Método de reducción de incertidumbre basado en algoritmos evolutivos y paralelismo orientado a la predicción y prevención de desastres naturales : Doctorado en Ciencias de la Computación, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales de la Universidad Nacional de San Luis

La presente tesis doctoral aborda la problemática de la incertidumbre existente en todo sistema de predicción, focalizando en el desarrollo de métodos de reducción de incertidumbre aplicados a la predicción de fenómenos naturales. Debido a que estos fenómenos suelen causar gran impacto en las comunidades, la flora y la fauna, el ecosistema, entre otros, los sistemas de predicción deben proporcionar respuesta en el menor tiempo posible. Por estos motivos, los métodos propuestos han sido desarrollados utilizando capacidades de alto rendimiento. El primer método desarrollado en esta tesis (ESS-IM), comenzó con el objetivo de lograr una mejora a una metodología previamente desarrollada denominada ESS (Sistema Estadístico Evolutivo). Específicamente se trabajó en el incremento del paralelismo de la metaheurística interna, incorporando una arquitectura basada en modelo de islas bajo un esquema de migración. Este desarrollo logró incrementar la capacidad de búsqueda de la metaheurística interna, impactando de forma directa en un incremento en la calidad de predicción del método. En la validación, ESS-IM fue aplicado en una serie de casos de quemas controladas e incendios forestales. Es importante destacar que, en forma conjunta al desarrollo de la tesis, se llevaron a cabo diferentes investigaciones complementarias, tales como: estudios de sintonización de parámetros, desarrollo de un sistema de generación de mapas de incendios forestales a partir de imágenes satelitales, diseño de una red inalámbrica de sensores como sistema de alerta temprana, entre otros. Finalmente, en la última etapa de la tesis, se implementó una versión híbrida basada en metaheurísticas evolutivas bajo una estrategia colaborativa basada en islas. El método HESS-IM, se implementó de forma heterogénea (a nivel de hardware), logrando que los resultados obtenidos incrementen la calidad de predicción y eficiencia del método.Eje: Tesis de Doctorado.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Método de reducción de incertidumbre basado en algoritmos evolutivos y paralelismo orientado a la predicción y prevención de desastres naturales

La presente tesis doctoral aborda la problemática de la incertidumbre existente en todo sistema de predicción, focalizando en el desarrollo de métodos de reducción de incertidumbre aplicados a la predicción de fenómenos naturales. Debido a que estos fenómenos suelen causar gran impacto en las comunidades, la flora y la fauna, el ecosistema, entre otros, los sistemas de predicción deben proporcionar respuesta en el menor tiempo posible. Por estos motivos, los métodos propuestos han sido desarrollados utilizando capacidades de alto rendimiento. El primer método desarrollado en esta tesis (ESS-IM), comenzó con el objetivo de lograr una mejora a una metodología previamente desarrollada denominada ESS (Sistema Estadístico Evolutivo). Específicamente se trabajó en el incremento del paralelismo de la metaheurística interna, incorporando una arquitectura basada en modelo de islas bajo un esquema de migración. Este desarrollo logró incrementar la capacidad de búsqueda de la metaheurística interna, impactando de forma directa en un incremento en la calidad de predicción del método. En la validación, ESS-IM fue aplicado en una serie de casos de quemas controladas e incendios forestales. Es importante destacar que, en forma conjunta, al desarrollo de la tesis, se llevaron a cabo diferentes investigaciones complementarias, tales como: estudios de sintonización de parámetros, desarrollo de un sistema de generación de mapas de incendios forestales a partir de imágenes satelitales, entre otros. Finalmente, en la última etapa de la tesis, se implementó una versión híbrida basada en metaheurísticas evolutivas bajo una estrategia colaborativa basada en islas. El método HESS-IM, se implementó de forma heterogénea (a nivel de hardware), logrando que los resultados obtenidos incrementen la calidad de predicción y eficiencia del método.Tesis doctoral de la Universidad Nacional de San Luis. Grado alcanzado: Doctor en Ciencias Informáticas. Director de tesis: Germán Bianchini. La tesis, presentada en el año 2020, obtuvo el Premio "Dr. Raúl Gallard" en el 2021.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Criptografía post-cuántica integrada en SSL/TLS y HTTPS

La adopción del protocolo HTTPS para brindar seguridad a gran parte del tráfico web de Internet pone el foco en los algoritmos de cifrado que proveen las implementaciones de SSL/TLS. La capacidad de cómputo de los ordenadores actuales permite concluir que algoritmos asimétricos como RSA son seguros. No obstante, estos mecanismos son vulnerables al criptoanálisis cuántico, por lo que disponer de una computadora cuántica pondría en peligro la seguridad de los datos cifrados con algoritmos asimétricos como RSA. La computación cuántica es un hecho, y que es cuestión de tiempo para que se fabriquen computadoras cuánticas de cientos de qubits, por lo que es necesario encontrar alternativas a los algoritmos de cifrado y autenticación clásicos. La criptografía postcuántica cubre esta necesidad proveyendo una serie de algoritmos resistentes a ataques cuánticos. Existen proyectos que aportan librerías de desarrollo bajo licencias de código abierto. OQS provee una librería de algoritmos resistentes, y su integración en protocolos y aplicaciones como OpenSSL, una de las implementaciones de SSL/TLS de código abierto más utilizadas. El presente trabajo de investigación analiza la integración de estas implementaciones de OpenSSL en el servidor web Apache2 para brindar un servicio HTTPS resistente a ataques cuánticos.Eje: Seguridad Informática.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Sistema de acceso y autenticación en redes definidas por software

Actualmente vivimos en una sociedad digital, donde casi todo está conectado y accesible desde cualquier lugar a través de Internet. Sin embargo, a pesar de su amplia adopción, las redes IP tradicionales de gran envergadura son complejas y muy difíciles de gestionar. Configurar grandes redes según políticas predefinidas, o reconfigurarla para responder a fallas, cambios en la infraestructura y cargas de trabajo, se torna una tarea laboriosa y complicada. Las Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking, SDN) son un paradigma emergente que promete mejorar las falencias de las redes convencionales, introduciendo la capacidad de programar la red. Para lograrlo, SDN separa el plano de control del plano de datos, promoviendo la centralización del control de la red y convirtiendo a los routers y switches subyacentes en dispositivos de reenvío de datos simples. Este trabajo de I+D consiste en realizar una revisión bibliográfica de investigaciones recientes, como así también el análisis de los diferentes tipos de soluciones disponibles, incluyendo controladores y tipos de switches, con el objetivo de desarrollar una aplicación que permita administrar el ingreso y la asignación de privilegios de usuarios a una red IP, mediante el uso de flujos manejados por un controlador SDN. De esta forma, será posible demostrar que el desarrollo de aplicaciones que gestionen el plano de control, podrán ofrecer soluciones completas capaces de solucionar los problemas y/o debilidades de las redes tradicionales.Eje: Arquitectura, Redes y Sistemas Operativos.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Criptografía post cuántica

La criptografía es la base de cualquier mecanismo de seguridad informática. Se utiliza habitualmente en un login web, en el envío de correos electrónicos, o incluso cuando se produce la sincronización de archivos en la nube, entre otros. Todos los protocolos de comunicación que utilizan SSL/TLS en TCP/IP [1] hacen uso de criptografía asimétrica para autenticación y firma digital. Estos algoritmos se basan en complejos cálculos matemáticos de una sola vía, es decir, son fáciles de realizar, pero muy difíciles de revertir. Si bien los ordenadores actuales no son capaces de romper estos algoritmos en periodos de tiempo aceptables, las computadoras cuánticas, hoy en sus albores de desarrollo, sí podrán hacerlo fácilmente. Es aquí donde surge la necesidad de algoritmos de cifrado que sean resistentes a ataques cuánticos. Estos algoritmos, denominados post cuánticos, si bien están en sus primeras etapas de investigación, resultarán de suma utilidad en un futuro cercano, en el que las técnicas de cifrado asimétrico actuales no puedan brindar la privacidad, autenticación e integridad de los datos en Internet. El presente trabajo de investigación pretende dar luz en este moderno campo de estudio, analizando las implementaciones de software y bibliotecas de programación disponibles en la actualidad.Eje: Seguridad Informática.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Criptografía post-cuántica integrada en SSL/TLS y HTTPS

La adopción del protocolo HTTPS para brindar seguridad a gran parte del tráfico web de Internet pone el foco en los algoritmos de cifrado que proveen las implementaciones de SSL/TLS. La capacidad de cómputo de los ordenadores actuales permite concluir que algoritmos asimétricos como RSA son seguros. No obstante, estos mecanismos son vulnerables al criptoanálisis cuántico, por lo que disponer de una computadora cuántica pondría en peligro la seguridad de los datos cifrados con algoritmos asimétricos como RSA. La computación cuántica es un hecho, y que es cuestión de tiempo para que se fabriquen computadoras cuánticas de cientos de qubits, por lo que es necesario encontrar alternativas a los algoritmos de cifrado y autenticación clásicos. La criptografía postcuántica cubre esta necesidad proveyendo una serie de algoritmos resistentes a ataques cuánticos. Existen proyectos que aportan librerías de desarrollo bajo licencias de código abierto. OQS provee una librería de algoritmos resistentes, y su integración en protocolos y aplicaciones como OpenSSL, una de las implementaciones de SSL/TLS de código abierto más utilizadas. El presente trabajo de investigación analiza la integración de estas implementaciones de OpenSSL en el servidor web Apache2 para brindar un servicio HTTPS resistente a ataques cuánticos.Eje: Seguridad Informática.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Criptografía post-cuántica integrada en SSL/TLS y HTTPS

La adopción del protocolo HTTPS para brindar seguridad a gran parte del tráfico web de Internet pone el foco en los algoritmos de cifrado que proveen las implementaciones de SSL/TLS. La capacidad de cómputo de los ordenadores actuales permite concluir que algoritmos asimétricos como RSA son seguros. No obstante, estos mecanismos son vulnerables al criptoanálisis cuántico, por lo que disponer de una computadora cuántica pondría en peligro la seguridad de los datos cifrados con algoritmos asimétricos como RSA. La computación cuántica es un hecho, y que es cuestión de tiempo para que se fabriquen computadoras cuánticas de cientos de qubits, por lo que es necesario encontrar alternativas a los algoritmos de cifrado y autenticación clásicos. La criptografía postcuántica cubre esta necesidad proveyendo una serie de algoritmos resistentes a ataques cuánticos. Existen proyectos que aportan librerías de desarrollo bajo licencias de código abierto. OQS provee una librería de algoritmos resistentes, y su integración en protocolos y aplicaciones como OpenSSL, una de las implementaciones de SSL/TLS de código abierto más utilizadas. El presente trabajo de investigación analiza la integración de estas implementaciones de OpenSSL en el servidor web Apache2 para brindar un servicio HTTPS resistente a ataques cuánticos.Eje: Seguridad Informática.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Red inalámbrica de sensores aplicada a la predicción del comportamiento de incendios forestales

Las Redes Inalámbricas de Sensores poseen diversos campos de acción, uno de ellos está íntimamente vinculado con el seguimiento y prevención de catástrofes naturales. Los incendios forestales, como parte de éstas, generan grandes pérdidas y daños alrededor del mundo. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo desarrollar y planificar el despliegue de una Red Inalámbrica de Sensores para la cuantificación de ciertas variables ambientales, permitiendo detectar la ocurrencia y propagación de incendios forestales. Se espera que las mismas puedan ser incorporadas como entradas en un sistema de predicción del comportamiento de incendios forestales, el cual, estará compuesto por el método de reducción de incertidumbre denominado ESS-IM (Sistema Estadístico Evolutivo con Modelo de Islas). Esta propuesta pretende servir como plataforma para el seguimiento de incendios y nutrir de información confiable a modelos predictivos de comportamiento del fuego, con el objeto de resultar una herramienta útil para minimizar los daños causados por este tipo de fenómenos.Eje: Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Red inalámbrica de sensores aplicada a la predicción del comportamiento de incendios forestales

Las Redes Inalámbricas de Sensores poseen diversos campos de acción, uno de ellos está íntimamente vinculado con el seguimiento y prevención de catástrofes naturales. Los incendios forestales, como parte de éstas, generan grandes pérdidas y daños alrededor del mundo. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo desarrollar y planificar el despliegue de una Red Inalámbrica de Sensores para la cuantificación de ciertas variables ambientales, permitiendo detectar la ocurrencia y propagación de incendios forestales. Se espera que las mismas puedan ser incorporadas como entradas en un sistema de predicción del comportamiento de incendios forestales, el cual, estará compuesto por el método de reducción de incertidumbre denominado ESS-IM (Sistema Estadístico Evolutivo con Modelo de Islas). Esta propuesta pretende servir como plataforma para el seguimiento de incendios y nutrir de información confiable a modelos predictivos de comportamiento del fuego, con el objeto de resultar una herramienta útil para minimizar los daños causados por este tipo de fenómenos.Eje: Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Parameter Tuning of a Parallel Hierarchical Island Based Model

One of the major drawbacks of using Evolutionary Algo- rithms is the determination of the input parameters, since they have an important in uence in the e ectiveness of the search. When using Par- allel Evolutionary Algorithms, such drawbacks are magni ed, since they incorporates new parameters needed to con gure the inherent charac- teristics of the parallel model. Achieving an adequate con guration can mean an optimization problem itself. This research group has developed a parallel distributed model characterized by a hierarchy of processes com- munication organized in islands that cooperate in the search process. In this work we present a study of calibration for some input parameters that determines good results quality, with the aim of tuning them taking into account di erent con gurations applied globally to the model, or locally to each island.Eje: XIV Workshop de Procesamiento Distribuido y ParaleloRed de Universidades con Carreras de Informática (RedUNCI