66 research outputs found

    Multipurpose Programmable Integrated Photonics: Principles and Applications

    Full text link
    [ES] En los últimos años, la fotónica integrada programable ha evolucionado desde considerarse un paradigma nuevo y prometedor para implementar la fotónica a una escala más amplia hacia convertirse una realidad sólida y revolucionaria, capturando la atención de numerosos grupos de investigación e industrias. Basada en el mismo fundamento teórico que las matrices de puertas lógicas programables en campo (o FPGAs, en inglés), esta tecnología se sustenta en la disposición bidimensional de bloques unitarios de lógica programable (en inglés: PUCs) que -mediante una programación adecuada de sus actuadores de fase- pueden implementar una gran variedad de funcionalidades que pueden ser elaboradas para operaciones básicas o más complejas en muchos campos de aplicación como la inteligencia artificial, el aprendizaje profundo, los sistemas de información cuántica, las telecomunicaciones 5/6-G, en redes de conmutación, formando interconexiones en centros de datos, en la aceleración de hardware o en sistemas de detección, entre otros. En este trabajo, nos dedicaremos a explorar varias aplicaciones software de estos procesadores en diferentes diseños de chips. Exploraremos diferentes enfoques de vanguardia basados en la optimización computacional y la teoría de grafos para controlar y configurar con precisión estos dispositivos. Uno de estos enfoques, la autoconfiguración, consiste en la síntesis automática de circuitos ópticos -incluso en presencia de efectos parasitarios como distribuciones de pérdidas no uniformes a lo largo del diseño hardware, o bajo interferencias ópticas y eléctricas- sin conocimiento previo sobre el estado del dispositivo. Hay ocasiones, sin embargo, en las que el acceso a esta información puede ser útil. Las herramientas de autocalibración y autocaracterización nos permiten realizar una comprobación rápida del estado de nuestro procesador fotónico, lo que nos permite extraer información útil como la corriente eléctrica que suministrar a cada actuador de fase para cambiar el estado de su PUC correspondiente, o las pérdidas de inserción de cada unidad programable y de las interconexiones ópticas que rodean a la estructura. Estos mecanismos no solo nos permiten identificar rápidamente cualquier PUC o región del chip defectuosa en nuestro diseño, sino que también revelan otra alternativa para programar circuitos fotónicos en nuestro diseño a partir de valores de corriente predefinidos. Estas estrategias constituyen un paso significativo para aprovechar todo el potencial de estos dispositivos. Proporcionan soluciones para manejar cientos de variables y gestionar simultáneamente múltiples acciones de configuración, una de las principales limitaciones que impiden que esta tecnología se extienda y se convierta en disruptiva en los próximos años.[CA] En els darrers anys, la fotònica integrada programable ha evolucionat des de considerarse un paradigma nou i prometedor per implementar la fotònica a una escala més ampla cap a convertir-se en una realitat sòlida i revolucionària, capturant l'atenció de nombrosos grups d'investigaciò i indústries. Basada en el mateix fonament teòric que les matrius de portes lògiques programable en camp (o FPGAs, en anglès), aquesta tecnología es sustenta en la disposición bidimensional de blocs units lògics programables (en anglès: PUCs) que -mitjançant una programación adequada dels seus actuadors de fase- poden implementar una gran varietat de funcionalitats que poden ser elaborades per a operacions bàsiques o més complexes en molts camps d'aplicació com la intel·ligència artificial, l'aprenentatge profund, els sistemes d'informació quàntica, les telecomunicacions 5/6-G, en xarxes de comutació, formant interconnexions en centres de dades, en l'acceleració de hardware o en sistemes de detecció, entre d'altres. En aquest treball, ens dedicarem a explorar diverses capatitats de programari d'aquests processadors en diferents dissenys de xips. Explorem diferents enfocaments de vanguardia basats en l'optimització computacional i la teoría de grafs per controlar i configurar amb precisió aquests dispositius. Un d'aquests enfocaments, l'autoconfiguració, tracta de la síntesi automática de circuits òptics -fins i tot en presencia d'efectes parasitaris com ara pèrdues no uniformes o crosstalk òptic i elèctric- sense cap coneixement previ sobre l'estat del dispositiu. Tanmateix, hi ha ocasions en les quals l'accés a aquesta información pot ser útil. Les eines d'autocalibració i autocaracterització ens permeten realizar una comprovació ràpida de l'estat del nostre procesador fotònic, el que ens permet obtener informació útil com la corrent eléctrica necessària per alimentar cada actuador de fase per canviar l'estat del seu PUC corresponent o la pèrdua d'inserció de cada unitat programable i de les interconnexions òptiques que envolten l'estructura. Aquests mecanisms no només ens permeten identificar ràpidament qualsevol PUC o área del xip defectuosa en el nostre disseny , sinó que també ens mostren una altra alternativa per programar circuits fotònics en el nostre disseny a partir de valors de corrent predefinits. Aquestes estratègies constitueixen un pas gegant per a aprofitar tot el potencial d'aquests dispositius. Proporcionen solucions per a gestionar centenars de variables i alhora administrar múltiples accions de configuració, una de les principals limitacions que impideixen que aquesta tecnología esdevingui disruptiva en els pròxims anys.[EN] In recent years, programmable integrated photonics (PIP) has evolved from a promising, new paradigm to deploy photonics to a larger scale to a solid, revolutionary reality, bringing up the attention of numerous research and industry players. Based on the same theoretical foundations than field-programmable gate arrays (FPGAs), this technology relies on common, two-dimensional integrated optical hardware configurations based on the interconnection of programmable unit cells (PUCs), which -by suitable programming of their phase actuators- can implement a variety of functionalities that can be elaborated for basic or more complex operation in many application fields, such as artificial intelligence, deep learning, quantum information systems, 5/6-G telecommunications, switching, data center interconnections, hardware acceleration and sensing, amongst others. In this work, we will dedicate ourselves to explore several software capabilities of these processors under different chip designs. We explore different cutting-edge approaches based on computational optimization and graph theory to precisely control and configure these devices. One of these, self-configuration, deals with the automated synthesis of optical circuit configurations -even in presence of parasitic effects such as nonuniform losses, optical and electrical crosstalk- without any need for prior knowledge about hardware state. There are occasions, though, in which accessing to this information may be of use. Self-calibration and self-characterization tools allow us to perform a quick check to our photonic processor's status, allowing us to retrieve useful pieces of information such as the electrical current needed to supply to each phase actuator to change its corresponding PUC state arbitrarily or the insertion loss of every unit cell and optical interconnection surrounding the structure. These mechanisms not only allow us to quickly identify any malfunctioning PUCs or chip areas in our design, but also reveal another alternative to program photonic circuits in our design from current pre-sets. These strategies constitute a gigantic step to unleash all the potential of these devices. They provide solutions to handle with hundreds of variables and simultaneously manage multiple configuration actions, one of the main limitations that prevent this technology to scale up and become disruptive in the years to come.López Hernández, A. (2023). Multipurpose Programmable Integrated Photonics: Principles and Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19686

    Evaluation of the ALIZE / LIA_RAL Speaker Verification Toolkit on an Embedded System

    Get PDF
    La verificación de locutor independiente del texto es la acción de validar la identidad de un usuario usando únicamente características extraídas de su voz, sin tener en cuenta el texto pronunciado. Hoy en día, multitud de software de verificación de locutor ha sido implementado para funcionar en ordenadores personales, pero usar estas aplicaciones en sistemas embedidos (Smartphones, teléfonos, ordenadores integrados) multiplica su potencial en campos como la seguridad, el sector del automóvil u otras aplicaciones de entretenimiento. La comprensión teórica de los sistemas dText-independent speaker verification is the computing task of verifying a user's claimed identity using only characteristics extracted from their voices, regardless of the spoken text. Nowadays, a lot of speaker verification applications are being implemented in software, and using these systems on embedded systems (PDAs, cell phones, integrated computers) multiplies their potential in security, automotive, or entertainment applications, among others. Comprehension of speaker verification requires a knowledge of voice processing and a high mathematical level. Embedded system performance is not the same as offered by a workstation. So, in-depth knowledge of the target platform where the system will be implemented and about cross-compilation tools necessary to adapt the software to the new platform is required, too. Also execution time and memory requirements have to be taken into account to get a good quality of speaker verification. In this thesis we evaluate the performance and viability of a speaker verification software on an embedded system. We present a comprehensive study of the toolkit and the target embedded system. The verification system used in this thesis is the ALIZE / LIA_RAL Toolkit. This software is able to recognize the identity of a client previously trained in a database, and works independently of the text spoken. We have tested the toolkit on a 32-bit RISC ARM architecture set computer. We expect the toolkit can be ported to comparable embedded system with a reasonable effort. The findings confirm that the speaker verification results on work station are comparable than in an embedded system. However, time and memory requirements are not the same in both platforms. Taking into account these results, we propose an optimization in the speaker verification test to reduce resource requirements.La verificación de locutor independiente del texto es la acción de validar la identidad de un usuario usando únicamente características extraídas de su voz, sin tener en cuenta el texto pronunciado. Hoy en día, multitud de software de verificación de locutor ha sido implementado para funcionar en ordenadores personales, pero usar estas aplicaciones en sistemas embedidos (Smartphones, teléfonos, ordenadores integrados) multiplica su potencial en campos como la seguridad, el sector del automóvil u otras aplicaciones de entretenimiento. La comprensión teórica de los sistemas de verificación de locutor requiere conocimientos de procesado de voz y un nivel alto de matemática algorítmica. El rendimiento de estos sistemas embedidos no es el mismo que los que ofrecen los ordenadores personales, así que hace falta un conocimiento exhaustivo de la plataforma en la cual se va a integrar la aplicación, así como un conocimiento de las herramientas de compilación cruzadas necesarias para adaptar el software a la nueva plataforma. Los requerimientos de tiempo y memoria también deben ser tenidos en cuenta para garantizar una buena calidad de verificación. En este proyecto, se evaluará el rendimiento y la viabilidad de un sistema de verificación de locutor integrado en un sistema embedido. Se presenta un estudio exhaustivo de las herramientas del software, así como de la plataforma de destino utilizada. El sistema de verificación usado en este proyecto ha sido la herramienta ALIZE / LIA_RAL. Este software es capaz de reconocer la identidad de un cliente entrenado con anterioridad y almacenado en una base de datos, y trabaja independientemente del texto pronunciado. El software ha sido testado en una máquina de pruebas con un procesador de 32-bit RISC ARM, pero el sistema podría ser portado a otros sistemas sin problemas añadidos . Los hallazgos durante el proyecto confirman que los resultados de la verificación en un sistema embedido son similares a los obtenidos en el PC. Sin embargo, los requerimientos de tiempo y memoria no son los mismos en las dos plataformas. Teniendo en cuenta estos resultados, se propone una optimización de los parámetros de configuración utilizados en el proceso de test para reducir considerablemente los recursos utilizados.La verificació de locutor independent del text és l'acció de validar la identitat d'un usuari usant únicament característiques extretes de la seva veu, sense tenir en compte el text pronunciat. Avui en dia, multitud de programes de verificació de locutor han estat implementats per funcionar en ordinadors personals, però usar aquestes aplicacions en sistemes integrats (Smartphones, telèfons, ordinadors integrats) multiplica el seu potencial en camps com la seguretat, el sector de l'automòbil o altres aplicacions d'entreteniment. La comprensió teòrica dels sistemes de verificació de locutor requereix coneixements de processament de veu i un nivell alt de matemàtica algorísmica. El rendiment d'aquests sistemes integrats no és el mateix que els que ofereixen els ordinadors personals, així que cal un coneixement exhaustiu de la plataforma en la qual es va a integrar l'aplicació, així com un coneixement de les eines de compilació creuades necessàries per adaptar el programari a la nova plataforma. Els requeriments de temps i memòria també s'han de tenir en compte per garantir una bona qualitat de verificació. En aquest projecte, s'avaluarà el rendiment i la viabilitat d'un sistema de verificació de locutor integrat en un sistema incrustat. Es presenta un estudi exhaustiu de les eines del programari, així com de la plataforma de destinació utilitzada. El sistema de verificació usat en aquest projecte ha estat l'eina ALIZE / LIA_RAL. Aquest programari és capaç de reconèixer la identitat d'un client entrenat amb anterioritat i emmagatzemat en una base de dades, i treballa independentment del text pronunciat. El programari ha estat testat en una màquina de proves amb un processador de 32 bits RISC ARM, però el sistema podria portar a altres sistemes sense problemes afegits Les troballes durant el projecte confirmen que els resultats de la verificació en un sistema integrat són similars als obtinguts al PC. No obstant això, els requeriments de temps i memòria no són els mateixos en les dues plataformes. Tenint en compte aquests resultats, es proposa una optimització dels paràmetres de configuració utilitzats en el procés de test per reduir considerablement els recursos utilitzats

    Multipurpose self-configuration of programmable photonic circuits

    Full text link
    [EN] Programmable integrated photonic circuits have been called upon to lead a new revolution in information systems by teaming up with high speed digital electronics and in this way, adding unique complementary features supported by their ability to provide bandwidthunconstrained analog signal processing. Relying on a common hardware implemented by two-dimensional integrated photonic waveguide meshes, they can provide multiple functionalities by suitable programming of their control signals. Scalability, which is essential for increasing functional complexity and integration density, is currently limited by the need to precisely control and configure several hundreds of variables and simultaneously manage multiple configuration actions. Here we propose and experimentally demonstrate two different approaches towards management automation in programmable integrated photonic circuits. These enable the simultaneous handling of circuit self-characterization, auto-routing, self-configuration and optimization. By combining computational optimization and photonics, this work takes an important step towards the realization of high-density and complex integrated programmable photonics.D.P.L. acknowledges funding through the Spanish MINECO Juan de la Cierva program. J.C. acknowledges funding from the ERC Advanced Grant ERC-ADG-2016-741415 UMWP-Chip and ERC-2019-POC-859927. Authors also acknowledge funding from Future MWP technologies and applications PROMETEO/2017/103, Advanced Instrumentation for World Class Microwave Photonics Research IDIFEDER/2018/031, EUIMWP CA16220, Infraestructura para caracterizacion de Chips Fotonicos EQC2018-004683-P.Pérez-López, D.; López-Hernández, A.; Dasmahapatra, P.; Capmany Francoy, J. (2020). Multipurpose self-configuration of programmable photonic circuits. Nature Communications. 11(1):1-11. https://doi.org/10.1038/s41467-020-19608-w111111Chrostowski, L. & Hochberg, M. Silicon Photonics Design (Cambridge University Press, 2015).Lin, Y. et al. Characterization of hybrid InP-TriPleX photonic integrated tunable lasers based on silicon nitride (Si 3N4/SiO2) microring resonators for optical coherent system. IEEE Photonics J. 10, 1400108 (2018).Bogaerts, W. et al. Proc. Integrated Design for Integrated Photonics: from the Physical to the Circuit Level and Back (SPIE Optics and Optoelectronics, Prague, Czech Republic, 2013).Inniss, D. & Rubenstein, R. Silicon Photonics: Fueling the Next Information Revolution (Elsevier Science, 2016).Streshinsky, M. et al. The road to affordable, large-scale silicon photonics. Opt. Photonics News 24, 32–39, (2013).Carrol, L. et al. Photonic packaging: transforming silicon photonic integrated circuits into photonic devices. Appl. Sci. 6, 426 (2016).Capmany, J. & Pérez, D. Programmable Integrated Photonics (Oxford University Press, 2019).Lyke, J. et al. An introduction to reconfigurable systems. Proc. IEEE 103, 291–317 (2015).Capmany, J., Gasulla, I. & Pérez, D. The programmable processor. Nat. Photonics 10, 6–8 (2015).Carolan, J. et al. Universal linear optics. Science 349, 711 (2015).Ribeiro, A. et al. Demonstration of a 4×4-port universal linear circuit. Optica 3, 1348–1357 (2016).Annoni, A. Unscrambling light—automatically undoing strong mixing between modes. Light Sci. Appl. 6, e17110 (2017).Shen, Y. et al. Deep learning with coherent nanophotonic circuits. Nat. Photonics 11, 441–446 (2017).Mennea, P. L. et al. Modular linear optical circuits. Optica 5, 1087–1090 (2018).Zheng, D. et al. Low-loss broadband 5×5 non-blocking Si3N4 optical switch matrix. Opt. Lett. 44, 2629–2632 (2019).Zhuang, L. et al. Programmable photonic signal processor chip for radiofrequency applications. Optica 2, 854–859 (2015).Pérez, D. et al. Multipurpose silicon photonics signal processor core. Nat. Commun. 8, 636 (2017).Zhang, W. & Yao, J. Photonic integrated field-programmable disk array signal processor. Nat. Commun. 11, 406 (2020).Eberhart, J. K. R. A new optimizer using particle swarm theory. In MHS'95. Proceedings of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science (IEEE, Nagoya, Japan, 1995).Whitley, D. A genetic algorithm tutorial. Stat. Comput. 4, 65–85 (1994).Zibar, D., Wymeersch, H. & Lyubomirsky, I. Machine Learning under the spotlight. Nat. Photonics 11, 749–751 (2017).Pérez, D. Programmable integrated silicon photonics waveguide meshes: optimized designs and control algorithms. In IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 26 (IEEE, 2019).Pérez, D., Gasulla, I. & Capmany, J. Field-programmable photonic arrays. Opt. Express 26, 27265–27278 (2018).Pérez, D., Gasulla, I., Soref, R. & Capmany, J. Reconfigurable lattice mesh designs for programmable photonic processors. Opt. Express 24, 12093–12106 (2016).Pérez-López, D., Sánchez, E. & Capmany, Y. J. Programmable true time delay lines using integrated waveguide meshes. J. Lightwave Technol. 36, 4591–4601 (2018).López, A. et al. Auto-routing algorithm for field-programmable photonic gate arrays. Opt. Express 28, 737–752 (2020).Chen, X. & Boggaerts, W. A graph-based design and programming strategy for reconfigurable photonic circuits. In IEEE Photonics Society Summer Topical Meeting Series (SUM) (IEEE, Fort Lauderdale, FL, USA, 2019).Pérez, D., López, A., DasMahapatra, P. & Capmany, J. Field-Programmable Photonic Array for multipurpose microwave photonic applications. In IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, Ottawa, Canada, 2019).Pérez, D. & Capmany, J. Scalable analysis for arbitrary photonic integrated waveguide meshes. Optica 6, 19–27 (2019).Yegnanarayanan, S. et al. Automated initialization of reconfigurable silicon-nitride (SiNx) filters. In Conference on Lasers and Electro-Optics (IEEE, San José, CA, 2018).Milanizadeh, M. et al. Cancelling thermal cross-talk effects in photonic integrated circuits. J. Light. Tech. 37, 1325–1332 (2019).Xie, Y., Zhuang, L. & Lowery, A. J. Picosecond optical pulse processing using a terahertz-bandwidth reconfigurable photonic integrated circuit. Nanophotonics 7, 837–852 (2018).Guan, B. et al. CMOS compatible reconfigurable silicon photonic lattice filters using cascaded unit cells for RF-photonic processing. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 20, 359–368 (2014).Doylend, J. K. et al. Hybrid III/V silicon photonic source with integrated 1D free-space beam steering. Opt. Lett. 37, 4257–4259 (2012).Burla, M. Advanced integrated optical beam forming networks for broadband phased array antenna systems, Telecommunication Engineering Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science. PhD. Thesis, University of Twente (2013).Wang, J. et al. Reconfigurable radio-frequency arbitrary waveforms synthesized in a silicon photonic chip, Nat. Commun. 6, 5957 (2015).Dumais, P. et al. Silicon photonic switch subsystem with 900 monolithically integrated calibration photodiodes and 64-fiber package. J. Lightwave Technol. 36, 233–238 (2018).Tanizawa, K. et al. 32×32 strictly non-blocking Si-wire optical switch on ultra-small die of 11×25 mm2. In Optical Fiber Communications Conference (IEEE, Los Angeles, CA, USA, 2015).Miller, D. A. B. Perfect optics with imperfect components. Optica 2, 747–750 (2015).Gazman, A. et al. Tapless and topology agnostic calibration solution for silicon photonic switches. Opt. Express 26, 347241 (2018).Cheng, Q. et al. First demonstration of automated control and assessment of a dynamically reconfigured monolithic 8 × 8 wavelength-and-space switch. IEEE J. Opt. Commun. Netw. 7, 388–395 (2015).Tait, A. N. et al. Continuous calibration of microring weights for analog optical networks. IEEE Photonics Technol. Lett. 28, 887–890 (2016).Carolan, J. et al. Scalable feedback control of single photon sources for photonic quantum technologies. Optica 6, 335–341 (2019).Tait, A. N. et al. Multi-channel control for microring weightbanks. Opt. Express 24, 8895 (2016).Jiang, H. et al. Chip-based arbitrary radio-frequency photonic filter with algorithm-driven reconfigurable resolution. Opt. Lett. 43, 415–418 (2018).Jayatilleka, H. Automatic configuration and wavelength locking of coupled silicon ring resonators. J. Lightwave Technol. 36, 210–218 (2018).Choo, G. Automatic monitor-based tuning of reconfigurable silicon photonic APF-based pole/zero filters. J. Lightwave Technol. 36, 1899–1911 (2018).Choo, G. Automatic monitor-based tuning of an RF silicon photonic 1X4 asymmetric binary tree true-time-delay beamforming network. J. Lightwave Technol. 36, 5263–5275 (2018).Bin Mohd Zain, M. Z. et al. A multi-objective particle swarm optimization algorithm based on dynamic boundary search for constrained optimization. Appl. Soft Comput. 70, 680–700 (2018).Pérez, D. et al. Thermal tuners on a silicon nitride platform. Preprint at https://arxiv.org/abs/1604.02958 (2016)

    Auto-routing algorithm for field-programmable photonic gate arrays

    Full text link
    [EN] Programmable multipurpose photonic integrated circuits require software routines to make use of their flexible operation as desired. In this work, we propose and demonstrate the use of a modified tree-search algorithm to automatically determine the optimum optical path in a field-programmable photonic gate array (FPPGA), based on end-user specifications, circuit architecture and imperfections in the realized FPPGA arising, for example, from fabrication variations. In such a scenario, the proposed algorithm only requires the hardware topology and the location of the connections of the FPPGA defining the optical path to be programmed. The routine is able to optimize the path over multiple and competing objectives like the overall length, accumulated loss and power consumption. In addition, should any region of the circuit suffer from any potential damage that may affect the device performance, this algorithm is also able to provide basic self-healing and fault-tolerance capabilities by supplying alternative paths through the photonic arrangement.The authors acknowledge financial support by the ERC ADG-2016 UMWP-Chip ERC-2016- ADG-741415, the ERC PoC-2019 FPPAs ERC-2019-POC-859927, the Generalitat Valenciana Future MWP technologies and applications PROMETEO 2017/103 research excellency award, and the COST Action CA16220 EUIMWP, the Advanced Instrumentation for World Class Microwave Photonics Research IDIFEDER/2018/031 and the Infraestructura para caracterizacion de Chips Fotonicos EQC2018-004683-PLópez-Hernández, A.; Pérez-López, D.; Dasmahapatra, P.; Capmany Francoy, J. (2020). Auto-routing algorithm for field-programmable photonic gate arrays. Optics Express. 28(1):737-752. https://doi.org/10.1364/oe.382753737752281Soref, R. (2006). The Past, Present, and Future of Silicon Photonics. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 12(6), 1678-1687. doi:10.1109/jstqe.2006.883151Streshinsky, M., Ding, R., Liu, Y., Novack, A., Galland, C., Lim, A. E.-J., … Hochberg, M. (2013). The Road to Affordable, Large-Scale Silicon Photonics. Optics and Photonics News, 24(9), 32. doi:10.1364/opn.24.9.000032Smit, M., Leijtens, X., Ambrosius, H., Bente, E., van der Tol, J., Smalbrugge, B., … van Veldhoven, R. (2014). An introduction to InP-based generic integration technology. Semiconductor Science and Technology, 29(8), 083001. doi:10.1088/0268-1242/29/8/083001Carroll, L., Lee, J.-S., Scarcella, C., Gradkowski, K., Duperron, M., Lu, H., … O’Brien, P. (2016). Photonic Packaging: Transforming Silicon Photonic Integrated Circuits into Photonic Devices. Applied Sciences, 6(12), 426. doi:10.3390/app6120426Pérez, D., Gasulla, I., & Capmany, J. (2018). Field-programmable photonic arrays. Optics Express, 26(21), 27265. doi:10.1364/oe.26.027265Pérez, D., Gasulla, I., Capmany, J., & Soref, R. A. (2016). Reconfigurable lattice mesh designs for programmable photonic processors. Optics Express, 24(11), 12093. doi:10.1364/oe.24.012093Zhuang, L., Roeloffzen, C. G. H., Hoekman, M., Boller, K.-J., & Lowery, A. J. (2015). Programmable photonic signal processor chip for radiofrequency applications. Optica, 2(10), 854. doi:10.1364/optica.2.000854Pérez, D., Gasulla, I., Crudgington, L., Thomson, D. J., Khokhar, A. Z., Li, K., … Capmany, J. (2017). Multipurpose silicon photonics signal processor core. Nature Communications, 8(1). doi:10.1038/s41467-017-00714-1Pérez, D., & Capmany, J. (2019). Scalable analysis for arbitrary photonic integrated waveguide meshes. Optica, 6(1), 19. doi:10.1364/optica.6.000019Dijkstra, E. W. (1959). A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik, 1(1), 269-271. doi:10.1007/bf01386390McQuillan, J., Richer, I., & Rosen, E. (1980). The New Routing Algorithm for the ARPANET. IEEE Transactions on Communications, 28(5), 711-719. doi:10.1109/tcom.1980.109472

    Switching Control Strategy for Oscillating Water Columns Based on Response Amplitude Operators for Floating Offshore Wind Turbines Stabilization

    Get PDF
    In this article, a new strategy for switching control has been proposed with the aim of reducing oscillations in floating offshore wind turbines. Such oscillations lead to a shortage in the system’s efficiency, lifespan and harvesting capability of wind and wave energies. In order to study the decreasing of undesired oscillations in the system, particularly in pitch and top tower fore-aft movements, a square-shaped platform barge equipped with four symmetric oscillating water columns has been considered. The oscillating water columns’ air flux valves allow to operate the air columns so that to control the barge movements caused by oscillatory motion of the waves. In order to design the control scheme, response amplitude operators have been used to evaluate the performance of the system for a range of wave frequency profiles. These response amplitude operators analysis makes it possible to implement a switching control strategy to adequately regulate the valves opening/closing transition. The obtained results show that the proposed controlled oscillating water column-based barge present a better performance compared to the traditional barge one. In the case study with the period of 10 s, the results indicate the significant oscillation reduction for the controlled oscillating water column-based system compared to the standard barge system by 30.8% in pitch angle and 25% in fore-aft displacement.This work was supported in part by the Basque Government, through project IT1207-19 and by the MCIU/MINECO through the projects RTI2018-094902-B-C21 and RTI2018-094902-B-C22 (MCIU/AEI/FEDER, UE)

    Sensors Data Analysis in Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Systems to Foresee Failures with an Undetermined Origin

    Get PDF
    This paper presents the design and implementation of a supervisory control and data acquisition (SCADA) system for automatic fault detection. The proposed system offers advantages in three areas: the prognostic capacity for preventive and predictive maintenance, improvement in the quality of the machined product and a reduction in breakdown times. The complementary technologies, the Industrial Internet of Things (IIoT) and various machine learning (ML) techniques, are employed with SCADA systems to obtain the objectives. The analysis of different data sources and the replacement of specific digital sensors with analog sensors improve the prognostic capacity for the detection of faults with an undetermined origin. Also presented is an anomaly detection algorithm to foresee failures and to recognize their occurrence even when they do not register as alarms or events. The improvement in machine availability after the implementation of the novel system guarantees the accomplishment of the proposed objectives.This work was supported partially by the Basque Government through project IT1207-19, and by the MCIU/MINECO through RTI2018-094902-B-C21/RTI2018-094902-B-C22 (MCIU/AEI/FEDER, UE). The authors would like to thank Intenance Company for its collaboration and help

    Perfil clínico y evolución de la amiloidosis cardiaca en un centro español de referencia.

    Get PDF
    Introducción y objetivos La amiloidosis cardiaca (AC) se produce por depósito de fibras de amiloide en el miocardio. Las formas más frecuentes son la amiloidosis por cadenas ligeras (AL) y por transtiretina (ATTR). Nuestro objetivo es describir la experiencia en el diagnóstico, tratamiento y pronóstico en un centro especializado español. Métodos Se incluyeron todos los pacientes diagnosticados de AC en el XXXX1 desde mayo de 2008 a septiembre de 2018 y se analizaron sus características clínicas, evolución y supervivencia. Resultados Se incluyeron 180 pacientes con AC, de los cuales, 64 (36%) eran AL (50% varones;65±11 años) y 116 ATTR (72% varones;79±11 años, 19 con ATTR hereditaria). La forma de presentación más frecuente fue la insuficiencia cardiaca en ambos grupos (81% AL y 45% ATTR;p<0,01). Otras formas de presentación en pacientes ATTR fueron arritmias auriculares (16%), trastornos de conducción (6%) e incidental (6%). 70 pacientes (40%), tenían otro diagnostico previo establecido. El 72% de los pacientes ATTR pudo diagnosticarse de forma no invasiva. A pesar de que el retraso diagnóstico fue superior en ATTR (2,8±4,3 vs 0,6±0,7 años;p<0,001), la mortalidad fue mayor en los pacientes AL (48% vs 32%;p=0,028). El tipo AL (HR:6,16;IC95%:1,56-24,30;p=0,01), el sexo femenino (HR:2,35;IC95%:1,24-4,46;p=0,01) y la clase funcional NYHA III-IV (HR:2,07;IC95%:1,11-3,89;p=0,02) fueron predictores independientes de mortalidad. Conclusiones La AC constituye un reto en la práctica clínica, con gran variabilidad en su presentación en función del subtipo y con un retraso diagnóstico y una mortalidad elevados. Son necesarias mejoras en el diagnostico temprano y tratamiento de estos pacientes.pre-print298 K

    Long-Term Anticoagulant Therapy of Patients with Venous Thromboembolism. What Are the Practices?

    Get PDF
    Current guidelines of antithrombotic therapy suggest early initiation of vitamin K antagonists (VKA) in non-cancer patients with venous thromboembolism (VTE), and long-term therapy with low-molecular weight heparin (LMWH) for those with cancer. We used data from RIETE (international registry of patients with VTE) to report the use of long-term anticoagulant therapy over time and to identify predictors of anticoagulant choice (regarding international guidelines) in patients with- and without cancer. Among 35,280 patients without cancer, 82% received long-term VKA (but 17% started after the first week). Among 4,378 patients with cancer, 66% received long term LMWH as monotherapy. In patients without cancer, recent bleeding (odds ratio [OR] 2.70, 95% CI 2.26-3.23), age >70 years (OR 1.15, 95% CI 1.06-1.24), immobility (OR 2.06, 95% CI 1.93-2.19), renal insufficiency (OR 2.42, 95% CI 2.15-2.71) and anemia (OR 1.75, 95% CI 1.65-1.87) predicted poor adherence to guidelines. In those with cancer, anemia (OR 1.83, 95% CI 1.64-2.06), immobility (OR 1.51, 95% CI 1.30-1.76) and metastases (OR 3.22, 95% CI 2.87-3.61) predicted long-term LMWH therapy. In conclusion, we report practices of VTE therapy in real life and found that a significant proportion of patients did not receive the recommended treatment. The perceived increased risk for bleeding has an impact on anticoagulant treatment decision

    La adaptación de materiales docentes de marketing para estudiantes con necesidades especiales. Proyecto Speaking Library

    Get PDF
    Este trabajo presenta la experiencia docente de una Red multidisciplinar de investigadores (Red I+Do+i), en la que han participado profesorado y estudiantes. El objetivo principal de la experiencia docente “Speaking Library” es tiene una doble vertiente. Por un lado, generar documentos de trabajo especializados en investigación en docencia y en materias curriculares relevantes para el alumnado, así como en soportes más accesibles, atractivos y útiles para la comunidad educativa. Se ha tenido especial interés en los estudiantes con Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE) y en este sentido la creación de materiales ha sido fundamentalmente audiovisual. Por otro lado, la gestión dichos materiales a través de repositorios universitarios (Universidad de Alicante y Universidad Miguel Hernández) y de un canal docente de YouTube (canal IDOi), para su ulterior difusión nacional e internacional a las distintas bases de datos y portales adecuados (OCW, blogs UA, VUALA, Blogs externos, etc.) que facilitarán su consulta. Los resultados y reflexiones finales presentan varios documentos convertidos a un formato amigable, visual y valioso para los estudiantes con NEAE, a la vez que se ha diseñado un protocolo de actuación para la elaboración de los mismos y creado un canal docente en YouTube

    ¿Qué percepción tienen los alumnos sobre las aulas en las que estudian?

    Get PDF
    Durante los últimos años, la Educación Superior se ha visto inmersa en el proceso de adaptación al Plan Bolonia. En ese período se han implantado nuevas metodologías de trabajo, en las cuales han jugado un destacado papel la flexibilidad, la inclusión de los debates y la interacción en clase y el trabajo en equipo, entre otras. Asimismo, el ajuste necesario para la correcta aplicación del Plan ha requerido plantear una modificación en el tamaño de los grupos. Hasta el momento se han realizado grandes esfuerzos en esta dirección, reduciéndose considerablemente el número de alumnos por grupo, especialmente en las clases prácticas. Sin embargo, en términos generales, este descenso no ha ido acompañado de cambios en los espacios donde se imparte clase. Partiendo de la idea de que el aula es un factor esencial en el proceso de enseñanza-aprendizaje, el objetivo de este trabajo es analizar la percepción que tienen los estudiantes de las infraestructuras y condiciones que ofrecen las mismas
    corecore