El principal objetivo de esta tesis es ampliar el estudio de los esquemas externos en BDOO, en particular, su proceso de definición. Una nueva metodología de definición de esquemas externos que simplifica considerablemente dicho proceso y los resultados obtenidos es presentada. Se considera como referencia el entorno ANSI/SPARC. Los sistemas de definición del esquema conceptual y los esquemas externos están basados en un diccionario de datos.En BDOO, los esquemas externos pueden contener clases del esquema conceptual así como clases derivadas definidas a partir de clases previamente existentes (derivadas o no); las clases derivadas ofrecen vistas de la información contenida en las clases a partir de las que son definidas. La definición de clases derivadas es una cuestión importante en la definición de esquemas externos en BDOO. Por tanto, éste es el segundo tema de investigación. Dos de los problemas principales de la definición de clases derivadas son estudiados: La generación de identificadores para los objetos de las clases derivadas, y la transmisión de modificaciones entre los objetos de las clases derivadas y los de las clases a partir de los que son definidos.Uno de los usos principales de los esquemas externos es proporcionar un mecanismo que soporte la simulación de cambios del esquema. La información en los esquemas externos ha de ser derivada a partir del esquema conceptual; el tipo de cambios del esquema que pueden ser simulados usando esquemas externos es condicionado por este hecho. Por tanto, el tercer objetivo es presentar un mecanismo que soporte la simulación de un espectro más amplio de cambios en el esquema. Este mecanismo está basado en la definición de esquemas externos pero incorpora ampliaciones adicionales. Para proporcionar mayor flexibilidad en este área, proponemos la definición de clases derivadas que puedan contener información no derivada en su intensión y extensión. Cuando un esquema externo con información no derivada ha de ser definido, el esquema conceptual ha de ser modificado para incluir la información no derivada del nuevo esquema. Para evitar modificaciones innecesarias del esquema conceptual el uso de un entorno de prueba para la definición de esquemas externos temporales es propuesto. / The main target of this thesis is to broaden the study of external schemas in OODBs, in particular, the external schema definition process. A new external schema definition methodology that considerably simplifies the process of definition and the results obtained, is presented. The ANSI/SPARC framework is taken as a reference. The systems of conceptual and external schema definition are based on a data dictionary.In OODBs, external schemas can contain classes from the conceptual schema as well as derived classes defined from previously existing classes (derived or non-derived); derived classes offer views of the information contained in the classes from which they are defined. The definition of derived classes is an important issue in the definition of external schemas in OODBs. Therefore, the definition of derived classes is the second focus of research. Two of the main problems of defining derived classes are studied: the generation of identifiers for the objects of the derived classes; and the transmission of modifications between the objects of the derived classes and those of the classes from which they are defined. One of the main uses of external schemas is to provide a mechanism that supports the simulation of schema changes. Information in external schemas has to be derived from the conceptual schema; the kind of schema changes that can be simulated using external schemas is conditioned by this fact. Therefore, the third target is to present a mechanism that supports the simulation of a wider spectrum of schema changes. This mechanism is based on the definition of external schemas but incorporates some additional extensions. In order to provide more flexibility in this area, we propose the definition of derived classes that can contain non-derived information in their intension as well as in their extension: partially derived classes. When an external schema with non-derived information is to be defined, the conceptual schema has to be modified in order to include the non-derived information of the new schema. In order to avoid unnecessary modifications of the conceptual schema the use of a test environment for the definition of temporal external schemas is also proposed.

El objetivo de esta tesis es establecer una metodología que facilite el intercambio de esquemas mentales, tanto en el ámbito del aprendizaje de conceptos de ingeniería en la universidad como su aplicación en la mejora de la transmisión de conocimientos en la industria.EMS o Exchange of Mental Schemes es la metodología propuesta para el cumplimiento de los objetivos establecidos. La base de este método es la evolución de la técnica de la Auto- explicación hacia una metodología a aplicar en grupo, en el que cada uno de sus componentes lleve a cabo una exteriorización de sus propios esquemas mentales, utilizando como facilitador los comentarios de sus propios compañeros, forzándose, de este modo, a una reflexión, no sólo del propio esquema mental sino del de los demás participantes. Pretende inducir, pues, un proceso de aprendizaje / ampliación de conceptos reflexivo y, como consecuencia, fomentar la transferencia de conceptos e inducir un proceso de aprendizaje duradero.Los experimentos llevados a cabo para el análisis de la aplicación práctica de la metodología propuesta y su validación son los siguientes:1. Primera aplicación en ámbito universitario para observar tendencias y primeros resultados.2. Ampliación del análisis con una muestra suficientemente grande para validar estadísticamente la metodología mediante la comparación de dos tratamientos. 3. Realización de la aplicación de la metodología EMS en el ámbito industrial, con el objetivo de observar la existencia de la misma tendencia que los resultados obtenidos en el ámbito universitario.Las aplicaciones en el ámbito universitario se han realizado con la colaboración de estudiantes de ingeniería. La aplicación en la industria, en cambio, se ha llevado a cabo con la participación de 5 diseñadores de procesos de producción que realizan tareas de diseño equivalentes.La obtención de resultados se ha llevado a cabo no sólo a través del análisis del resultado (comparación de pre-test y post-test) a partir del estudio de índices pre-definidos relacionados con el nivel de aprendizaje, sino también a través del análisis del proceso (análisis de protocolo: grabación en video de las sesiones de aplicación de la metodología y posterior codificación y análisis).Las conclusiones obtenidas a partir del primer análisis de resultados en el ámbito universitario se resumen en la existencia de una tendencia claramente positiva amentando el valor de los índices relacionados con el nivel de aprendizaje, incluso transcurrido un cierto tiempo.La ampliación del tamaño de la muestra en el segundo experimento ha permitido validar estadísticamente la metodología con un grado de seguridad mayor al 95%.Con la aplicación del método EMS en el ámbito industrial los resultados obtenidos, tanto mediante el análisis del pre-test y post-test como a través del análisis del protocolo, son equivalentes.Del mismo modo, los diseñadores definen la metodología EMS como fácil de aplicar, con potencial claro en el área analizada, que ayuda a aprender a reflexionar sobre los conceptos propios, e incluso a mejorar la relación entre las personas del departamento.Así pues, puede afirmarse que los resultados obtenidos en los distintos experimentos, permiten entender la metodología EMS como un método válido para fomentar el intercambio de conocimientos en ambos casos: en el ámbito universitario para fomentar el aprendizaje de conceptos de ingeniería, consiguiéndose un aprendizaje más profundo y duradero, y en el ámbito industrial, para facilitar la transmisión de conocimientos entre las distintas personas de la organización. / The aim of this thesis is to establish a methodology that allows exchange of mental schemes, not only talking about learning engineering concepts in university but also to improve knowledge transmission with its industrial environment application.EMS (Exchange of Mental Schemes) methodology is the method proposed in order to achieve objectives established. The base of this methodology is the evolution of Self-explanation technique to a group applied method, in which every member of the group do externalize his/her own mental schemes (as much as possible), using a facilitator or guide comments realized by the other people of the group, forcing a reflection, not only of the own mental scheme but other participants' mental schemes. It is, then, a method to apply in group, to help the learning process / extension of concepts that is reflexive, and, as a consequence, encourage transfer of concepts and induction of long term learning. Experiments carried out in order to analyse the practical application of the proposed methodology and its statistical validation are the following:1. First application in university environment to observe tendencies and first results.2. Wider analysis with a big enough sample to statistically validate the methodology (comparison between two treatments).3. EMS methodology application in industrial environment, with final purpose of observing the same tendency in the obtained results as in the university environment.The application in the university environment has been carried out with the collaboration of a group of engineering students. Otherwise, application in industry has been done with the collaboration of 5 production process designers that used to perform similar task in their daily work.Results have been obtained through analysis of results (comparison between pre-test and post test) using for this aim pre-established indexes related with the level of knowledge, but also through protocol analysis (video-recording of sessions in which the EMS methodology was used, codifying of verbalizations and analysis). Conclusions obtained from the results of the first analysis in university environment can be summarized in the existence of a clearly positive tendency in increasing the value of indexes related with level of knowledge, even after some time.A wider sample in the second experiment has allowed to statistically validating the methodology with a degree of certainty higher than 95%.With the EMS methodology application in the industrial environment, the obtained results, in both pre-test and post-test analysis and through protocol analysis, are equivalent.Also, after analysis the designers' opinion it is discovered that EMS methodology is seen as easy to apply, with a clear potential in the analysed area, it helps to reflect about own concepts and even improve the relation between people of the area.Therefore, results obtained in the experiments carried out, enable to consider the EMS methodology as a valid method to encourage exchange of knowledge in both analysed cases: in the university, to support engineering concepts learning, achieving learning that is both deeper and longer lasting, and in the industry, to make knowledge transfer between people of the organization easier.

This thesis is dedicated to the study of secret sharing schemes, which are cryptographic methods to share information in a secure way. The topics that are considered in the thesis are two of the main open problems in secret sharing: the characterization of the ideal access structures and the optimization of the length of the shares for general access structures. These open problems are studied for multipartite secret sharing schemes. In these schemes the set of participants is divided into parts and the participants in each part have the same rights to obtain the secret. The results of the thesis are based on a new combinatorial property of secret sharing schemes, which is a connection between ideal multipartite secret sharing schemes and integer polymatroids. It provides new sufficient conditions and necessary conditions for an access structure to be ideal. Moreover, this connection is also used in the construction ideal linear multipartite secret sharing schemes. These results are useful for the study of multipartite access structures in which the number of parts is small in relation to the number of participants, and multipartite access structures in which the parts are related in a special way. This is the case of the family of hierarchical access structures, which are the ones in which the participants can be hierarchically ordered, and the family of tripartite access structures. Applying these results, the ideal access structures in these families are completely characterized. All the ideal multipartite secret sharing schemes presented in the literature are related to a particular family of integer polymatroids, the boolean ones. The analysis of these polymatroids leds to the find of new ideal multipartite secret sharing schemes. The optimization of the length of the shares is also studied for multipartite secret sharing schemes, in particular for the bipartite ones. The main results are a new method to find bound on the length of the shares that combines linear / El tema d'aquesta tesi són els esquemes de compartició de secrets, uns mètodes criptogràfics que permeten fragmentar missatges de manera segura. En particular s'aborden dos dels principals problemes oberts en aquest camp: la caracterització de les estructures d'accés que admeten esquemes de compartició de secrets ideals i l'optimització de la llargada dels fragments en construccions per estructures d'accés generals. Aquests problemes oberts s'estudien per estructures d'accés multipartides, que són estructures en què el conjunt de participants està dividit en diferents parts i a cada part tots els participants tenen el mateix rol. Aquest plantejament resulta útil per estudiar famílies d'estructures d'accés en què el nombre de parts és petit i estructures en què hi ha alguna relació especial entre les parts, com les jeràrquiques i les compartmentades. L'eina principal d'aquest estudi és una nova propietat de les estructures ideals que es presenta en aquesta tesi, una connexió entre les estructures ideals multipartides i els polimatroides enters. A partir d'aquesta connexió s'obté una condició suficient i una de necessària perquè una estructura d'accés multipartida sigui ideal. Així, aquesta connexió permet discutir la idealitat de les estructures d'accés i també, en el cas que el polimatoride sigui representable, construir esquemes ideals a partir de les representacions. Aplicant aquests resultats s'obté un nou marc per descriure i analitzar mètodes per construir esquemes multipartits ideals. Com a resultat d'aquest estudi s'obté una caracterització completa de les estructures d'accés tripartides ideals i de les jeràrquiques ideals. Una estructura és jeràrquica si el conjunt de participants es pot ordenar de tal manera que si en un conjunt autoritzat es canvia un participant per un de jeràrquicament superior, el nou conjunt també és autoritzat. A partir d'aquest resultat s'obté una nova caracterització de les estructures de llindar amb pesos ideals. Després d'analitzar tots els esquemes de compartició de secrets ideals multipartits presentats fins l'actualitat, es mostra que tots ells estan relacionats amb una família molt senzilla de polimatroides enters, els booleans. A partir d'aquests polimatroides s'obté una nova família d'estructures ideals, les compartmentades, que inclouen diverses famílies estudiades prèviament. L'altre problema obert considerat a la tesi, l'estudi de l'optimització de la llargada dels fragments, es centra en les estructures bipartides. Combinant tècniques de programació lineal i polimatroides, es presenta un mètode per calcular fites en la llargada dels fragments per estructures d'accés no ideals que és vàlid per qualsevol estructura multipartida. A partir de tècniques algebraiques es presenten noves fites i una família d'esquemes bipartits òptims.

El conocimiento del funcionamiento hidráulico de un río en avenida es fundamental para la resolución de gran variedad de problemas de ingeniería hidráulica y dinámica fluvial, como delimitación de zonas inundables, diseño de encauzamientos y estructuras hidráulicas, estabilización de márgenes, estudios de rotura de presa, proyectos de rehabilitación de ríos, o determinación del riesgo asociado a episodios extraordinarios de lluvia. Para ello es necesario el estudio del flujo de agua en lámina libre en régimen variable y con geometrías irregulares. En este trabajo se aborda este estudio mediante la puesta a punto de herramientas de modelación numérica. El objetivo es la puesta a punto de una herramienta para la modelación matemática del flujo de agua en lámina libre, en régimen variable, con geometrías irregulares como son los cauces naturales. Los esquemas que se desarrollan permiten modelar con precisión flujos de agua discontinuos o con singularidades (cambios de régimen, frentes de onda, resaltos hidráulicos), como ocurre en la realidad durante el transcurso de una avenida en gran parte de los ríos, sobretodo en los cauces torrenciales. Se desarrollan esquemas numéricos para la resolución de las ecuaciones de Saint Venant en forma conservativa, explícitos en volúmenes finitos. Este tipo de esquemas shock capturing son los más adecuados para la simulación de flujos con singularidades. Los esquemas desarrollados son de alta resolución, con segundo orden de precisión fuera de las discontinuidades mientras que en éstas no se producen oscilaciones espurias ni más disipación de la debida.La geometría de los ríos condiciona las características del flujo hidráulico. Cuando existe una dirección del flujo predominante se puede utilizar una aproximación unidimensional, pero en ocasiones (confluencias de ríos, flujos alrededor de estructuras, cauces compuestos, curvas, desbordamiento de cauces) esto no es así debiéndose recurrir a una aproximación bidimensional, más costosa en información, complejidad del modelo y tiempo de cálculo. Se desarrollan nuevas metodologías para la modelación en una y en dos dimensiones y se realiza la integración de ambas para disponer de modelos que permitan simular grandes áreas considerando una aproximación unidimensional donde ésta sea suficiente, y en dos dimensiones donde las características geométricas o del flujo así lo aconsejen, mejorando la eficiencia de las metodologías existentes actualmente.Las características de las ecuaciones de Saint Venant determinan que las metodologías válidas para otros sistemas de ecuaciones hiperbólicos presenten problemas que conducen a errores importantes en la solución. En una dimensión, y para geometrías irregulares, las ecuaciones presentan una variación espacial del vector de flujo debido a los cambios geométricos. Se desarrolla una metodología para considerar dicha variación que, junto con un correcto tratamiento del término independiente, permite desarrollar un esquema de alta resolución en una dimensión de aplicación a ríos con convergencia a la solución estacionaria correcta.Para la aproximación bidimensional también se consigue un correcto balance del término independiente discretizado, así como el mojado y secado del dominio, y se permite la incorporación de agua de lluvia al modelo. Así se dispone de un modelo hidrológico distribuido de transformación lluvia - escorrentía totalmente integrado en un modelo hidráulico. En la discretización se pueden utilizar tanto elementos triangulares como cuadriláteros. El sistema se ha implementado en una interfaz amigable de preproceso y postproceso.Se realiza una exhaustiva verificación de la metodología desarrollada, mediante la comparación con problemas con solución analítica, otros modelos numéricos, y experiencias de laboratorio. Se presentan también aplicaciones de la herramienta desarrollada, para la resolución de problemas reales de ingeniería y dinámica fluvial. / Understanding the hydraulic behaviour of rivers during floods is crucial for the resolution of a variety of problems of hydraulic engineering and river dynamics as flood areas mapping, embankments and hydraulic structures design, streambank stabilization, dam break studies, river rehabilitation, or risk assessment in extraordinary precipitation events. That is the reason for studying unsteady open channel flow in irregular geometries through the development of numerical simulation tools.The main objective of this work is generating mathematical modelling tools for unsteady open channel flow in irregular geometries, as natural rivers are. The developed numerical schemes are aimed to be able to properly simulate discontinuous flows (front waves, hydraulic jumps, transcritical flows) as occurs during a real flood in most rivers, especially those in Mediterranean areas. Explicit numerical schemes, based on the finite volumes technique, for the resolution of the Saint Venant equations in conservative form, are developed. This shock capturing schemes are most suitable for the simulation of flows with discontinuities. The developed schemes are high resolution schemes: second order precision away from flow discontinuities, no spurious oscillations and no extra dissipation (as with first order schemes) around them.Flow patterns in rivers depend on their geometry. When there exists a predominant flow direction a one dimensional approach can be used, but other times (river confluences, flow around structures, compound channels, river channel overflow) a two dimensional approach is needed. This last one is more expensive as needs more topographic information, model development is complex, and computational time is greater. New methodologies for one and two dimensional modelling are developed, but also both approaches have been integrated in order to be able to model big areas using a one dimensional approach when it is enough, and a two dimensional one when it is required by flow or geometry characteristics. In that way the efficiency of existing modelling methodologies is improved.Due to the special characteristics of Saint Venant equations, modelling methods that work for other hyperbolic equations can lead to important errors. In one dimension and irregular geometries, the flux vector of the equations has a spatial dependency on the geometry variations. A methodology that takes into account that dependency is developed. That, together with a correct treatment of the equations source term, allows a correct balance with the discretised term of the rest of the equations, leading to one dimensional high resolution schemes for irregular geometries. Similar schemes in known previous works were not able to converge to steady state solutions or, if they did, they did not converge to the correct one.A correct balance of the discrtetised source term is also achieved in two dimensions. Also, wetting and drying of the domain and precipitation inputs are implemented. In such way, the developed model can also be seen as a hydrological distributed rainfall-runoff transformation model fully integrated in a hydraulic model. The domain discretisation can be done using triangles or quadrilaterals, and the whole system has been integrated in a user friendly pre-process and post-process interface.High resolution schemes are based in a mathematical theory which is only valid for hyperbolic equations much simpler than Saint Venant equations. For that reason an exhaustive verification of the methodology is carried out. Verification is done with comparison against problems with analytical solution, other numerical models and laboratory experiments. Finally, some real applications of the methodology to engineering and river dynamics problems are presented.

Esta tesis está centrada en el modelado de la acústica de salas en espacios cerrados mediante el uso de una ecuación de transferencia radiativa y una ecuación de difusión En este trabajo se investiga cómo a través de estos modelos teóricos se pueden simular el campo sonoro en espacios complejos. Recientemente, el modelo de la ecuación de fusión ha sido prppuesto para ser utilizado en el modelado de la acústica de salas con superficies que reflejan el sonido de forma totalmente difusa. Este enfoque del uso de la ecuación de la disusión de sido intensamente investigado en los últimos años, ya que proporciona una alta eficiencia y flexibilidad para simular las distribuciones del campo sonoro en diferentes tipos de salas; sin embargo, sólo se han realizado unas pocas investigaciones con el objetivo de indagar sobre la precisión y las limitaciones de este método alternativo. Por lo tanto, en primer lugar se presenta un modelo basado en la ecuación de transferencia por radiación siendo meta principal el unificar una amplia gama de métodos geométricos de modelado de acústica de salas. Además, esta tesis está especialmente dedicada a establecer las bases y suposiciones que permitan obtener un modelo de difusión acústica como particularización del modelo de transferencia radiativa con el objetivo de conseguir una descripción clara y adecuada de sus ventajas y limitaciones desde el punto de vista teórico. Este trabajo permite enlazar directamente al modelo de la ecuación de difusión con el grupo de métodos de la acústica geométrica reforzando sus características y permitiendo una adecuada comparación con estos métodos ampliamente reconocidos. Una vez realizado este análisis teórico, esta tesis también se dedica a cuestiones relativas a la implementación numérica del modelo acústico de la ecuación de difusión . En este trabajo, se modela el campo sonoro a través de esquemas en diferencias finitas. Los resultados de este estudio proporcionan soluciones simples y practicas que muestran unos requerimientos computacionales bajos tanto de consumo de memoria como de tiempo. / Navarro Ruiz, JM. (2012). Discrete-time modelling of diffusion processes for room acoustics simulation and analysis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14861