Escola de Doctorat

Data de lectura: 16/07/2026

• GARCIA RECASENS, POL: Optimizing efficiency and integrity in collaborative AI systems
  
  Autor/a: GARCIA RECASENS, POL
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
  Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/06/2026
  Data de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: C6-E106
  Director/a de tesi: BERRAL GARCÍA, JOSEP LLUÍS | TORRES VIÑALS, JORDI
  Resum de tesi: Els sistemes moderns d'intel·ligència artificial (IA) es despleguen cada vegada més en entorns col·laboratius on usuaris comparteixen dades, computació o infraestructura. El disseny d'aquests sistemes es basa en assumpcions cooperatives que s'incompleixen rutinàriament a la pràctica. Aquestes infraccions degraden tant l'eficiència com la integritat al llarg de tot el cicle de la IA, malgastant recursos computacionals i corrompent els resultats del sistema. Per exemple, els participants poden no contribuir de manera honesta a l'aprenentatge federat, la memòria pot sobreassignar-se en entorns de servei a múltiples usuaris, i els exemples utilitzats per a la generació de dades poden estar esbiaixats o manipulats de manera adversària. Aquesta tesi demostra que dissenyant mecanismes que continuen sent efectius quan fallen les assumpcions cooperatives, el cicle de vida de la IA es pot adaptar a desplegaments descentralitzats tot mantenint la robustesa davant participants desalineats o maliciosos. Demostrem aquesta afirmació mitjançant tres contribucions orientades a l'entrenament, el servei i la generació de dades, respectivament.En primer lloc, aquesta tesi proposa FRIDA, un sistema de detecció que readapta els atacs maliciosos de privacitat per detectar usuaris aprofitats (free-riders) en l'aprenentatge federat. En lloc de fer servir senyals estadístics indirectes que els free-riders avançats poden imitar, FRIDA mesura directament l'evidència d'un entrenament local genuí. La nostra avaluació mostra que FRIDA detecta free-riders adaptatius que evadeixen les defenses existents basades en característiques.En segon lloc, aquesta tesi caracteritza la frontera de rendiment-latència en el servei de models de llenguatge petits (SLM) i identifica que el límit de rendiment òptim de Pareto és assolible dins d'un únic accelerador. Mitjançant una anàlisi de baix nivell de la GPU, demostrem que aquest límit és causat per la saturació de les comunicacions a la memòria DRAM quan s'executa el mecanisme d'atenció, i no per la saturació de còmput com s'assumeix habitualment. Partint d'aquesta anàlisi, introduïm l'Assessor de Configuració de Lots (Batching Configuration Advisor), que recomana mides de lot i assignacions de memòria que respecten les restriccions de latència sense sobreaprovisionar, alliberant recursos per a càrregues de treball concurrents i assolint millores de rendiment de fins al 33,7%.En tercer lloc, aquesta tesi caracteritza la propagació de biaixos maliciosos en context com una nova superfície d'atac en la generació de dades tabulars de forma col·laborativa basades en grans models de llenguatge (LLM). Demostrem que els biaixos estadístics en els exemples del prompt es propaguen sistemàticament a les dades sintètiques generades, i que un usuari maliciós pot amplificar aquest efecte injectant exemples alineats amb les característiques per atacar subgrups específics sense degradar les mètriques d'utilitat estàndard. Avaluem estratègies de mitigació, incloent-hi restriccions de paritat estadística i l'equilibri de freqüències, demostrant que, si bé atenuen la propagació del biaix, la sensibilitat dels LLM als exemples maliciosos en context continua sent un repte persistent.Aquests resultats demostren que tenir en compte explícitament el fracàs de les suposicions cooperatives permet obtenir sistemes d'IA significativament més eficients i fiables en la totalitat de l'entrenament, l'execució i la generació de dades.
  

• GOYZUETA MEJÍA, ZARELA MÓNICA: L'orientació de client a partir de l'experiència educativa: la perspectiva d'estudiants de pregrau a les universitats privades del Perú
  
  Autor/a: GOYZUETA MEJÍA, ZARELA MÓNICA
  Programa: ADMINISTRACIÓ I DIRECCIÓ D'EMPRESES
  Departament: Departament d'Organització d'Empreses (OE)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 08/06/2026
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: CONSOLACION SEGURA, CAROLINA MARIA | BARREDO IBAÑEZ, DANIEL
  Resum de tesi: El neoliberalisme, com a model de governabilitat global, ha promogut la competència i l'eficiència del mercat com a pilars del progrés econòmic i social. La seva influència s'ha estès a diversos sectors, i l'educació superior no n'ha estat l'excepció. En aquest àmbit, aquesta ideologia ha impulsat l'aparició del màrqueting, una tendència que concep el sistema educatiu sota un model d'oferta i demanda, on l'educació és entesa com un bé o servei que es pot adquirir, i el valor del qual es mesura principalment pel retorn econòmic que genera per a l'individu i la seva contribució a l'economia en general. En aquest context, sorgeix la metàfora de l'estudiant com a client, un concepte d'origen empresarial que posiciona l'estudiant com a consumidor central d'un servei educatiu experiencial, orientat a oferir una formació acadèmica satisfactòria per al desenvolupament professional. Aquest fenomen ha generat un ampli debat a la literatura, amb postures tant a favor com en contra. Tot i això, les investigacions existents han aprofundit poc en l'experiència educativa com a variable determinant en la configuració del perfil de l'estudiant client. A més, la majoria dels estudis s'han concentrat a Europa i als Estats Units, deixant Llatinoamèrica —i particularment el Perú— com un context encara poc explorat.En aquest marc, el propòsit d‟aquesta tesi doctoral és analitzar com es configura l‟orientació de client en estudiants de pregrau d‟universitats privades del Perú, considerant les dimensions de la seva experiència educativa, la influència de variables demogràfiques i la perspectiva d'experts acadèmics. Per això, es va adoptar un enfocament metodològic mixt. En primer lloc, es va fer una revisió sistemàtica de la literatura sobre la metàfora de l'estudiant com a client (2000–2022) a les bases de dades Scopus i Web of Science, i es van identificar 83 estudis que van complir els criteris d'elegibilitat. En segon lloc, es va adaptar al context peruà l'escala SCOQ (Student Customer Orientation Questionnaire) de Koris i Nokelainen (2015), a partir de la qual es van recol·lectar 798 enquestes a tres universitats privades. Les dades van ser analitzades mitjançant una anàlisi factorial exploratòria, que va permetre identificar les dimensions de l'experiència educativa que defineixen l'orientació de clients en estudiants peruans. Posteriorment, es va aplicar un model de regressió múltiple per avaluar la influència de variables demogràfiques. Finalment, els resultats van ser triangulats amb 12 entrevistes en profunditat a experts acadèmics, per tal de contrastar i enriquir les troballes. Els resultats de la investigació revelen quatre troballes principals. En primer lloc, la literatura s'estructura en dos enfocaments predominants: una perspectiva crítica, centrada en els riscos de mercantilització i debilitament del rigor acadèmic, i una perspectiva relacional, que concep l'estudiant com a coproductor del servei educatiu. En segon lloc, l'adaptació de l'instrument SCOQ al context peruà va permetre, mitjançant una anàlisi factorial exploratòria, identificar cinc factors de l'experiència educativa, evidenciant-se que en quatre els estudiants exhibeixen una orientació de client. En contrast, l'autoexigència positiva constitueix l'únic factor en què no s'observa aquesta orientació, cosa que evidencia un perfil híbrid i multidimensional de l'estudiant peruà, que combina demandes de servei amb responsabilitat acadèmica. En tercer lloc, l'anàlisi de regressió múltiple, si bé amb capacitat explicativa limitada, va mostrar que algunes variables demogràfiques tenen valor predictiu i l'any d'estudis destaca com a factor més influent. Finalment, la triangulació amb experts va evidenciar que els docents adopten una postura d'acceptació condicionada, en què reconeixen certes expectatives pròpies d'una lògica de servei per part dels estudiants, però en subordinen la validesa a la preservació del rigor acadèmic i l'autonomia docent.
  

• JADOON, MUHAMMAD AWAIS: Machine Learning-based Random Access Techniques for Massive Connectivity
  
  Autor/a: JADOON, MUHAMMAD AWAIS
  Programa: TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS
  Departament: Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 08/06/2026
  Data de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Auditorium B6 Building, Av. Carl Friedrich Gauss, 11, PMT, Castelldefels (Barcelona)
  Director/a de tesi: NAVARRO RODERO, MÒNICA | PASTORE, ADRIANO
  Resum de tesi: El 5G i la seva evolució a nous sistemes d’informació i comunicació contempla la comunicació massiva entre sensors i dispositius màquina (mMTC) com un dels principals casos d’ús. Més enllà de donar suport a xarxes ultradenses de dispositius de baixa complexitat, baix consum i que funcionen amb bateries, les característiques de tràfic de dades difereixen significativament de les comunicacions tradicionals, on la implicació humana és més explícita. Les comunicacions associades a mMTC es caracteritzen per ser molt més esporàdiques, descoordinades i sovint basades en esdeveniments. Gestionar l'accés al medi per a un nombre massiu de dispositius és un dels reptes centrals en mMTC. Els esquemes tradicionals basats en l’assignació prèvia de recursos (scheduling), o bé els enfocaments d'accés aleatori (RA) sense reserva, sovint incorren en senyalització excessiva, altes taxes de col·lisió i ofereixen una adaptabilitat limitada en entorns on els patrons de tràfic varien. Aquestes necessitats requereixen el disseny de nous esquemes d'accés al medi que puguin escalar en nombre de dispositius, fins a valors molt elevats.En aquesta tesi, utilitzem l'aprenentatge per reforç multiagent (MARL) per dissenyar polítiques distribuïdes d’accés aleatori sense reserva prèvia dels recursos, que s'adaptin a les condicions de tràfic de dades dinàmiques i siguin factibles per donar servei de forma massiva. Primer hem desenvolupat un entorn d’aprenentatge automàtic per un sol canal on els dispositius aprenen la política de transmissió mitjançant la retroalimentació d’un bit pel canal de difusió, així com a partir de la memòria intermèdia local (buffer) amb els estats dels paquets, aplicant un algorisme d’aprenentatge de valors Q profund (DQN). Tot i que, sota tràfic regular de Poisson, aquesta solució supera en rendiment de taxa de transmissió i equitat a les tècniques convencionals basades en retrocés exponencial (EB), es basa en un marc d'entrenament d'un sol agent i no aprofita completament el principi d’entrenament central i execució distribuïda (CTDE). Reconeixent la importància de l'escalabilitat i la coordinació efectiva en xarxes grans, hem adoptat algorismes avançats MARL, com ara les xarxes de descomposició de valors (VDN) i QMIX, en els quals es calcula un valor Q global a partir de valors Q individuals, aprofitant així la informació de la xarxa global durant l'entrenament.Per avaluar l'equitat, introduïm la mètrica anomenada edat dels paquets (AoP), que quantifica l'obsolèscencia dels paquets no transmesos en les memòries intermèdies del dispositiu. A continuació, ampliem els nostres models per adaptar-nos a altres models de tràfic amb arribades a ràfegues i correlades, demostrant que els esquemes MARL proposats poden adaptar-se eficaçment a l'activació sobtada del dispositiu o als patrons d'arribada canviants. També investiguem com la identificació dels usuaris afecta l'aprenentatge i l'equitat de les polítiques, ja que els dispositius poden unir-se o sortir dinàmicament de la xarxa. Mostrem com aquestes opcions de disseny poden influir en l'equitat i permetre que els dispositius surtin o s'uneixin a la xarxa. També, hem ampliat l'abast del model més enllà d'un sol canal, incorporant múltiples recursos ortogonals, demostrant la generalització d'aquests enfocaments. Al llarg de les extenses simulacions, s’ha observat com tots els mètodes basats en MARL superen de forma consistent els esquemes EB. Les nostres troballes subratllen el potencial de les solucions basades en MARL per a escenaris mMTC i futurs sistemes sense fils.
  

• MARTÍ FLORENCES, MIQUEL: Regression-Based Estimation of Internal Variables in Lithium-Ion Batteries
  
  Autor/a: MARTÍ FLORENCES, MIQUEL
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 04/06/2026
  Data de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: COSTA CASTELLO, RAMON | CECILIA PIÑOL, ANDREU
  Resum de tesi: La descarbonització dels sistemes energètics, la creixent penetració de la generació renovable i l'electrificació del transport han convertit les bateries d'ió liti en una tecnologia clau en les aplicacions energètiques modernes. La seva versatilitat i elevada densitat energètica expliquen el seu paper central en els vehicles elèctrics i en l'emmagatzematge estacionari d'energia. Tanmateix, el seu funcionament segur i eficient depèn de sistemes de gestió de bateries capaços d'estimar magnituds internes que no es poden mesurar directament, com ara l'estat de càrrega, la tensió de circuit obert i paràmetres elèctrics rellevants. Aquesta tasca és difícil perquè el comportament de la bateria és no lineal, les condicions d'operació són variables i les mesures disponibles en la pràctica són limitades.Aquesta tesi aborda aquests reptes mitjançant un marc pràctic d'estimació orientat a aplicacions de gestió de bateries en temps real. El treball revisa els principals enfocaments de modelatge i estimació per a bateries d'ió liti i justifica l'ús de models de circuits equivalents de baix ordre com un compromís adequat entre rellevància física i implementabilitat en línia. També revisa desenvolupa la base teòrica d'estimació necessària per treballar en condicions d'operació realistes, amb una atenció especial a l'observabilitat i a l'excitació. Un punt central és que els estimadors recursius clàssics sovint depenen de l'excitació persistent, mentre que els perfils de corrent de la bateria solen venir imposats per l'operació i poden ser informatius només durant intervals finits. Per superar aquesta limitació, la tesi adopta noves eines basades en regressió com el generalised parameter estimation based observer, el dynamic regressor extension and mixing i els estimadors de mínims quadrats no asimptòtics.Sobre aquesta base, es desenvolupen dues arquitectures d'estimació orientades a l'aplicació. La primera estima conjuntament els paràmetres dominants d'un model de circuit equivalent de primer ordre i la tensió instantània en circuit obert a partir de mesures en línia de corrent i tensió terminal, i es valida mitjançant simulacions i experiments. La segona amplia la perspectiva plug-and-play a la identificació en línia de relacions parametritzades entre la tensió en circuit obert i l'estat de càrrega a partir d'intervals finits informatius. En conjunt, la tesi mostra que és possible dur a terme un monitoratge útil de bateries sense recórrer a campanyes extenses de parametrització fora de línia ni a excitació persistent artificial, i així donar suport a solucions de gestió de bateries més pràctiques.
  

• RHOUMA, ALI: Operationalizing the Water–Energy–Food–Ecosystems Nexus for the Sustainability Assessment of Mediterranean Farming Systems
  
  Autor/a: RHOUMA, ALI
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 24/04/2026
  Data de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 12:30
  Lloc de lectura: Salón de Grados de la EEABB Campus of Castelldefels
  Director/a de tesi: GIL ROIG, JOSE MARIA | BROUWER, FLOOR
  Resum de tesi: Els sistemes agrícoles afronten pressions creixents derivades de l’escassetat d’aigua, el canvi climàtic i la degradació ambiental, especialment a la regió mediterrània, on les limitacions de recursos s’intensifiquen progressivament. Afrontar aquests reptes interconnectats requereix enfocaments analítics integrats capaços de capturar les complexes interaccions entre l’aigua, l’energia, la producció d’aliments i els ecosistemes. En aquest context, el nexe Aigua–Energia–Aliments–Ecosistemes (WEFE) ha emergit com un marc prometedor per donar suport a la gestió sostenible dels recursos; tanmateix, la seva aplicació operativa a escala d’explotació agrícola encara és limitada. Aquesta tesi té com a objectiu avançar en l’aplicació del nexe WEFE per a l’avaluació de la sostenibilitat dels sistemes agrícoles mitjançant el desenvolupament d’un marc analític integrat i eines pràctiques d’avaluació.La recerca adopta un enfocament metodològic progressiu. En primer lloc, s’apliquen indicadors de sostenibilitat relacionats amb l’aigua —en particular la petjada hídrica i la petjada d’escassetat hídrica— per avaluar les pressions que la producció agrícola exerceix sobre els recursos hídrics. Aquests indicadors proporcionen una comprensió inicial de l’eficiència en l’ús dels recursos i permeten identificar els principals reptes relacionats amb l’aigua en els sistemes agrícoles. Sobre aquesta base, la tesi desenvolupa un marc d’avaluació del nexe WEFE basat en models de dinàmica de sistemes, que permet analitzar les interaccions entre l’ús de l’aigua, el consum d’energia, la producció d’aliments i els impactes sobre els ecosistemes. Aquest marc s’implementa mitjançant una eina de suport a la presa de decisions fàcil d’utilitzar, dissenyada per facilitar l’avaluació de la sostenibilitat a escala d’explotació agrícola.Posteriorment, el marc desenvolupat s’aplica per avaluar solucions del nexe WEFE en sistemes agrícoles, amb especial atenció a les pràctiques agroecològiques. Mitjançant la integració de múltiples indicadors relacionats amb l’eficiència en l’ús dels recursos, el rendiment ambiental i la productivitat agrícola, l’anàlisi explora com els enfocaments agroecològics influeixen en el rendiment dels sistemes agrícoles dins del nexe WEFE. Els resultats mostren que les pràctiques agroecològiques poden millorar l’eficiència en l’ús dels recursos, reduir les pressions ambientals i reforçar la resiliència dels sistemes agrícoles.Finalment, els resultats de l’avaluació del nexe WEFE es tradueixen en indicadors clau de rendiment vinculats als Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS). Aquest enfocament permet quantificar com les pràctiques agrícoles basades en el nexe WEFE contribueixen a objectius més amplis de sostenibilitat i desenvolupament global. En conjunt, aquesta tesi contribueix a reduir la bretxa entre el marc conceptual del nexe WEFE i la seva aplicació pràctica en l’avaluació de la sostenibilitat agrícola, proporcionant eines analítiques i coneixement útil per a responsables polítics, investigadors i actors del sector interessats a promoure sistemes agrícoles resilients i eficients en l’ús dels recursos a la regió mediterrània i més enllà.