Análisis del desempeño de aplicaciones paralelas con openMP en dispositivos móviles multicore, caso de estudio: multiplicación de matrices

El presente trabajo analiza el desempeño de procesadores multicore en dispositivos móviles al ejecutar una aplicación paralela implementada con OpenMP y C. La arquitectura multicore ha sido la respuesta de los fabricantes de microprocesadores a los problemas de eficiencia energética que se presentan al incrementar la frecuencia del reloj para incrementar el desempeño de procesadores de un solo núcleo. Esta arquitectura reúne varias unidades de procesamiento energéticamente eficientes en un solo microprocesador. Sin embargo para explotar el potencial del conjunto de núcleos, las aplicaciones deberán diseñarse bajo el paradigma de computación paralela. Se aplicó una metodología de programación multi-hilos, propuesta por Intel, para la implementación de una aplicación que multiplica matrices en paralelo. Esta aplicación se ejecutó en tres diferentes dispositivos móviles. Los resultados obtenidos muestran un incremento en el desempeño de la aplicación al incrementar el número de núcleos que participan en la ejecución, con un nivel de eficiencia del sistema de al menos el 88% en un procesador quad-core.Palabras Clave: Android, NDK, OpenMP, Programación Paralela

INTERNET DE LAS COSAS PARA CONTROLAR EL ENCENDIDO Y APAGADO DE AIRES ACONDICIONADOS Y LUMINARIAS

ResumenEl proyecto constó de un circuito eléctrico para control de las luces y el aire acondicionado en un cubículo del edificio de profesores de tiempo completo de la carrera de sistemas computacionales. El prototipo fue desarrollado a través de la placa NodeMcu V0.9, una propuesta open source para integrar Internet de las cosas mediante el módulo ESP8266, el cual dispone de acceso a wifi. Por lo tanto, el control que se propuso es por medio de una dirección web cuyo acceso fue a través de cualquier dispositivo que posea un navegador de Internet. Este módulo se conectó a las redes inalámbricas disponibles en la Institución y, su función principal fue encender y apagar las luces y el aire acondicionado mediante un led transmisor IR. Lo anterior, tuvo la finalidad de controlar de manera adecuada los horarios destinados para las luces y los aires acondicionados acorde a los lineamientos del sistema de gestión de calidad del Instituto para el ahorro de consumo de la energía eléctrica.Palabras Clave: Ahorro de energía, internet de las cosas, solución tecnológica, NodeMcu. AbstractThe project was of an electrical circuit to control lights and air conditioner, it was been developed in the office one full time professor computational systems degree. The prototype it was been implemented in the electronic board NodeMcu V0.9, a proposal to integrate open source Internet of Things by the ESP8266 module, which has access to wifi. Therefore, the proposed control is via a web address to which access is via any device that has an Internet browser. This module connects to available wireless networks in the institution and its main function is to turn on and turn off lights and air conditioner by an IR transmission led. Above, it seeks to control correctly the schedules for lighting and air conditioners according to the guidelines of quality management system of the Institute for saving electricity consumption.Keywords: Energy saving, internet of things, technological solution, NodeMcu

ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO DE PROCESADORES MULTINÚCLEO EMBEBIDOS EN DISPOSITIVOS DIGITALES AL EJECUTAR APLICACIONES PARALELAS

ResumenEsta investigación ha sido posible gracias a las facilidades brindadas por el Instituto Tecnológico Superior del Sur del Estado de Yucatán y la Universidad Autónoma de Yucatán. El presente trabajo analiza el rendimiento de procesadores multinúcleo embebidos en dispositivos digitales al ejecutar aplicaciones paralelas desarrolladas con Python, C++, OpenMP y Boost. El rendimiento es analizado a partir de la medición y cálculo de tres indicadores: tiempo de ejecución, aceleración y eficiencia. Los procesadores multinúcleo reúnen varias unidades de procesamiento energéticamente eficientes en un solo microprocesador, pudiendo ser aprovechados al máximo si las aplicaciones se diseñan bajo el paradigma de computación paralela. Se aplicó la metodología de programación paralela en espiral para la implementación de dos aplicaciones: multiplicación de matrices y convolución de imágenes. Se ejecutaron en diversos dispositivos digitales con procesador multinúcleo embebido registrando los tiempos de ejecución para su análisis. Los resultados demostraron la mejora del rendimiento al reducir el 73% del tiempo total de ejecución, alcanzando eficiencia de hasta 94% con cuatro núcleos.Palabras Claves: Boost, OpenMP, procesador multinúcleo, programación paralela. AbstractThis research has been possible thanks to the support made by the Instituto Tecnológico Superior del Sur del Estado de Yucatán and Universidad Autónoma de Yucatán facilities. In this document the performance of embedded multicore processors in digital devices is analyzed when running parallel applications developed using Python, C ++, OpenMP and Boost. Analysis of performance is based on three indicators: execution time, speed-up and efficiency. Multicore processors cluster several energy-efficient processing units in a single microprocessor and its best performance can be achieved if the applications are designed using the parallel computing. A spiral methodology for parallel programming was applied to implement two applications: matrix multiplication and image convolution. A variety of digital devices with embedded multicore processors were used to execute the programs and record execution times for analysis. The results showed an improvement in performance by reducing 73% of the total execution time, reaching up to 94% efficiency with four cores.Keywords: Boost, OpenMP, multicore processor, parallel computing

ANÁLISIS DE DATOS SEMIESTRUCTURADOS CON FORMATO JSON EN EL SISTEMA DE ARCHIVOS DISTRIBUIDOS HADOOP

El presente trabajo de investigación demuestra el proceso de tratamiento para datos semi-estructurados en formato JSON, por medio de técnicas de Big Data.  Para su desarrollo se empleó como herramienta principal la distribución de Linux Cloudera, este sistema operativo contiene un entorno de trabajo para gestionar información masiva y herramientas para el procesamiento de datos estructurados y semi-estructurados.  Para la demostración, se trabajó con un caso de estudio que contiene la información de contaminación del estado de México, los indicadores analizados son: ozono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono y partículas suspendidas pm10.

SISTEMA DE MONITOREO DE ANÁLISIS CLÍNICOS POR MEDIO DE RECONOCIMIENTO DE PATRONES

ResumenSe estima que de 1995 a la fecha el número de personas que viven con diabetes se ha triplicado, la cifra actual llega a más de 347 millones de personas en el mundo que viven con diabetes; por otro lado el número de mexicanos adultos diagnosticados con diabetes podría no ser exacto puesto que algunas personas no saben de qué tienen esta condición médica, debido a que no tienen una revisión o no monitorean su salud; derivado a ello no solo esta enfermedad pueden contraer, sino que pueden tener otras complicaciones y las personas no lo saben. Es por ello que el uso de la tecnología ha venido a ser una herramienta de prevención; es así que la salud es uno de los campos que más se está beneficiando de esta revolución y cada día están surgiendo nuevas aplicaciones con el fin de ayudarnos a mejorar nuestro bienestar; aumentar la información que tenemos de aspectos relacionados con nuestra salud o para mejorar la gestión y el control de distintas enfermedades. En el presente artículo, se demuestra el resultado del desarrollo de una aplicación móvil, que permite el monitoreo de los análisis clínicos por medio de reconocimiento de patrones; para el cuidado y la prevención de la salud usando cintas PH.Palabra(s) Clave: Análisis Clínicos, Aplicación, Cintas PH, Monitoreo, Salud, Tecnología. CLINICAL ANALYSIS MONITORING SYSTEM BY MEANS OF PATTERN RECOGNITIONAbstractIt is estimated that from 1995 to date the number of people living with diabetes has tripled, the current figure reaches more than 347 million people in the world living with diabetes; On the other hand, the number of adult Mexicans diagnosed with diabetes may not be accurate since some people do not know what they have this medical condition, because they do not have a review or do not monitor their health; derived to it not only this disease can contract, but can have other complications and people do not know it. That is why the use of technology has become a tool for prevention; this is how health is one of the fields that is benefiting most from this revolution and new applications are emerging every day in order to help us improve our well-being; increase the information we have about aspects related to our health or to improve the management and control of different diseases. In the present article, the result of the development of a mobile application is demonstrated, which allows the monitoring of clinical analyzes by means of pattern recognition; for the care and prevention of health using PH tapes.Keywords: Application, Clinical analysis, Health, Monitoring, PH Tapes, Technology

QLIKVIEW, UN CASO PRÁCTICO PARA LA INTEROPERABILIDAD Y CONVERGENCIA ENTRE VARIOS SISTEMAS

ResumenEste trabajo tiene como objetivo demostrar la conectividad entre dos sistemas de información que sirven como repositorios para una empresa, pero que se encuentran dispersos. El primero, consistió en un punto de venta desarrollado en SQL Server en el sistema Windows y; el segundo, fue para administrar una rentadora de videos, en MySQL Server sobre Ubuntu. Como primera etapa, se desarrollaron ambos sistemas tomando como base la metodología cascada. Seguidamente, se procedió a implementar la herramienta QlikView, mediante las etapas de definición de objetivos, análisis de aplicaciones actuales y, evaluación de la ejecución. Lo anterior, produjo resultados de la convergencia e interoperabilidad de los sistemas de información como una necesidad actual que demandan las empresas o cualquier organismo, resolviendo problemas de interconexión y homologación de información en un escenario actual. En otras palabras, se demostró la utilidad de QlikView como una plataforma de desarrollo y construcción de aplicaciones interactivas en el ambiente de inteligencia de negocios para reducir impactos negativos como el manejo inconveniente de la información, tiempo de procesamiento y problemas de actualización. Por otro lado, se presenta como una alternativa para mejorar el proceso de administración de datos y ayudar en la correcta toma decisiones.Palabra(s) Clave: Conectividad, Fuentes de datos, Homologación, Interconexión. QLIKVIEW, A PRACTICAL CASE FOR THE INTEROPERABILITY AND CONVERGENCE BETWEEN SEVERAL SYSTEMSAbstractThe objective of this work is to demonstrate the connectivity between two information systems that serve as repositories for a company, but that are dispersed. The first consisted of a point of sale developed in SQL Server on the Windows system and; the second was to manage a video rental, in MySQL Server on Ubuntu. As a first phase of development, both systems were developed with the waterfall methodology. Next, it was proceeded to implement the QlikView tool, through the stages of definition of objectives, analysis of current applications and evaluation of execution. The above, produced results of the convergence and interoperability of information systems as a current need demanded by companies or any organization, solving problems of interconnection and homologation of information in a current scenario. In other words, the usefulness of QlikView as a platform for developing and building interactive applications in the business intelligence environment as demonstrated to reduce negative impacts such as inconvenient handling of information, processing time and updating problems. On the other hand, it is presented as an alternative to improve the data management process and help in making correct decisions.Keywords: Connectivity, Data sources, Homologation, Interconnection

SISTEMA EXPERTO EN APOYO A TOMA DE DECISIONES PARA APROBACIÓN DE LÍNEAS DE CRÉDITO

ResumenEl presente estudio aborda el preproceso y análisis de la información obtenida de una base de datos de un banco de Japón, en el cual profesionales expertos han tomado decisiones para aprobación o rechazo de líneas de crédito para 690 usuarios; para el análisis de la información se emplearon herramientas de minería de datos hasta obtener reglas de producción con base al algoritmo de clasificación J48; a partir de las reglas obtenidas se empleó una técnica de inteligencia artificial, sistemas expertos, para modelar el comportamiento en la aprobación o rechazo de líneas de crédito, obteniendo una herramienta confiable al 91 por ciento para emular la resolución de expertos humanos en la toma de decisiones, dirigida a profesionales no expertos en el área, cuyos resultados pueden ser empleados en otras áreas que requieran de esta metodología para su implementación.Palabra(s) Clave: Inteligencia artificial, Minería de datos, Sistema experto. EXPERT SYSTEM IN SUPPORT OF DECISION MAKING FOR THE APPROVAL OF LINES OF CREDITAbstractThe present investigation deals with the pre-processing and analysis of information obtained from a database of a bank in Japan, in which expert professionals have made decisions for approval or rejection of credit lines for 690 users; data mining tool are used for the analysis of the information to obtain production rules based on the classification algorithm J48;from the obtained rules was used an artificial intelligence technique, expert systems, to model the behavior in credit approval or rejection, obtaining a reliable tool at 91 percent to emulate the resolution of human experts in decision making, aimed at professionals who are not experts in the area, whose results can be used in other areas that require this methodology for its implementation.Keywords: Artificial intelligence, Data mining, Expert system

Sistema educativo de enseñanza básica, con el uso de tecnologías sensoriales

Today technology is of great importance, because every day is at the forefront, which is why that information technologies are an undeniable fact that important and varied benefits to those who use them. However they have harmful side effects on our social system. Among them, the more segmented and separate economic and cultural differences between the sectors integrated into the technological development and the population excluded from that development.En el presente, la tecnología es de gran importancia y es tema de vanguardia; es por ello que las tecnologías de la información son un hecho imparable que reporta importantes y variados beneficios a quienes las utilizan. Sin embargo, tienen efectos secundarios sobre el sistema social. Entre ellos, el segmentar y separar las brechas económicas y culturales entre los sectores integrados en el desarrollo tecnológico y la población excluida de dicho desarrollo

APLICACIÓN DE INTERNET DE LAS COSAS PARA IDENTIFICAR FACTORES DE RIESGO EN AMBIENTES INDUSTRIALES (INTERNET OF THINGS APPLICATION TO IDENTIFY RISK FACTORS IN INDUSTRIAL ENVIRONMENTS)

Resumen El presente trabajo emplea el modelo de referencia de Internet de las Cosas (IoT), para el desarrollo de una aplicación que permita leer las variables que reflejan factores de riesgo en ambientes industriales por medio de sensores que obtienen el valor de: luminosidad, temperatura, humedad, gases naturales, humo y flama, conectados a una placa de código abierto que envía los datos a un repositorio de almacenamiento en la nube. Por medio de esta aplicación se registró información en tiempo real de un taller industrial, permitiendo identificar el comportamiento de la variación de los niveles registrados por los dispositivos electrónicos. Se observó el comportamiento de esta información por medio de gráficas y tendencias generadas con ThingSpeak y MatLab, dando paso a la generación de conocimiento para toma de decisiones por parte de los administradores del taller industrial, tal como afirma Covarrubias et al. en 2018 al indicar que se han de aprovechar métodos descriptivos y predictivos para proponer y facilitar la toma de decisiones, encontrando medidas correctivas o de mejora. Palabra(s) Clave: Internet de las cosas, Multiplexor, NodeMCU, Sensores, ThingSpeak. Abstract This research uses the Internet of Things (IoT) reference model, for the development of an application that allows reading variables that reflect risk factors in industrial environments through sensors that obtain the value of: luminosity, temperature, humidity , natural gases, smoke and flame, connected to an open-source board that sends the data to a cloud storage repository. Through this application, real-time information from an industrial workshop was recorded, allowing the identification of the variation behavior of the levels recorded by electronic devices. The behavior of this information was observed through graphs and trends generated with ThingSpeak and MatLab, giving way to the generation of knowledge for decision-making by the administrators of the industrial workshop, as stated by Covarrubias et al. in 2018, indicating that descriptive and predictive methods have to be used to propose and facilitate decision-making, finding corrective or improvement measures. Keywords: Internet of things, Multiplexer, NodeMCU, Sensors, ThingSpeak

CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DE PREDICCIÓN PARA APOYO AL DIAGNÓSTICO DE DIABETES (CONSTRUCTION OF A PREDICTION MODEL TO SUPPORT THE DIABETES DIAGNOSIS)

ResumenEn el presente trabajo se procesaron datos relevantes de 768 pacientes para apoyar en la predicción de diabetes de las personas. Entre las variables consideradas en el estudio se emplearon: glucosa, presión sanguínea, insulina, edad, entre otros, por medio de sistemas de aprendizaje automático y sistemas expertos con aprendizaje supervisado para generar árboles de decisión, así como el análisis de resultados del algoritmo de predicción J48, con las herramientas BigML y Weka, respectivamente. Esta investigación será la base para desarrollar un sistema experto que apoye los diagnósticos de diabetes en comunidades rurales que carezcan de personal médico o equipo.Palabra(s) Clave: Aprendizaje supervisado, BigML, Machine Learning, Sistema experto, Weka. AbstractIn the present work, relevant data of 768 patients were processed to help the prediction of diabetes in people. Among the variables considered in the study were used: glucose, blood pressure, insulin, age, to name a few, through of machine learning and expert systems with supervised learning to generate decision trees, as well as the analysis of results of prediction algorithm J48, using the BigML and Weka tools, respectively. This research will be the start for developing an expert system that helps diabetes diagnoses in marginalized people that lack doctors or equipment.Keywords: BigML, Expert system, Machine Learning, Supervised learning, Weka