquesta tesi fan referència a sistemes amb estructures d’escales nanomètriques. L’estructura d'aquests sistemes s’obté mitjançant la formació de monocapes de Langmuir, dipositant dissolucions de molècules amfifíliques o suspensions de partícules col•loïdals sobre la superfície de l'aigua. Per una banda, s’han preparat monocapes de Langmuir de la molècula fotosensible 8Az3COOH. Mitjançant la tècnica de Langmuir-Blodgett, aquestes monocapes han estat transferides sobre substrats sòlids que, posteriorment, s’han utilitzat per a formar cel•les de cristall líquid. Aquestes permeten visualitzar les estructures transferides, similars a les observades en la monocapa de Langmuir, però no presenten fotosensibilitat. Les monocapes de Langmuir de 8Az3COOH també s’han utilitzat per a estudiar la dinàmica de les estructures i els defectes observats mitjançant microscòpia d’angle Brewster en la monocapa de Langmuir. Per altra banda, també s’han preparat monocapes de Langmuir-Blodgett de partícules col•loïdals de diòxid de silici per obtenir cristalls col•loïdals bidimensionals amb propietats fotòniques. / The works of this thesis are related to systems with structures in the nanoscale. The structure of these systems is obtained by preparing Langmuir monolayers, spreading solutions of amphiphilic molecules or suspensions of colloidal particles on the water surface. On the one hand, Langmuir monolayers of the photosensitive molecule 8Az3COOH have been prepared. These monolayers have been transferred on solid substrates by the Langmuir-Blodgett technique. Later, these substrates have been used to build liquid crystal cells. These cells allow us to visualize the transferred structures, which are similar to those observed in the Langmuir monolayer, but they do not show photosensitivity. The Langmuir monolayers of 8Az3COOH have also been used to study the dynamics of the structures and the defects observed by Brewster angle microscopy in the Langmuir monolayers. On the other hand, Langmuir-Blodgett monolayers of silica particles have been prepared in order to obtain two-dimensional colloidal crystals with photonic properties.

La necesidad de resolver ecuaciones y sistemas de ecuaciones no lineales surge de manera natural en discretizar las ecuaciones integro-diferenciales que modelan los problemas de los que se encargan las diferentes ramas de las ciencias y la ingeniería. Actualmente, se puede hacer uso de los ordenadores como herramientas para facilitar todas las tareas en torno a su resolución. Con la mejora de los dispositivos, el desarrollo de las técnicas de computación y la aritmética de precisión variable, se ha generalizado la demanda de métodos iterativos que resuelvan de forma rápida y eficiente las ecuaciones y sistemas de ecuaciones. El Análisis Numérico es la rama de las matemáticas que responde a estos requerimientos. En este trabajo trataremos algunos aspectos de interés de esta área. En concreto, mostraremos una aproximación de la derivada que nos permita modificar un resultado para obtener métodos de orden p+2 a partir de otras de orden p, de modo que se mantengan las propiedades de convergencia y estudiaremos la mejora de la eficiencia de esta técnica, debido al menor número de evaluaciones funcionales, aplicada a métodos de diferente orden. Otro resultado se ha alcanzado generalizando el método de Sharma, y generando así familias de métodos de orden 4 óptimos y de orden 6; con el estudio del número de operaciones obtendremos los dos métodos más eficientes de la familia de los que estudiaremos su dinámica. Otra línea de investigación consiste en el estudio de las diversas estrategias para aproximar el cálculo de las jacobiana, así los operadores de diferencias divididas han contribuido a estos objetivos. Nosotros hemos desarrollado un operador de diferencias divididas que, a pesar de ser más sencillo que otros ya conocidos, conserva las propiedades de convergencia de los métodos con derivadas. Posteriormente hemos adaptado las familias de métodos de orden 4 y 6 para ecuaciones con raíces múltiples obteniendo también métodos libres de derivadas aplicando el operador en diferencias divididas anteriores. A continuación hemos considerado hemos realizado el estudio del comportamiento dinámico de ciertos métodos aplicados sobre el problema de los N cuerpos. Finalmente hemos obtenido ciertos resultados referentes a la convergencia semilocal. Los resultados teóricos se han contrastado con diversas experiencias numéricas. / The need to solve equations and systems of nonlinear equations arises naturally in discretizing the integro-differential equations that model the problems that are responsible for the different branches of science and engineering. Currently, computers can be used as tools to facilitate all tasks related to their resolution. With the improvement of the devices, the development of computing techniques and variable accuracy arithmetic, the demand for iterative methods has been generalized to solve the equations and equation systems quickly and efficiently. Numerical Analysis is the branch of mathematics that meets these requirements. In this paper we will discuss some aspects of interest in this area. In particular, we will show an approximation of the derivative that allows us to modify a result to obtain methods of order p+2 from others of order p, so that the convergence properties are maintained and we will study the improvement of the efficiency of this technique, due to the smallest number of functional evaluations, applied to methods of different order. Another result has been achieved by generalizing the Sharma method, and thus constructing families of order 4 optimal and order methods 6; With the study of the number of operations, we will obtain the two most efficient methods of the family from which we will study its dynamics. Another line of research consists in the study of the various strategies to approximate the calculation of the Jacobins, thus the operators of divided differences have contributed to these objectives. We have developed a divided difference operator that, while being simpler than other ones already known, maintains the convergence properties of methods with derivatives. Later we have adapted families of order methods 4 and 6 for equations with multiple roots, also obtaining derivative free methods by applying the operator in previous divided differences. Below we have considered that we have done the study of the dynamic behavior of certain methods applied to the problem of the N-bodies. Finally we have obtained certain results referring to semilocal convergence. The theoretical results have been contrasted with several numerical experiences. / La necessitat de resoldre equacions i sistemes d'equacions no lineals sorgeix de manera natural en discretitzar les equacions integrodiferencials que modelen els problemes dels quals s'encarreguen les diferents branques de les ciències i l'enginyeria. Actualment, es pot fer ús dels ordinadors com a eines per facilitar totes les tasques entorn a la seua resolució. Amb la millora dels dispositius, el desenvolupament de les tècniques de computació i l'aritmètica de precisió variable, s'ha generalitzat la demanda de mètodes iteratius que resolguen de forma ràpida i eficient les equacions i sistemes d'equacions. L'Anàlisi Numèrica és la branca de les matemàtiques que respon a aquestos requeriments. En aquest treball tractarem alguns aspectes d'interés d'aquesta àrea. En concret, mostrarem una aproximació de la derivada que ens permeta modificar un resultat per obtenir mètodes d'ordre p+2 a partir d'altres d'ordre p, de manera que es mantinguen les propietats de convergència i estudiarem la millora de l'eficiència d'aquesta tècnica, degut al menor nombre d'avaluacions funcionals, aplicada a mètodes de diferent ordre. Un altre resultat s'ha assolit generalitzant el mètode de Sharma, i construint així famílies de mètodes d'ordre 4 òptims i d'ordre 6; amb l'estudi del nombre d'operacions obtindrem els dos mètodes més eficients de la família dels quals estudiarem la seua dinàmica. Una altra línia d'investigació consisteix en l'estudi de les diverses estratègies per aproximar el càlcul de les jacobianes, així els operadors de diferències dividides han contribuït a aquests objectius. Nosaltres hem desenvolupat un operador de diferències dividides que, tot i ser més senzill que d'altres ja coneguts, manté les propietats de convergència dels mètodes amb derivades . Posteriorment hem adaptat les famílies de mètodes d'ordre 4 i 6 per a equacions amb arrels múltiples obtenint també mètodes lliures de derivades aplicant l'operador en diferències dividides anteriors. A continuació hem considerat hem realitzat l'estudi del comportament dinàmic de certs mètodes aplicats sobre el problema dels N cossos. Finalment hem obtingut certs resultats referents a la convergència semilocal. Els resultats teòrics s'han contrastat amb diverses experiències numèriques. / Teruel Ferragud, C. (2018). Desenvolupament de nous mètodes per a la resolució d'equacions i sistemes d'equacions no lineals i Aplicacions [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107325 / TESIS

S'han estudiat diverses ciclogènesis mediterrànies mitjançant el model atmosfèric MM5,la inversió de vorticitat potencial per peces i la tècnica de la separació de factors. Elsresultats mostren com a agents per a una ciclogènesi intensa: anomalia a nivells alts;confrontació de masses d'aire càlides i fredes a nivells baixos, desenvolupament baroclí;processos diabàtics; el mar; efectes topogràfics; baixa tèrmica; fluxes de calor superficials i les condicions atmosfèriques de l'entorn.S'ha verificat el comportament quasi-tropical dels medicans, com a mescla de la interaciómar-aire i l'existència d'una anomalia de nivells alts, amb una evolució diferent a la delshuracans. S'ha observat l'impacte en les simulacions de medicanes d'assimilar informacióde satèl·lit i de descàrregues elèctriques. S'han desenvolupat millores o nous usos d'algunestècniques emprades: quantificació energètica de la modificació derivada de la inversióde vorticitat potencial, l'ús lagrangià de la separació de factors, modificacions a parts delMM5.

Aquest estudi examina les relacions entre la dinàmica familiar, ajustament diàdic conjugal i vincle parental dels joves-adults drogoadictes i no drogoaddictes des del model sistèmic. Per aquesta raó, l’objectiu principal d’aquest estudi és per una banda, determinar si existeix diferències estadísticament significatives entre el grup experimental i el grup control quant a les variables a estudiar. I per l’altra, valorar la importància del paper de la família tant el camp de la prevenció com en el tractament de les drogodependències. Per fer-ho, s’ha utilitzat tres instruments: la FACES III d’Olson i col•l (1985) per mesurar la dinàmica familiar, la DAS de Spanier i col•l (1976) per avaluar l’ajustament diàdic conjugal i el PBI de Parker i col•l (1979) per avaluar el vincle parental. Els resultats indiquen existeix diferències estadísticament significatives entre el grup experimental i el grup control quant a dinàmica familiar. Concretament, la majoria dels joves-adults drogoaddictes perceben una dinàmica familiar estructuralment desvinculada, seguida per la rígidament desvinculada, que dins el model Circumplex d’Olson correspon al tipus de família extrema o moderada, respectivament. Quant al grup control, la majoria de joves-adults no drogoaddictes perceben una dinàmica familiar estructuralment separada, flexiblement separada o connectada; i dins del model Circumplex, correspon al tipus de família equilibrada. Quant a la percepció de l’ajustament diàdic conjugal, destacar que no s’han trobat diferències estadísticament significatives entre els pares i les mares del grup experimental com els pares i les mares del grup control. Finalment, quant al vincle parental, assenyalar que la majoria de joves-adults drogoaddictes perceben un vincle de control sense afecte contràriament als joves del grup control, dels quals la majoria perceben un vincle òptim tant al grup de mares com de pares. La conclusió final ha estat que aquest estudi demostra la importància del paper de la família tant en el camp de la prevenció com en el camp de la intervenció. / Este estudio examina las relaciones entre la dinámica familiar, ajustamiento diádico conyugal y vínculo parental de los jóvenes-adultos drogadictos y no drogadictos desde el modelo sistémico. Por esta razón, el objetivo principal de este estudio es por un lado, determinar si existe diferencias estadísticamente significativas entre el grupo experimental y el grupo control con relación a las variables a estudiar. Y por otro lado, valorar a importancia del papel de la familia tanto en el campo de la prevención como en el tratamiento de las drogodependencias. Para llevarlo a cabo, se ha utilizado tres instrumentos: la FACES III de Olson y al. (1985) para medir la dinámica familiar, la DAS de Spanier y al. (1976) para medir el ajustamiento diádico conyugal y el PBI y at. (1979) para medir el vínculo parental. Los resultados indican que existe diferencias estadísticamente significativas entre el grupo experimental y el grupo control en cuanto a dinámica familiar. Concretamente, la mayoría de los jóvenes-adultos drogadictos perciben una dinámica familiar estructuralmente desvinculada, seguida por la rígidamente desvinculada, que dentro del modelo Circumplejo de Olson corresponde al tipo de familia extrema o moderada, respectivamente. En cuanto al grupo control, la mayoría de jóvenes-adultos no drogadictos perciben una dinámica familiar estructuralmente separada, flexiblemente separada o conectada; y dentro del modelo Circumplejo, corresponde al tipo de familia equilibrada. Con relación al ajustamiento diádico conyugal, destacar que no se ha hallado diferencias estadísticamente significativas entre los padres y las madres del grupo experimental como los padres y las madres del grupo control. Finalmente, en cuanto al vínculo parental, destacar que la mayoría de jóvenes-adultos drogadictos perciben un vínculo de control sin afecto contrariamente a los jóvenes-adultos del grupo control, que la mayoría perciben un vínculo óptimo tanto en el grupo de madres como de padres. La conclusión final que se ha llegado ha estado que este estudio demuestra la importancia del papel de la familia tanto en el campo de la prevención como en el campo de la intervención. / This study examines the relationship between family dynamics, dyadic marital adjustment, and parental bonding in young-adult drug addicts and non-drug addicts from a systemic model. In this sense, the main aim of this study is, on the one hand, to determine whether there are significant differences between the experimental group and the control group with regards to the variables to be studied; and, on the other hand, to assess the importance of the family role both in the field of prevention and in drug addiction treatments. Three measures have been used: FACES III by Olson et al. (1985) to assess family dynamics; DAS by Spanier et al. (1976) to assess dyadic marital adjustment; and PBI by Parker et al. (1979) to assess parental bonding. Results show that there are statistically significant differences between the experimental group and the control group as regards family dynamics. Particularly, most young-adult drug addicts perceive their family dynamics as structurally detached, followed by strictly detached, which in Olson's Circumplex model corresponds to the extreme or moderate family type, respectively. As for the control group, most young-adult non-drug addicts perceive their family dynamics as structurally separated, flexibly separated or connected; which, according to Olson's Circumplex model corresponds to the balanced family type. With regards to the perception of dyadic marital adjustment, there are no statistically significant differences between fathers and mothers in the experimental group, as in the case of fathers and mothers in the control group. Finally, concerning parental bonding, most young-adult drug addicts perceive their parental bonds as affectionless control, whereas the young subjects in the control group perceive theirs as optimum both in the group of mothers and in the group of fathers. The final conclusion is that this study shows the importance of the family role both in the field of prevention and in the field of intervention.

Entre 1999 i 2003 es va desenvolupar un projecte Life de restauració a la maresma de La Pletera, afectada per un pla urbanització, i a la llacuna del Ter Vell, amb un elevat grau d'eutròfia (aiguamolls del Baix Ter, NE Península Ibèrica). L'objectiu d'aquesta tesi és establir el funcionament d'ambdós ecosistemes, analitzar-ne la problemàtica ambiental i avaluar els efectes de la restauració. A la maresma de la Pletera, es va analitzar el paper de la hidrologia en la composició i dinàmica dels nutrients i del zooplàncton en cinc llacunes, tres de les quals havien estat creades dins el projecte de restauració com a nous refugis per una espècie de peix amenaçada (Aphanius iberus). La hidrologia es va caracteritzar per un llarg període de confinament sense entrades d'aigua, interromput de manera irregular per inundacions puntuals. La dinàmica del nitrogen inorgànic es va relacionar amb les entrades d'aigua, mentre que la del fòsfor, del nitrogen total i de la matèria orgànica es va relacionar amb els processos d'acumulació i reciclatge intern durant el confinament. El zooplàncton es va analitzar mitjançant la combinació d'aproximacions taxonòmiques i de mides. L'estructura de mides de la comunitat es va veure més afectada per les interaccions tròfiques (depredació i competència) mentre que l'estructura taxonòmica va ser més sensible a factors abiòtics (nutrients). El ràpid creixement de la població A. iberus en les noves llacunes va suggerir que aquestes havien proporcionat l'hàbitat adequat per a l'espècie, almenys a curt termini. Les actuacions de restauració a la llacuna del Ter Vell es van centrar en la millora de la qualitat de l'aigua mitjançant (1) la construcció d'uns aiguamolls per depurar l'aigua d'entrada i (2) el dragat del sediment en diversos punts. Simultàniament a la restauració, però de forma independent, la gestió agrícola de l'aigua va reduir dràsticament el cabal d'entrada d'aigua dolça a la llacuna, provocant un canvi en el règim hídric. Es van analitzar els efectes a curt termini d'aquest canvi sobre la limnologia i el zooplàncton de la llacuna. Abans del canvi, la hidrologia era artificial ja que s'havia prolongat l'entrada d'aigua dolça d'acord amb la demanda agrícola, i per tant la llacuna presentava una elevada taxa de renovació de l'aigua i majors concentracions de nutrients. Després del canvi, la hidrologia va dependre més del clima, es van reduir les entrades d'aigua i es va allargar el període de confinament. La composició y dinàmica dels nutrients va tendir a assemblar-se a l'observada a les llacunes de la maresma, mentre que la comunitat del zooplàncton no ho va fer. L'estat ecològic de la llacuna va millorar després del canvi en el règim hídric. / Between 1999 and 2003, a restoration Life project was developed in La Pletera salt marshes, affected by an urbanisation plan, and in the Ter Vell lagoon, a highly eutrophic lagoon (Baix Ter Wetlands, NE Iberian Peninsula). The aim of this thesis is to establish the natural functioning of both ecosystems, analyze their environmental problematic and also to evaluate the effects of the restoration measures.In La Pletera salt marshes, the role of the hydrological regime in the nutrient and zooplankton composition and dynamics was analysed in five brackish lagoons. Three of them were created in the framework of the restoration project as new refuges for an endangered fish species (A. iberus). The hydrology was determined by a prolonged period of confinement without water inputs, irregularly interrupted by sudden flooding events. While the dynamics of inorganic nitrogen depended on the water inputs variability, dynamics of phosphorus, total nitrogen and organic matter was related more to the cumulative mechanisms and internal recycling during the confinement periods. The zooplankton community structure was analysed by means of the combination of taxon- and size-based approaches. Whereas the community size structure was more affected by trophic interactions (predation and competition), the taxonomic structure appeared to be more sensitive to abiotic factors (nutrients). The fast growth of the size population of A. iberus in the new lagoons suggested that they had provided a suitable refuge for this species, at least in the short-term.Restoration actions in the Ter Vell lagoon were focused on the improvement of the water quality by means of (1) wetlands construction to reduce nutrient inputs and (2) sediment dredging. Simultaneously, but independent of the restoration activities, water management in agriculture drastically reduced the freshwater inflow to the lagoon and, therefore, changed the hydrological regime. The short-term effects of this hydrological change on the limnological characteristics and the zooplankton of the lagoon were analysed. Before the change, the hydrology was artificial since the freshwater flooding period was prolonged due to the high agricultural demand. As a result, the lagoon showed a high water turnover rate and high nutrient concentrations. After the change, hydrology was climate-dependent, with scarce water inputs and prolonged confinement periods. Then, the nutrient composition and dynamics tended to be more similar to those observed in the salt marsh lagoons. However, zooplankton did not tend to resemble to that of the salt marsh lagoons. The ecological status of the Ter Vell lagoon was improved after the hydrological change.

The work presented in this Doctoral Thesis has studied the temporal and spatial patterns of the most relevant soil parameters with special attention posed to soil biological and biochemical dynamics occurring at the studied soils in a very fragile area at Cap de Creus Peninsula, NE Spain. The main objective was to establish evidence of soil quality through the study of soil carbon dynamics (loss and storage) and their interactions with soil ecosystems. Soil environments were classified in terms of degree of soil quality, relating soil properties with plant cover species, especially along a sequence of agricultural abandonment where perturbations like wildfire and strong downpours often cause regressive dynamics in the natural succession of spontaneous vegetation and start erosion and degradation processes. At this regard, when fire occurrence is frequent, a quick drop down of all soil attributes was recorded leading to loss of biodiversity and, ultimately, desertification. / El treball de tesi doctoral ha estudiat els trets espacials i temporals de paràmetres mes rellevants del sòl, amb especial atenció en la dinàmica biològica i bioquímica que es dona en un àrea molt fràgil situada en la Península del Cap de Creus, NE Espanya. L’objectiu principal ha estat establir la qualitat dels sòls mitjançant l’estudi de la dinàmica del carboni (pèrdues i embornals) i la interacció amb l’ecosistema sòl. Els ambients estudiats s’han classificats en termes de qualitat del sòl, relacionant les seves propietats amb la coberta vegetal, especialment al llarg d’una seqüència d’abandonament agrícola on la presencia de pertorbacions com incendis o pluges causen sovint una dinàmica regressiva en la successió natural de la vegetació espontània i activen processos d’erosió i degradació. Tanmateix, en cas d’incendis freqüents, es registra un ràpid deteriorament de les propietats del sòl que provoca una pèrdua de biodiversitat i, mes tard, una desertificació.

This thesis consists of three essays on the behavior of corporate insiders and the optimal regulation of insider trading. The first of these three essays examines the welfare effects of insider trading and its attributes as an executive compensation mechanism; in addition, an optimal regulation of insider trading in the light of the model is proposed. The second essay analyzes another facet of insider trading: whether insiders can be a source of liquidity and act as traders of last resort on their companies' stock; moreover, the effects of transactions by insiders and by the company itself on the distribution of stocks returns are compared empirically. Finally, the topic of the third essays is the dynamics of insiders' holdings, and how these dynamics are a function of the number of large shareholders in the firm; the conclusions are empirically tested for Real Estate Investment Trusts.Aquesta tesi conté tres assajos sobre el comportament dels agents corporatius y la regulació de la compravenda d'accions amb informació privilegiada. El primer examina l'efecte de la negociació amb informació privilegiada y la seva utilitat com a mecanisme de compensació; es proposa una regulació de la negociació amb informació privilegiada. El segon assaig analitza si els agents corporatius són una font de liquiditat y actuen com a comerciants d'últim recurs per a les accions de la seva companyia; també es comparen empíricament els efectes de la negociació per part dels actors corporatius amb els de la negociació per part de les mateixes empreses en la distribució dels rendiments de les accions. L'últim assaig estudia la dinàmica de les carteres d'aquest actors en accions de les seves pròpies empreses, i com aquesta dinàmica es funció del nombre d'actors corporatius a l'empresa; les conclusions es testegen empíricament per a fons d'inversió immobiliària.

[ES] La constante necesidad de un mayor rendimiento para cumplir con la gran demanda de potencia de cómputo de las nuevas aplicaciones, (ej. sistemas de conducción autónoma), obliga a la industria a apostar por la tecnología basada en Sistemas en Chip con Procesadores Multinúcleo (MPSoCs) en sus sistemas embebidos de seguridad-crítica. Los sistemas MPSoCs generalmente incluyen una red en el chip (NoC) para interconectar los núcleos de procesamiento entre ellos, con la memoria y con el resto de recursos compartidos. Desafortunadamente, el uso de las NoCs dificulta alcanzar la predecibilidad en el tiempo, ya que pueden aparecer conflictos en muchos puntos y de forma distribuida a nivel de red. Para afrontar este problema, en esta tesis se propone un nuevo paradigma de diseño para NoCs de tiempo real donde los conflictos en la red son eliminados por diseño. Este nuevo paradigma parte del Grafo de Dependencia de Canales (CDG) para evitar los conflictos de red de forma determinista. Nuestra solución es capaz de inyectar mensajes de forma natural usando un periodo TDM igual al límite teórico óptimo sin la necesidad de usar un proceso offline exigente computacionalmente. La red se ha integrado en un sistema multinúcleo basado en tiles y adaptado a su jerarquía de memoria. Como segunda contribución principal, proponemos un nuevo planificador dinámico y distribuido capaz de alcanzar un rendimiento pico muy cercanos a las NoC basadas en un diseño wormhole sin comprometer sus garantías de tiempo real. El planificador se basa en nuestro diseño de red para explotar sus propiedades clave. Los resultados de nuestra NoC muestran que nuestro diseño garantiza la predecibilidad en el tiempo evitando interferencias en la red entre múltiples aplicaciones ejecutándose concurrentemente. La red siempre garantiza el rendimiento y también mejora el rendimiento respecto al de las redes wormhole en una red 4 x 4 en un factor de 3,7x cuando se inyecta trafico para generar interferencias. En una red 8 x 8 las diferencias son incluso mayores. Además, la red obtiene un ahorro de área total del 10,79% frente a una implementación básica de una red wormhole. El planificador propuesto alcanza una mejora de rendimiento de 6,9x y 14,4x frente la versión básica de la red DCFNoC para redes en forma de malla de 16 y 64 nodos, respectivamente. Cuando lo comparamos frente a un conmutador estándar wormhole se preserva un rendimiento de red del 95% al mismo tiempo que preserva la estricta predecibilidad en el tiempo. Este logro abre la puerta a nuevos diseños de NoCs de alto rendimiento con predecibilidad en el tiempo. Como contribución final, construimos una taxonomía de NoCs basadas en TDM con propiedades de tiempo real. Con esta taxonomía realizamos un análisis exhaustivo para estudiar y comparar desde tiempos de respuesta, a implementaciones con bajo coste, pasando por soluciones de compromiso para diseños de NoCs de tiempo real. Como resultado, obtenemos nuevos diseños de NoCs basadas en TDM. / [CA] La constant necessitat d'un major rendiment per a complir amb la gran demanda de potència de còmput de les noves aplicacions, (ex. sistemes de conducció autònoma), obliga la indústria a apostar per la tecnologia basada en Sistemes en Xip amb Processadors Multinucli (MPSoCs) en els seus sistemes embeguts de seguretat-crítica. Els sistemes MPSoCs generalment inclouen una xarxa en el xip (NoC) per a interconnectar els nuclis de processament entre ells, amb la memòria i amb la resta de recursos compartits. Desafortunadament, l'ús de les NoCs dificulta aconseguir la predictibilitat en el temps, ja que poden aparéixer conflictes en molts punts i de forma distribuïda a nivell de xarxa. Per a afrontar aquest problema, en aquesta tesi es proposa un nou paradigma de disseny per a NoCs de temps real on els conflictes en la xarxa són eliminats per disseny. Aquest nou paradigma parteix del Graf de Dependència de Canals (CDG) per a evitar els conflictes de xarxa de manera determinista. La nostra solució és capaç d'injectar missatges de mra natural fent ús d'un període TDM igual al límit teòric òptim sense la necessitat de fer ús d'un procés offline exigent computacionalment. La xarxa s'ha integrat en un sistema multinucli basat en tiles i adaptat a la seua jerarquia de memòria. Com a segona contribució principal, proposem un nou planificador dinàmic i distribuït capaç d'aconseguir un rendiment pic molt pròxims a les NoC basades en un disseny wormhole sense comprometre les seues garanties de temps real. El planificador es basa en el nostre disseny de xarxa per a explotar les seues propietats clau. Els resultats de la nostra NoC mostren que el nostre disseny garanteix la predictibilitat en el temps evitant interferències en la xarxa entre múltiples aplicacions executant-se concurrentment. La xarxa sempre garanteix el rendiment i també millora el rendiment respecte al de les xarxes wormhole en una xarxa 4 x 4 en un factor de 3,7x quan s'injecta trafic per a generar interferències. En una xarxa 8 x 8 les diferències són fins i tot majors. A més, la xarxa obté un estalvi d'àrea total del 10,79% front una implementació bàsica d'una xarxa wormhole. El planificador proposat aconsegueix una millora de rendiment de 6,9x i 14,4x front la versió bàsica de la xarxa DCFNoC per a xarxes en forma de malla de 16 i 64 nodes, respectivament. Quan ho comparem amb un commutador estàndard wormhole es preserva un rendiment de xarxa del 95% al mateix temps que preserva la estricta predictibilitat en el temps. Aquest assoliment obri la porta a nous dissenys de NoCs d'alt rendiment amb predictibilitat en el temps. Com a contribució final, construïm una taxonomia de NoCs basades en TDM amb propietats de temps real. Amb aquesta taxonomia realitzem una anàlisi exhaustiu per a estudiar i comparar des de temps de resposta, a implementacions amb baix cost, passant per solucions de compromís per a dissenys de NoCs de temps real. Com a resultat, obtenim nous dissenys de NoCs basades en TDM. / [EN] The ever need for higher performance to cope with the high computational power demands of new applications (e.g autonomous driving systems), forces industry to support technology based on multi-processors system on chip (MPSoCs) in their safety-critical embedded systems. MPSoCs usually include a network-on-chip (NoC) to interconnect the cores between them and, with memory and the rest of shared resources. Unfortunately, the inclusion of NoCs difficults achieving time predictability as network-level conflicts may occur in many points in a distributed manner. To overcome this problem, this thesis proposes a new time-predictable NoC design paradigm where conflicts within the network are eliminated by design. This new paradigm builds on top of the Channel Dependency Graph (CDG) in order to deterministically avoid network conflicts. Our solution is able to naturally inject messages using a TDM period equal to the optimal theoretical bound without the need of using a computationally demanding offline process. The network is integrated in a tile-based manycore system and adapted to its memory hierarchy. As a second main contribution, we propose a novel distributed dynamic scheduler that is able to achieve peak performance close to a wormhole-based NoC design without compromising its real-time guarantees. The scheduler builds on top of our NoC design to exploit its key properties. The results of our NoC show that our design guarantees time predictability avoiding network interference among multiple running applications. The network always guarantees performance and also improves wormhole performance in a 4 x 4 setting by a factor of 3.7x when interference traffic is injected. For a 8 x 8 network differences are even larger. In addition, the network obtains a total area saving of 10.79% over a standard wormhole implementation. The proposed scheduler achieves an overall throughput improvement of 6.9x and 14.4x over a baseline conflict-free NoC for 16 and 64-node meshes, respectively. When compared against a standard wormhole router 95% of its network throughput is preserved while strict timing predictability is kept. This achievement opens the door to new high performance time predictable NoC designs. As a final contribution, we build a taxonomy of TDM-based NoCs with real-time properties. With this taxonomy we perform a comprehensive analysis to study and compare from response time specific, to low resource implementation cost, through trade-off solutions for real-time NoCs designs. As a result, we derive new TDM-based NoC designs. / Picornell Sanjuan, T. (2021). Conflict-Free Networks on Chip for Real Time Systems [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/177347 / TESIS

La preorganització electrostàtica del centre actiu s'ha postulat com el mecanisme genèric de l'acció dels enzims. Així, alguns residus "estratègics" es disposarien per catalitzar reaccions interaccionant en una forma més forta amb l'estat de transició, baixant d'aquesta manera el valor de l'energia dactivació g cat. S'ha proposat que aquesta preorientació electrostática s'hauria de poder mostrar analitzant l'estabilitat electrostàtica de residus individuals en el centre actiu.Ras es una proteïna essencial de senyalització i actúa com un interruptor cel.lular. Les característiques estructurals de Ras en el seu estat actiu (ON) són diferents de les que té a l'estat inactiu (OFF). En aquesta tesi es duu a terme una anàlisi exhaustiva de l'estabilitat dels residus del centre actiu deRas en l'estat actiu i inactiu. / The electrostatic preorganization of the active site has been put forward as the general framework of action of enzymes. Thus, enzymes would position "strategic" residues in such a way to be prepared to catalyze reactions byinteracting in a stronger way with the transition state, in this way decreasing the activation energy g cat for the catalytic process. It has been proposed thatsuch electrostatic preorientation should be shown by analyzing the electrostatic stability of individual residues in the active site.Ras protein is an essential signaling molecule and functions as a switch in thecell. The structural features of the Ras protein in its active state (ON state) are different than those in its inactive state (OFF state). In this thesis, an exhaustive analysis of the stability of residues in the active and inactive Ras active site is performed.