En este trabajo se estudia el caso de la cosmología del filósofo y científico Robert Grosseteste como un ejemplo de la notable influencia del neoplatonismo en la ciencia medieval. Uno de los propósitos de la cosmología de Grosseteste consistió en explicar la secuencia efectiva de la creación del cosmos. Sostengo que la explicación que ofrece Grosseteste acerca de la creación es una expresión renovada de algunas ideas de Plotino a propósito de cómo el Uno engendra lo múltiple. Me interesa resaltar tres aspectos de la estrecha relación entre el sistema cosmológico de Grosseteste y el sistema metafísico de Plotino: (1) Unidad de principio, (2) Mecanismos de generación y (3) Unidad del sistema.

En la presente tesis se ha llevado a cabo una investigación en el ámbito de la criptografía centrada en los criptosistemas basados en curvas elípticas. En concreto, se ha desarrollado un modelo de criptoprocesador de curvas elípticas en GF(2m) con el objetivo de abordar los requisitos, cada vez más en boga, de utilizar la menor cantidad de recursos posible y a la vez minimizar los tiempos de respuesta obtenidos. De forma más específica, uno de los objetivos se dirige a desarrollar un multiplicador capaz de trabajar de forma eficiente en cualquier campo GF(2m) independientemente de cuál sea el tamaño de palabra seleccionado para operar. Para llevar a cabo este objetivo se ha realizado un análisis de los antecedentes y de los trabajos relacionados con el ámbito de la problemática predefinida. Este análisis nos ha permitido centrar el problema y a partir de éste plantear una solución novedosa con respecto al resto de enfoques existentes en este campo de investigación. Se ha implementado un microprocesador de 8 bits de propósito general en hardware reconfigurable minimizando su repertorio de instrucciones. A partir de él se han obtenido los resultados que nos proporcionan su programación en el lenguaje ensamblador descrito y se propone como propuesta de mejora la inclusión de un elemento multiplicador que disminuya los tiempos de respuesta. Para ello se introducen los multiplicadores existentes en la actualidad; tanto de tipo paralelo como serie. Posteriormente, como propuesta de mejora real, se ha desarrollado un multiplicador hardware específico capaz de trabajar en GF(2m) y con reducción intercalada que puede ser utilizado en cualquier sistema sea cual sea su campo de trabajo e independientemente del tamaño de palabra que utilice. Este multiplicador se ha implementado con diferentes tamaños de palabra y en los campos finitos de característica 2 recomendados por el N.I.S.T. Como paso final para validar este multiplicador se ha implementado varios modelos de un criptoprocesador con un repertorio de instrucciones específico con diferentes tamaños de palabra y en diferentes campos y se han comparado con los existentes para comprobar la eficiencia de la propuesta.

Tesis por compendio / La vid es un cultivo de propagación vegetativa y de gran importancia económica cuyo cultivo se distribuye mundialmente por zonas templadas. Su producción va destinada principalmente a la elaboración de vino, seguido de la producción de uva de mesa. Aunque existen miles de variedades, una decena de ellas son las que se utilizan mayoritariamente a nivel mundial lo que conlleva a una pérdida de variabilidad. Desde la llegada de la filoxera, el cultivo de la vid se realiza mediante injerto en pies resistentes a este áfido. Según la Comisión Directiva 2005/43/EC el material de propagación de vid debe estar libre de los siguientes virus: GFLV, GLRaV-1, GLRaV-3, GFkV y ArMV. En este trabajo se han evaluado y desarrollado distintas metodologías relacionadas con el cultivo in vitro de plantas encaminadas al saneamiento, multiplicación y conservación de germoplasma de vid. La conservación de variedades de vid in vitro es muy importante para complementar la conservación de germoplasma de las colecciones de campo. Para ello es importante seleccionar el material a conservar, determinar su estado sanitario, sanear si es el caso y establecer las condiciones adecuadas para su conservación. En un primer capítulo de esta tesis (Capítulo 1) se describen los ensayos realizados para inducir la embriogénesis somática en 16 variedades de vid que incluyen seis variedades infectadas con los virus GFLV, GLRaV-3 y GFkV. La embriogénesis somática ha sido descrita en vid como una metodología útil para el saneamiento de plantas infectadas con virus y es la vía común de regeneración adventicia.. En este trabajo se utiliza como material de partida semillas cortadas y se han obtenido plantas libres de virus y porcentajes de regeneración elevados en todas las variedades evaluadas. La utilización de marcadores microsatélites nos ha servido para seleccionar entre las plantas regeneradas aquellas que muestran el mismo genotipo que las plantas de partida. Por otra parte, en este trabajo se ha desarrollado un protocolo de micropropagación a partir de planta sana de la variedad 'Monastrell' cultivada in vitro obteniéndose tasas de multiplicación elevadas y plantas que se han aclimatado a condiciones de campo (Capítulo 2). El medio de cultivo MW, utilizado para el desarrollo de las plantas, se ha evaluado en otras 16 variedades y también se ha comparado el crecimiento en este medio y en variaciones de éste, como son la disminución de la concentración de azúcar a la mitad y la eliminación del ácido indolbutírico. La finalidad de estos ensayos ha sido determinar para cada variedad qué condiciones son las más adecuadas para mantener el germoplasma vegetal en cultivo in vitro activo, pero alargando el tiempo entre subcultivos optimizando costes (Capítulo 3). En el Capítulo 4 se incluye un trabajo para localizar, identificar, descartar o detectar la presencia de los virus anteriormente comentados, sanear si es el caso, y conservar in vitro las variedades de interés en las que se lleva a cabo una identificación utilizando marcadores SSR y un análisis de variabilidad genética cuando se dispone de varias accesiones. A modo de ejemplo, en este trabajo se publica el perfil de marcadores microsatélites para dos de las variedades colectadas y/o conservadas, la variedad 'Esclafacherre' ('Esclafagerres') y accesiones de 'Valencí Blanc' en las que se ha detectado diferencias para el marcador VVMD32 que agrupa las accesiones de Alicante por una parte, y al resto de accesiones por otra. También se ha validado un protocolo de crioconservación en la variedad 'Esclafacherre'. Por último, el Capítulo 5 hace referencia a un estudio llevado a cabo para determinar el estado actual de la aplicación de la transformación genética en vid, centrándonos en los factores limitantes de las metodologías empleadas. La transformación genética es una herramienta de gran potencial para la mejora de los cultivos, principalmente en plantas de p / Grapevine is a crop of vegetative propagation with great economical importance which is distributed worldwide in temperate zones. It is mainly used for wine and table grape production. Despite the fact thousands of varieties exist only few are commonly used, producing a loss of variability. Since the arrival of the phylloxera aphid the grapevine culture is performed using resistant rootstocks. The Directive Commission 2005/43/EC amending the Directive Council annexes 68/193/EEC, indicates that grapevine material should be free of these viruses: Grapevine fanleaf virus (GFLV), Grapevine leafroll associated virus 1 (GLRaV-1), Grapevine leafroll associated virus 3 (GLRaV-3), Grapevine fleck virus (GFkV) and Arabis mosaic virus (ArMV). In this work different methodologies related with in vitro culture were evaluated and developed with the aim of sanitate, mutiplicate and preserve grapevine germplam. In vitro preservation of grapevine varieties is a complementary stratregy of field preservation. In a preservation program it is important the selection of the starting material, determine its sanitary status, sanitate if it is necessary and, establish the appropriate in vitro conditions for its preservation. In the first chapter of this thesis (Chapter 1) the assays carried out for inducing somatic embryogenesis in 16 grapevine varieties which include six that were infected by the viruses GFLV, GLRaV-3 and GFkV are described. In grapevine, somatic embryogenesis has been described as a usefull methodology for virus sanitation and is the common pathway to adventitious regeneration. Efficient regeneration prototocols are necessary to address breeding by genetic transformation. In this work, cut seed are used as starting material and virus-free plants and high precentages of regeneration were obtained in all the varieties evaluated. The use of microsatellite markers has been useful to select those plants with the same genotype than the mother plant. From the other side, in this work, a micropropagation protocol starting from a healthy plant of the cultivar 'Monastrell' was developed and high multiplication rates with good adaptation to field conditions were obtained (Chapter 2). The culture medium MW was evaluated in 16 grapevine varieties as well as the following modifications: reduction in a half of the sugar content and elimination of the Indolebutyric Acid. The aim of these assays was to determine for each variety which conditions are the most appropiate to maintain in active in vitro culture this germplasm, lengthen the time between subcultures for reducing costs (Chapter 3). In Chapter 4 it is included a divulgation report that summarized the steps followed in the MINECO proyect CGL2015-70843-R for localizing and identifying grapevine varieties; discard or detect the presence of the viruses, sanitizing if it is necessary and, conserve in vitro the most interesting accessions. Microsatellite markers were used for genotyping. Analysis of variability were performed when several accessions were available. As an example, in this work it is published the microsatellite profile for two accessions of the endangered cultivar 'Esclafacherre' ('Esclafagerres') localized in two fields of the Valencian Community, and those of several accessions of 'Valencí Blanc' which differed for the VVMD32 marker, grouping the Alicante accessions and the rest of accessions from other origins. It was also validated a cryoconservation protocol for the 'Esclafacherre' variety. By last, Chapter 5 makes reference to a review performed with the goal to know the state of the art of genetic transformation in grapevine focusing on the main limiting factors of the employed methodologies. Genetic transformation is a potential tool for crop breeding, mainly in vegetative propagation plants. / La vinya és un cultiu de propagació vegetativa i de gran importància econòmica que es distribueix mundialment per zones temperades. La seua producció va destinada principalment a l'elaboració de vi, seguit de la producció de raïm de taula. Encara que existeixen milers de varietats, una desena d'elles son les que s'utilitzen majoritàriament a nivell mundial, el que comporta una pèrdua de variabilitat. Des de l'arribada de la fil·loxera, el cultiu de vinya es realitza mitjançant l'ampelt en peus resistents a aquest àfid. Segons la Comissió Directiva 2005/43/EC, el material de vinya ha d'estar lliure dels següents virus: GFLV, GLRaV-1, GLRaV-3, GFkV i ArMV. En este treball s'han avaluat i desenvolupat diferents metodologies relacionades amb el cultiu in vitro de plantes encaminades al sanejament, multiplicació i conservació de germoplasma de raïm. La conservació de varietats de raïm in vitro és molt important per a complementar la conservació de germoplasma en les col·leccions de camp. En el primer capítol d'esta tesi (Capítol 1) es descriuen els assaigs realitzats per a induïr l'embriogènesi somàtica en 16 varietats de raïm que inclouen sis varietats infectades amb els virus GFLV, GLRaV-3 i GFkV. En vinya, l'embriogènesi somàtica ha sigut descrita com una metodologia útil per al sanejament de plantes infectades amb virus i és la via comú de regeneració adventícia. En este treball s'utilitza com a material de partida llavors tallades i s'han obtingut plantes lliures de virus i percentatges de regeneració elevats en totes les varietats avaluades. La utilització de marcadors microsatèl·lits ens ha servit per a seleccionar entre les plantes regenerades aquelles que mostren el mateix genotip que les plantes de partida. Per altra banda, en este treball s'ha desenvolupat un protocol de micropropagació a partir de planta sana de la varietat 'Monastrell' cultivada in vitro, obtenint-se taxes de multiplicació elevades i plantes que s'han aclimatat a condicions de camp (Capítol 2). En el medi de cultiu MW, utilitzat per al desenvolupament de les plantes, s'han avaluat un total de 16 varietats i també s'ha comparat el creixement en este medi i en variacions d'este, com son la disminució de la concentració de sucre a la meitat i la eliminació de l'àcid indolbutíric. La finalitat d'estos assaigs ha sigut determinar per a cada varietat quines condicions són les més adequades per a mantindre el germoplasma vegetal en cultiu in vitro actiu però allargant el temps entre subcultius i optimitzant costos (Capítol 3). En el Capítol 4 s'inclou un treball de divulgació per a localitzar, identificar, descartar o detectar la presència dels virus anteriorment comentats, sanejar si cal, i conservar in vitro les varietats d'interés en les que es porta a cap una identificació utilitzant marcadors SSR i l'anàlisi de la variabilitat genètica quan es disposa de diverses accessions. A mode d'exemple, en estre treball es publica el perfil de marcadors microsatèl·lits per a dos de les accessions col·lectades de la varietat en perill d'extinció 'Esclafacherre' ('Esclafagerres'). També, es mostra el genotipat d'accessions de 'Valencí Blanc' en les que s'han detectat diferències per al marcador VVMD32 que agrupa les accessions d'Alacant per una banda, i a la resta d'accessions per altra. També s'ha validat un protocol de crioconservació en la varietat 'Escalfacherre'. Per últim, el Capítol 5 fa referència a un estudi portat a terme per a determinar l'estat actual de l'aplicació de la transformació genética en raïm, centrant-nos en els factors limitants de les metodologies empleades. La transformació genética és una ferramenta de gran potencial per a la millora dels cultius, principalment en plantes de propagació vegetativa. / San Pedro Galán, TM. (2017). Desarrollo y aplicación de técnicas biotecnológicas para el saneamiento, multiplicación, caracterización y conservación de germoplasma de vid (Vitis vinifera L.) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/94622 / Compendio

[ES] Esta tesis presenta un estudio exhaustivo sobre la implementación de una realización eficiente de GEMM en procesadores de bajo consumo y en una plataforma heterogénea de AMD. Esta investigación está inspirada por la creciente demanda de inferencias de bajo consumo, baja latencia y alto rendimiento con modelos complejos de Deep Learning (DL) que surgen, por ejemplo, en Natural Language Processing (NLP) y Convolutional Neural Networks (CNN). Esto llevó a la oportunidad de explorar la aplicabilidad de la aceleración de hardware y software para GEMM en plataformas ARM, RISC-V y AMD Versal AI Engine (AIE). Establecimos los objetivos de nuestra investigación de la siguiente manera: Primero, desarrollar kernels de precisión mixta eficientes para GEMM en arquitecturas ARM y RISC-V explotando las unidades Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) en estas arquitecturas. En segundo lugar, explorar la aplicabilidad del algoritmo convencional para GEMM en plataformas de hardware no convencionales como el AIE en el sistema AMD Versal. Por último, investigar la escalabilidad del diseño paralelo de GEMM a múltiples AIE en sistemas AMD Versal. En mayor detalle, la investigación comienza implementando GEMM en las arquitecturas ARM y RISC-V, donde propusimos una herramienta de generación de código de micro-kernels basada en plantillas para ARM Neon, la extensión vectorial RISC-V (RVV) 0.7.1 y RVV 1.0. La herramienta de generación de código también permite configurar las dimensiones del micro-kernel, un parámetro crítico desde el punto de vista del rendimiento. Este trabajo indica que esta generación de código de kernels mejoró drásticamente la productividad y la portabilidad de los diseños de GEMM basados en intrínsecos. También incorporamos aritmética de precisión mixta INT8|INT32, mostrando la aceleración sobre los enfoques FP32. Basándonos en el éxito de la implementación de GEMM en sistemas convencionales de bajo costo, extendimos nuestros intereses a plataformas heterogéneas no convencionales, en particular, la arquitectura AMD Versal AIE. Para esta plataforma, diseñamos micro-kernels específicos de la arquitectura de 8x8 utilizando intrínsecos flexibles de bajo nivel, implementando aritmética de precisión mixta y rutinas de empaquetado de datos, todo orientado a la inferencia de DL de alto rendimiento. Más importante aún, propusimos un diseño de jerarquía de memoria personalizada para esta arquitectura, crucial para operaciones de GEMM de baja latencia. Los resultados muestran que los micro-kernels propuestos lograron el 86.7% del rendimiento máximo de la implementación de un solo AIE. Fuimos un paso más allá al evaluar el diseño de GEMM en el modelo de DL ResNet-50 v1.5+ImageNet, donde convertimos los operadores de convolución a kernels de GEMM. Tras la implementación exitosa de GEMM en un solo tile de AIE, extendimos nuestra investigación a múltiples tiles de AIE, donde introdujimos la paralelización en el algoritmo. Rediseñamos el GEMM específico de la arquitectura acomodando hasta 32 tiles de AIE. Para lograr esto, optimizamos el diseño de la jerarquía de memoria personalizada y propusimos una nueva topología para un mayor rendimiento de comunicación. Los resultados muestran una gran escalabilidad del diseño paralelo de GEMM, reduciendo drásticamente el tiempo de computación en 31.5x en comparación con el diseño de un solo tile de AIE. / [CA] Aquesta tesi presenta un estudi complet sobre la implementació d'una realització eficient de GEMM en processadors de baix consum i una plataforma heterogènia d'AMD. Aquesta investigació s'inspira en la creixent demanda d'inferències de baix consum, baixa latència i alt rendiment amb models complexos de Deep Learning (DL), com per exemple, en Natural Language Processing (NLP) i Convolutional Neural Networks (CNN). Això va portar a l'oportunitat d'explorar l'aplicabilitat de l'acceleració de maquinari i programari per a GEMM en plataformes ARM, RISC-V i AMD Versal AI Engine (AIE). Els objectius de la nostra investigació són els següents: En primer lloc, desenvolupar nuclis de precisió mixta eficients per a GEMM en arquitectures ARM i RISC-V explotant les unitats Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) en aquestes arquitectures. En segon lloc, explorar l'aplicabilitat de l'algorisme convencional per a GEMM en plataformes de maquinari no convencionals com l'AIE en el sistema AMD Versal. Finalment, investigar l'escalabilitat del disseny paral·lel de GEMM a múltiples AIE en sistemes AMD Versal. En més detall, la investigació comença implementant GEMM en arquitectures ARM i RISC-V, on hem proposat una eina de generació de codi de micro-nuclis basada en plantilles per a ARM Neon, l'extensió vectorial RISC-V (RVV) 0.7.1 i RVV 1.0. L'eina de generació de codi també permet configurar les dimensions del micro-nucli, un paràmetre crític des del punt de vista del rendiment. Aquest treball indica que aquesta generació de codi de nucli va millorar dràsticament la productivitat i portabilitat dels dissenys de GEMM basats en intrínsecs. També incorporem aritmètica de precisió mixta INT8|INT32, mostrant la millora de velocitat respecte als enfocaments FP32. Sobre la base de l'èxit de la implementació de GEMM en sistemes convencionals de consum, vam ampliar els nostres interessos a arquitectures heterogènies no convencionals, en particular, l'arquitectura AMD Versal AIE. Per a aquesta plataforma, vam dissenyar micro-nuclis específics d'arquitectura de 8x8 utilitzant els intrínsecs de baix nivell flexibles, implementant aritmètica de precisió mixta i rutines d'embalatge de dades, totes destinades a inferència de DL d'alt rendiment. Més important encara, vam proposar un disseny de jerarquia de memòria personalitzat per a aquesta arquitectura, que és crucial per a operacions GEMM de baixa latència. Els resultats mostren que els micro-nuclis proposats van aconseguir el 86,7% del rendiment màxim d'una implementació d'AIE única. Vam anar un pas més enllà avaluant el disseny de GEMM en el model de DL ResNet-50 v1.5+ImageNet, on vam convertir els operadors de convolució en nuclis GEMM. Després de la implementació exitosa de GEMM en una sola rajola AIE, vam ampliar la nostra investigació a múltiples rajoles AIE, on vam introduir la paral·lelització a l'algorisme. Vam redissenyar el GEMM específic d'arquitectura per a acomodar fins a 32 rajoles AIE. Per aconseguir-ho, vam optimitzar el disseny de la jerarquia de memòria personalitzada i vam proposar una nova topologia per a un major ample de banda de comunicació. / [EN] This thesis presents a comprehensive study on implementing an efficient realization of GEMM on low-power commodity processors and a heterogeneous platform from AMD. This research is inspired by the increasing demand for low-power, low-latency, high-performance inference with complex Deep Learning (DL) models arising, for instance, in Natural Language Processing (NLP) and Convolutional Neural Networks (CNN). This led to the opportunity to explore the applicability of hardware and software acceleration for GEMM on ARM, RISC-V, and AMD Versal AI Engine (AIE) platforms. We set up the objectives of our research as follows: Firstly, to develop efficient mixed precision kernels for GEMM on ARM and RISC-V architectures exploiting the Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) units in these architectures. Secondly, to explore the applicability of the conventional algorithm for GEMM to non-conventional hardware platforms such as the AIE in the AMD Versal system. Lastly, to investigate the scalability of the parallel design of GEMM to multiple AIEs on AMD Versal systems. In greater detail, the research starts by implementing GEMM on ARM and RISC-V architectures, where we proposed template-based micro-kernels code generation tool for ARM Neon, RISC-V vector (RVV) extension 0.7.1, and RVV 1.0. The code generation tool also allows configuring the micro-kernel dimensions, a critical parameter from the point of performance. This work indicates this kernel code generation drastically improved the productivity and portability of intrinsic-based GEMM designs. We also incorporate mixed-precision INT8|INT32 arithmetic, showing the speedup over FP32 approaches. Building upon the success of GEMM implementation on conventional commodity systems, we extended our interests to non-conventional heterogeneous platforms, in particular, the AMD Versal AIE architecture. For this platform, we designed architecture-specific 8x8 micro-kernels utilizing the flexible low-level intrinsic, implementing mixed-precision arithmetic and data-packing routines, all aimed for high-performance DL inference. More importantly, we proposed a customized memory hierarchy design for this architecture, which is crucial for low-latency GEMM operations. The results show that the proposed micro-kernels achieved 86.7% of the peak performance of a single AIE implementation. We went a step further by benchmarking the GEMM design on the DL model ResNet-50 v1.5+ImageNet, where we converted the convolution operators to GEMM kernels. Following the successful implementation of GEMM on a single AIE tile, we extended our research to multiple AIE tiles, where we introduced parallelization to the algorithm. We redesigned the architecture-specific GEMM accommodating up to 32 AIE tiles. To achieve this, we optimized the customized memory hierarchy design and proposed a new topology for higher communication throughput. The results show great scalability of the parallel GEMM design, drastically reducing computational time by 31.5x compared to the single AIE tile design. / I would like to express my sincere appreciation to Horizon 2020 of the European Union for their generous funding. This project has been supported by the European Union’s Horizon 2020 (H2020) Marie Sklodowska-Curie Innovative Training Networks H2020-MSCA-ITN-2020 call, under Grant Agreement no. 956090. This funding has been crucial in enabling the success of this research. / Lei, J. (2024). Deep Learning Inference on Low-Power Commodity Processors and the AMD Versal AI Engine [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/212297