Actualmente, las tecnologías CMOS submicrónicas son básicas para el desarrollo de los modernos sistemas basados en computadores, cuyo uso simplifica enormemente nuestra vida diaria en una gran variedad de entornos, como el gobierno, comercio y banca electrónicos, y el transporte terrestre y aeroespacial. La continua reducción del tamaño de los transistores ha permitido reducir su consumo y aumentar su frecuencia de funcionamiento, obteniendo por ello un mayor rendimiento global. Sin embargo, estas mismas características que mejoran el rendimiento del sistema, afectan negativamente a su confiabilidad. El uso de transistores de tamaño reducido, bajo consumo y alta velocidad, está incrementando la diversidad de fallos que pueden afectar al sistema y su probabilidad de aparición. Por lo tanto, existe un gran interés en desarrollar nuevas y eficientes técnicas para evaluar la confiabilidad, en presencia de fallos, de sistemas fabricados mediante tecnologías submicrónicas. Este problema puede abordarse por medio de la introducción deliberada de fallos en el sistema, técnica conocida como inyección de fallos. En este contexto, la inyección basada en modelos resulta muy interesante, ya que permite evaluar la confiabilidad del sistema en las primeras etapas de su ciclo de desarrollo, reduciendo por tanto el coste asociado a la corrección de errores. Sin embargo, el tiempo de simulación de modelos grandes y complejos imposibilita su aplicación en un gran número de ocasiones. Esta tesis se centra en el uso de dispositivos lógicos programables de tipo FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) para acelerar los experimentos de inyección de fallos basados en simulación por medio de su implementación en hardware reconfigurable. Para ello, se extiende la investigación existente en inyección de fallos basada en FPGA en dos direcciones distintas: i) se realiza un estudio de las tecnologías submicrónicas existentes para obtener un conjunto representativo de modelos de fallos transitorios / Andrés Martínez, DD. (2007). Speeding-up model-based fault injection of deep-submicron CMOS fault models through dynamic and partially reconfigurable FPGAS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1943 / Palancia

Tesis por compendio / [ES] El abandono de tierras agrícolas es un problema creciente en muchas regiones del planeta con importantes consecuencias a nivel socioeconómico y medioambiental. La Comunitat Valenciana (España) es la principal región productora de cítricos de Europa, sin embargo, actualmente se está produciendo un abandono significativo de estos cultivos. La presente tesis pretende desarrollar procedimientos para la identificar el abandono de los cultivos de cítricos a través de técnicas de teledetección y aprendizaje automático. Los métodos basados en teledetección se consideran especialmente convenientes debido a su alto grado de automatización y a su eficiencia en tiempo y coste, comparado con otras técnicas cartográficas habituales basadas en fotointerpretación y visitas de campo. La tesis desarrolla procedimientos para la identificación del estado de los cultivos utilizando diferentes tipos de datos de observación de la Tierra, como son: imágenes multiespectrales de los satélites Sentinel-2 y WorldVIew-3, imágenes aéreas, y nubes de puntos altimétricas derivadas de LiDAR aerotransportado y procesos fotogramétricos a partir de imágenes tomadas con vehículos aéreos no tripulados. Se desarrollaron diferentes metodologías para explotar dichas fuentes de datos en un paisaje agrícola altamente fragmentado con un tamaño promedio de las parcelas entre 0,25 ha y 0,50 ha. El análisis tomó como referencia la base de datos catastral de parcelas agrícolas y se identificaron tres estados de los cultivos en campo: productivo, no productivo y abandonado. Los resultados más precisos se obtuvieron al utilizar las imágenes aéreas o imágenes de satélite WorldView 3, incluyendo el cálculo de descriptores de textura, con una exactitud global entre 90-95%. La importancia de los descriptores de textura extraídos a partir de imágenes de resolución submétrica radica en su capacidad para identificar los patrones de plantación de los cultivos. Este enfoque permitió obtener una alta exactitud a partir de una única imagen. No obstante, también son destacables los resultados obtenidos al utilizar series temporales de imágenes Sentinel-2 con exactitudes globales en torno al 90%. Las diferencias existentes en las series temporales de índices de vegetación y humedad de los tres estados del cultivo permitieron mejorar el rendimiento de clasificación con respecto al enfoque basado en una única fecha. Diferentes casos de estudio demostraron la capacidad de identificar el abandono de tierras a través de teledetección. La información cuantitativa y espacialmente explícita generada sobre el estado de los cultivos puede ser una herramienta útil para la gestión agrícola, para la implementación de medidas de gestión del paisaje y para mejorar las estimaciones anuales de rendimiento de los cítricos. / [CA] L'abandonament de terres agrícoles és un problema creixent en moltes regions del planeta amb importants conseqüències en l'àmbit socioeconòmic i mediambiental. La Comunitat Valenciana (España) és la principal regió productora de cítrics d'Europa, no obstant això, actualment està produint-se'n un abandonament significatiu d'estos cultius. La present tesi pretén desenvolupar procediments per identificar l'abandonament dels cultius de cítrics per mitjà de tècniques de teledetecció i aprenentatge automàtic. Els mètodes basats en teledetecció es consideren especialment convenients a causa del seu alt grau d'automatització i a la seua eficiència en temps i cost, comparat amb altres tècniques cartogràfiques habituals basades en fotointerpretació i visites de camp. La tesi desenvolupa procediments per a la identificació de l'estat dels cultius utilitzant diferents tipus de dades d'observació de la Terra, com són: imatges multiespectrals dels satèl·lits Sentinel-2 i WorldVIew-3, imatges aèries i núvols de punts altimètrics derivats de LiDAR aerotransportat i processos fotogramètrics a partir d'imatges preses amb vehicles aeris no tripulats. Es van desenvolupar diferents metodologies per explotar estes fonts de dades en un paisatge agrícola altament fragmentat amb una grandària mitjana de les parcel·les entre 0,25 ha i 0,50 ha. L'anàlisi va prendre com a referència la base de dades cadastral de parcel·les agrícoles i es van identificar tres estats dels cultius al camp: productiu, no productiu i abandonat. Els resultats més precisos es van obtenir en utilitzar imatges aèries o imatges de satèl·lit WorldVIew-3, incloent-ne el càlcul de descriptors de textura, amb una exactitud global entre 90-95%. La importància dels descriptors de textura extrets a partir d'imatges de resolució submètrica radica en la seua capacitat per a identificar els patrons de plantació dels cultius. Aquest enfocament va permetre obtenir una alta exactitud a partir d'una única imatge. No obstant això, també són destacables els resultats obtinguts en utilitzar sèries temporals d'imatges Sentinel-2, amb exactituds globals entorn del 90%. Les diferències existents en les sèries temporals d'índex de vegetació i humitat dels tres estats del cultiu van permetre millorar el rendiment de classificació respecte a l'enfocament basat en una única data. Diferents casos d'estudi han demostrar la capacitat d'identificar l'abandonament de terres per mitjà de teledetecció. La informació quantitativa i espacialment explícita generada sobre l'estat dels cultius pot ser un ferrament útil per a la gestió agrícola, per a la implementació de mesures de gestió del paisatge i per millorar les estimacions anuals de rendiment dels cítrics. / [EN] Agricultural land abandonment is a growing issue in many regions of the planet with important socioeconomic and environmental consequences. The Comunitat Valenciana region (Spain) is the main citrus-producing in Europe, however, there is a currently significant abandonment of these crops. This thesis aims to develop procedures to identify citrus crop abandonment through remote sensing and machine learning techniques. Remote sensing-based methods are considered particularly convenient due to their high degree of automation and their efficiency in time and cost, compared to other usual cartographic techniques based on photo-interpretation and field visits. The thesis develops procedures for crop status identification using different types of Earth observation data, such as: multispectral images from Sentinel-2 and WorldView-3 satellites, aerial images, and altimetric point clouds derived from airborne LiDAR and photogrammetric processes from images taken by unmanned aerial vehicles. Different methodologies were developed to apply these data sources in a highly fragmented agricultural landscape with an average parcel size between 0.25 ha and 0.50 ha. The analysis was based on the cadastral database of agricultural parcels and three crop statuses were identified at field: productive, non-productive and abandoned. The most accurate results were obtained using aerial images or WorldView-3 satellite images, including the computation of texture descriptors, with an overall accuracy between 90-95%. The importance of texture descriptors extracted from sub-metric resolution images lies in their ability to identify crop planting patterns. This approach made it possible to obtain high accuracy from a single image. However, the results obtained when using time series of Sentinel-2 images are also remarkable, with an overall accuracy around 90%. The differences in the time series of vegetation and moisture indices of the three crop statuses improved the classification accuracy compared to the single date approach. Different case studies demonstrate the ability to identify agricultural land abandonment through remote sensing. The quantitative and spatially explicit information generated can be a useful tool for agricultural management, for implementing landscape management actions and for improving annual citrus yield estimations. / Morell Monzó, S. (2023). Desarrollo de procedimientos para la deteccion del abandono de cultivos de cítricos utilizando técnicas de teledetección [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193058 / Compendio

[ES] El principal objetivo de la presente tesis es el desarrollo de una completa metodología para el modelado numérico del UHPFRC desde el material hasta el elemento estructural. Se pretende contribuir al avance del conocimiento del comportamiento mecánico del UHPFRC obteniendo como resultado un procedimiento para la modelización numérica que permita el modelado y diseño estructural que permitiría hacer que este material fuera competitivo para ser utilizado en el mercado de la construcción. En la metodología de modelado propuesta, se considera un comportamiento constitutivo del UHPFRC optimizado por medio de un procedimiento directo y fiable con el que se aprovechan las ventajas del material, resultando en un diseño estructural eficiente desde el punto de vista mecánico y económico. ¿Es necesario producir SH-UHPFRC para conseguir grandes propiedades mecánicas? ¿Es posible generar SS-UHPFRC de manera que queden reducidos los costos iniciales y se mantengan unas propiedades mecánicas y de durabilidad competitivas que comporten un diseño estructural efectivo? El desarrollo de UHPFRC con bajo endurecimiento por deformación y de SS-UHPFRC puede reducir sus propiedades mecánicas, pero si son adecuadamente estudiadas y controladas, éstos podrían ser optimizados. La tesis aborda algunas de estas cuestiones a través del estudio del comportamiento a tracción que va desde SH-UHPFRC hasta SS-UHPFRC. Se pretende llevar a cabo una propuesta de procedimiento fiable para caracterizar el comportamiento constitutivo a tracción y definir un modelo numérico de elementos finitos fiable para modelar con precisión la respuesta de probetas y elementos estructurales armados de UHPFRC. Para definir el procedimiento directo para caracterizar a tracción tanto SH-UHPFRC como SS-UHPFRC, se ha llevado a cabo una campaña experimental y numérica en la que se ha analizado el resultado de ensayar 227 probetas sin armadura fabricadas con UHPFRC con cantidades de fibras cortas y lisas de acero de 120-130kg/m3 y 160kg/m3, ensayadas a flexión a través del ensayo a cuatro puntos (4PBT). El desarrollo y la validación de dicho proceso se respaldan mediante un modelo no lineal de elementos finitos (NLFEM) fiable. La validación numérica llevada a cabo ha sido decisiva para que este procedimiento sea preciso, simple y fiable. Utilizando esta campaña experimental, se ha desarrollado una aplicación predictiva para estimar los parámetros que definen el comportamiento constitutivo a tracción del UHPFRC. Esta aplicación es simple y directa y evita la posible variabilidad producida por malas interpretaciones en la aplicación del proceso. Además, se ha llevado a cabo una segunda campaña experimental constituida por vigas de UHPFRC armadas a flexión con diferentes escalas: 36 vigas cortas con 130 y 160kg/m3 de fibras y dos vigas largas. Esta campaña experimental se ha modelado con el NLFEM aquí desarrollado teniendo en cuenta efectos importantes debidos a la interacción del UHPFRC con las barras de armado. También se han modelado con el NLFEM tirantes de UHPFRC armados de una campaña experimental de otra investigación. El modelo considera efectos debidos a la retracción, al 3D y comportamiento tensión stiffening que generan resultados muy precisos cuando se comparan con los resultados experimentales. Como resultado de la presente tesis doctoral, se ha obtenido un modelo de elementos finitos capaz de modelar con precisión elementos estructurales de UHPFRC armados. Los resultados no sólo demuestran la fiabilidad del NLFEM llevado a cabo sino también la coherencia del procedimiento desarrollado para caracterizar el comportamiento constitutivo a tracción del UHPFRC para los dos casos, tanto SH-UHPFRC como SS-UHPFRC, tanto en elementos estructurales armados a flexión como en elementos estructurales armados a tracción directa. Consecuentemente se ha propuesto una metodología completa y efectiva para el modelado numérico del UHPFRC / [CA] El principal objectiu de la present tesi es el desenvolupament d'una completa metodologia per al modelat numèric de l'UHPFRC des del nivell material fins arribar als elements estructurals. Es pretén contribuir a l'avanç del coneixement del comportament mecànic de l'UHPFRC per mitjà d'un procediment per al modelat numèric útil per al modelat i disseny estructural que permeta fer que aquest material siga competitiu al mercat de la construcció. En la metodologia de modelat proposta, es considera un comportament constitutiu de l'UHPFRC optimitzat per mitjà d'un procediment directe i fiable amb el qual s'aprofiten els avantatges del material, resultant en un disseny estructural eficient des del punt de vista mecànic i econòmic. És necessari produir SH-UHPFRC per a aconseguir grans propietats mecàniques? És possible generar SS-UHPFRC amb el qual queden reduïts els costs inicials mantenint unes propietats mecàniques i de durabilitat competitives que comporten un disseny estructural efectiu? El desenvolupament d'UHPFRC amb baix enduriment per deformació i de SS-UHPFRC pot reduir les seues propietats mecàniques però, si són adequadament estudiades i controlades, aquests podrien ser optimitzats. La tesi aborda algunes d'aquestes qüestions per mitjà de l'estudi del comportament a tracció de l'UHPFRC que va des de SH-UHPFRC fins SS-UHPFRC. Es pretén dur a terme una proposta de procediment fiable per a caracteritzar el comportament constitutiu a tracció i definir un model numèric d'elements finits fiable per a modelar amb precisió la resposta de provetes i elements estructurals armats d'UHPFRC. Per a definir el procediment directe per a caracteritzar a tracció tant SH-UHPFRC com SS-UHPFRC, s'ha dut a terme una campanya experimental i numèrica en la que s'ha analitzat el resultat d'assajar 227 provetes sense armadura fabricades amb UHPFRC amb quantitats de fibres curtes i llises d'acer de 120-130kg/m3 i 160kg/m3, assajades a flexió per mitjà de l'assaig a quatre punts (4PBT). El desenvolupament i la validació de l'esmentat procés són assegurats per mitjà d'un model no lineal d'elements finits (NLFEM) fiable. La validació numèrica duta a terme ha estat decisiva per a que aquest procediment siga precís, simple i fiable. Utilitzant aquesta campanya experimental, s'ha desenvolupat una aplicació predictiva per a estimar els paràmetres que defineixen el comportament constitutiu a tracció de l'UHPFRC. Aquesta aplicació és simple i directa i evita la possible variabilitat produïda per males interpretacions en l'aplicació del procés. A més a més, també s'ha dut a terme una segon campanya experimental constituïda per bigues d'UHPFRC armades a flexió amb diferents escales: 36 bigues curtes amb 130 i 160kg/m3 de fibres i dos bigues llargues de gran escala. Aquesta campanya s'ha modelat amb el NLFEM ací desenvolupat incloent efectes importants deguts a la interacció de l'UHPFRC amb les barres d'armat. Addicionalment, també s'han modelat amb el NLFEM tirants d'UHPFRC armats a tracció provinents d'una campanya experimental d'altra investigació. El model considera efectes deguts a la retracció, al 3D i comportament tensió stiffening que generen resultats molt precisos quan es comparen amb els resultats experimentals. Per tant, com a resultat de la present tesi doctoral, s'ha obtingut un model d'elements finits capaç de modelar amb precisió elements estructurals d'UHPFRC armats. Els resultats del model comparats amb els resultats experimentals no sols demostren la fiabilitat del NLFEM dut a terme sinó que també la coherència del procediment directe desenvolupat per a caracteritzar el comportament constitutiu a tracció de l'UHPFRC als dos casos, tant per a SH-UHPFRC com SS-UHPFRC, tant en elements estructurals armats a flexió com amb elements estructurals armats a tracció directa. Conseqüentment, s'ha proposat una metodologia completa i efectiva per al modelat numèric de l'UHPFRC des del niv / [EN] The main objective of the present PhD thesis is to develop a complete methodology for the numerical modelling of UHPFRC from the material level to structural elements. It intends to contribute to advanced knowledge of mechanical UHPFRC behaviour to lead to a numerically modelling proposal that is useful for structural modelling and design that allows options for this material to be competitive in the construction market. Optimised UHPFRC material constitutive behaviour, characterised by a direct reliable defined procedure, is considered in the proposed modelling methodology to take advantage of these properties, and to lead to an efficient structural design from the mechanical and economical points of view. Is it necessary to produce SH-UHPFRC to obtain excellent properties? Is it possible to develop SS-UHPFRC that leads to lower initial costs and to maintain competitive mechanical and durability properties that result in an effective structural design? The development of low strain-hardening and SS-UHPFRC would lead to reduce its mechanical properties, but they can be optimised if they are studied and controlled. The thesis addresses some of these questions by studying tensile UHPFRC behaviour to cover a wide range of tensile constitutive behaviours from SH-UHPFRC to SS-UHPFRC. It intends to propose a reliable tensile characterisation process and a reliable finite element model capable of accurately simulating the response of UHPFRC specimens and reinforced structural elements. An extensive experimental and numerical campaign with 227 unreinforced four-point bending test (4PBT) specimens with amounts of smooth-straight (13/0.20) steel fibres of 1.53-1.66% (120-130kg/m3) in volume and with 2.00% (160kg/m3), which represents SS-UHPFRC and SH-UHPFRC tensile behaviours, was carried out to set up a direct tensile characterisation procedure involving SS-UHPFRC and SH-UHPFRC. The direct procedure's development and validity are ensured by a reliable non-linear finite element model (NLFEM). Numerical validation was carried out and is decisive for performing the direct procedure to characterise the tensile behaviour of both SS and SH-UHPFRC herein developed accurately, simply and reliably. With the experimental programme herein, a predictive application for estimating tensile UHPFRC parameters was developed. The prediction offers reliable results. The application is simple and direct, and avoids variability in the characterisation procedure due to possible misinterpretations in its application. In addition, a second experimental programme, which includes reinforced concrete flexural beams on different scales, with 36 UHPFRC reinforced short beams with 130 and 160kg/m3 of steel fibres and two full-scale long beams, was carried out and modelled with the NLFEM herein developed including major effects due to the interaction between UHPFRC and reinforcement bars. Additionally, reinforced UHPFRC tensile bars from a recent experimental campaign performed by other researchers were modelled with the NLFEM. The model considers shrinkage effects, tension stiffening behaviour and 3D effects due to the particularities of the test, which provide very accurate results compared to those obtained with the experimental tests. As a result of this PhD thesis, an accurate NLFEM was obtained to model reinforced UHPFRC structural elements. The results of the model compared to the experimental ones demonstrate not only the reliability of the developed NLFEM, but also the coherence of the developed direct procedure to characterise tensile UHPFRC behaviour in both strain-softening and strain-hardening in reinforced flexural and direct tensile structural elements. Consequently, a complete and effective methodology for numerical UHPFRC modelling from the material level to structural elements is proposed. / Mezquida Alcaraz, EJ. (2021). Numerical Modelling of UHPFRC: from the Material to the Structural Element [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/167017 / TESIS