Modelamiento formal de sistemas continuos de control industrial en ambientes distribuidos

Tesis (Ingeniero Electrónico)-- Corporación Universitaria Autónoma de Occidente.2003PregradoIngeniero(a) Electricist

Modelado y validación formal de una topología SDN/OPENFLOW

RESUMEN: Las redes actuales están creciendo a una velocidad donde la administración se vuelve engorrosa y complicada al momento de operarlas, mantenerlas y asegurarlas. Es por esto que el concepto de administración de la red está cambiando a nivel mundial. Las redes definidas por software (SDN) se definen como el futuro de Internet al permitir separar el plano de control del plano de envío de los datos de la red, donde el plano de control, mediante un controlador basado en software, administra múltiples dispositivos de red asignándoles políticas definidas para el tratamiento de los flujos de datos. SDN es una arquitectura emergente que es dinámica y de bajo costo, siendo ideal para altos anchos de banda, dinámica natural de las aplicaciones actuales. El protocolo OpenFlow es el elemento fundamental y primer estándar para la implementación de soluciones SDN al hacer realidad la comunicación entre el equipo de red (Plano de datos) y el controlador SDN (Plano de control). El cambio de paradigma con SDN ha generado nuevos retos, siendo objeto de estudio de diferentes grupos de investigación alrededor del mundo en los últimos años. En particular, dada la relevancia que adquiere el controlador y el protocolo Openflow, la predicción de su desempeño ha generado alto interés investigativo. Las herramientas de modelamiento de sistemas dinámicos a eventos discretos (DEDS) son ampliamente utilizadas para realizar modelos de protocolos y dispositivos de telecomunicaciones, permitiendo analizar y comprender el detalle del comportamiento mediante simulación y validación formal y funcional

Esquema metodológico para el control del sistema de tráfico vehicular con atributos de cooperación, flexibilidad y autonomía, usando redes de Petri Coloreadas Difusas Adaptativas

Para el modelado de un sistema de tráfico vehicular controlado por semaforización, se preestablecen, a través de un experto, varios parámetros: geometría, tiempos óptimos para el cambio semafórico y características físicas para obtener finalmente un controlador a la medida de cada intersección. Puesto que estos parámetros son fijos, y el cambio en el flujo vehicular es constante, el embotellamiento se hace inminente en una u ambas vías de la intersección. Debido a esto, se han generado investigaciones en controles que aprenden y adaptan su comportamiento dependiendo de la demanda, pero no consideran el tiempo de espera de los usuarios mientras los controles actúan; ni una metodología de manera gráfica que pueda modelar parámetros para diferentes geometrías de manera modular. Esta tesis establece un método aplicado para modelar el sistema de tráfico vehicular, como un sistema de eventos discretos, por medio de las Redes de Petri Continuas y controlado por una Red de Petri Coloreada Difusa Adaptativa, que le da características de flexibilidad de programación, dada su estructura modular; cooperación entre vías de la intersección; y autonomía de las vías, sin importar la geometría y aprendizaje, por medio de la implementación de un modelo Mamdani, basado en un Sistema Adaptativo de Inferencia Neuro-Difuso (M-ANFIS) con conjuntos gaussianos. Este nuevo enfoque entrega resultados de estabilidad de flujo vehicular, considerando el tiempo de espera para todas las vías de la intersección, comparada con un sistema tradicional controlado por parámetros, y obteniendo aumentos de flujo del 58% en la vía más congestionada con solo dos intervenciones del controladorIn order to model a traffic system that is controlled by traffic lights, several parameters are predefined with the help of an expert, such as geometry, optimal timing of traffic light switching and physical characteristics to obtain a controller adapted to each crossroads. Due to the fact that these parameters are fixed and that the flow of traffic changes constantly, traffic jams are imminent in one or both roads of the intersectionMagister en Automatización y Contro

Aportaciones metodológicas basadas en simulación e inteligencia artificial para la toma de decisiones en la gerencia hospitalaria

Con una metodología basada en Simulación e Inteligencia Artificial se aborda de forma sistemática la gestión de los recursos en los hospitales. En la primera fase del estudio se plantea el análisis de los hospitales, para ello se diseña un programa de simulación con el que se crea un modelo del hospital, que permite adquirir un conocimiento exhaustivo del funcionamiento del sistema. Debido a la gran cantidad de información generada en el proceso de análisis, así como a que el estudio de estos datos se realiza a partir de conocimiento heurístico, se hace patente la necesidd de utilizar técnicas de Inteligencia Artificial. La segunda fase de la metodología consiste en el desarrollo de un Sistema Basado en el Conocimiento (SBC) para la ayuda a la toma de decisiones en la gerencia hospitalaria. Para su diseño se sigue la metodología KADS que permite la estructuración del conocimiento y por lo tanto facilita tanto la construcción como la depuración de la base de conocimiento. Además, permite la reutilización de piezas de conocimiento utilizadas en otros procesos de razonamiento similares

Gestión hospitalaria utilizando el modelado, análisis y optimización de las vías y guías clínicas

Trabajo que se engloba en el proyecto "Métodos y modelos formales para la gestión del servicio de salud" y consiste en la participación en el diseño e implementacion de la herramienta informática (HEAT), modelado de vías clínicas en formato UML y su análisis de dichas vías clínicas mediante Redes de Petri

Selección de un método formal de especificación como herramienta de diseño de un sistema distribuido basado en objetos.

El problema de desarrollar un sistema de soporte para la interacción de objetos en la programación de sistemas distribuidos basado en objetos es complejo, por lo cual se requiere utilizar una herramienta que permita trabajar con un alto nivel de abstracción y verificar la correctitud del diseño y su realización. Con este fin se plantea como objetivo de este trabajo escoger un método de especificación formal, lo que se realiza en dos etapas: La primera identifica, utilizando un enfoque basado en el análisis de la bibliografía y de las publicaciones de experiencias realizadas, las características y propiedades tanto de los sistemas a especificar, como de diversos métodos formales, a fin de determinar a un nivel teórico cuáles de estos últimos permiten representaciones correctas de las primeras. Los métodos que resultan seleccionados en esta etapa son dos: Lógica Temporal de Acciones (TLA) y Cálculo de Sistemas de Comunicación con su extensión Abacus (CCS/Abacus). La segunda etapa consiste en desarrollar especificaciones de un sistema que posee las características identificadas previamente, en este caso una versión simplificada del sistema de correo electrónico Grapevine, mediante los métodos seleccionados en la etapa anterior, a fin de verificar en forma práctica cuál de ellos es el más adecuado para el propósito indicado, resultando seleccionado definitivamente CCS/Abacus, y además se obtiene experiencia para desarrollar este tipo de especificaciones; con ello se alcanza el objetivo planteado inicialmente. Como resultado adicional se obtiene algunas conclusiones acerca de la complejidad que presenta la aplicación de los métodos formales y las situaciones en que es conveniente utilizarlos.Eje: Ingeniería de software. Bases de datosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Selección de un método formal de especificación como herramienta de diseño de un sistema distribuido basado en objetos.

El problema de desarrollar un sistema de soporte para la interacción de objetos en la programación de sistemas distribuidos basado en objetos es complejo, por lo cual se requiere utilizar una herramienta que permita trabajar con un alto nivel de abstracción y verificar la correctitud del diseño y su realización. Con este fin se plantea como objetivo de este trabajo escoger un método de especificación formal, lo que se realiza en dos etapas: La primera identifica, utilizando un enfoque basado en el análisis de la bibliografía y de las publicaciones de experiencias realizadas, las características y propiedades tanto de los sistemas a especificar, como de diversos métodos formales, a fin de determinar a un nivel teórico cuáles de estos últimos permiten representaciones correctas de las primeras. Los métodos que resultan seleccionados en esta etapa son dos: Lógica Temporal de Acciones (TLA) y Cálculo de Sistemas de Comunicación con su extensión Abacus (CCS/Abacus). La segunda etapa consiste en desarrollar especificaciones de un sistema que posee las características identificadas previamente, en este caso una versión simplificada del sistema de correo electrónico Grapevine, mediante los métodos seleccionados en la etapa anterior, a fin de verificar en forma práctica cuál de ellos es el más adecuado para el propósito indicado, resultando seleccionado definitivamente CCS/Abacus, y además se obtiene experiencia para desarrollar este tipo de especificaciones; con ello se alcanza el objetivo planteado inicialmente. Como resultado adicional se obtiene algunas conclusiones acerca de la complejidad que presenta la aplicación de los métodos formales y las situaciones en que es conveniente utilizarlos.Eje: Ingeniería de software. Bases de datosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Desarrollo de un enfoque de trabajo para el análisis y diseño de sistemas discretos y dinámicos : Aplicación a la simulación de la demanda eléctrica de la ciudad de Salta

La reunión de las disciplinas orientadas a los problemas y las soluciones puede llevar a importantes avances en ambas áreas. Las redes de Petri (RdP) proporcionan un medio excelente para modelar aspectos concurrentes y se han extendido de muchas maneras para hacer frente a muchos problemas. Las RdP se han aplicado con éxito muchas veces a varios problemas de ingeniería de software. Sin embargo, las dos disciplinas no pasan por un período de fertilización cruzada particularmente fuerte. Este trabajo trata de analizar algunos aspectos de la ingeniería de software, señalando aspectos en los que las RdP se han propuesto o se pueden proponer como soluciones a problemas críticos. En esta tesis, se propone el desarrollo de un enfoque de trabajo para realizar el análisis y diseño de sistemas discretos, dinámicos y estocásticos. Estos sistemas, se caracterizan por estar íntimamente relacionados con restricciones temporales y concurrentes, que por las características de los modelos desarrollados por UML, no pueden ser representadas; con lo cual es necesario complementar las herramientas con otras, que permitan modelar las características antes mencionadas; una de estas, son las RdP. Una RdP es un lenguaje útil para analizar y modelar formalmente varios sistemas. Recientemente, muchas RdP dedican sus esfuerzos a mejorar y extender el poder expresivo de las RdP. Uno de estos esfuerzos es extender las RdP con conceptos orientados a objetos. Un paradigma orientado a objetos proporciona conceptos excelentes para modelar problemas del mundo real. Los conceptos orientados a objetos nos permiten construir sistemas de software de forma fácil, intuitiva y natural. Se sugieren varias RdP de alto nivel con el concepto de objetos. Estas redes no son totalmente compatibles con el concepto orientado a objetos, por lo que no pueden llamarse RdP orientadas a objetos. La sintaxis formal y la semántica del enfoque propuesto se explican en detalle, adoptando una amplia gama de características del análisis y diseño orientados a objetos. Además, este enfoque es compatible con una variedad de mecanismos de análisis, como los métodos de descomposición, red e incrementales de los sistemas en evolución, el despliegue, a un nivel más bajo de la RdP y el análisis de accesibilidad incremental para los modelos desarrollado. Por último, se demuestra la eficiencia y la utilidad del enfoque desarrollado, a partir de la aplicación del mismo al caso de estudio, esto es, la simulación que explica el comportamiento y la demanda eléctrica residencial de la Ciudad de Salta, a partir de la cantidad y tipo de artefactos presentes en cada vivienda y el comportamiento humano para el encendido y apagado de los mismos.Facultad de Informátic

Arquitectura asimétrica multicore con procesador de Petri

Se ha determinado, en una arquitectura multi-Core SMP, el lugar donde incorporar el PP o el HPP sin alterar el ISA del resto de los core. Se ha obtenido una familia de procesadores que ejecutan los algoritmos de Petri para dar solución a sistemas reactivos y concurrentes, con una sólida verificación formal que permite la programación directa de los procesadores. Para esto, se ha construido el hardware de un PP y un HPP, con un IP-Core en una FPGA, integrado a un sistema multi-Core SMP, que ejecuta distintos tipo de RdP. Esta familia de procesadores es configurable en distintos aspectos: - Tamaño del procesador (cantidad de plazas y transiciones). - Procesadores con tiempo y procesadores temporales. - Arquitectura heterogénea, que permite distribuir los recursos empleados para instanciar el procesador según se requiera, y obtener un ahorro sustancial. - La posibilidad de configurar el procesador en pos de obtener los requerimientos y minimizar los recursos. Muy valorado en la construcción de sistemas embebidos. En los sistemas con alta necesidad de concurrencia y sincronización, donde se ha evaluado este procesador, las prestaciones han mostrado una importante mejora en el desempeño. El procesador tiene la capacidad de resolver simultáneamente, por conjuntos múltiples disparos, lo que disminuye los tiempos de consulta y decisión, además los programas ejecutados cumplen con los formalismos de las RdP extendidas y sincronizadas, y los resultados de su ejecución son determinísticos. Los tiempos de respuesta para determinar una sincronización son de dos ciclos por consulta (entre la solicitud de un disparo y la respuesta).Facultad de Informátic

El chinchorro de gestión de riesgos como filosofía moderna de mejora en la dirección

 La evolución del mundo, de las organizaciones y el interés creciente por una administración e ciente y efectiva han cambiado el enfoque del control, aspecto que está estrechamente relacionado con la gestión de riesgos empre- sariales, y para la cual es objetivo de este artículo diseñar una metodología a partir de técnicas cuantitativas como apoyo a la toma de decisiones. Para esto se recurrió a un conjunto de técnicas basadas en redes (chinchorro de gestión), las mismas se integran en el cuerpo de la gestión de riesgos. Como resultado se obtiene un procedimiento de cinco fases, doce pasos y ocho tareas bajo las pautas de la gestión, además de su validación prospectiva, mediante las redes de Petri y el criterio de expertos, al fin de evitar errores antes de su aplicación