Abstract State Machines 1988-1998: Commented ASM Bibliography

An annotated bibliography of papers which deal with or use Abstract State Machines (ASMs), as of January 1998.Comment: Also maintained as a BibTeX file at http://www.eecs.umich.edu/gasm

Generative learning for nonlinear dynamics

Modern generative machine learning models demonstrate surprising ability to create realistic outputs far beyond their training data, such as photorealistic artwork, accurate protein structures, or conversational text. These successes suggest that generative models learn to effectively parametrize and sample arbitrarily complex distributions. Beginning half a century ago, foundational works in nonlinear dynamics used tools from information theory to infer properties of chaotic attractors from time series, motivating the development of algorithms for parametrizing chaos in real datasets. In this perspective, we aim to connect these classical works to emerging themes in large-scale generative statistical learning. We first consider classical attractor reconstruction, which mirrors constraints on latent representations learned by state space models of time series. We next revisit early efforts to use symbolic approximations to compare minimal discrete generators underlying complex processes, a problem relevant to modern efforts to distill and interpret black-box statistical models. Emerging interdisciplinary works bridge nonlinear dynamics and learning theory, such as operator-theoretic methods for complex fluid flows, or detection of broken detailed balance in biological datasets. We anticipate that future machine learning techniques may revisit other classical concepts from nonlinear dynamics, such as transinformation decay and complexity-entropy tradeoffs.Comment: 23 pages, 4 figure

Soluciones para la autenticación y gestión de subredes en manets y vanets

En los últimos años las redes inalámbricas están ganando cada vez más popularidad conforme sus prestaciones aumentan y se descubren nuevas aplicaciones. Dichas redes permiten a sus usuarios acceder a información y recursos en tiempo real sin necesidad de estar físicamente conectados. Además, ofrecen una gran flexibilidad a un bajo coste ya que en general no hay necesidad de usar instalaciones cableadas lo que implica que sean fácilmente desplegables. Es por eso que resultan muy útiles en entornos donde es muy costoso instalar infraestructuras fijas, como son entornos militares, agrícolas, situaciones de emergencia, etc. Las redes móviles ad-hoc o MANETs (Mobile Ad-hoc NETworks) son un tipo de red inalámbrica, distribuida y sin autoridad central en las que los nodos son móviles. El comportamiento de una MANET es en muchos aspectos similar al de una red Peer-TO-Peer (P2P) pues en ambos casos los nodos de la red reciben y envían información de forma descentralizada. La gestión de las MANETs conlleva muchas dificultades ya que por ejemplo su topología cambia constantemente debido a la movilidad de los nodos y a la inexistencia de una infraestructura fija. Las redes ad-hoc vehiculares o VANETs (Vehicular Ad-hoc NETworks) pueden considerarse un subconjunto de las MANETs en las que los nodos móviles son vehículos. En su definición clásica, las VANETs permiten comunicar información no solo entre las unidades a bordo u OBUs (On Board Units) situadas en los vehículos, sino también con la infraestructura de la carretera o RSU (Road Side Unit). El objetivo principal de estos sistemas es proporcionar un mejor conocimiento de las condiciones de las carreteras a los conductores para reducir el número de accidentes y lograr que la conducción sea más cómoda y fluida, reduciendo con ello la cantidad de CO2 que los vehículos expulsan a la atmósfera. Las redes ad-hoc son especialmente vulnerables a varios tipos de ataques, tanto activos como pasivos. Por ejemplo, un atacante puede intentar emular a un nodo legítimo y capturar paquetes de datos y de control, destruir tablas de encaminamiento, etc. En particular, los efectos de los ataques a las VANETs pueden ser muy destructivos, ya que pueden llegar incluso a causar muertes. Por este motivo, el propósito fundamental de la presente Tesis es la propuesta de nuevas herramientas que permitan proteger las redes móviles ad-hoc contra diferentes ataques, asegurando en la medida de lo posible que la generación de información, así como su retransmisión se realizan correctamente. Para ello, se proponen y analizan aquí nuevos esquemas de autenticación y gestión de subredes en MANETs y VANETs. Hay que destacar que las simulaciones juegan un papel fundamental en este trabajo ya que permiten analizar y evaluar el comportamiento de las propuestas realizadas a gran escala y en diversas condiciones. En particular, gran parte de los algoritmos diseñados en esta Tesis han sido simulados con el simulador de redes NS-2 y el simulador de tráfico SUMO. También son de gran interés en esta Tesis las implementaciones de algunas de las propuestas en dispositivos reales, ya que no sólo permiten evaluar su comportamiento en entornos reales, sino descubrir problemas que las simulaciones no detectan, y obtener datos reales para alimentar simulaciones a gran escala. Las implementaciones en dispositivos reales se han llevado a cabo en particular en la plataforma Windows Mobile usando Visual Studio 2008. Como resultado práctico de este trabajo, y en colaboración con otras investigaciones, surge VAiPho (VANET in Phones), que es una herramienta para la asistencia a la conducción. VAiPho permite crear una red vehicular real utilizando únicamente teléfonos móviles inteligentes, sin necesidad de instalar ningún tipo de infraestructura ni en los vehículos ni en la carretera. VAiPho cuenta ya con varias aplicaciones en entornos urbanos, tales como la detección de atascos, plazas de aparcamiento libres y vehículo aparcado. Dicha herramienta es el producto de la implementación de una patente presentada

An Assertional Proof System for Multithreaded Java - Theory and Tool Support

Besides the features of a class-based object-oriented language, Java integrates concurrency via its thread classes, allowing for a multithreaded flow of control. The concurrency model includes shared-variable concurrency via instance variables, coordination via reentrant synchronization monitors, synchronous message passing, and dynamic thread creation. To reason about safety properties of multithreaded Java programs, we introduce a tool-supported assertional proof method for JavaMT ("Multi-Threaded Java"), a small sublanguage of Java, covering the mentioned concurrency issues as well as the object-based core of Java. The verification method is formulated in terms of proof-outlines, where the assertions are layered into local ones specifying the behavior of a single instance, and global ones taking care of the connections between objects. We establish the soundness and the completeness of the proof system. From an annotated program, a number of verification conditions are generated and handed over to the interactive theorem prover PVS.IST project Omega (IST-2001-33522) NWO/DFG project Mobi-J (RO 1122/9-1, RO 1122/9-2)UBL - phd migration 201

Advances in Evolutionary Algorithms

With the recent trends towards massive data sets and significant computational power, combined with evolutionary algorithmic advances evolutionary computation is becoming much more relevant to practice. Aim of the book is to present recent improvements, innovative ideas and concepts in a part of a huge EA field

An Assertional Proof System for Multithreaded Java - Theory and Tool Support

Besides the features of a class-based object-oriented language, Java integrates concurrency via its thread classes, allowing for a multithreaded flow of control. The concurrency model includes shared-variable concurrency via instance variables, coordination via reentrant synchronization monitors, synchronous message passing, and dynamic thread creation. To reason about safety properties of multithreaded Java programs, we introduce a tool-supported assertional proof method for JavaMT ("Multi-Threaded Java"), a small sublanguage of Java, covering the mentioned concurrency issues as well as the object-based core of Java. The verification method is formulated in terms of proof-outlines, where the assertions are layered into local ones specifying the behavior of a single instance, and global ones taking care of the connections between objects. We establish the soundness and the completeness of the proof system. From an annotated program, a number of verification conditions are generated and handed over to the interactive theorem prover PVS.IST project Omega (IST-2001-33522) NWO/DFG project Mobi-J (RO 1122/9-1, RO 1122/9-2)UBL - phd migration 201

Advances in Robotics, Automation and Control

The book presents an excellent overview of the recent developments in the different areas of Robotics, Automation and Control. Through its 24 chapters, this book presents topics related to control and robot design; it also introduces new mathematical tools and techniques devoted to improve the system modeling and control. An important point is the use of rational agents and heuristic techniques to cope with the computational complexity required for controlling complex systems. Through this book, we also find navigation and vision algorithms, automatic handwritten comprehension and speech recognition systems that will be included in the next generation of productive systems developed by man

Mobile Ad-Hoc Networks

Being infrastructure-less and without central administration control, wireless ad-hoc networking is playing a more and more important role in extending the coverage of traditional wireless infrastructure (cellular networks, wireless LAN, etc). This book includes state-of the-art techniques and solutions for wireless ad-hoc networks. It focuses on the following topics in ad-hoc networks: vehicular ad-hoc networks, security and caching, TCP in ad-hoc networks and emerging applications. It is targeted to provide network engineers and researchers with design guidelines for large scale wireless ad hoc networks