Tesis en depósito público

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

• AGUIRRE RUZ, ALEJANDRO: Numerical approximation of thin structures using stabilized mixed formulations for Infinitesimal and Finite Strain theories, including Fluid-Structure Interaction problem applications.
  
  Autor/a: AGUIRRE RUZ, ALEJANDRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ANÁLISIS ESTRUCTURAL
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 06/05/2024
  Director/a de tesis: CODINA ROVIRA, RAMON | BAIGES AZNAR, JOAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: ROMERO OLLEROS, IGNACIO
       SECRETARI: ROSSI BERNECOLI, RICCARDO
       VOCAL NO PRESENCIAL: COLOMÉS GENÉ, JOSEP ORIOL
  Resumen de tesis: Las teorías de estructuras delgadas pueden clasificarse en dos ramas principales dependiendo de si se tiene en cuenta o no la deformación por corte en la dirección transversal. Las teorías que tienen en cuenta las deformaciones por corte son adecuadas para modelar estructuras con perfiles tanto delgados como gruesos. En el contexto del Método de Elementos Finitos, se las denomina teorías C0, debido al orden mínimo de continuidad de las funciones de forma requerido para plantear una aproximación discretizada. Sin embargo, existen incompatibilidades espaciales en la aproximación discreta estándar que exhiben soluciones espurias, especialmente evidentes en estructuras delgadas. Estas inestabilidades, conocidas como bloqueo numérico, resultan en un endurecimiento artificial de la estructura, cuyo efecto se hace más pronunciado a medida que disminuye su espesor. Se pueden desencadenar varias formas de bloqueo numérico, influenciadas no solo por la esbeltez de la estructura, sino también por su forma y la naturaleza de las cargas aplicadas. La parte inicial del estudio tiene como objetivo desarrollar un marco especializado para abordar las inestabilidades de estructuras planas usando la teoría de placas de Reissner-Mindlin. Posteriormente, la segunda parte del estudio tiene como objetivo expandir el marco para abordar eficazmente las inestabilidades que surgen en estructuras curvas usando elementos de tipo Solid-Shell. El problema de bloqueo se aborda mediante una formulación mixta que considera desplazamientos y tensiones como incógnitas en un marco de coordenadas curvilíneas. Este enfoque permite aislar los componentes del tensor de tensiones para estudiar los mecanismos en los que se desencadenan cada tipo de bloqueo numérico. La tercera parte de la tesis está dedicada a integrar los avances anteriores en el análisis de deformaciones finitas mediante la inclusión de un comportamiento constitutivo hiperelástico estándar. Con este enfoque, el problema se vuelve aún más difícil de resolver debido a la no-linealidad y las grandes deformaciones a las que está sujeta la estructura. Por último, la cuarta y última parte está dedicada a abordar el problema de Interacción Fluido-Estructura utilizando un enfoque de malla embebida, que ha sido consistentemente un tema de gran interés en la literatura debido a su complejidad y amplia variedad de aplicaciones. Este problema introduce una variedad de desafíos que deben abordarse adecuadamente: el campo de presión discontinuo que surge para la estructura separando el dominio del fluido, el cálculo y la imposición de condiciones de transmisión entre dominios, la estrategia de acoplamiento y el trabajo algorítmico necesario para unir todos estos ingredientes.Esta tesis se centra principalmente en superar los desafíos asociados con estructuras delgadas al emplear método de Elementos Finitos de Galerkin. Busca soluciones a través de métodos estabilizados, específicamente dentro del marco Variacional Multiescala. Como resultado, las formulaciones desarrolladas a través de las investigaciones han demostrado ser robustas, lo que permite modelar eficientemente estructuras delgadas libres de bloqueo y describir con precisión la física de las láminas delgadas inmersas en flujos de fluidos y sujetas a grandes deformaciones.
  

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

• JOSEPH, DIYA: Improving memory access efficiency for real-time rendering in tile-based GPU architectures
  
  Autor/a: JOSEPH, DIYA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 30/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2024
  Director/a de tesis: GONZÁLEZ COLÁS, ANTONIO MARIA | ARAGÓN ALCARAZ, JUAN LUIS
  Tribunal:
       PRESIDENT: XEKALAKIS, POLYCHRONIS
       SECRETARI: JIMENEZ GONZALEZ, DANIEL
       VOCAL: DE LUCAS CASAMAYOR, ENRIQUE
  Resumen de tesis: Las GPU móviles han evolucionado enormemente en la última década debido a la continua demanda de las aplicaciones. Estos diseños deben abordar la creciente demanda de rendimiento y priorizar la eficiencia energética para adaptarse a las limitaciones de energía y temperatura de los dispositivos móviles. La memoria principal es una de las principales fuentes de consumo de energía y, en muchas ocasiones, llega a convertirse en el principal cuello de botella que limita el rendimiento de las GPUs.El objetivo de esta tesis es mejorar la eficiencia de los accesos a memoria en arquitecturas Tile-Based Rendering (TBR), que son las que implementan las GPU móviles, para la ejecución de aplicaciones gráficas.Las arquitecturas TBR utilizan una estructura de datos que almacena la información de las primitivas de cada región (tile) de la pantalla, que reside en la memoria principal y en la caché L1 (Tile Cache) y en la L2 compartida. Se ha demostrado que la política de reemplazo OPT es óptima para minimizar los fallos de caché pero es casi imposible de implementar en hardware. La primera propuesta de esta tesis da vida a la política OPT y la incorpora en la Tile Cache. Junto con otras mejoras en la L2, esta propuesta, denominada TCOR, resulta en una disminución del 13,8% en el consumo de energía de la jerarquía de memoria y un mayor rendimiento del Tiling Engine.DTexL, la segunda propuesta de esta tesis, aumenta la capacidad agregada de las cachés de texturas, al reducir la replicación de los bloques de memoria que éstas almacenan. Las GPU modernas integran múltiples núcleos junto a un planificador que distribuye el trabajo (en forma de warps) entre ellos, tratando de equilibrar la carga de trabajo. Sin embargo, estas técnicas de balanceo de la carga son contraproducentes para la localidad de los bloques almacenados en las cachés de texturas. Se ha propuesto un nuevo planificador que favorece la localidad de las texturas y, para compensar el desequilibrio de la carga resultante, se propone una modificación menor en la arquitectura de la GPU. DTexL da resulta en una disminución del 46,8% en los accesos a la L2, un aumento del 19,3% en el rendimiento y una disminución del 6,3% en la energía total de la GPU. Todo ello, con unos sobrecostes insignificantes.En la literatura existen muchos trabajos que explotan la localidad de las cachés de las GPUs, la mayoría de ellos enfocados en las políticas de reemplazo. En la tercera propuesta, se realiza una prueba formal de una técnica de almacenamiento de las texturas en la L2 compartida cuasi óptima, con un sobrecoste nulo. Explota la reutilización de texturas de un fotograma al siguiente, para lo que se recorren los fotogramas de forma ¿boustrofedónica¿ en lugar de usar el recorrido convencional de los tiles por filas (o en Z-order). En primer lugar, se aproxima la traza de acceso a texturas a una traza circular y se demuestra formalmente que la propuesta es óptima para este tipo de trazas. Ocultar la latencia de la memoria se está convirtiendo en un problema en las GPU contemporáneas. Para abordar este reto, presentamos como trabajo final de esta tesis el mecanismo denominado WaSP, que consiste en un planificador de warps ligero para GPUs y centrado en la ejecución de aplicaciones gráficas. WaSP imita a los mecanismos de pre-búsqueda tradicionales ya que lanza un subconjunto warps, elegidos de forma estratégica y denominados warps prioritarios, al comienzo de la ejecución para reducir la latencia de memoria de los warps siguientes. La propuesta reduce la latencia media de la memoria gracias a preservar la localidad para la mayoría de los warps. Al tiempo que maximiza la utilización del paralelismo de memoria (MLP), WaSP reduce los fallos de las cachés para evitar llenar sus MSHRs. Gracias a esto, se reducen las detenciones de dichas cachés que acabarían frenando los accesos posteriores. En conjunto, WaSP consigue una mejora del rendim
  

CIENCIAS DEL MAR

• ASTUDILLO GUTIERREZ, CARLOS SALVADOR: Posidonia oceanica: A Perspective From Coastal Protection
  
  Autor/a: ASTUDILLO GUTIERREZ, CARLOS SALVADOR
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 23/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 07/05/2024
  Director/a de tesis: GRACIA GARCIA, VICENTE | CACERES RABIONET, IVAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: COLOMER FELIU, JORDI
       SECRETARI: GIRONELLA I COBOS, FRANCESC XAVIER
       VOCAL: FERNÁNDEZ MORA, MARIA DE LOS ANGELES
  Resumen de tesis: A lo largo de décadas las costas mundiales han representado el desarrollo de las sociedades actuales. Sin embargo, el costo deeste crecimiento ha traído como consecuencia la depredación de los ambientes naturales. Mayor frecuencia de tormentas, elaumento de temperaturas o elevación en el nivel del mar son síntomas que el entorno presenta para indicar la gran presión ala que han sido sometida las costas. En los últimos años se ha ido acelerando aún más el deterioro de los hábitats costeros,dejando en evidencia que soluciones clásicas de la ingeniería por sí sola no son capaces de abordar el problema a largo plazo.De esta forma, se ha vuelto a plantear la naturaleza como un elemento potencial capaz de enfrentar y contrarrestar loscambios adversos que está sufriendo el paisaje costero. Para ello, es necesario estudiar a fondo los elementos naturales quecomponen la costa, enfocándose en evaluar los impactos que beneficien la estabilidad del entorno. En este contexto, estetrabajo tiene como objetivo conocer los efectos de las praderas marinas de Posidonia oceánica sobre la costa, tanto en suestado sumergido como emergido.Utilizando un modelo real de pradera con un material sustituto de plástico, que ha mantenido cuidadosamente las dimensiones,movimientos, hábitats de una planta de Posidonia oceánica real y manteniendo un ratio de sumersión y densidad de praderaconstante, se ha realizado un novedoso experimento en el canal experimental CIEM del LIM/UPC Barcelona. El objetivo ha sidoevaluar el efecto protector de las praderas sumergidas ante oleajes irregulares erosivos en una playa de arena con pendiente1:15. El trabajo se ha centrado en medir la atenuación de la altura de ola, los cambios de velocidades, la implicación en eltransporte de sedimentos y la erosión de la orilla. Los resultados mostraron una disminución persistente en la altura de las olasdesde la zona posterior a la pradera hasta la zona de rompiente, directamente correlacionada con la longitud de la pradera y laenergía del oleaje. En consecuencia, una menor erosión de la línea de orilla, en función de la atenuación de la altura de ola fuevista en los casos con presencia de pradera, siendo aún menor cuando la pradera era más larga. Los cambios de velocidadfueron significativos inmediatamente después de la pradera larga, generando un desequilibrio de las velocidades máximas, incluida una disminución en las velocidades máximas negativas y un aumento en las velocidades máximas positivas. Esto significó un aumento del valor de Skewness de la velocidad en esta zona. Las velocidades orbitales mostraron una reducciónexclusivamente para el caso de la pradera larga, lo que contribuyó a una disminución en el volumen de transporte desedimentos y a la formación de una barra rompedora más cerca de la costa.La parte emergida de las praderas se han evaluado con trabajos de campo, analizando las acumulaciones en la línea deorilla. Mediante varios recorridos a la costa sur catalana, se identificaron los sectores más frecuentes de acumulación, los cualesfueron asociados a la posición de la pradera sumergida. Los sectores donde las praderas marinas se localizaban a profundidades mayores a 5 m fueron correlacionadas con zonas sectores de limitada frecuencia de eventos de acumulación. La información sobre la gestión de las acumulaciones fue obtenida mediante entrevistas con los responsables de cada municipio costero con el fin de conocer qué hacen con los cúmulos en época de alta demanda de turismo. Además, se ha evaluado la caracterización de parámetros como la resistencia a la penetración y la permeabilidad de las acumulaciones. También, se ha presentado una metodología basada en la oxidación térmica para cuantificar de manera precisa la cantidad de sedimento que puede acumular los cúmulos. Se pudo destacar que los cúmulos cercanos a la línea de orilla, acumularon menos sedimentosque los posicion
  
• MASDEU NAVARRO, MARTA: Distribution and cycling of volatile organic compounds in a tropical coral reef and the adjacent ocean.
  
  Autor/a: MASDEU NAVARRO, MARTA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 24/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 08/05/2024
  Director/a de tesis: SIMÓ MARTORELL, RAFAEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: RIBES LLORDES, MARTA
       SECRETARI: LINARES PRAT, CRISTINA
  Resumen de tesis: En los últimos años se ha demostrado que los arrecifes de coral son productores de algunos VOC, pero aún no se debe describir toda la colección de volátiles y cuáles son los procesos de formación de muchos de estos compuestos dentro del arrecife, si son esencialmente biológicos (pelágicos y bentónicos) o abiótico (gobernado por radiación solar o temperatura del agua). Es por eso que en esta tesis hemos estudiado los VOC en las aguas internas y externas del arrecife de coral Mo'orea, en la polinesia francesa. Es un arrecife bien conservado, que se caracteriza por un flujo de agua prácticamente unidireccional y con fuertes corrientes, de modo que permite estudiar la conexión entre las aguas entrantes y las aguas interiores.Hemos descrito la variabilidad espacial y temporal de una serie compuestos de interés climático (COS, CS2, isopreno, yodometanos (CH3I y CH2ClI), bromometanos (CHBR3 y CH2BR2) y DMS) y compuestos relacionados no volátiles), acrilato y dimetilfóxido (DMSO), dentro de las aguas de la laguna y las aguas oceánicas cercanas. También hemos realizado comparaciones con medidas concurrentes de la temperatura de la superficie del mar, radiación solar, variables biogeoquímicas y las abundancias y afiliaciones taxonómicas del plancton microbiano para explicar las interconexiones entre los compuestos derivados de el DMSP, los VOC y su entorno durante los ciclos diurnos/nocturnos.La concentración de todos los compuestos estudiados aumentó cuando el agua en el océano entró en el interior del arrecife, siendo los bromometanos los compuestos que mostraron un mayor aumento. Los experimentos de incubación con agua del interior del arrecife declararon que (a) las reacciones fotoquímicas fueron la fuente principal de cuerpo y el sumidero principal de DMS; (b) El plancton microbiano fue la principal fuente de DMS, isopreno y CH3I, y una fuente importante de COS; (C) Las algas fueron la fuente principal de poliometanos CH2ClI, CHBR3 y CH2BR2; (d) Los sedimentos de carbonato fueron una fuente importante de CS2 y CH2ClI, DMS e isopreno, y la principal pérdida de COS. El holobionte del coral dominante (Pocillopora sp.) era una fuente de DMS y COS. Otro coral estudiado (A. pulchra) era una fuente importante de DMSPC, cuya concentración cerca de los pólipos era paralela a la intensidad de la luz solar, con grandes aumentos durante el día y disminuye por la noche. Esta variación probablemente fue generada por (i) el papel de DMSPC como antioxidantes en los endosimbióticos Symbiodinoceae y en el mismo coral, y (ii) la expulsión de endosimbiontes en condiciones muy altas de radiación solar fue muy elevada, como sugiere la descripción molecular de la comunidad microbiana. La identificación y cuantificación de genes funcionales por metagenómica indicó que las bacterias cerca de la colonia de A. Pulchra estaban bien preparadas para el uso y transformación del DMSPC liberado por holobionte del coral. Por otro lado, el estudio detallado de los gradientes de concentración de VOC a corta distancia entre las ramas de A. Pulchra ilustró la complejidad hidrográfica que tiene lugar dentro de una colonia de coral ramificada.En el océano abierto adyacente al arrecife, los VOC fundamentalmente tienen origen planctónico, pero principalmente regulado por la luz, con gran importancia de las reacciones fotoquímicas, produciendo algunos compuestos y destruyendo otros.En general, durante un mes, el arrecife fue un productor neto y emisor neto en comparación con el océano abierto. Utilizando los compuestos más enriquecidos en el arrecife, así como el nitrato y la materia orgánica disuelta, como trazadores de agua del arrecife que salen a través del canal de salida, hemos estimado que el 35% del agua que ingresa al arrecife por la cresta es agua recirculada del mismo arrecife. En su conjunto, esta tesis avanza en la comprensión de la producción y el reciclaje de VOC en un arrecife de coral tropical
  

FOTÓNICA

• KNAPP, CHRISTIAN: Quantitative Fluorescence Imaging of Spatiotemporal Dynamics of DNA Damage and DNA Replication in Health and Disease
  
  Autor/a: KNAPP, CHRISTIAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 30/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2024
  Director/a de tesis: GARCÍA PARAJO, MARÍA | CAMPELO AUBARELL, FELIX
  Tribunal:
       PRESIDENT: MANZO, CARLO
       SECRETARI: KRIEG, MICHAEL
       VOCAL: SIMÖES DA SILVA CARDOSO, MARIA CRISTINA
  Resumen de tesis: Per mantenir la integritat del seu genoma, les cèl·lules han desenvolupat mecanismes complexos per assegurar una replicació del DNA sense errors i també per a reparar el dany al DNA. No obstant, les cèl·lules no sempre poden reparar el dany al DNA, i han de detenir la proliferació en un estat de senescència o induir la mort cel·lular programada, l'apoptosi, per prevenir la formació de tumors i protegir l'organisme. Aquesta pèrdua de potencial proliferatiu acaba duent a l'envelliment de l'organisme.Les malalties d'envelliment prematur estan normalment associades a mutacions en els gens que codifiquen proteïnes involucrades en la reparació del DNA. No obstant, el síndrome de progèria de Hutchinson-Gilford (HGPS, per les seves sigles en anglès), una de les malalties d'envelliment prematur més severes, està causat per una mutació en la proteïna de filament intermedi nuclear lamina A.La proteïna afectada, la lamina A, és un component principal de la làmina nuclear, una xarxa de filaments intermedis que envolta el nucli per dins. El mecanisme patològic pel qual la forma mutada de la lamina A provoca dany al DNA en HGPS encara es desconeix.En aquesta tesi proposem la nostra hipòtesi, que aquestes mutacions alteren les interaccions entre la làmina nuclear i el DNA perifèric d'una manera que interfereix mecànicament amb la progressió local dels llocs de replicació del DNA. Per tant, la nostra hipòtesi prediu que el dany al DNA arriba predominantment durant la replicació del DNA perifèric, pròxim a la làmina nuclear. Això crea una correlació espacial i temporal entre l'aparició del dany al DNA i la perifèria nuclear, així com la replicació del DNA perifèric que ocorre durant la fase S tardana del cicle cel·lular.En el Capítol 3, presentem el nostre enfocament metodològic per caracteritzar la dinàmica espai-temporal del dany al DNA al llarg del cicle cel·lular. Per això, utilitzem models cel·lulars amb marcadors de dany al DNA i replicació del DNA, i els visualitzem mitjançant tècniques de microscòpia de fluorescència multicolor en cèl·lules vives, conjuntament amb una anàlisi quantitativa. Aquesta anàlisi monitoritza i segueix les cèl·lules durant diversos dies i quantifica els focus de dany al DNA formats per proteïnes de reparació del dany al DNA marcades fluorescentment, i utilitza algoritmes d¿intel·ligència artificial per classificar els patrons de distribució de la proteïna de replicació del DNA PCNA i així poder realitzar una sincronització post-hoc del cicle cel·lular.Al Capítol 4, descrivim com vam emprar aquesta metodologia per quantificar els focus de dany al DNA i caracteritzar la seva distribució al llarg del cicle cel·lular en models cel·lulars de HGPS. Tot i això, no vam poder detectar diferències entre aquests models de HGPS i els controls sans. En acabat, discutim els nostres resultats, així com els aspectes tècnics i biològics del nostre enfocament en el context de la literatura científica.En el Capítol 5, presentem un plantejament que hem desenvolupat per provar els aspectes mecànics de la nostra hipòtesi. Aquest plantejament es basa en el seguiment de molècules individuals de la proteïna de replicació del DNA PCNA. Tot i que no vam detectar diferències entre els models de HGPS i els controls sans, vam revelar dos estats de mobilitat lenta de PCNA dins dels llocs de replicació del DNA. Aquests dos estats de mobilitat són consistents amb el model de xarxa de PCNA proposat per Boehm et al. el 2016 i poden representar condensats de replicació del DNA.Finalment, en el Capítol 6, resumim els principals resultats d'aquesta tesi i discutim futures aplicacions dels nostres enfocaments i metodologies per avançar en la nostra comprensió de la dinàmica del manteniment del genoma i de l'organització estructural dels llocs de replicació del DNA en relació al cicle cel·lular.
  
• LIN, LI CHUN: Deciphering the role of mechanical stress during ageing and in neurodegenerative diseases
  
  Autor/a: LIN, LI CHUN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 29/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 13/05/2024
  Director/a de tesis: KRIEG, MICHAEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: MARTÍN BLANCO, ENRIQUE
       SECRETARI: SANDOVAL ÁLVAREZ, ÁNGEL
       VOCAL: PEREZ BROWNE, MARCOS FRANCISCO
  Resumen de tesis: El característic sistema de locomoció del Caenorhabditis elegans (C. elegans) ofereix una plataforma única d¿estudi de postures complexes i comportaments motrius. En aquest treball, vaig investigar els patrons de locomoció de C. elegans en diferents etapes vida i contexts genètics, mitjançant l¿ús d¿un sistema de seguiment d¿individus i de tècniques d¿anàlisi avançades. Vaig dur a terme una examinació exhaustiva del comportament locomotor d¿aquests cucs mitjançant l¿aproximació de l¿¿eigenworm¿. Els ¿eigenworms¿són els components principals de l¿espai postural dels animals, i vaig identificar-ne uns d¿específics associats a moviments cap endavant, girs i arronsaments exagerats del cos. Vaig poder veure que els animals mutants en espectrina mostrava una forta correlació entre el seu arronsament i un eigenworm específic pels girs en els no mutants. Aquests descobriments suggereixen que els eigenworms proporcionen un marc universal per a comparar diferents tipus de moviments, i permeten avaluar els efectes de diferents mutacions genètiques en la locomoció, obrint un nou camí per a una anàlisi més exhaustiva del comportament de l¿animal, especialment quan es combina amb estudis sobre xarxes neuronals.D¿altra banda, vaig investigar el paper de la propriocepció en la coordinació de les activitats motores dels C. elegans emprant diferents models genètics. La meva recerca es va centrar en els mecanismes que governen la realimentació proprioceptiva, incloent els estressos mecànics i les senyalitzacions neuronals. Els resultats indiquen que la xarxa d¿espectrina ¿un component del citoesquelet - associada a una interneurona proprioceptiva DVA ¿modulador dels estats de tensió i compressió de l¿organisme -, serveix com a determinant crític de la seva postura. Curiosament, es va observar una semblança extraordinària entre els animals que envelleixen prematurament i els mutants de ß-espectrina, on tots dos es movien doblegant-se amb una curvatura exagerada. A més, vaig demostrar que les neurones proprioceptives que codifiquen la postura corporal presenten alteracions estructurals i funcionals que depenen de l¿edat. És destacable que l¿espectrina juga un paper clau en el manteniment de la integritat proprioceptiva durant l¿envelliment.Addicionalment, vaig investigar les vies moleculars subjacents als defectes proprioceptius associats a l¿envelliment, particularment, el paper de la proteasa CLP-1 en l¿escissió d¿UNC-70/ß-espectrina. La supressió condicional o pan-neuronal de la CLP-1 en la interneurona DVA va revelar comportaments locomotors alterats, es pot suggerir que la CLP-1 regula l¿espectrina durant la neurodegeneració associada a l¿edat. Finalment, vaig explorar l¿efecte de l¿expressió ectòpica d¿¿ß-cristal·lina dels humans durant l¿envelliment, on em vaig basar en la hipòtesis de que una petita proteïna de xoc tèrmic (sHsp) que conté l¿¿ß-cristal·lina (HSPB5), estabilitza la ß-espectrina i la protegeix de la degradació proteolítica de la CLP-1 durant l¿envelliment. Així mateix, vaig expressar ectòpicament el mutant 3E constitutivament actiu de l¿¿ß-cristal·lina de manera pan-neuronal i específica en DVA; mitjançant l¿anàlisi de la locomoció dels animals des de l¿edat adulta jove fins 6 dies més tard, vaig observar un rescat modest del patró del comportament en ambdós tipus de mutants. Així, especulem que l¿¿ß-cristal·lina pot unir-se als dominis/residus de la proteïna UNC-70 vulnerables a la proteòlisi, proporcionant protecció contra proteases com CLP-1. En conjunt, aquests descobriments contribueixen a la nostra comprensió dels mecanismes proprioceptius importants per l¿envelliment, oferint noves perspectives sobre potencials dianes terapèutiques contra malalties neurodegeneratives relacionades amb l¿edat.
  

INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA

• CHEN, JIAN: EFFECTS OF CAVITATION ON THE WAKE CHARACTERISTICS BEHIND BLUNT TRAILING EDGE HYDROFOILS
  
  Autor/a: CHEN, JIAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Mecánica de Fluidos (MF)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 06/05/2024
  Director/a de tesis: ESCALER PUIGORIOL, FRANCESC XAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: HIDALGO DÍAZ, VICTOR HUGO
       SECRETARI: CASTILLA LOPEZ, ROBERTO
       VOCAL: ZHANG, DESHENG
  Resumen de tesis: Los recientes avances en maquinaria hidráulica aumentan la posibilidad de daños derivados de la cavitación y/o de las vibraciones inducidas por vórtices. Aunque muchos investigadores han investigado el flujo de las calles de vórtices de Von Kármán y las vibraciones inducidas en regímenes sin cavitación, se ha prestado menos atención a los efectos de la presencia de cavitación. En el presente estudio, se han investigado los efectos de la cavitación en el flujo de la calle de vórtices detrás de un hidroala con borde de fuga truncado y su interacción con la vibración inducida por vórtices. Ello ayudará a comprender los mecanismos implicados, permitiendo un mayor control de este complejo fenómeno en maquinaria y sistemas hidráulicos.Así, se han desarrollado métodos numéricos capaces de dar cuenta del flujo de calle de vórtices cavitante detrás de cuerpos romos que se han validado y verificado utilizando algunos casos de referencia. A continuación, se han determinado los efectos de la compresibilidad del fluido en el flujo de calle de vórtice detrás de una cuña. Además, se han realizado una serie de estudios numéricos sobre el flujo de calle de vórtices cavitante detrás de un hidroala de borde de fuga truncado NACA 0009 mediante la predicción de la transición de la capa límite. Como resultado, se han examinado los efectos de la cavitación en la dinámica del flujo y su interacción con la vibración inducida por vórtices.Se ha comprobado que los efectos de la compresibilidad del fluido en la dinámica del flujo de estela cavitante dependen de la gama de frecuencias. A bajas frecuencias, los efectos de la compresibilidad son mínimos y pueden despreciarse. Por otro lado, la compresibilidad amplifica la energía espectral a altas frecuencias. Curiosamente, se obtienen resultados numéricos casi idénticos con y sin compresibilidad en términos de perfiles de presión media, frecuencias de desprendimiento y campos del porcentaje en volumen instantáneos y medios, lo que sugiere que los efectos de la compresibilidad pueden despreciarse.Mediante simulaciones numéricas de alta fidelidad del flujo de calle de vórtices cavitantes detrás NACA 0009 truncado, se ha observado que la cavitación tiene un impacto significativo en la dinámica del flujo de estela, aumentando notablemente la frecuencia de desprendimiento de los vórtices primarios. Además, el aumento de la cavitación incrementa las cargas hidrodinámicas sobre el hidroala. El desarrollo de la cavitación aumenta la velocidad de advección de los vórtices, al tiempo que disminuye la separación entre vórtices en el sentido de la corriente. Ambos factores contribuyen al aumento de la frecuencia de desprendimiento de los vórtices, mientras que la reducción de la separación entre vórtices tiende a dominar este aumento.Los resultados numéricos relacionados con el flujo de la calle de vórtices cavitantes detrás del NACA 0009 truncado y sometido a una oscilación forzada han demostrado que la respuesta dinámica inducida se ve influida por la presencia de cavitación. La cavitación parece alargar el límite superior del régimen de lock-in y provocar una disminución del momento de inercia añadido y un aumento del amortiguamiento añadido. Además, el instante temporal de desprendimiento de los vórtices cambia con la presencia de cavitación. Por otra parte, la oscilación afecta a la dinámica de la cavitación en términos de inicio de la cavitación y longitud de la cavidad. En general, el coeficiente de inicio de la cavitación aumenta gradualmente con la frecuencia de oscilación forzada. Mientras tanto, la aproximación a los límites del lock-in provoca disminuciones locales en los números de inicio de cavitación. Además, la longitud de la estela de cavitación se ve influida por la variación de la frecuencia de oscilación, y la longitud máxima de la estela de cavitación se produce en condiciones estacionarias.
  

INGENIERÍA ÓPTICA

• BALLESTA GARCIA, MARIA: Propagation of polarized light through turbid media: Application of lidar technology in foggy environments
  
  Autor/a: BALLESTA GARCIA, MARIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ÓPTICA
  Departamento: Departamento de Óptica y Optometría (OO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 06/05/2024
  Director/a de tesis: ROYO ROYO, SANTIAGO
  Tribunal:
       PRESIDENT: ARTEAGA BARRIEL, ORIOL
       SECRETARI: VILASECA RICART, MERITXELL
       VOCAL: BIJELIC, MARIO
  Resumen de tesis: En els últims temps, hi ha hagut un interès creixent en els sistemes d'imatge LiDAR per a aplicacions exteriors que impliquen visió per ordinador, com ara sistemes d'automoció, vigilància i robòtica. Els sensors LiDAR tenen la capacitat de capturar dades en 3D, és a dir, la geometria (volum, distàncies) de les escenes implicades, complementant les projeccions 2D d'escenes disponibles a les càmeres convencionals. No obstant això, la seva limitada tolerància a condicions meteorològiques adverses, especialment a la boira, es manté com un dels obstacles que dificulten la seva consolidació definitiva. Aquesta Tesi té com a objectiu avaluar el potencial d'utilitzar les propietats de polarització de la llum i la digitalització del senyal per millorar les capacitats d'imatge dels sistemes LiDAR en condicions adverses. A més, la nostra investigació ofereix aportacions valuoses en el domini de la imatge a través de la boira. Entendre la interacció de la llum polaritzada amb els mitjans tèrbols i reconèixer la importància de les propietats polarimètriques dels objectes dins de l'escena de la imatge és essencial per optimitzar el rendiment dels sistemes d'imatge polarimètrica.Per aconseguir el nostre objectiu, es realitza una investigació preliminar per examinar les característiques de la imatge polarimètrica a través de la boira. Els nostres resultats indiquen que els modes d'imatge polarimètrics proporcionen un contrast més elevat en comparació amb els modes d'imatge basats en la intensitat, facilitant la identificació i la segmentació de diferents tipus d¿objectes. A més, es realitza una caracterització experimental del comportament de despolarització de la llum a través de la boira tant per als modes d'imatge de reflexió com de transmissió. Els resultats suggereixen que, en aquest escenari, el comportament de la llum es troba dins d¿un règim de dispersió que té en compte l'efecte memòria de polarització, amb una despolarització significativament reduïda en feixos polaritzats circularment en comparació amb els polaritzats linealment. Des del nostre coneixement, aquesta Tesi quantifica per primera vegada les diferències entre el rendiment d'ambdós modes de polarització en boira.A continuació, es desenvolupa un model basat en Monte Carlo que compleix els requisits físics de funcionament del nostre prototip LiDAR. Tenint en compte la naturalesa intensiva de recursos necessaris per a realitzar experiments en condicions de boira i la naturalesa variable i dinàmica de la boira, la capacitat del model de simular amb precisió la física del problema, inclòs un entorn de boira realista, ajuda a guiar la definició de futures accions experimentals. Posteriorment, el model s'utilitza per simular i analitzar diversos aspectes rellevants per al disseny del sistema, incloses les configuracions de polarització, les interaccions amb els objectius i les irregularitats en els mitjans (a la pràctica, generalitzant els mitjans de dispersió més enllà de la boira a, per exemple, sorra o boirum), juntament amb les característiques del senyal adquirit.Finalment, aquesta Tesi presenta un nou prototip de sistema d¿imatge LiDAR polaritzat i avalua el seu rendiment en condicions de boira. Mostra de manera concloent que l'ús de llum polaritzada circularment i una configuració de detecció de configuració creuada millora significativament el rendiment del sistema en aquests escenaris. Aquest sistema aborda amb eficàcia els reptes induïts per la llum dispersa, reduint els efectes de probabilitat de saturació de la primera retro-dispersió, mitigant el soroll de dispersió en núvols de punts i millorant la detecció d'objectes, especialment per a superfícies altament reflectants com en els objectes metàl·lics. Aquest enfocament ofereix un mètode innovador, senzill i eficient per a l'estabilització del senyal i la millora de la qualitat del núvol de punts basant-se en la física del pro
  

INGENIERÍA TELEMÁTICA

• CEPEDA PACHECO, JUAN CARLOS: Contribution to the enhancement of IoT-based application development and optimization of underwater communications, by artificial intelligence, edge computing, and 5G networks and beyond, in smart cities/seas
  
  Autor/a: CEPEDA PACHECO, JUAN CARLOS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA TELEMÁTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Telemática (ENTEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 06/05/2024
  Director/a de tesis: DOMINGO ALADREN, MARIA DEL CARMEN
  Tribunal:
       PRESIDENT: LLORET MAURI, JAIME
       SECRETARI: REMONDO BUENO, DAVID
       VOCAL: HUERTA, MÓNICA KAREL
  Resumen de tesis: Las redes 6G han surgido como un avance revolucionario, prometiendo conectividad ultrarrápida y fiable. Esta nueva generación de redes no solo impulsa la comunicación entre dispositivos, sino también es la columna vertebral de la Internet de las cosas.Además, las capacidades de aprendizaje y adaptación de los sistemas de Inteligencia Artificial impulsan la automatización y la eficiencia de los procesos. Edge Computing complementa este panorama descentralizando el procesamiento de datos, acercando la capacidad de computación a las fuentes de información. Permitiendo reducir la latencia; mejorando la eficiencia al procesar los datos en tiempo real, impulsando aplicaciones críticas que requieren respuestas instantáneas. Esta tesis se centra en dos puntos importantes, 1) Mejorar la eficiencia de las aplicaciones en ciudades inteligentes, y 2) Mejorarla eficiencia de las comunicaciones submarinas en ciudades costeras inteligentes aplicando inteligencia artificial, edge computing y 5G y más allá. Para alcanzar estos objetivos, se ha analizado la documentación técnica existente; obteniendo una visión actualizada sobre redes 5G y más allá, ciudades inteligentes e inteligencia artificial; para el desarrollo de aplicaciones basadasen estas tecnologías. Todo ello, para generar alternativas nuevas e innovadoras en el ámbito del turismo, la seguridad y la mejora de las comunicaciones submarinas, que impulsen al desarrollo de las ciudades y océanos/mares inteligentes. Como resultado de este estudio, surge la primera contribución. Se trata del análisis, diseño e implementación de un sistema derecomendación de atracciones turísticas que emplea un algoritmo de aprendizaje profundo adaptado a las ciudades inteligentes.El objetivo principal es mejorar la forma en que se realizan las recomendaciones de atracciones turísticas, adaptándose a los requisitos de cada visitante en una ciudad determinada y reduciendo el tiempo que puede tardar un turista en buscar posibles lugares que visitar.La segunda contribución surge en el ámbito de la vigilancia y la seguridad; consiste en un sistema de detección de distracciones para la prevención de ahogamientos en lugares acuáticos, desarrollado en un entorno de red 5G y más allá. Se propone un enfoque de cámaras de vigilancia captando imágenes de personas a cargo de menores en piscinas y empleando un algoritmobasado en redes neuronales convolucionales para clasificar el tipo de distracción que puede tener una persona a cargo de un menor.Finalmente, la tercera contribución, denominada aprendizaje por refuerzo y mobile edge computing para redes inalámbricas submarinas basadas en 6G. Se presenta una arquitectura de mobile edge computing sumergida en la que se utiliza un AUV como plataforma de computación de borde móvil (AUV-MEC), además, varios AUVs locales equipados con recursos computacionales que recogen tareas de los nodos sensores y pueden tomar la decisión de procesarlas localmente o descargarlas parcial o totalmente al dispositivo AUV-MEC. Para ello, se propone un algoritmo basado en deep reinforcement learning (DDPG) para el control de la trayectoria, la estrategia de descarga de tareas y la asignación de recursos computacionales, combinado con mobile edge computing y AUVs para mejorar la comunicación submarina; con el objetivo deminimizar la suma de los retardos máximos de procesamiento y el consumo de energía durante todo el proceso de ejecución de una tarea.Las contribuciones presentadas en esta tesis doctoral son de singular importancia, ya que hasta la actualidad siguen siendo innovadoras. Estas contribuciones no sólo representan avances significativos en sus respectivas áreas, sino que también sientan las bases para futuras investigaciones en la construcción de ciudades inteligentes y la optimización de las comunicaciones submarinas, reforzando así el potencial transformador de la inteligencia artificial, mobile edge computing y las r
  
• HAASTRUP, ADEBANJO: Enhanced Dynamic Bandwidth Algorithms for Passive Optical Networks
  
  Autor/a: HAASTRUP, ADEBANJO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA TELEMÁTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Telemática (ENTEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 06/05/2024
  Director/a de tesis: RINCON RIVERA, DAVID | PINEY DA SILVA, JOSE RAMON
  Tribunal:
       PRESIDENT: KHALILI, HAMZEH
       SECRETARI: SPADARO, SALVATORE
       VOCAL: PAPAGIANNI, CHRYSA
  Resumen de tesis: La indústria de les telecomunicacions s'enfronta a canvis ràpids a causa del desplegament de xarxes d'accés d'alta velocitat (5G i més enllà, fibra fins a la llar), prometent experiències inigualables amb gran amplada de banda i baixa latència. Tanmateix, aquesta transició comporta reptes. Amb l'augment del nombre de dispositius intel¿ligents i la demanda d'ample de banda, l'optimització de l'arquitectura de xarxa, i la gestió dels recursos esdevenen crucials per a l'eficiència i rendibilitat d'operació. Les xarxes òptiques passives (PON) ofereixen un accés eficient de banda ampla per als sectors residencial i comercial, amb avantatges com l'eficiència energètica i una seguretat robusta i un alt rendiment.Els organismes d'estandardització, entre ells l'IEEE i la ITU-T, estan desenvolupant de manera activa estàndards per augmentar les capacitats de les PON de nova generació. L'objectiu és satisfer les demandes mitjançant la implementació de mecanismes innovadors de gestió eficient, assignació de recursos, QoS, estalvi d'energia i baixa latència.Les PON de nova generació han introduït l'ús de múltiples longituds d'ona basades en tècniques TWDM. Tanmateix, la gestió de diverses longituds d'ona presenta reptes, ja que els algorismes d'assignació dinàmica d'amplada de banda (DBA) han de tenir en compte tant les dimensions de temps com de longitud d'ona de la xarxa. Això segueix un esquema de programació conjunta de temps i longitud d'ona (JTWS), que comporta una implementació complexa. TWDM-PON també utilitza transceptors ajustables a les ONU per canviar entre longituds d'ona, fet que introdueix un retard anomenat Laser Tuning Time (LTT) que sovint s'ignora, però és important considerar-lo a l'hora de dissenyar els nostres algorismes DBA.Addicionalment, hi ha una necessitat per integrar xarxes metropolitanes i d'accés per a obtenir una infraestructura de telecomunicacions racionalitzada. La tecnologia Long Reach PON (LRPON) ofereix una solució ampliant la cobertura de les PON de 20 km a 100 km, permetent la transmissió de dades d'alta velocitat i llarga distància a través de fibres òptiques. Això redueix la necessitat de centrals, el que resulta en un estalvi de costos. Tanmateix, l'abast estès de les LRPON introdueix nous reptes, especialment en l'àrea dels algorismes DBA. Els algorismes DBA tradicionals com IPACT no poden ser tan eficients a l'escenari LRPON a causa de l'augment dels retards de propagació i els temps d'anada i tornada (RTT) entre l'OLT i les ONU. Per abordar aquests reptes, es proposa un algorisme de DBA nou anomenat algorisme DBA ponderat per distància (DWDBA).Aquesta tesi aprofundeix en les limitacions dels algorismes tradicionals de DBA i proposa noves solucions. Aprofitant tècniques com el mètode de programació del temps de processament més llarg (LPT) per minimitzar els retards de la cua, els nostres DBA també consideren el concepte de temps de sintonització làser per oferir un enfocament pràctic. Les principals aportacions d'aquesta tesi són: - Incorporació del concepte de temps de sintonització làser (LTT) que sovint es passa per alt en l'anàlisi de DBA per a PON TWDM, obtenint així resultats més realistes.- Introducció d'un algorisme innovador per a PON que utilitza la tècnica LPT per minimitzar el retard de la cua i millorar el rendiment, donant lloc a una reducció notable (fins a un 73%) respecte al retard de la cua en comparació amb IPACT.- Desenvolupament d'un DBA amb ponderació per distància (DWDBA), específicament dissenyat per a LRPON, amb l'objectiu d'evitar la penalització de les ONU situades més allunyades de l'OLT. Això es tradueix en millores de fins a un 30% i un 10% del retard i del throughput, respectivament, comparat amb IPACT.L'efectivitat d'aquests algorismes proposats s'avalua rigorosament mitjançant simulacions exhaustives, demostrant el seu potencial per satisfer les demandes de les xarxes futures.
  

URBANISMO

• KARAMANEA, PANAGIOTA: Diachronic terrains: Three landscape narrations on the west Attic coast
  
  Autor/a: KARAMANEA, PANAGIOTA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: URBANISMO
  Departamento: (DUTP)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 23/04/2024
  Fecha de FINAL de depósito: 07/05/2024
  Director/a de tesis: SABATE BEL, JOAQUIN | GOULA, MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: SARDÀ FERRAN, JORDI
       SECRETARI: SPANOU, IOANNA
       VOCAL: MORAITIS, KONSSTANTINOS
  Resumen de tesis: La tesis comienza abordando una serie de preguntas sobre la configuración de este paisaje único y profundiza en la formación cultural de perspectivas sobre la costa, examinando cómo intelectuales extranjeros y locales han modelado estas visiones a lo largo del tiempo. Se analiza el Grand Tour del siglo XVIII y sus interpretaciones contemporáneas, la generación de la década de 1930, buscando comprender su influencia en la imaginación colectiva sobre el paisaje del Ática. Ofrece una visión general concisa y sintética de la dimensión histórica, que abarca desde la antigüedad hasta la evolución turística de hoy. También se analiza la literatura de viajes, la toponimia y el paisaje, los archivos históricos y los mapas antiguos, centrándose especialmente en el terreno costero del Ática occidental. Buscando comprender la costa del Ática, la investigación adopta la lente del séptimo arte, el cine. La investigación explora la mirada sensorial del Ática y la producción cinematográfica local después de la década de 1950, con una selección fílmica de tomas costeras. Desde un punto de vista cultural y sensorial, el cine ofrece una lente única a través de la cual se percibe la costa. Permite explorar los aspectos emocionales y experienciales de la vida costera capturando la esencia del entorno marítimo. El cine, con sus capacidades narrativas y riqueza sensorial, puede ayudarnos a conectar con la costa a nivel personal y emocional. Al desentrañar películas donde el paisaje adquiere un papel protagonista, la investigación cambia su enfoque al cine como herramienta para articular las complejidades del entorno costero, un enfoque nuevo e imaginativo para aprehender su esencia. En este contexto, el cine no se considera simplemente una forma artística narrativa; más bien, emerge como un medio potente, tanto para la representación como para la comprensión de un paisaje. Finalmente, se profundiza en una exploración del paisaje a través de la cartografía y el mapeo original, con el objetivo de descubrir su potencial, dinámicas y atributos cualitativos que lo definen. El objetivo principal es desentrañar el espacio costero, revelando su configuración, topografía, morfología, rasgos fundamentales y elementos paisajísticos prominentes que dan forma a su esencia. A través de la cartografía, se hace un esfuerzo por discernir las intrincadas relaciones entre diversas entidades, navegando por escalas y ofreciendo una lente interpretativa fundamentada en la perspectiva del paisaje. Al profundizar en estos aspectos, se obtiene una comprensión más profunda de cómo funciona la costa y cómo puede ser aprovechada para diversos fines, desde la planificación del paisaje urbano hasta la conservación del medio ambiente. La configuración espacial del suelo, la superficie como infraestructura en el sentido de armazón paisajístico y los aspectos ecológicos vistos como una red sistémica podrían ayudar a integrar el paisaje natural en la discusión sobre el rejuvenecimiento de la ciudad de manera resiliente. La arquitectura del paisaje como interfaz entre la ciudad y la naturaleza propone procesos interdisciplinarios para aplicarlos.