Proyectos de investigación – Maestría

Protección de contenidos multimedia basados en codificación de red

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Profesor: Dr. Francisco de Asís López Fuentes (UAM Cuajimalpa)

Resumen: Con el crecimiento explosivo de Internet y la alta dependencia de información multimedia por parte de la sociedad, nos estamos moviendo hacia una era de ubicuidad de transmisiones multimedia a través de Internet: cualquiera puede acceder a los contenidos multimedia en Internet en cualquier lugar y a cualquier hora. Por esta razón, la transmisión multimedia a través de Internet a un gran número de usuarios se ha convertido en un importante tema de investigación y aplicación con creciente popularidad. Así, el tráfico multimedia es y continuará siendo el tráfico dominante en Internet. Diversos tipos de comunicaciones multimedia se están utilizando todos los días.Sin embargo, a pesar de estos avances, todavía muchos retos técnicos tienen que ser resueltos para poder proveer servicios de video seguro. En este proyecto se estudian esquemas de protección de video basados en codificación de red. Específicamente estamos interesados en integrar estrategias de seguridad con video para mejorar la difusión de contenidos en ambientes heterogéneos. Se pretende crear un modelo que integre estos diferentes conceptos.

Objetivo general

• Desarrollar y simular un modelo para la difusión de video seguro basado en técnicas de codificación de red.

Objetivos específicos

• Especificar la operación de la infraestructura de red, codificación de video y técnicas de protección de contenidos basadas en codificación de red.
• Plantear las entidades de una arquitectura que implemente dichas operaciones.
• Integrar los diferentes componentes de codificación de red, seguridad y video escalable en un modelo.
• Evaluar el desempeño del modelo para algunos ambientes de simulación para algunas condiciones más típicas de inseguridad y heterogeneidad.
• Técnicas de criptografía deben ser consideradas en este trabajo

Desarrollo de un algoritmo que optimice el consumo de la energía durante el envío de mensajes entre nodos móviles utilizando una red ad hoc

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Profesores: Dra. Martha Montes de Oca Cáliz y Dr. Cesar Jalpa Villanueva

Resumen: En general, el crecimiento en el número de dispositivos móviles de comunicación entre la población se debe principalmente a la ventaja que ofrecen al permitir la movilidad del usuario en una amplia zona, manteniendo la conectividad entre las diversas redes de telecomunicaciones y asegurando la disponibilidad para enviar y recibir información en prácticamente cualquier momento del día y desde o hacia cualquier lugar del mundo. La correcta operación de los sistemas de telefonía móvil y fija depende, en gran medida, de la integridad de la infraestructura de las redes de comunicaciones. Si éstas se ven comprometidas parcial o totalmente por algún evento inesperado, por ejemplo, que las antenas, cables o equipos de comunicaciones se hayan dañado por la presencia de vientos fuertes o de inundaciones o de sismos en alguna parte del territorio, los  servicios se podrían interrumpir temporalmente.

Cuando la infraestructura de comunicaciones falla, una opción para transmitir algún mensaje urgente es utilizar tecnología inalámbrica basada en WiFi. Existen varios tipos de redes inalámbricas, las cuales pueden clasificarse con base en distintos criterios, por ejemplo, por la forma de la red y su arquitectura; se encuentran las redes basadas en infraestructura y las redes sin infraestructura. Como ejemplo de la primera clasificación se tiene a las WLANs, las cuales requieren de la existencia de un punto de acceso para llevar a cabo la comunicación entre los dispositivos. La necesidad de comunicación que surge en momentos de emergencia como éstos ha despertado el interés en un gran número de investigadores de la comunidad científica y tecnológica por diseñar estrategias y algoritmos que coadyuven al logro del envío y la recepción de información bajo estas condiciones.

Objetivo general

• Diseñar, implementar y evaluar uno o dos algoritmos que permitan el uso eficiente de la energía durante el envío de mensajes urgentes entre dispositivos inalámbricos móviles. El o los algoritmos propuestos deben prolongar el tiempo de vida de los dispositivos de los usuarios que se encuentran inmersos en una situación de emergencia.

Objetivos específicos

• Analizar de manera exhaustiva la literatura que permita identificar y clasificar las diferentes propuestas de solución que se relacionen con el problema planteado.
• Desarrollar algoritmos que aseguren el uso eficiente de la energía.
• Identificar las evaluaciones de rendimiento de los algoritmos propuestos y analizar sus resultados.
• Seleccionar una herramienta de simulación.
• Plantear los escenarios de evaluación del o de los algoritmos propuestos.
• Presentar la instrumentación para la evaluación de o de los algoritmos propuestos.
• Evaluar el o los algoritmos propuestos.
• Analizar los resultados obtenidos.
• Elaborar  la idónea comunicación de resultados y presentarlos  en un foro internacional, sometiendo un artículo de investigación en un congreso o conferencia relacionados con el tema.

Desarrollo de una estrategia eficiente para enviar información prioritaria utilizando una red ad hoc

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Profesores: Dra. Martha Montes de Oca Cáliz y Dr. Miguel Ángel Ruiz Sánchez

Resumen: Actualmente, los servicios de telefonía móvil permiten el envío inmediato de voz y datos. Esto es posible gracias al enorme despliegue de infraestructura que poseen las compañías telefónicas. Si la integridad de dicha infraestructura resulta comprometida, parcial o totalmente, por algún evento inesperado, por ejemplo, que las antenas, los cables o equipos centrales se hayan dañado por la presencia de vientos fuertes o de inundaciones o de sismos, los servicios de comunicación se podrían interrumpir temporalmente. Existen muchos lugares en el mundo en los cuales este tipo de eventos ocurren con relativa frecuencia, nuestro país es uno de ellos.

Cuando la infraestructura de la red falla por unas cuantas horas o varias semanas, se requiere de estrategias de comunicación alternas que permitan el intercambio de información y, precisamente, las redes ad hoc representan una alternativa a escenarios en los cuales la infraestructura de comunicaciones ha resultado afectada. En las redes ad hoc, dos nodos pueden comunicarse entre sí cuando están dentro del alcance mutuo de su rango de comunicación.

Objetivo general

• Desarrollar una estrategia eficiente para enviar información prioritaria, utilizando una red ad hoc, hacia un destino geográficamente conocido.

Objetivos específicos

• Desarrollar uno o más algoritmos que efectúen reenvíos oportunistas entre nodos móviles, procurando minimizar dicho número de reenvíos, para hacer llegar la información prioritaria a un destino  geográficamente conocido, pero se desconoce la ruta para llegar a éste.
• Determinar un modelo que coadyuve a controlar la probabilidad de reenvío de datos basado en la ubicación geográfica de cada nodo.
• Definir los criterios para la evaluación del desempeño y la determinación de la eficiencia del o de los algoritmos propuestos.
• Realizar las simulaciones y pruebas de campo que permitan evaluar las capacidades y limitaciones del o de los algoritmos propuestos.
• Efectuar la comparación de los resultados obtenidos con algunas propuestas equiparables que se encuentren publicadas en la literatura especializada.
• Presentar los principales resultados obtenidos a partir de este proyecto de investigación en un foro nacional.

Simulación mediante técnicas de cómputo paralelo sobre el tiempo promedio de escape de particulas en un sistema confinado

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Profesores: Dr. Leonardo Dagdug Lima (Departamento de Física) y Dr. Manuel Aguilar Cornejo

Resumen: La computación paralela es una técnica de programación en la que muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente. Se basa en el principio de que los problemas grandes se pueden dividir en partes más pequeñas que pueden resolverse de forma concurrente.  Existen diferentes plataformas para implementar un programa paralelo, siendo los más conocidos los clusters de CPU´s y recientemente han aparecido los clusters de GPU’s. El problema del movimiento difusivo de partículas y moléculas confinado dentro de poros, canales  y otros sistemas cuasi lineales, ha captado gran atención en años recientes debido a la ubicuidad de tales sistemas en la naturaleza y en la tecnología . El problema surge desde varios contextos y resulta importante en la nanotecnología, la química y la biología. Asimismo, tiene aplicaciones directas en canales como: los poros de las zeolitas, los nanotubos de carbono, nanoporos sintéticos, canales tipo serpentina en dispositivos microfluídicos, poros artificiales producidos en películas delgadas sólidas, canales en sistemas biológicos ; y en el uso de proteínas  y nanoporos de estado sólido como sensores mono-moleculares para la detección y análisis estructural de macro moléculas individuales, tales como el ADN y el ARN.

Objetivo general

• Diseñar e implementar, usando clusters de GPU’s y CPU’s, la simulación paralela que encuentre la distribución de los tiempos promedios de escape de las partículas puntuales del sistema confinado para diferentes arreglos geométricos en las aberturas de escape.

Objetivos específicos

• Realizar un estudio del modelo de programación paralela usando clusters de GPU’s.
• Realizar un estudio de la aplicación a programar y determinar si es posible hacerlo usando una combinación de clusters de GPU´s y CPU’s y construir el programa de forma eficiente en tiempo y espacio.

Análisis comparativo de redes LTE, WiFi extendido y Wimax para redes de alto rendimiento

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Profesores: Dr. Enrique Rodríguez de la Colina y Dr. Michael Pascoe Chalke

Resumen: Actualmente existen sistemas de red que pueden operar basadas en LTE, WiFi y WiMax, sin embargo es importante reconocer la limitaciones que estos sistemas presentan y evaluar cual sería el rendimiento de ambos para diferentes escenarios.

Objetivo general

• Diseñar un modelo de pruebas y evaluación de los sistemas de comunicación LTE, WiFi y WiMax.