Les guies de pràctica clínica (GPC) contenen un conjunt d'accions i dades que ajuden a un metge a prendre decisions sobre el diagnòstic, tractament o qualsevol altre procediment a un pacient i sobre una determinada malaltia. És conegut que l'adopció d'aquestes guies en la vida diària pot millorar l'assistència mèdica als pacients, pel fet que s'estandarditzen les pràctiques. Sistemes computeritzats que utilitzen GPC poden constituir part de sistemes d'ajut a la presa de decisions més complexos amb la finalitat de proporcionar el coneixement adequat a la persona adequada, en un format correcte i en el moment precís. L'automatització de l'execució de les GPC és el primer pas per la seva implantació en els centres mèdics.Per aconseguir aquesta implantació final, hi ha diferents passos que cal solucionar com per exemple, l'adquisició i representació de les GPC, la seva verificació formal, i finalment la seva execució. Aquesta Tesi està dirigida en l'execució de GPC i proposa la implementació d'un sistema multi-agent. En aquest sistema els diferents actors dels centres mèdics coordinen les seves activitats seguint un pla global determinat per una GPC. Un dels principals problemes de qualsevol sistema que treballa en l'àmbit mèdic és el tractament del coneixement. En aquest cas s'han hagut de tractar termes mèdics i organitzatius, que s'ha resolt amb la implementació de diferents ontologies. La separació de la representació del coneixement del seu ús és intencionada i permet que el sistema d'execució de GPC sigui fàcilment adaptable a les circumstàncies concretes dels centres, on varien el personal i els recursos disponibles.En paral·lel a l'execució de GPC, el sistema proposat manega preferències del pacient per tal d'implementar serveis adaptats al pacient. En aquesta àrea concretament, a) s'han definit un conjunt de criteris, b) aquesta informació forma part del perfil de l'usuari i serveix per ordenar les propostes que el sistema li proposa, i c) un algoritme no supervisat d'aprenentatge permet adaptar les preferències del pacient segons triï.Finalment, algunes idees d'aquesta Tesi actualment s'estan aplicant en dos projectes de recerca. Per una banda, l'execució distribuïda de GPC, i per altra banda, la representació del coneixement mèdic i organitzatiu utilitzant ontologies. / Clinical guidelines (CGs) contain a set of directions or principles to assist the health care practitioner with patient care decisions about appropriate diagnostic, therapeutic, or other clinical procedures for specific clinical circumstances. It is widely accepted that the adoption of guideline-execution engines in daily practice would improve the patient care, by standardising the care procedures. Guideline-based systems can constitute part of a knowledge-based decision support system in order to deliver the right knowledge to the right people in the right form at the right time. The automation of the guideline execution process is a basic step towards its widespread use in medical centres.To achieve this general goal, different topics should be tackled, such as the acquisition of clinical guidelines, its formal verification, and finally its execution. This dissertation focuses on the execution of CGs and proposes the implementation of an agent-based platform in which the actors involved in health care coordinate their activities to perform the complex task of guideline enactment. The management of medical and organizational knowledge, and the formal representation of the CGs, are two knowledge-related topics addressed in this dissertation and tackled through the design of several application ontologies. The separation of the knowledge from its use is fully intentioned, and allows the CG execution engine to be easily customisable to different medical centres with varying personnel and resources.In parallel with the execution of CGs, the system handles citizen's preferences and uses them to implement patient-centred services. With respect this issue, the following tasks have been developed: a) definition of the user's criteria, b) use of the patient's profile to rank the alternatives presented to him, c) implementation of an unsupervised learning method to adapt dynamically and automatically the user's profile.Finally, several ideas of this dissertation are being directly applied in two ongoing funded research projects, including the agent-based execution of CGs and the ontological management of medical and organizational knowledge.

Aquest treball proposa una nova arquitectura de control amb coordinació distribuïda per a un robot mòbil (ARMADiCo). La metodologia de coordinació distribuïda consisteix en dos passos: el primer determina quin és l'agent que guanya el recurs basat en el càlcul privat de la utilitat i el segon, com es fa el canvi del recurs per evitar comportaments abruptes del robot.Aquesta arquitectura ha estat concebuda per facilitar la introducció de nous components hardware i software, definint un patró de disseny d'agents que captura les característiques comunes dels agents. Aquest patró ha portat al desenvolupament d'una arquitectura modular dins l'agent que permet la separació dels diferents mètodes utilitzats per aconseguir els objectius, la col·laboració, la competició i la coordinació de recursos.ARMADiCo s'ha provat en un robot Pioneer 2DX de MobileRobots Inc.. S'han fet diversos experiments i els resultats han demostrat que s'han aconseguit les característiques proposades per l'arquitectura. / This work proposes a new mobile robot control architecture with distributed coordination (ARMADiCo). The distributed coordination methodology consists of two steps: the first determines which agent wins the resource based on a private utility computation, and the second how the resource exchange is carried out in order to avoid abrupt robot behaviors. This architecture has been conceived to make easy the introduction of new hardware and software components and an agent design pattern has been defined in order to capture the agents' common features. This pattern has also lead to the development of a modular architecture inside the agent that allows separation of the different methods of achieving goals, collaboration and competition as well as resource coordination.ARMADiCo has been tested on a MobileRobots Inc. Pioneer 2DX robot. Several experiments have been carried out and the results show that the proposed features of the architecture have been accomplished.

Plan recognition is the problem of inferring the goals and plans of an agent after partially observing its behavior. This is the inverse of planning, the problem of finding the actions that need to be done in order to achieve a goal. In this thesis we show how the problem of plan recognition can be solved using unmodified, state-of-the-art planning algorithms and representation languages. Along with a solid computational framework for deriving posterior goal probabilities, we introduce a novel and crisp model-based formulation of plan recognition whose exibility surpasses that of previous approaches. / Plan recognition és un problema computacional que consisteix en identificar el propòsit d'un agent intel.ligent, havent observat parcialment el seu comportament. Aquest és el problema invers al problema de la planificació automàtica, que consisteix en trobar les accions que són necessàries dur a terme per tal d'aconseguir un cert objectiu. En aquesta tesi mostrem com el problema de plan recognition és pot resoldre mitjançant els mateixos algorismes i llenguatges de representació utilitzats per resoldre la planificació automàtica. La nostra proposta no només conté una serie d'algoritmes eficients i robustos, sino que ve suportada per un marc teòric formal, que ofereixen en conjunt una flexibilitat de la qual no disposen propostes prèvies per resoldre plan recognition.

El presente trabajo aborda la especificación, diseño e implementación de organizaciones abiertas de agentes. Se defiende que tales organizaciones pueden ser diseñadas e implementadas de manera efectiva como organizaciones electrónicas institucionalizadas (instituciones electrónicas) compuestas de un gran número de agentes heterogéneos (tanto humanos como software) adoptando diversos roles e interactuando por medio de ilocuciones. Adicionalmente postulamos que el diseño y la implementación de instituciones electrónicas deben ser guiadas por una metodología bien fundamentada. Es por ello que proponemos una especificación formal de instituciones electrónicas que fundamente su diseño, análisis e implementaciónA continuación presentamos un modelo computacional que emerge de y fielmente captura la formalización resultante de la noción de institución electrónica. Nuestro modelo computacional se define y explota sobre la base de la noción de mediación para fundamentar la construcción de infraestructuras para instituciones electrónicas. Así, proponemos construir instituciones electrónicas a partir de agentes institucionales ---agentes en los que la institución delega sus servicios e interagentes ---agentes software autónomos dedicados a mediar la interacción entre cada agente y la sociedad de agentes en el marco de una institución electrónica. De esta manera las instituciones electrónicas son concebidas computacionalmente como instituciones electrónicas mediadas por agentes, ya que tanto los servicios institucionales como las interacciones son mediados por agentes.Ilustramos la construcción práctica de instituciones electrónicas mediadas por agentes describiendo el desarrollo de una casa electrónica de subastas inspirada en las lonjas de pescado tradicionales donde agentes heterogéneos (humanos y software) pueden comerciar.Finalmente presentamos la evolución de la casa de subastas electrónicas a una plataforma para la experimentación en escenarios de subasta. Mostramos cómo en tales escenarios agentes compradores y vendedores de diferentes complejidades participan en subastas definidas de acuerdo a unas condiciones de mercado estandarizadas, siendo evaluados en función de su rendimiento en el mercado. Desde nuestro punto de vista tales escenarios competitivos constituyen interesantes y ricos dominios en los que estudiar cuestiones generales relacionadas con arquitecturas de agentes que comercian y, más específicamente, con sus comportamientos estratégicos. / This thesis focuses on the specification, design and implementation of open agent organisations. We argue that open agent organisations can be effectively designed and implemented as institutionalised electronic organisations (electronic institutions) composed of a vast amount of heterogeneous (human and software) agents playing different roles and interacting by means of speech acts. Then we take the view that the design and development of electronic institutions must be guided by a principled methodology. For this purpose we propose a formal specification of electronic institutions that founds their design, analysis and development.Next we present a computational model that arises from and fully captures the resulting formalisation of electronic institution. Our computational model strongly relies on and exploits the notion of mediation for founding the realisation of electronic institutions' infrastructures. Thus we propose how to fully realise an electronic institution based on institutional agents ---the agents to which the institution delegates its services--- and interagents ---autonomous software agents devoted to mediating the interaction between each agent and the agent society in the framework of an electronic institution. Therefore electronic institutions are computationally conceived as agent-mediated electronic institutions since both institutional services and interactions are mediated by agents.We illustrate the practical realisation of agent-mediated electronic institutions by describing the development of an electronic auction house inspired by the age old institution of the fish market where heterogeneous (software and human) agents may trade.Lastly we present the evolution of the electronic auction house into a test-bed for experimenting with auction-based trading scenarios. We show how in these scenarios trading agents of arbitrary complexity participate in auctions under a collection of standardised market conditions and are evaluated according to their actual market performance. We argue that such competitive situations constitute convenient problem domains in which to study issues related with trading agent architectures in general and agent-based trading strategies in particular.

Robots must successfully execute tasks in the presence of uncertainty. The main sources of uncertainty are modeling, sensing, and control. Fine motion problems involve a small-scale space and contact between objects.Though modern manipulators are very precise and repetitive, complex tasks may be difficult --or even impossible-- to model at the desired degree of exactitude; moreover, in real-world situations, the environment is not known a-priori and visual sensing does not provide enough accuracy. In order to develop successful strategies, it is necessary to understand what can be perceived, what action can be learnt --associated-- according to the perception, and how can the robot optimize its actions with regard to defined criteria.The thesis describes a robot programming architecture for learning fine motion tasks.Learning is an autonomous process of experience repetition, and the target is to achieve the goal in the minimum number of steps. Uncertainty in the location is assumed, and the robot is guided mainly by the sensory information acquired by a force sensor.The sensor space is analyzed by an unsupervised process which extracts features related with the probability distribution of the input samples. Such features are used to build a discrete state of the task to which an optimal action is associated, according to the past experience. The thesis also includes simulations of different sensory-based tasks to illustrate some aspects of the learning processes. The learning architecture is implemented on a real robot arm with force sensing capabilities. The task is a peg-in-hole insertion with both cylindrical and non-cylindrical workpieces.

El Aprendizaje de Ontologías se define como el conjunto de métodos utilizados para construir, enriquecer o adaptar una ontología existente de forma semiautomática, utilizando fuentes de información heterogéneas. En este proceso se emplea texto, diccionarios electrónicos, ontologías lingüísticas e información estructurada y semiestructurada para extraer conocimiento. Recientemente, gracias al enorme crecimiento de la Sociedad de la Información, la Web se ha convertido en una valiosa fuente de información para casi cualquier dominio. Esto ha provocado que los investigadores empiecen a considerar a la Web como un repositorio válido para Recuperar Información y Adquirir Conocimiento. No obstante, la Web presenta algunos problemas que no se observan en repositorios de información clásicos: presentación orientada al usuario, ruido, fuentes no confiables, alta dinamicidad y tamaño abrumador. Pese a ello, también presenta algunas características que pueden ser interesantes para la adquisición de conocimiento: debido a su enorme tamaño y heterogeneidad, se asume que la Web aproxima la distribución real de la información a nivel global. Este trabajo describe una aproximación novedosa para el aprendizaje de ontologías, presentando nuevos métodos para adquirir conocimiento de la Web. La propuesta se distingue de otros trabajos previos principalmente en la particular adaptación de algunas técnicas clásicas de aprendizaje al corpus Web y en la explotación de las características interesantes del entorno Web para componer una aproximación automática, no supervisada e independiente del dominio. Con respecto al proceso de construcción de la ontologías, se han desarrollado los siguientes métodos: i) extracción y selección de términos relacionados con el dominio, organizándolos de forma taxonómica; ii) descubrimiento y etiquetado de relaciones no taxonómicas entre los conceptos; iii) métodos adicionales para mejorar la estructura final, incluyendo la detección de entidades con nombre, atributos, herencia múltiple e incluso un cierto grado de desambiguación semántica. La metodología de aprendizaje al completo se ha implementado mediante un sistema distribuido basado en agentes, proporcionando una solución escalable. También se ha evaluado para varios dominios de conocimiento bien diferenciados, obteniendo resultados de buena calidad. Finalmente, se han desarrollado varias aplicaciones referentes a la estructuración automática de librerías digitales y recursos Web, y la recuperación de información basada en ontologías. / Ontology Learning is defined as the set of methods used for building from scratch, enriching or adapting an existing ontology in a semi-automatic fashion using heterogeneous information sources. This data-driven procedure uses text, electronic dictionaries, linguistic ontologies and structured and semi-structured information to acquire knowledge. Recently, with the enormous growth of the Information Society, the Web has become a valuable source of information for almost every possible domain of knowledge. This has motivated researchers to start considering the Web as a valid repository for Information Retrieval and Knowledge Acquisition. However, the Web suffers from problems that are not typically observed in classical information repositories: human oriented presentation, noise, untrusted sources, high dynamicity and overwhelming size. Even though, it also presents characteristics that can be interesting for knowledge acquisition: due to its huge size and heterogeneity it has been assumed that the Web approximates the real distribution of the information in humankind. The present work introduces a novel approach for ontology learning, introducing new methods for knowledge acquisition from the Web. The adaptation of several well known learning techniques to the web corpus and the exploitation of particular characteristics of the Web environment composing an automatic, unsupervised and domain independent approach distinguishes the present proposal from previous works.With respect to the ontology building process, the following methods have been developed: i) extraction and selection of domain related terms, organising them in a taxonomical way; ii) discovery and label of non-taxonomical relationships between concepts; iii) additional methods for improving the final structure, including the detection of named entities, class features, multiple inheritance and also a certain degree of semantic disambiguation. The full learning methodology has been implemented in a distributed agent-based fashion, providing a scalable solution. It has been evaluated for several well distinguished domains of knowledge, obtaining good quality results. Finally, several direct applications have been developed, including automatic structuring of digital libraries and web resources, and ontology-based Web Information Retrieval.

Les seqüències són una de les estructures de dades més versàtils que existeixen. De forma relativament senzilla, en una seqüència de símbols es pot emmagatzemar informació de qualsevol tipus. L'anàlisi sistemàtic de seqüències es un àrea molt rica de l'algorísmica amb numeroses aproximacions desenvolupades amb éxit. En concret, la comparació de seqüències mitjançant l'alineament d'aquestes és una de les eines més potents. Una de les aproximacions més populars i eficients per alinear dues seqüències es l'ús de la programació dinàmica. Malgrat la seva evident utilitat, un alineament de dues seqüències no és sempre la millor opció per a caracteritzar la seva funció. Moltes vegades, les seqüències codifiquen la informació en diferents nivells (meta-informació). És llavors quan la comparació directa entre dues seqüències no es capaç de revelar aquelles estructures d'ordre superior que podrien explicar la relació establerta entre aquestes seqüències.Amb aquest treball hem contribuït a millorar la forma en que dues seqüències poden ser comparades, desenvolupant una família d'algorismes d'alineament de la informació d'alt nivell codificada en seqüències biològiques (meta-alineaments). Inicialment, hem redissenyat un antic algorisme, basat en programació dinàmica, que és capaç d'alinear dues seqüències de meta-informació, procedint després a introduir-hi vàries millores per accelerar la seva velocitat. A continuació hem desenvolupat un algorisme de meta-aliniament capaç d'alinear un número múltiple de seqüències, combinant l'algorisme general amb un esquema de clustering jeràrquic. A més, hem estudiat les propietats dels meta-alineaments produïts, modificant l'algorisme per tal d'identificar alineaments amb una configuració no necessàriament col.lineal, el que permet llavors la detecció de permutacions en els resultats.La vida molecular és un exemple paradigmátic de la versatilitat de les seqüències. Les comparaciones entre genomes, ara que la seva seqüència està disponible, permeten identificar numerosos elements biològicament funcionals. La seqüència de nucleòtids de molts gens, per exemple, es troba acceptablement conservada entre diferents espècies. En canvi, les seqüències que regulen la activació dels propis gens són més curtes i variables. Així l'activació simultànea d'un conjunt de gens es pot explicar només a partir de la conservació de configuracions comunes d'elements reguladors d'alt nivell i no pas a partir de la simple conservació de les seves seqüències. Per tant, hem entrenat els nostres programes de meta-alineament en una sèrie de conjunts de regions reguladores recopilades per nosaltres mateixos de la literatura i desprès, hem provat la utilitat biològica de la nostra aproximació, caracteritzant automàticament de forma exitosa les regions activadores de gens humans conservats en altres espècies. / The sequences are very versatile data structures. In a straightforward manner, a sequence of symbols can store any type of information. Systematic analysis of sequences is a very rich area of algorithmics, with lots of successful applications. The comparison by sequence alignment is a very powerful analysis tool. Dynamic programming is one of the most popular and efficient approaches to align two sequences. However, despite their utility, alignments are not always the best option for characterizing the function of two sequences. Sequences often encode information in different levels of organization (meta-information). In these cases, direct sequence comparison is not able to unveil those higher-order structures that can actually explain the relationship between the sequences.We have contributed with the work presented here to improve the way in which two sequences can be compared, developing a new family of algorithms that align high level information encoded in biological sequences (meta-alignment). Initially, we have redesigned an existent algorithm, based in dynamic programming, to align two sequences of meta-information, introducing later several improvements for a better performance. Next, we have developed a multiple meta-alignment algorithm, by combining the general algorithm with the progressive schema. In addition, we have studied the properties of the resulting meta-alignments, modifying the algorithm to identify non-collinear or permuted configurations.Molecular life is a great example of the sequence versatility. Comparative genomics provide the identification of numerous biologically functional elements. The nucleotide sequence of many genes, for example, is relatively well conserved between different species. In contrast, the sequences that regulate the gene expression are shorter and weaker. Thus, the simultaneous activation of a set of genes only can be explained in terms of conservation between configurations of higher-order regulatory elements, that can not be detected at the sequence level. We, therefore, have trained our meta-alignment programs in several datasets of regulatory regions collected from the literature. Then, we have tested the accuracy of our approximation to successfully characterize the promoter regions of human genes and their orthologs in other species.

The study and application of general Machine Learning (ML) algorithms to theclassical ambiguity problems in the area of Natural Language Processing (NLP) isa currently very active area of research. This trend is sometimes called NaturalLanguage Learning. Within this framework, the present work explores the applicationof a concrete machine-learning technique, namely decision-tree induction, toa very basic NLP problem, namely part-of-speech disambiguation (POS tagging).Its main contributions fall in the NLP field, while topics appearing are addressedfrom the artificial intelligence perspective, rather from a linguistic point of view.A relevant property of the system we propose is the clear separation betweenthe acquisition of the language model and its application within a concrete disambiguationalgorithm, with the aim of constructing two components which are asindependent as possible. Such an approach has many advantages. For instance, thelanguage models obtained can be easily adapted into previously existing taggingformalisms; the two modules can be improved and extended separately; etc.As a first step, we have experimentally proven that decision trees (DT) providea flexible (by allowing a rich feature representation), efficient and compact wayfor acquiring, representing and accessing the information about POS ambiguities.In addition to that, DTs provide proper estimations of conditional probabilities fortags and words in their particular contexts. Additional machine learning techniques,based on the combination of classifiers, have been applied to address some particularweaknesses of our tree-based approach, and to further improve the accuracy in themost difficult cases.As a second step, the acquired models have been used to construct simple,accurate and effective taggers, based on diiferent paradigms. In particular, wepresent three different taggers that include the tree-based models: RTT, STT, andRELAX, which have shown different properties regarding speed, flexibility, accuracy,etc. The idea is that the particular user needs and environment will define whichis the most appropriate tagger in each situation. Although we have observed slightdifferences, the accuracy results for the three taggers, tested on the WSJ test benchcorpus, are uniformly very high, and, if not better, they are at least as good asthose of a number of current taggers based on automatic acquisition (a qualitativecomparison with the most relevant current work is also reported.Additionally, our approach has been adapted to annotate a general Spanishcorpus, with the particular limitation of learning from small training sets. A newtechnique, based on tagger combination and bootstrapping, has been proposed toaddress this problem and to improve accuracy. Experimental results showed thatvery high accuracy is possible for Spanish tagging, with a relatively low manualeffort. Additionally, the success in this real application has confirmed the validity of our approach, and the validity of the previously presented portability argumentin favour of automatically acquired taggers.

La animación facial es uno de los tópicos todavía no resueltos tanto en el campo de la interacción hombre máquina como en el de la informática gráfica. Las expresiones de alegría asociadas a risa y sonrisa son por su significado e importancia, parte fundamental de estos campos. En esta tesis se hace una aproximación a la representación de los diferentes tipos de risa en animación facial a la vez que se presenta un nuevo método capaz de reproducir todos estos tipos. El método se valida mediante la recreación de secuencias cinematográficas y mediante la utilización de bases de datos de expresiones faciales genéricas y específicas de sonrisa. Adicionalmente se crea una base de datos propia que recopila los diferentes tipos de risas clasificados y generados en este trabajo. De acuerdo a esta base de datos propia se generan las expresiones más representativas de cada una de las risas y sonrisas consideradas en el estudio. / L'animació facial és un dels tòpics encara no resolts tant en el camp de la interacció home màquina com en el de la informàtica gràfica. Les expressions d'alegria associades a riure i somriure són pel seu significat i importància, part fonamental d'aquests camps. En aquesta tesi es fa una aproximació a la representació dels diferents tipus de riure en animació facial alhora que es presenta un nou mètode capaç de reproduir tots aquests tipus. El mètode es valida mitjançant la recreació de seqüències cinematogràfiques i mitjançant la utilització de bases de dades d'expressions facials genèriques i específiques de somriure. Addicionalment es crea una base de dades pròpia que recull els diferents tipus de rialles classificats i generats en aquest treball. D'acord a aquesta base de dades pròpia es generen les expressions més representatives de cadascuna de les rialles i somriures considerades en l'estudi. / Nowadays, facial animation is one of the most relevant research topics still unresolved both in the field of human machine interaction and in the computer graphics. Expressions of joy associated with laughter and smiling are a key part of these fields mainly due to its meaning and importance. In this thesis an approach to the representation of different types of laughter in facial animation is done while a new method to reproduce all these types is proposed. The method is validated by recreating movie sequences and using databases of generic and specific facial smile expressions. Additionally, a proprietary database that lists the different types of classified and generated laughs in this work is created. According to this proprietary database the most representative of every smile expression considered in the study is generated.

Se desarrolla un modelo basado en NURBS, BSplines4D, de representación de superficies parametrizadas en 4D. El objetivo es la representación y simulación dinámica de superficies deformables basadas en el modelo; se realiza un estudio de las ecuaciones del movimiento, asociando un funcional de energía para medir la deformación de objetos, realizando un estudio riguroso sobre los métodos de integración y de discretización, tanto temporal como espacial, determinando su adecuación para resolver el sistema de ecuaciones diferenciales generado. El movimiento y la simulación de la deformación se realizan exclusivamente usando los puntos de control 4D, obteniendo una eficiencia numérica y computacional excelentes. La determinación del modelo BSplines4D se realiza tras un estudio pormenorizado de los modelos existentes. También se ha utilizado para desarrollar un modelo, N-Scodef, de deformaciones de formas libres (FFD), utilizando deformaciones geométricas basadas en restricciones. Se han establecido las condiciones para aplicar restricciones con trayectorias no rectilíneas, representadas por curvas B-Spline 4D. La deformación se adapta de forma precisa a la forma descrita por las curvas. / Es desenvolupa un model basat en NURBS, Bsplines4D, de representació de superfícies parametritzades en 4D. L'objectiu és la representació i simulació dinàmica de superfícies deformables basades en el model; es realitza un estudi de les equacions del moviment, associant un funcional d'energia per mesurar la deformació d'objectes, realitzant un estudi rigorós sobre els mètodes d'integració i discretització, tant temporal com espacial, determinant la seva adequació per resoldre el sistema d'equacions diferencials generat. El moviment i la simulació de la deformació es realitzen exclusivament utilitzant els punts de control 4D, obtenint una eficiència numèrica i computacional excel·lents. La determinació del model Bsplines4D es realitza després d'un estudi detallat dels models existents. També s'ha utilitzat per desenvolupar un model, N-Scodef, de deformacions de formes lliures (FFD), utilitzant deformacions geomètriques basades en restriccions. S'han establert les condicions per aplicar restriccions amb trajectòries no rectilínies, representades per corbes B-Spline 4D. La deformació s'adapta de forma precisa a la forma descrita per les corbes / Bsplines4D, a NURBS based model, is presented. The model allows the representation of 4D parameterized surfaces. The objective is the representation and dynamic simulation of deformable surfaces based on this model; a study of the movement equations has been made, associating to them an energy functional to measure the objects' deformation. A rigorous study on the integration and discretization, both temporal and spatial, is made to evaluate its suitability to solve the system of differential equations generated. The movement and simulation of the deformation is performed only using the 4D control points. An excellent numeric and computational efficiency is achieved. The Bsplines4D model is obtained after a detailed study on the existent models. The model has been also used to develop a free-form deformable (FFD) model, N-Scodef, using geometric constraint-based deformations. The conditions to apply constraints with non rectilinear trajectories, based on 4D B-Spline curves, have been established. The deformations fit precisely to the curves form.