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

Mecanismos eficientes para la transformación de prefijos de una tabla de ruteo IP

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Profesores: Dr. Miguel Ángel Ruiz Sánchez y Dr. César Jalpa Villanueva

Resumen: Internet es una red mundial de computadoras que intercambian información por medio de paquetes definidos por el protocolo IP. Dichas computadoras pueden ser de 2 tipos. Un primer tipo se caracteriza por ejecutar aplicaciones de propósito general y usan la red para enviar o recibir información; las computadoras que pertenecen a este tipo se les conoce como Hosts. El segundo tipo de computadoras de Internet se caracteriza por estar exclusivamente dedicadas a encaminar los paquetes de información del Host de origen al Host destino final; estas computadoras se conocen con el nombre de ruteadores.

Es un hecho que el número de usuarios y de aplicaciones de Internet no ha dejado de crecer. Esto ha provocado un rápido crecimiento del tráfico de paquetes que circula por los enlaces y ruteadores de Internet. El cuello de botella principal en los ruteadores es la búsqueda de información en sus tablas de ruteo; proceso que tiene que realizar con cada uno de los paquetes que recibe un ruteador. Más específicamente, cuando un ruteador recibe un paquete, el ruteador debe decidir el próximo destino intermedio o final en el camino del Host origen al Host destino final. Esta decisión toma en cuenta, por un lado la dirección destino final que lleva el propio paquete, y por otro lado la información contenida en la tabla de ruteo del ruteador en cuestión. A este proceso que efectúan los ruteadores se le conoce como proceso de reexpedición de paquetes.

Objetivo general

• Que el alumno diseñe un método para obtener un conjunto de prefijos disjuntos de una tabla de ruteo y haga con esto una contribución a la comunidad científica en el área de redes de computadoras.

Objetivos específicos

• Diseñar un método para obtener un conjunto de prefijos disjuntos de una tabla de ruteo.
• Programar en lenguaje C dicho método y hacer las pruebas de factibilidad correspondientes.
• Estudiar el impacto que este paso de transformación provoca en por lo menos uno de los esquemas propuestos en la literatura que usan este paso previo.

Optimización multiobjetivo de portafolios de inversión

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Profesores: Dr. Miguel Ángel Gutiérrez Andrade y Dr. Abel García Nájera (UAM Cuajimalpa)

Resumen: Los portafolios de inversión son muy comunes hoy en día y pueden variar de portafolios simples en posesión de particulares, hasta portafolios enormes gestionados por profesionales de inversión. Los portafolios de inversión se proyectan para proporcionar un cierto retorno, pero también tienen un riesgo asociado. Normalmente, un riesgo elevado corresponde a un retorno esperado alto y viceversa. Lo ideal es que nos gustaría minimizar el riesgo y al mismo tiempo maximizar el retorno. El problema de optimización de portafolios de inversión se podría resolver de forma exacta, siempre y cuando el número de variables y de restricciones sea práctico. Sin embargo, en un problema es imposible aplicar un método exacto. La inteligencia computacional utiliza técnicas que están inspiradas en procesos naturales para intentar resolver problemas de optimización. Aun cuando no hay garantía de encontrar soluciones óptimas, estos métodos generalmente encuentran soluciones que cumplen con criterios de calidad.

Objetivo general

• Diseñar e implementar un algoritmo basado en inteligencia computacional que sea capaz de proveer opciones para una amplia variedad de casos de prueba del problema multiobjetivo de portafolios de inversión.

Objetivos específicos

• Conocer el estado del arte y determinar las oportunidades de mejora de trabajos previos.
• Identificar al menos tres técnicas de inteligencia computacional que potencialmente puedan resolver el problema.
• De las técnicas identificadas, seleccionar la que potencialmente pueda tener un mejor desempeño.
• Diseñar e implementar un algoritmo basado en la técnica seleccionada para resolver el problema.
• Analizar el desempeño del algoritmo propuesto.

Eficiencia energética de protocolos de transporte para redes de radios cognitivos

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Profesores: Dr. Enrique Rodríguez de la Colina y Carlos Salvador Pérez Salgado

Resumen: La administración del espectro radioeléctrico que se utiliza en la actualidad otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Este esquema de asignación, aunado al auge de las tecnologías de comunicación inalámbricas en las bandas de frecuencia de uso libre (ISM), introduce dos problemas: el primero es la congestión de las de por sí escasas ISM, y el segundo es la subutilización de muchas de las bandas con licencia. Por estas razones, se ha planteado la optimización de la distribución del espectro con el desarrollo de Radios Cognitivos. Estos radios obedecen a un modelo de comunicaciones inalámbricas, en el que los dispositivos adaptan sus parámetros de operación para efectuar eficientemente sus comunicaciones, buscando siempre evitar, o al menos minimizar, la interferencia que ocasionan a otros dispositivos que compartan las mismas bandas de frecuencia. En años recientes, además de perseguir la eficiencia espectral de las comunicaciones inalámbricas, mediante el uso de sistemas de radios cognitivos, se busca maximizar el  rendimiento energético de los sistemas de comunicación inalámbrica. Esto debido a la creciente tendencia de sistemas móviles energizados con baterías.

Objetivo general

• Mejorar el desempeño energético de protocolos de transporte para redes inalámbricas cognitivas que empleen acceso oportunista y dinámico del espectro (en inglés, Dynamic Spectrum Access o DSA).

Objetivos específicos

• Estudiar el desempeño de protocolos orientados a conexión (e.g., TCP) y no orientados a la conexión (e.g., UDP) desde el punto de vista energético en un ambiente cognitivo.

Implementación de una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios forestales

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Profesores: Dr. Ricardo Marcelín Jiménez y Dr. Enrique Rodríguez de la Colina

Resumen: Las redes inalámbricas de sensores o WSN (Wireless Sensor Network) son una tecnología novedosa cuya aparición se debe al desarrollo de las áreas de la electrónica, sistemas computacionales y de telecomunicaciones. El potencial de esta tecnología radica en la posibilidad de construir una solución cooperativa en la que un sensor o nodo pueda fungir como apoyo para retransmitir la información de algún otro, hasta un centro de recolección (o estación base) donde puede localizarse cualquier tipo de acceso a Internet, como por ejemplo una estación terrena satelital.

El objetivo de esta tecnología consiste en la creación de dispositivos económicos que puedan ser utilizados masivamente para extraer información del medio y posteriormente someterla a un análisis con el fin de servir de apoyo en la toma de decisiones, según la problemática que se esté abordando. Como por ejemplo, en aplicaciones para detección temprana de incendios forestales o en el monitoreo y detección de daños estructurales en construcciones, domótica, control de invernaderos, entre otras.

Objetivo general

• Implementar una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios forestales.

Objetivos específicos

• Evaluar las soluciones existentes.
• Elegir o proponer una solución de acuerdo con una lista de requerimientos.
• Implementar una red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales.
• Identificar los nodos críticos para garantizar la continuidad de las operaciones.
• Proponer soluciones que extiendan la vida útil de la red.
• Evaluar y comparar el desempeño de las soluciones propuestas.

Asignación dinámica del espectro en redes inalámbricas cognitivas (Dynamic Spectrum Allocation for Cognitive Radio Networks)

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

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. El uso de técnicas de espectro expandido se ha utilizado como una opción de coexistencia entre usuarios licenciados y sistemas de radio cognitivo. Estas técnicas permiten una transmisión con niveles de potencia más bajo que las modulaciones convencionales al expandirse en el dominio de la frecuencia. Las redes de radios cognitivas dependen del aprovechamiento dinámico del espectro y por lo tanto deben de adaptar sus parámetros correspondientes al espectro radioeléctrico utilizando técnicas digitales entre otras.

Objetivo general

• Diseñar y explorar técnicas de comunicación digital de espectro expandido para su uso en el acceso dinámico del espectro (Dynamic Spectrum Allocation, DSA)

Objetivos específicos

• Distintas técnicas para acceso al medio requieren de un estudio especializado para poder compartir de forma más eficiente el espectro radioeléctrico.

Estudio de asignación dinámica del espectro satelital

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

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. El uso de técnicas de espectro expandido se ha utilizado como una opción de coexistencia entre usuarios licenciados y sistemas de radio cognitivo. Estas técnicas permiten una transmisión con niveles de potencia más bajo que las modulaciones convencionales al expandirse en el dominio de la frecuencia. Las redes de radios cognitivas dependen del aprovechamiento dinámico del espectro y por lo tanto deben de adaptar sus parámetros correspondientes al espectro radioeléctrico utilizando técnicas digitales entre otras.

Objetivo general

• Diseñar y explorar técnicas de acceso dinámico del espectro (Dynamic Spectrum Allocation, DSA) para sistemas satelitales.

Objetivos específicos

• Estudiar las técnicas de control de acceso al medio con señales distribuidas y centralizadas en las telecomunicaciones satelitales.
• Estudiar los protocolos de enlace, red y transporte para redes de radios cognitivas en sistemas satelitales.
• Diseñar diversas metodologías para la medición del desempeño de redes inalámbricas cognitivas satelitales.

Análisis de movilidad para radios cognitivos

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

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. El estudio de las características de movilidad es crucial para entender los efectos que se producen cuando dos o más dispositivos móviles intercambian datos de forma oportunista.

Objetivo general

• Diseñar un modelo que incorpore acceso dinámico del espectro (Dynamic Spectrum Allocation, DSA)y movilidad de dispositivos.

Objetivos específicos

• Establecer un modelo que incorpore el acceso dinámico del espectro considerando la movilidad de los usuarios.

Arquitectura de gestión de conocimiento para un sistema de información en cuidado a la salud

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Profesores: Dra. Angelina Espinoza Limón y Alfonso Martínez Martínez

Resumen: Los sistemas de información para el cuidado a la salud  se utilizan para apoyar el diagnóstico de pacientes en diferentes hospitales ya sean públicos o privados, y en los distintos departamentos clínicos. Típicamente, los HCISs en un hospital son propietarios o adquiridos de proveedores. Esto complica la consolidación de los datos clínicos, sobre todo si los datos siguen formatos heterogéneos y distintos protocolos de especificación de modelos de datos. De forma natural, todos los sistemas de software generan y gestionan información la cual representa ”conocimiento implícito”, pero los datos deben ser consistentes, consolidados, y actualizados. El conocimiento explicito es aquel que se especifica con el modelo de datos en cuestión, por ejemplo, en UML modelar que el concepto Hijo tiene una relación de herencia con el concepto Padre. El conocimiento implícito es aquel que no ha sido modelado a través de relaciones entre conceptos, pero que por medio de herramientas que implementan algoritmos de inteligencia artificial es por tanto, posible de ser inferido. El conocimiento implícito puede ser utilizado para apoyar decisiones basadas en la información existente en los sistemas de información. Para ello, idealmente se requiere que los datos además estén especificados en un modelo semántico el cual facilite realizar inferencia de conocimiento, basada en reglas de negocio.

Objetivo general

• Definir una arquitectura de un sistema de información para gestionar el conocimiento generado por los HCIS en un hospital, con el objetivo de apoyar el proceso de diagnóstico en pacientes. La arquitectura definirá principalmente, una aplicación software orientada a usuario final, principalmente médicos, la cual presentara el conocimiento orientado al apoyo al diagnóstico; y un modelo ontológico en el cuidado a la salud.

Objetivos específicos

• Investigar las propuestas relacionadas a los modelos ontológicos en el cuidado a la salud y su uso en sistemas de información.
• Seleccionar y adaptar el modelo ontológico en el cuidado a la salud orientado a una especialidad médica específica.
• Implementar un repositorio semántico utilizando el modelo ontológico antes definido en el cuidado a la salud. Ello permitirá realizar distintas pruebas de concepto, consultas y realizar razonamiento que nos permita apoyar al diagnóstico médico.
• Realizar una prueba de concepto, para ello se debe definir una base de conocimiento, es decir crear datos en el repositorio semántico.
• Definir un conjunto de consultas que muestren la viabilidad del uso del razonamiento para inferir conocimiento a partir de los datos del repositorio semántico. Se estima que se realizarán aproximadamente 10 consultas relevantes para la inferencia de conocimiento.
• Desarrollar una aplicación software que implemente las consultas depuradas de la prueba de concepto. El objetivo es presentar los resultados del razonamiento en un entorno dirigido a un usuario final.