Supporting task creation inside FPGA devices

The most common model to use co-processors/accelerators is the master-slave model where the slaves (coprocessors/ accelerators) are driven by a general purpose cpu. This simplifies the management of the accelerators because they cannot actively interact with the runtime and they are just passive slaves that operate over the memory under demand. However, the master-slave model limits system possibilities and introduces synchronization overheads that could be avoided. To overcome those limitations and increase the possibilities of accelerators, we propose extending task based programming models (like OpenMP [1] or OmpSs) to support some runtime APIs inside the FPGA co-processor. As a proof-of-concept, we implemented our proposal over the OmpSs@FPGA environment [2] adding the needed infrastructure in the FPGA bitstream and modifying the existing tools to support creation of children tasks inside a task offloaded to an FPGA accelerator. In addition, we added support to synchronize the children tasks created by a FPGA task regardless they are executed in a SMP host thread or they also target another FPGA accelerator in the same co-processor

Fuzzy memoization for floating-point multimedia applications

Instruction memoization is a promising technique to reduce the power consumption and increase the performance of future low-end/mobile multimedia systems. Power and performance efficiency can be improved by reusing instances of an already executed operation. Unfortunately, this technique may not always be worth the effort due to the power consumption and area impact of the tables required to leverage an adequate level of reuse. In this paper, we introduce and evaluate a novel way of understanding multimedia floating-point operations based on the fuzzy computation paradigm: performance and power consumption can be improved at the cost of small precision losses in computation. By exploiting this implicit characteristic of multimedia applications, we propose a new technique called tolerant memoization. This technique expands the capabilities of classic memoization by associating entries with similar inputs to the same output. We evaluate this new technique by measuring the effect of tolerant memoization for floating-point operations in a low-power multimedia processor and discuss the trade-offs between performance and quality of the media outputs. We report energy improvements of 12 percent for a set of key multimedia applications with small LUT of 6 Kbytes, compared to 3 percent obtained using previously proposed techniques.Peer ReviewedPostprint (published version

Evaluación formativa con feedback rápido usando mandos interactivos

Numerosos estudios han demostrado que el uso del feedback como herramienta docente resulta beneficioso para el aprendizaje. Para que este feedback sea útil debe ser rápido, es decir, llegar al alumno poco después de haber realizado su tarea.En este artículo presentamos resultados de una prueba piloto en la que se ha usado una herramienta para proporcionar feedback basada en transparencias y mandos interactivos. Con esta herramienta los alumnos contestan todos a la vez a preguntas realizadas en clase. La herramienta recopila los datos y ofrece estadísticas inmediatas sobre las respuestas de los alumnos. Esto permite al profesor detectar los errores comunes y enfatizar aquellos aspectos más deficitarios para los alumnos, proporcionando feedback inmediato. En este trabajo explicamos las características de la herramienta, el entorno de trabajo, los beneficios aportados, las deficiencias observadas y las incidencias producidas. Finalmente proporcionamos una evaluación estadística de la prueba, tanto a través de encuestas a los estudiantes como analizando sus resultados académicos.Peer Reviewe

Initial results on fuzzy floating point computation for multimedia processors

During the recent years, the market of mid/low-end portable systems such as PDAs or mobile digital phones have experimented a revolution in both selling volume and features as handheld devices incorporate Multimedia applications. This fact brings to an increase in the computational demands of the devices, while still having the limitation of power (and energy) consumption. Instruction memoization is a promising technique to help alleviate the problem of power consumption of expensive functional units such as the floating-point one. Unfortunately, this technique could be energy-inefficient for low-end systems due to the additional power consumption of the relatively big tables required. In this paper we present a novel way of understanding multimedia floating point operations based on the fuzzy computation paradigm: losses in the computation precision may exchange performance for negligible errors in the output. Exploiting the implicit characteristics of media FP computation, we propose a new technique called fuzzy memoization. Fuzzy memoization expands the capabilities of classic memoization by attaching entries with similar inputs to the same output. We present a case of study for a SH4 like processor and report good performance and power-delay improvements with feasible hardware requirements.Peer ReviewedPostprint (published version

Aprendizaje cooperativo en cursos multidisciplinares

La enseñanza de contenidos técnicos en grupos multidisciplinares es una tarea compleja debido a la diversidad de los conocimientos iniciales de los alumnos implicados. Sin embargo esta dificultad puede llegar a convertirse en una poderosa herramienta. En este artículo se presenta la experiencia obtenida durante una asignatura de software libre impartida a un grupo multidisciplinar formado por alumnos de distintas carreras técnicas. La base de nuestra propuesta es obligar a los estudiantes a cooperar forzando grupos compuestos por alumnos de diferentes carreras. Este tipo de agrupación obliga a los alumnos a realizar trabajo cooperativo y aprendizaje entre iguales, lo que les permite desarrollar habilidades tanto técnicas como profesionales. Nuestros resultados muestran que con este enfoque se consiguen buenos resultados tanto en el aprendizaje como en la aceptación por parte de los alumnos de la asignatura y del método de enseñanza.Peer Reviewe

Mamá, de mayor quiero ser ingeniero/a en informática

El número de estudiantes que se matriculan en Ingeniería Informática no ha dejado de disminuir en los últimos años. Sin embargo, la demanda de profesionales no deja de crecer. Los autores de este trabajo pensamos que el problema radica en (1) un desconocimiento general sobre qué es la Ingeniería Informática y (2) en la percepción de los jóvenes de que el esfuerzo requerido es muy alto. Creemos que para atraer más estudiantes de secundaria (en especial a mujeres) hay que mostrar el lado menos teórico y más humano y práctico de la informática, y debe ser el profesorado de secundaria quien fomente el interés y el entusiasmo en sus estudiantes. Para ello es necesario ayudar a este profesorado desde la propia universidad, formándoles a nivel técnico y ofreciéndoles herramientas y métodos pedagógicos. En este artículo se analiza cómo debería ser esta colaboración, y se presentan los resultados de una encuesta a profesores de tecnología sobre las motivaciones de sus estudiantes.Peer Reviewe

Performance analysis of a hardware accelerator of dependence management for taskbased dataflow programming models

Along with the popularity of multicore and manycore, task-based dataflow programming models obtain great attention for being able to extract high parallelism from applications without exposing the complexity to programmers. One of these pioneers is the OpenMP Superscalar (OmpSs). By implementing dynamic task dependence analysis, dataflow scheduling and out-of-order execution in runtime, OmpSs achieves high performance using coarse and medium granularity tasks. In theory, for the same application, the more parallel tasks can be exposed, the higher possible speedup can be achieved. Yet this factor is limited by task granularity, up to a point where the runtime overhead outweighs the performance increase and slows down the application. To overcome this handicap, Picos was proposed to support task-based dataflow programming models like OmpSs as a fast hardware accelerator for fine-grained task and dependence management, and a simulator was developed to perform design space exploration. This paper presents the very first functional hardware prototype inspired by Picos. An embedded system based on a Zynq 7000 All-Programmable SoC is developed to study its capabilities and possible bottlenecks. Initial scalability and hardware consumption studies of different Picos designs are performed to find the one with the highest performance and lowest hardware cost. A further thorough performance study is employed on both the prototype with the most balanced configuration and the OmpSs software-only alternative. Results show that our OmpSs runtime hardware support significantly outperforms the software-only implementation currently available in the runtime system for finegrained tasks.This work is supported by the Spanish Government through Programa Severo Ochoa (SEV-2015-0493), by the Spanish Ministry of Science and Technology through TIN2015-65316-P project, by the Generalitat de Catalunya (contracts 2014-SGR-1051 and 2014-SGR-1272) and by the European Research Council RoMoL Grant Agreement number 321253. We also thank the Xilinx University Program for its hardware and software donations.Peer ReviewedPostprint (published version

Solitary fibrous tumor surrounding the carotid sheath

Solitary fibrous tumors (SFTs) are rare spindle cell neoplasms that are mostly found arising from the pleura. Although SFTs recently have been reported in other regions, they are rare in the head and neck and have often been misdiagnosed due to their rarity. SFTs are benign in most cases. Clinically, SFTs usually manifest as wellcircumscribed, slow-growing, smooth and painless masses. Symptoms are often minimal, although they may include sore throat, difficulty in swallowing, change of voice or trismus. CT-Scan and MRI are the most sensitive imaging procedures used. The treatment of choice is complete surgical excision of the lesion. Because recurrences have been noted up to 30 years after surgery, long-term follow up is mandatory. In this article, we present a case of a Solitary Fibrous Tumor arising in the parapharyngeal space in a 20-year-old man, involving the carotid sheath, treated by surgical excision with no recurrence after 1 year. The clinical presentation, surgical management and pathological findings are described

Factores de riesgo asociados a mortalidad neonatal en el servicio de neonatología del Hospital Humberto Alvarado del Departamento de Masaya en el periodo de Enero 2011 a Diciembre 2013

La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la mortalidad neonatal como la muerte producida entre el nacimiento (niño que después de la expulsión completa de la madre, independientemente de la edad gestacional, respire o dé alguna señal de vida) hasta los 28 días de vida, la mortalidad neonatal constituye un indicador básico para expresar el nivel de desarrollo que tiene la atención del recién nacido en una determinada área geográfica o en un Servicio. (mundial, B.2014). Según el Banco Mundial y la OMS en sus últimos reportes revelan que la mortalidad neonatal de Nicaragua en el año 2012-2013 se mantuvo en 12 fallecidos por cada 1000 nacidos vivos, situándose en la región centroamericana en segundo lugar ala para de honduras (honduras= 12*1000; Guatemala: 15*1000; costa rica: 6*1000) sin poder superar aun a nuestra vecino costa rica quien lleva el primer lugar en la reducción de mortalidad neonatal. (OMS,2014) Los factores riesgo asociados a muerte neonatal se han identificado sociodemográficos (la edad materna menor a 15 años y el analfabetismo), los factores de riesgo Obstétricos (periodo Intergenesico mayor de 2 años, multigesta, primigestas, la Hipertensión arterial).En relación al neonato (peso por debajo de 2500 gramos al nacer y la edad gestacional menor a 37semanas, Además la depresión moderada del Apgar y la depresión severa). (mundial, B. 2014) Tres son las causas que explican las tres cuartas partes de la mortalidad neonatal en el mundo: partos prematuros (29%), asfixia (23%) e infecciones graves tales como sepsis y neumonía (25%) (OMS, 2015). Con el presente estudio se pretende conocer cuáles son los factores de riesgo más frecuentemente relacionados con muerte neonatal y poder incidir en la prevención del mismo con el fin de reducir las muertes neonatales en el hospital Humberto Alvarado Vázquez