Automatic Probabilistic Program Verification through Random Variable Abstraction

The weakest pre-expectation calculus has been proved to be a mature theory to analyze quantitative properties of probabilistic and nondeterministic programs. We present an automatic method for proving quantitative linear properties on any denumerable state space using iterative backwards fixed point calculation in the general framework of abstract interpretation. In order to accomplish this task we present the technique of random variable abstraction (RVA) and we also postulate a sufficient condition to achieve exact fixed point computation in the abstract domain. The feasibility of our approach is shown with two examples, one obtaining the expected running time of a probabilistic program, and the other the expected gain of a gambling strategy. Our method works on general guarded probabilistic and nondeterministic transition systems instead of plain pGCL programs, allowing us to easily model a wide range of systems including distributed ones and unstructured programs. We present the operational and weakest precondition semantics for this programs and prove its equivalence

Lizzie I, la computadora de La Voz

En 1983 un equipo liderado por el ingeniero Juan Carlos Cammisa desarrolla y fabrica una computadora de 8 bits compatible CP/M para el diario cordobés La Voz del Interior. En el desarrollo participa un equipo de cuatro personas y en la fabricación se utilizan proveedores de MicroSistemas y dos de sus trabajadores pasan a este equipo. El contexto histórico, el desarrollo local de la formación superior y el complejo industrial electrónico argentino permiten realizar un producto sólido que sirvió tanto para la redacción como para las receptorías. Se fabricaron cuarenta unidades. La informatización de la redacción generó miedos entre las y los periodistas. Durante 1984 las receptorías aumentaron seis veces la cantidad de avisos recibidos. El desarrollo local se trunca con la llegada masiva de PC/DOS a precios muy bajos.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

q-State Potts model metastability study using optimized GPU-based Monte Carlo algorithms

We implemented a GPU based parallel code to perform Monte Carlo simulations of the two dimensional q-state Potts model. The algorithm is based on a checkerboard update scheme and assigns independent random numbers generators to each thread. The implementation allows to simulate systems up to ~10^9 spins with an average time per spin flip of 0.147ns on the fastest GPU card tested, representing a speedup up to 155x, compared with an optimized serial code running on a high-end CPU. The possibility of performing high speed simulations at large enough system sizes allowed us to provide a positive numerical evidence about the existence of metastability on very large systems based on Binder's criterion, namely, on the existence or not of specific heat singularities at spinodal temperatures different of the transition one.Comment: 30 pages, 7 figures. Accepted in Computer Physics Communications. code available at: http://www.famaf.unc.edu.ar/grupos/GPGPU/Potts/CUDAPotts.htm

Una experiencia en GPU Computing entre FaMAF e INVAP.

Mostramos la experiencia realizada entre INVAP SE y FaMAF-UNC, para el desarrollo del software de imágenes sobre placas de procesamiento gráfico de propósitos generales (GPGPU por sus siglas en inglés). En el contexto de un sistema de adquisición de imágenes desarrollado por INVAP para uno de sus clientes, resulta necesario incluir un módulo de software capaz de realizar un seguimiento automático de puntos de interés identificados en un video. Se encomienda a un grupo de investigación de la UTN un primer desarrollo de este módulo sobre procesadores convencionales CPU, y a partir de la integración del sistema, se evidencia la necesidad de optimizar el desempeño de dicho módulo en términos de tiempos de ejecución y uso de recursos computacionales, a fin de que se obtenga un procesamiento en tiempo real (30 cuadros por segundo). Para satisfacer esa necesidad, se decide migrar el módulo a una GPU presente en el sistema, para lo cual se recurre al grupo de investigación GPGPU Computing de FaMAF, reconocido a nivel nacional por su experiencia en esa tecnología. Se establece una metodología de trabajo en conjunto a través de un enunciado de trabajo en el que se define el alcance, los entregables, los plazos de ejecución de los trabajos y los interlocutores por ambas partes. En términos generales, el equipo de investigación toma a su cargo el diseño, la implementación y la verificación del módulo desarrollado en el ambiente de laboratorio, mientras que el equipo de INVAP se responsabiliza por la verificación y validación en el ambiente real de ejecución. La interacción se caracteriza por la comunicación fluida y la rigurosidad en la metodología de medición del desempeño de la aplicación, su verificación y validación. Con motivo de esta experiencia, se ejercitaron los canales administrativos de ambas entidades para generar el marco formal de trabajo mediante los correspondientes convenios. En resumen, se presenta un caso de aplicación exitosa de los saberes del sistema científico tecnológico nacional para la resolución de un problema de la industria que tiene impacto concreto en un proyecto de desarrollo de un sistema de alta complejidad.publishedVersio

Enseñar a Programar y Programar para Aprender

En estos últimos años diferentes organizaciones gubernamentales y privadas, en muchos países desarrollados y en desarrollo, han cuestionado los contenidos que se enseñan en las materias relacionadas con la computación en la escuela obligatoria (primaria y secundaria), y las estrategias de transmisión que se seleccionan para formar a los futuros analistas, ingenieros y licenciados en computación en las universidades. Informes realizados en varios países del mundo, por comisiones especiales con referentes del área de la computación y la educación, apuntan a que lo que actualmente se enseña en las escuelas en el nombre de la computación son habilidades de usuarios de programas (Fundación Sadosky, 2013; Furber, 2012; Shackelford, 2006). Lejos de acercar a los estudiantes y futuras generaciones a la comprensión del mundo digital, las comisiones internacionales revelan que éstas enseñanzas contribuyen a generar falsas ideas sobre la disciplina.Fil: Wolovick, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Martinez, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Bisimulations for non-deterministic labelled Markov processes

We extend the theory of labelled Markov processes to include internal non-determinism, which is a fundamental concept for the further development of a process theory with abstraction on non-deterministic continuous probabilistic systems. We define non-deterministic labelled Markov processes (NLMP) and provide three definitions of bisimulations: a bisimulation following a traditional characterisation; a state-based bisimulation tailored to our 'measurable' non-determinism; and an event-based bisimulation. We show the relations between them, including the fact that the largest state bisimulation is also an event bisimulation. We also introduce a variation of the Hennessy-Milner logic that characterises event bisimulation and is sound with respect to the other bisimulations for an arbitrary NLMP. This logic, however, is infinitary as it contains a denumerable. We then introduce a finitary sublogic that characterises all bisimulations for an image finite NLMP whose underlying measure space is also analytic. Hence, in this setting, all the notions of bisimulation we consider turn out to be equal. Finally, we show that all these bisimulation notions are different in the general case. The counterexamples that separate them turn out to be non-probabilistic NLMPs.Fil: D'argenio, Pedro Ruben. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física. Sección Ciencias de la Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Sanchez Terraf, Pedro Octavio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física. Sección Ciencias de la Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Wolovick, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física. Sección Ciencias de la Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentin

Consideraciones sobre el voto electrónico

El voto electrónico es un tema que se ha instalado tanto en las agendas de gobierno (nacional, provincial y municipal) como en la opinión pública. Este trabajo discutimos algunas posibles definiciones de voto electrónico; analizamos algunas debilidades, tanto prácticas, según revelan algunas experiencias en el mundo, como teóricas; y postulamos una serie de requerimientos que a nuestro criterio debería cumplir cualquier sistema de este tipo.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

Consideraciones sobre el voto electrónico

El voto electrónico es un tema que se ha instalado tanto en las agendas de gobierno (nacional, provincial y municipal) como en la opinión pública. Este trabajo discutimos algunas posibles definiciones de voto electrónico; analizamos algunas debilidades, tanto prácticas, según revelan algunas experiencias en el mundo, como teóricas; y postulamos una serie de requerimientos que a nuestro criterio debería cumplir cualquier sistema de este tipo.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

Consideraciones sobre el voto electrónico

El voto electrónico es un tema que se ha instalado tanto en las agendas de gobierno (nacional, provincial y municipal) como en la opinión pública. Este trabajo discutimos algunas posibles definiciones de voto electrónico; analizamos algunas debilidades, tanto prácticas, según revelan algunas experiencias en el mundo, como teóricas; y postulamos una serie de requerimientos que a nuestro criterio debería cumplir cualquier sistema de este tipo.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

Boosting materials science simulations by high performance computing

Technology development is often limited by knowledge of materials engineering and manufacturing processes. This scenario spans across scales and disciplines, from aerospace engineering to MicroElectroMechanical Systems (MEMS) and NanoElectroMechanical Systems (NEMS). The mechanical response of materials is dictated by atomic/nanometric scale processes that can be explored by molecular dynamics (MD) simulations. In this work we employ atomistic simulations to prove indentation as a prototypical deformation process showing the advantage of High Performance Computing (HPC) implementations for speeding up research. Selecting the right HPC hardware for executing simulations is a process that usually involves testing different hardware architectures and software configurations. Currently, there are several alternatives, using HPC cluster facilities shared between several researchers, as provided by Universities or Government Institutions, owning a small cluster, acquiring a local workstation with a high-end microprocessor, and using accelerators such as Graphics Processing Units (GPU), Field Programmable Gate Arrays (FPGA), or Intel Many Integrated Cores (MIC). Given this broad set of alternatives, we run several benchmarks using various University HPC clusters, a former TOP500 cluster in a foreign computing center, two high-end workstations and several accelerators. A number of different metrics are proposed to compare the performance and aid in the selection of the best hardware architecture according to the needs and budget of researchers. Amongst several results, we find that the Titan X Pascal GPU has a ∼3 x speedup against 64 AMD Opteron CPU cores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 10.Facultad de Ingenierí