JPEG encoder hardware software partitioning using stochastic hill climbing optimization technique

La partición hardware/software es una etapa clave dentro del proceso de co-diseño de los sistemas embebidos. En esta etapa se decide qué componentes serán implementados como co-procesadores de hardware y qué componentes serán implementados en un procesador de propósito general. La decisión es tomada a partir de la exploración del espacio de diseño, evaluando un conjunto de posibles soluciones para establecer cuál de estas es la que mejor balance logra entre todas las métricas de diseño. Para explorar el espacio de soluciones, la mayoría de las propuestas, utilizan algoritmos metaheurísticos; destacándose los Algoritmos Genéticos, Recocido Simulado. Esta decisión, en muchos casos, no es tomada a partir de análisis comparativos que involucren a varios algoritmos sobre un mismo problema. En este trabajo se presenta la aplicación de los algoritmos: Escalador de Colinas Estocástico y Escalador de Colinas Estocástico con Reinicio, para resolver el problema de la partición hardware/software. Para validar el empleo de estos algoritmos se presenta la aplicación de este algoritmo sobre un caso de estudio, en particular la partición hardware/software de un codificador JPEG. En todos los experimentos es posible apreciar que ambos algoritmos alcanzan soluciones comparables con las obtenidas por los algoritmos utilizados con más frecuencia.Hardware/software partitioning is a key task for embedded system co-design. The goal of this task is to decide which components of an application will be executed in a general purpose processor (software) and which ones on a specific hardware. To support this decision a design space exploration is executed, by the evaluation of several solutions to establish the best trade-off reached. To accomplish this task, metaheuristics algorithms are used by the most proposals; highlighting Genetic Algorithms and Simulated Annealing. Many times this decision is not taken by a comparative study over several algorithms. In this article the application of Stochastic Hill Climbing and Restart Stochastic Hill Climbing for solving the hardware/software partitioning problem is presented. A case study of JPEG encoder is presented. The results show that comparable solutions are reached by those algorithms

Sistema informático SADIES de apoyo al proceso de ingreso a la Educación Superior cubana

En el contexto social cubano, adquiere particular relevancia el ingreso a la educación superior, su calidad, equidad e inclusión como expresiones de justicia social. Asimismo, se ha convertido en práctica indispensable el empleo de sistemas informáticos como parte de las acciones de aseguramiento de este proceso. El presente trabajo tuvo el propósito de analizar en qué medida el sistema informático SADIES, software desarrollado para este fin, responde a los requisitos del proceso y a las necesidades de cambio originadas en el continuo perfeccionamiento del acceso a la educación superior. Se realizó un estudio descriptivo cuantitativo, para valorar la satisfacción de los usuarios con el SADIES, a través de la técnica de Iadov. Participaron en el estudio funcionarios de las instancias organizativas del ingreso y representantes de todas las universidades el país. Como resultado se obtuvieron valores que muestran una clara satisfacción en el 75% de sujetos y un índice elevado de satisfacción grupal. Estos resultados son indicativos de la efectividad del SADIES para el apoyo a las actividades organizativas, ejecutivas y de control de la gestión del proceso de ingreso durante la última década en Cuba

El sistema de ingreso a la educación superior en Cuba: surgimiento y principales etapas de su desarrollo

En este trabajo se realizó un análisis del devenir histórico del proceso de ingreso a la educación superior cubana. Se valoraron importantes esfuerzos por perfeccionar el acceso a las universidades, en aras de contribuir a la formación de profesionales que el país necesita para su desarrollo, velando por su pertinencia y calidad. Se consideró la continua adecuación de estos procesos a la situación social y económica del país y la constatación de los efectos de grados fluctuantes de exigencia para el acceso

Patrones de diseño en el modelo computacional del proceso de ingreso a la educación superior cubana

El continuo perfeccionamiento de las políticas de acceso a la educación superior cubana, hace necesario contar con un sistema informático flexible, tanto para su mantenimiento como para su evolución, que permita responder más eficientemente a los cambios que se suceden cada curso escolar. El presente trabajo tiene el objetivo de analizar el uso de patrones de diseño en la concepción de un modelo computacional del proceso de ingreso. Se presenta la dimensión operacional del modelo elaborado teniendo en cuenta varios de los patrones referidos en la literatura. Se realizó una consulta a expertos en el desarrollo de software para valorar la conveniencia de utilizar estos patrones. Como resultado se obtuvo que más del 70% apreciaron este uso como muy adecuado o bastante adecuado. En la práctica el uso de patrones de diseño ha permitido desarrollar un sistema informático capaz de evolucionar según los cambios que ha tenido el proceso de ingreso a través de los años

An Integration Solution of a Simulator Implemented in Software and a Component Synthesized in Reconfigurable Hardware for a Neuroregulator System

Los trabajos para el desarrollo de un sistema artificial que aporte al mejoramiento de disfunciones del Tracto Urinario Inferior (LUT-Lower Urinary Tract) fundamentados en un marco formal y que emplea sistemas multiagentes para el modelado del sistema neurorregulador y diseños particulares se inscriben en los esfuerzos de aplicar soluciones de hardware como tendencia a desarrollar dispositivos implantables en humanos. Para ello, ha sido necesario diseñar y construir herramientas de software representativas de un modelo teórico-matemático con funcionalidades para simular el comportamiento del tracto urinario inferior y, al mismo tiempo, diseñar prototipos de centros neurorreguladores que se alojen en hardware reconfigurable (FPGA, Field Programmable Gate Array) en una especie de plataforma híbrida para la experimentación sobre diferentes soluciones y arquitecturas candidatas. Esta investigación parte de un modelo teórico-matemático, que conlleva a un simulador en software, al diseño de componentes particulares que implementan funciones de determinados centros neurorreguladores en hardware reconfigurable y que conduce a la necesidad de desarrollar por la vía de la integración una plataforma híbrida software-hardware. En este trabajo se expone una aproximación que diseña e implementa el proceso de integración y que se constituye en una solución imprescindible en este contexto.The work for the development of an artificial system that contributes to the improvement of lower urinary tract dysfunctions (LUT-Lower Urinary Tract) based on a formal framework and that uses multiagent systems for the modeling of the neuroregulatory system and particular designs are part of the efforts to apply hardware solutions as a tendency to develop implantable devices in humans. For this, it has been necessary to design and build software tools representative of a theoretical-mathematical model with functionalities to simulate the behavior of the lower urinary tract and, at the same time, design prototypes of neuroregulatory centers that are housed in reconfigurable hardware (FPGA-Field Programmable Gate Array) in a kind of hybrid platform for experimentation on different solutions and candidate architectures. This research is based on a theoretical-mathematical model, which involves a software simulator, the design of particular components that implement functions of certain neuroregulatory centers in reconfigurable hardware and that leads to the need to develop a hybrid platform through integration. software-hardware. This paper presents an approach that designs and implements the integration process and constitutes an essential solution in this context

La seguridad de la información: Un oscuro espacio multidimensional

This paper presents the dimentions that defines the Information Security essentials from the authors pointof view and their experience on studying Cryptography, Steganography, controls for data integrity andexecutable components, reverse engineering attacks, information systems auditing and a set of researchingrelated with solving these problems. A critical focusing is applied for expressing the perception that aconsiderable portion of computer science community has about these dimentions. Some advances relatedwith software tamper resistance and code obfuscation techniques are discussed. El artículo presenta las dimensiones que definen los elementos esenciales de la Seguridad de la Informacióndesde el punto de vista de los autores y su experiencia en el estudio de la criptografía, la esteganografía, loscontroles de integridad de datos y componentes ejecutables, ataques de ingeniería inversa, la auditoría desistemas de información y un conjunto de investigaciones relacionadas con la solución de estos problemas.Se discute con enfoque crítico la percepción que sobre estas dimensiones exhibe una parte considerablede la comunidad relacionada con el desarrollo de soluciones informáticas y se enuncian algunos avancesen la obtención de software resistente a modificaciones y a la aplicación de técnicas de ofuscación decódigos

System-on-chip design of the cortical-diencephalic centre of the lower urinary tract

This article presents the design of a field programmable gate array (FPGA)-based prototype of a system on chip (SoC) capable of behaving as one of the nerve centres comprising the neuroregulatory system in humans: the cortical-diencephalic nerve centre. The neuroregulatory system is a complex nerve system consisting of a heterogeneous group of nerve centres. These centres are distributed throughout the length of the spinal cord, are autonomous, communicate via interneurons, and govern and regulate the behaviour of multiple organs and systems in the human body. As a result of years of study of the functioning and composition of the neuroregulatory system of the lower urinary tract (LUT), the centres that regulate this system have been isolated. The objective of this study is to understand the individual functioning of each centre in order to create a general model of the neuroregulatory system that is capable of operating at the level of the actual nerve centre. This model represents an advancement of the current black box models that do not allow for isolated or independent treatment of system dysfunction. In this study, we re-visit our research into the viability of the hardware design of one of these centres—the cortical-diencephalic centre. We describe this hardware because functioning of the centre is completely configurable and programmable, which validates the design for other centres that comprise the neuroregulatory system. In this document, we succinctly present the formal model of the centre, propose a hardware design and an FPGA-based prototype, construct a testing and simulation environment to evaluate it and, lastly, analyse and contrast the results using data obtained from real patients, verifying that the functional behaviour fits that observed in humans.This work has been supported by grant University of Alicante projects GRE14-02 and Smart University

System on chip design of the nerve centres of the human neuroregulatory system

Introducción: El sistema neurorregulador humano es un sistema nervioso complejo compuesto por un grupo heterogéneo de centros nerviosos distribuidos a lo largo de la médula espinal. Estos centros actúan de forma autónoma, se comunican mediante interconexiones nerviosas y gobiernan y regulan el comportamiento de órganos en los seres humanos. Por más de 20 años se viene estudiando el sistema neurorregulador del tracto urinario inferior, responsable de los órganos y sistemas que intervienen en el proceso de micción. El objetivo de la investigación ha sido comprender el papel individual de cada centro para crear un modelo general del sistema neurorregulador capaz de operar a nivel de centro nervioso. Métodos: El modelo creado se ha formalizado mediante la teoría de sistemas multiagente de forma que cada agente modele el comportamiento de un centro nervioso. Su granularidad ha abierto la posibilidad de actuar a nivel de centro, lo cual ha sido especialmente interesante en el tratamiento de disfunciones. Resultados y discusión: En este trabajo se enriqueció este modelo teórico con un modelo arquitectural que lo hiciera adecuado para su implementación en hardware. A partir del nuevo modelo, se propuso el diseño system on chip de un procesador específico capaz de desempeñar las funciones de un centro nervioso. En conclusión, la investigación supuso un enfoque original con el objetivo final de crear un chip parametrizable, capaz de desarrollar cualquier función neurorreguladora, que pudiera ser implantable en el cuerpo y con capacidad para trabajar de forma coordinada con el sistema neurorregulador biológico.Introduction: The human neuroregulatory system is a complex nervous system composed of a heterogeneous group of nerve centres distributed along the spinal cord. These centres act autonomously, communicate through neural interconnections, and govern and regulate the behavior of organs in humans. For more than twenty years, the neuroregulatory system of the lower urinary tract has been studied, which controls the organs and systems involved in the urination process. Based on the study of the behavior and composition of the lower urinary tract, we have succeeded in isolating the centres involved in its functioning. The goal has been to understand the individual role played by each centre to create a general model of the neuroregulatory system capable of operating at the level of the nerve centre. Methods: The model has been created and formalized based on Multi-Agent Systems theory: each agent thus models the behaviour of a nerve centre. Its granularity opens up the possibility of acting at the level of the centre, of particular interest to treat dysfunctions. Results and discussion: The present study enriches this theoretical model with an architectural model that makes it suitable to implement in hardware. Based on this new model, we propose a System on Chip (SoC) design of a specific processor capable of performing a nerve centre’s functions. Although this processor can be entirely configured and programmed to adjust to the functioning of the different centres, the present work aimed at facilitating the understanding and validation of the proposal. We thus focused on the cortical-diencephalic centre, responsible for voluntary micturition. As conclusions, the research adopted an original approach with the aim of creating a configurable chip, capable of developing any neuroregulatory function, implantable in the body and being able to function in a coordinated way with the biological neuroregulatory system