Innovación educativa en la enseñanza del procesador segmentado

El presente trabajo pretende ilustrar una metodología para la enseñanza del procesador segmentado a alumnos de primer curso de los estudios de Informática, basada en el uso de herramientas de desarrollo de presentaciones animadas. Se describen un conjunto de animaciones didácticas que presentan de forma sencilla y visual el concepto y funcionamiento del procesador segmentado. El objetivo de dicho material es facilitar la exposición y comprensión del tema en el aula así como el estudio posterior que el alumno realiza. Esta metodología se aplica en la asignatura de Estructura de Computadores 1 de las titulaciones de Informática de la UPV dentro del marco del Proyecto de Innovación Educativa n° 135

Metodología para la enseñanza del procesador multiciclo

El presente trabajo ilustra una metodología para la enseñanza del procesador multiciclo a alumnos de primer curso de los estudios de Informática. Dicha metodología consiste en el diseño estructural de una Ruta de Datos basada en la utilización de buses y lógica triestado para, posteriormente, determinar las fases necesarias en la ejecución de las instrucciones en dicha Ruta de Datos. Asimismo, se diseña el circuito de control cableado que permite la ejecución de cada instrucción en varios ciclos de reloj. Mediante el uso de herramientas de desarrollo de presentaciones animadas, se describen un conjunto de animaciones didácticas que presentan de forma sencilla y visual la ejecución en varios ciclos de reloj de cada una de las Instrucciones. El objetivo de dicho material es facilitar la exposición y comprensión del tema en el aula así como el estudio posterior que el alumno realiza. Esta metodología se aplica en la asignatura de Estructura de Computadores 1 de las titulaciones de Informática de la UPV, dentro del marco del Proyecto de Innovación Educativa n° 135

A survey on quality of service support on middelware-based distributed messaging systems used in multi agent systems

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-19934-9_10Messaging systems are widely used in distributed systems to hide the details of the communications mechanism to the multi agents systems. However, the Quality of Service is treated in different way depending on the messaging system used. This article presents a review and further analysis of the quality of service treatment in the mainly messaging systems used in distributed multi agent systems. The review covers the issues related to the purpose of the functions provided and the scope of the quality of service offered by every messaging system. We propose ontology for classifying and decide which parameters are relevant to the user. The results of the analysis and the ontology can be used to select the most suitable messaging system to distributed multi agent architecture and to establish the quality of service requirements in a distributed system.The study described in this article is a part of the coordinated project SIDIRELI: Distributed Systems with Limited Resources. Control Kernel and Coordination. Education and Science Department, Spanish Government and European FEDER found. CICYT: MICINN: DPI2008-06737-C02-01/02.Poza-Lujan, J.; Posadas-Yagüe, J.; Simó Ten, JE. (2011). A survey on quality of service support on middelware-based distributed messaging systems used in multi agent systems. En International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence. Springer. 77-84. https://doi.org/10.1007/978-3-642-19934-9_10S7784Gaddah, A., Kunz, T.: A survey of middleware paradigms for mobile computing. Technical Report SCE-03-16. Carleton University Systems and Computing Engineering (2003)Foundation for Intelligent Physical Agents, http://www.fipa.org/Java Message Service Specification, http://java.sun.com/products/jms/docs.htmlCommon Object Request Broker Architecture, http://www.corba.org/Data Distribution Service, http://portals.omg.org/dds/Java Agent DEvelopment Framework, http://jade.tilab.com/Agent Oriented Software Pty Ltd., JACK Intelligent Agents: User Guide (1999)Nwana, H., Ndumu, D., Lee, L., Collis, J.: ZEUS: A tool-kit for building distributed multi-agent systems. Applied Artifical Intelligence Journal 13(1), 129–186 (1999)Perdikeas, M.K., Chatzipapadopoulos, F.G., Venieris, I.S., Marino, G.: Mobile Agent Standards and Available Platforms. Computer Networks Journal, Special Issue on ’Mobile Agents in Intelligent Networks and Mobile Communication Systems’ 31(10) (1999)Perrone, P.J., Chaganti, K.: J2EE Developer’s Handbook. Sam’s Publishing, Indianapolis (2003)Apache ActiveMQ, http://activemq.apache.org/IBM WebSphere MQSeries, http://mqseries.net/Object Management Group, http://www.omg.org/RTI Data Distribution Service. RTI corp., http://www.rti.com/OpenSplice DDS. PrismTech Ltd., http://www.prismtech.comVogel, A., Kerherve, B., von Bochmann, G., Gecsei, J.: Distributed Multimedia and QoS: A Survey. IEEE Multimedia 2(2), 10–19 (1995)Crawley, E., Nair, R., Rajagopalan, B.: RFC 2386: A Framework for QoS-based Routing in the Internet. IETF Internet Draft, 1–37 (1998)Foundation for Intelligent Physical Agents. FIPA Quality of Service Ontology Specification. Doc: SC00094A (2002)Sun Microsystems, Inc. Java(TM) Message Service Specification Final Release 1.1 (2002)Object Management Group (OMG). The Common Object Request Broker Architecture and Specification. CORBA 2.4.2 (2001

Event Management Proposal for Distribution Data Service Standard

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-00551-5_32This paper presents a proposal to extend the event management subsystem of the Distribution Data Service standard (DDS). The proposal allows user to optimize the use of DDS in networked control systems (NCS). DDS offers a simple event management system based on message filtering. The aim of the proposal is to improve the event management with three main elements: Events, Conditions and Actions. Actions are the new element proposed. Actions perform basic operations in the middleware, discharging the process load of control elements. The proposal is fully compatible with the standard and can be easily added to an existing system. Proposal has been tested in a distributed mobile robot navigation system with interesting results.The study described in this paper is a part of the coordinated project COBAMI: Mission-based Hierarchical Control. Education and Science Department, Spanish Government. CICYT: MICINN: DP1201 1-28507-C02-01/02.Poza-Lujan, J.; Posadas-Yagüe, J.; Simó Ten, JE. (2013). Event Management Proposal for Distribution Data Service Standard. En Distributed Computing and Artificial Intelligence. Springer. 259-266. https://doi.org/10.1007/978-3-319-00551-5_32S259266Sánchez, J., Guarnes, M.Á., Dormido, S.: On the Application of Different Event-Based Sampling Strategies to the Control of a Simple Industrial Process. Sensors 9, 6795–6818 (2009)Sandee, J.H., Heemels, W.P.M.H., van den Bosch, P.P.J.: Case Studies in Event-Driven Control. In: Bemporad, A., Bicchi, A., Buttazzo, G. (eds.) HSCC 2007. LNCS, vol. 4416, pp. 762–765. Springer, Heidelberg (2007)Hadim, S., Nader, M.: Middleware Challenges and Approaches for Wireless Sensor Networks. IEEE Distributed Systems Online 7(3) (2006)Pardo-Castellote, G.: OMG Data-Distribution Service: architectural overview. In: Proceedings of 23rd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, Providence, USA, vol. 19-22, pp. 200–206 (2003)Object Management Group. Data Distribution Service for Real-time Systems Version 1.2 (2007), http://www.omg.org/Dorf, R.C., Bishop, R.H.: Modern Control Systems, 11th edn. Prentice Hall (2008)Poza-Luján, J., Posadas-Yagüe, J., Simó-Ten, J.: Quality of Service and Quality of Control Based Protocol to Distribute Agents. In: DCAI, pp. 73–80 (2010)Waldbusser, S.: RFC 2819 - Remote Network Monitoring Management Information Base. Network Working Group. Lucent Technologies (2000)Poza-Luján, J., Posadas-Yagüe, J., Simó-Ten, J.: Relationship between Quality of Control and Quality of Service in Mobile Robot Navigation. In: DCAI, pp. 557–564 (2012)K-Team Corporation. Khepera III robot, http://www.k-team.comBraitenberg, V.: Vehicles: Experiments on Synthetic Psychology. MIT Press, Cambridge (1984)Poza-Luján, J.: Propuesta de arquitectura distribuida de control inteligente basada en políticas de calidad de servicio. Universitat Politècnica de València Press (2012

Relationship between quality of control and quality of service in mobile robot navigation

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-28765-7_67This article presents the experimental work developed to test the viability and to measure the efficiency of an intelligent control distributed architecture. To do this, a simulated navigation scenario of Braitenberg vehicles has been developed. To test the efficiency, the architecture uses the performance as QoS parameter. The measuring of the quality of the navigation is done through the ITAE QoC parameter. Tested scenarios are: an environment without QoS and QoC man-aging, an environment with a relevant message filtering and an environment with a predictive filtering by the type of control. The results obtained show that some of the processing performed in the control nodes can be moved to the middleware to optimize the robot navigation.The work described in this article is a part of the coordinated project SIDIRELI: (Distributed Systems with Limited Resources) and COBAMI (Mission-Based Control) Education and Science Department, Spanish Government and European FEDER found. MICINN CICYT: SIDIRELI: DPI2008-06737-C02-01/02, COBAMI: DPI2011-28507-C02-02.Poza-Lujan, J.; Posadas-Yagüe, J.; Simó Ten, JE. (2012). Relationship between quality of control and quality of service in mobile robot navigation. En Distributed Computing and Artificial Intelligence: 9th International Conference. Springer. 557-564. https://doi.org/10.1007/978-3-642-28765-7_67S557564Vogel, A., Kerherve, B., von Bochmann, G., Gecsei, J.: Distributed Multimedia and QoS: A Survey. IEEE Multimedia 2(2), 10–19 (1995)Crawley, E., Nair, R., Rajagopalan, B.: RFC 2386: A Framework for QoS-based Routing in the Internet. IETF Internet Draft, 1–37 (1998)Bradner, S.: RFC 2026: The Internet Standards Process. IETF Internet Draft, sec.10 (1996)Object Management Group (OMG): Data Distribution Service for Real-Time Systems, v1.1. Document formal (April 12, 2005)Poza, J.L., Posadas, J.L., Simó, J.E.: QoS-based middleware architecture for distributed control systems. In: International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence. DCAI, Salamanca, Spain (2008)Poza, J.L., Posadas, J.L., Simó, J.E.: A Survey on Quality of Service Support on Middleware-Based Distributed Messaging Systems Used in Multi Agent Systems. In: 9th International Conference on Practical Applications of Agents and Multi-Agent Systems. DCAI, Salamanca, Spain (2011)Dorf, R.C., Bishop, R.H.: Modern Control Systems, 11th edn. Prentice Hall (2008)Soucek, S., Sauter, T.: Quality of Service Concerns in IPBased Control Systems. IEEE Transactions on Industrial Electronics 51(6) (December 2004)Poza, J.L., Posadas, J.L., Simó, J.E.: Multi-Agent Architecture with Support to Quality of Service and Quality of Control. In: 11th International Conference on Intelligent Data Engineering and Automated Learning, Paisley, UK (2010)Braitenberg, V.: Vehicles: Experiments on Synthetic Psychology. MIT Press, Cambridge (1984)Gabel, O., Litz, L.: QoS-adaptive Control in NCS with Variable Delays and Packet Losses – A Heuristic Approach. In: 43rd IEEE Conference on Decision and Control (2004)Poza, J.L., Posadas, J.L., Simó, J.E.: From the Queue to the Quality of Service Policy: A Middleware Implementation. In: Omatu, S., Rocha, M.P., Bravo, J., Fernández, F., Corchado, E., Bustillo, A., Corchado, J.M. (eds.) IWANN 2009, Part II. LNCS, vol. 5518, pp. 432–437. Springer, Heidelberg (2009

Simulador para la enseñanza de la planificación dinámica de instrucciones

El presente trabajo ilustra el desarrollo y utilización de un simulador para la enseñanza de la gestión dinámica de instrucciones en un procesador segmentado a alumnos de cuarto curso de Ingeniería Informática. El objetivo de dicho simulador es facilitar la comprensión del algoritmo de Tomasulo y del hardware necesario para su implementación y funcionamiento, así como proporcionar la posibilidad de visualizar el estado del procesador (instrucción en cada etapa, bancos de registros de enteros y de coma flotante, estaciones de reserva, memoria, etc.) al final de cada uno de los ciclos de reloj necesarios para la ejecución de un determinado conjunto de instrucciones. Este simulador se utiliza en las prácticas de la asignatura de Arquitectura de Computadores II de la titulación de Ingeniero de Informática de la UPV

Revisión de las arquitecturas de control distribuido

El documento se organiza de la siguiente forma. En el capítulo 2 se definen las arquitecturas de control y se contextualizan las arquitecturas revisadas. En el capítulo 3 se revisan las arquitecturas domóticas, inicialmente se repasan las características de los sistemas domóticos, para a continuación revisar ocho arquitecturas. En el capítulo 4 se sigue un esquema similar al capítulo anterior pero con las arquitecturas de navegación de robots. Finalmente se exponen algunas conclusiones acerca de las arquitecturas expuestas, así como la propuesta de características de optimización de arquitecturas y posibles líneas de investigación en el campo de las arquitecturas de control.Una de las claves en el control de sistemas es la arquitectura escogida para implementar dicho control. La elección de la arquitectura o el diseño de la misma determinarán, en gran medida el rendimiento que el control proporcionará al usuario. Existe una gran cantidad de arquitecturas de control en todos los ámbitos que éste cubre. Por ello parece conveniente realizar una revisión y exposición de las mismas, ya que de ésta manera se dispondrá de información suficiente para poder diseñar una arquitectura con las características más adecuadas a las funciones requeridas. En el presente documento se realiza una revisión exhaustiva de diferentes arquitecturas en dos de los ámbitos del control: la domótica y la navegación de robots. Estos dos ámbitos, que a primera vista parecen lejanos están, en parte, relacionados ya que cubren todos los ámbitos de las necesidades de control temporal, desde los bajos requerimientos de la domótica hasta las necesidades de tiempo real estricto de la navegación reactiva de robots. En el documento se hace especial hincapié en las características que las arquitecturas de control deben tener, ya que seleccionar correctamente las características de los requerimientos del sistema a controlar permitirá seleccionar o diseñar correctamente la arquitectura de un sistema.Posadas Yagüe, JL.; Poza Luján, JL. (2009). Revisión de las arquitecturas de control distribuido. http://hdl.handle.net/10251/640

De la pizarra al circuito: una metodología para mejorar el aprendizaje en las prácticas de diseño lógico

En este artículo se presenta una metodología que pretende servir de apoyo para una mejor comprensión, por parte del alumno, de los conceptos de diseño de circuitos digitales. Dicha metodología se aplica a las prácticas de laboratorio y utiliza dos herramientas metodológicas complementarias. Tradicionalmente las prácticas de apoyo relacionadas con lógica digital se vienen realizando, en la Universidad Politécnica de Valencia, en entrenadores lógicos, los cuales presentan el principal inconveniente de su limitación de uso y complejidad creciente del montaje en relación a la magnitud del circuito. El objetivo principal de la metodología propuesta es ofrecer una herramienta de aprendizaje basada en simulaciones, que permita al alumno poner en práctica los conceptos que posteriormente serán utilizados en la implementación de circuitos en el entrenador. Así, el alumno tiene la posibilidad de adquirir los conceptos tratados en clases teóricas y ponerlos en práctica mediante una transición más suave: pizarra, simulación, circuito real

Enseñanza de Mecanismos Hardware de Ejecución Especulativa de Instrucciones

El presente trabajo describe la metodología empleada en las prácticas de cuarto curso de la Facultad de Informática para la enseñanza y aplicación de mecanismos hardware de especulación de instrucciones basados en el algoritmo de Sohi. Debido a la complejidad de dichos mecanismos y a la imposibilidad de trabajar directamente con ellos, se ha desarrollado un sistema que permite al alumno realizar su propia implementación del algoritmo de Sohi, simular su funcionamiento en la ejecución de programas y, además, detectar de forma automática los posibles errores de ejecución debidos a una implementación incorrecta. El objetivo del sistema es facilitar la comprensión del algoritmo de ejecución especulativa. Para ello, gracias a la detección automática de fallos, al alumno se le proporciona de forma precisa dónde y cuándo está fallando su desarrollo, lo cual le permite rectificarlo. Esta realimentación es la principal ventaja del sistema utilizado pues implica llegar a entender bien el algoritmo de Sohi para así conseguir su correcto funcionamiento

Experiencia piloto para la adaptación al EEES en primer curso de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

La Escuela Técnica Superior de Informática Aplicada (ETSIAp) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), con el objetivo de adaptar de manera progresiva las titulaciones de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (ITIS) e Ingeniería Técnica en Informática Gestión (ITIG) a las directrices del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), implantó durante el curso 2005-06 un grupo piloto en primer curso de la titulación de ITIS bajo el nuevo modelo de enseñanza que propicia el sistema de créditos europeo ECTS. En este artículo se presentan los resultados de dicha experiencia, la cual ha servido para extraer conclusiones útiles que nos permitan avanzar progresivamente en el proceso de adaptación al EEES, así como en la mejora de la calidad de la docencia