Escola de Doctorat

Data de lectura: 13/09/2024

• KOSTALAMPROS, IOANNIS - VATISTAS: Post-quantum cryptography acceleration for next generation computers
  
  Autor/a: KOSTALAMPROS, IOANNIS - VATISTAS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
  Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 14/06/2024
  Data de lectura: 13/09/2024
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: Sala E101 - Edifici C6 (FIB) - Campus Nord - Barcelona
  Director/a de tesi: MORETÓ PLANAS, MIQUEL | HERNANDEZ LUZ, CARLES
  Tribunal:
       PRESIDENT: CANO REYES, JOSE
       SECRETARI: MARTORELL BOFILL, XAVIER
       VOCAL: TSOUTSOURAS, VASILIOS
  Resum de tesi: La seguretat dels esquemes criptogràfics moderns es basa en problemes matemàtics que se suposa que són difícils de resoldre, com el problema de Rivest-Shamir-Adleman (RSA) o el problema del logaritme discret sobre corbes el•líptiques. L’œs dels ordinadors "clàssics" existents, tots els algorismes coneguts que intenten resoldre aquests problemes, requeriria una quantitat tan gran de temps de càlcul que en realitat farà que les dades interceptades siguin inœtils quan finalitzi l’atac.Al voltant de 1997, Shor i Grover van desenvolupar de manera independent algorismes d’ordinador quàntic eficients que poden donar una velocitat sense precedents en determinats problemes matemàtics. Aleshores es va fer evident que l’arribada d’un ordinador quàntic a gran escala pot posar en perill les comunicacions segures. No obstant això, encara no està clar si existiran ordinadors quàntics a gran escala capaços de trencar els estàndards criptogràfics de clau pœblica actuals. Com a acte preventiu, l’Institut Nacional d’Estàndards i Tecnologia (NIST) va anunciar el 2015 els seus plans per a la transició als estàndards algorítmics criptogràfics Post-Quantum (PQ). L’adopció generalitzada dels estàndards actuals requereix mØs investigacions sobre l’eficiŁncia i la seguretat de la implementació dels estàndards PQ en sistemes informàtics moderns.Aquesta tesi pretØn salvar la bretxa entre l’especificació segura dels criptosistemes PQ i la seva implementació, respectivament, segura i eficient en arquitectures informàtiques avançades. Escollim específicament el criptosistema PQ de Classic McEliece (CM), nomØs per la seva seguretat de llarga data. CM ha suportat atacs amb petites modificacions des dels seus inicis l’any 1978 i actualment Øs finalista del concurs NIST i ja s’ha integrat en productes comercials com les xarxes VPN.Aquesta tesi consta de quatre contribucions principals. En el primer presentem una acceleració de codisseny de maquinari/programari (HW/SW) del criptosistema CM. La segona contribució està orientada al disseny i la integració d’acceleradors CM monolítics i dissenyats a mida en un SoC basat en RISC-V. La tercera contribució s’esforça per optimitzar encara mØs el rendiment de CM al maquinari mitjançant la introducció d’un disseny avançat d’un accelerador monolític per a la part de xifratge del sistema criptogràfic CM. La contribució final d’aquesta tesi Øs allunyar-se d’un accelerador de maquinari monolític i investigar l’impacte de la vectorització per part d’una unitat SIMD en l’aplicació CM.Amb aquesta tesi, concloem un estudi vehiculat sobre el criptosistema CM, sobre la seva implementació eficient de maquinari en infraestructures informàtiques modernes. No obstant això, hi ha nombroses direccions futures de recerca que podrienbasar-se en els coneixements adquirits així com en la infraestructura de maquinari dissenyada en el context d’aquesta tesi. Com a tal, considerem la implementació segura i la mitigació del canal lateral als propis acceleradors de maquinari CM i l’avaluació del rendiment de les implementacions de maquinari lleugeres de CM.
  

Data de lectura: 16/09/2024

• BUITRAGO LEIVA, JEIMMY NATALY: Contributions to Eco-Friendly Satellite Lean Design for a Sustainable Space Environment
  
  Autor/a: BUITRAGO LEIVA, JEIMMY NATALY
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIA I TECNOLOGIA AEROESPACIALS
  Departament: Departament de Física (FIS)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 10/07/2024
  Data de lectura: 16/09/2024
  Hora de lectura: 15:00
  Lloc de lectura: Sala de juntes. Edifici D4
  Director/a de tesi: CAMPS CARMONA, ADRIANO JOSE
  Tribunal:
       PRESIDENT: ALIAKBARGOLKAR, ALESSANDRO
       SECRETARI: GUTIERREZ CABELLO, JORGE LUIS
       VOCAL: ULLOA SANDE, CARLOS
  Resum de tesi: Actualment, la meitat dels satèl·lits no arriben al 20% de la seva vida útil esperada. La possibilitat de reciclar aquests "satèl·lits zombis" (ZS) amb capacitats limitades permetria optimitzar aquesta infraestructura en òrbita, reduint els llançaments innecessaris i sent més rendible. Un CubeSat de 12U costa uns 2,5 milions d'euros per fabricar i llançar. D'aquesta manera, no serà necessari llançar nous satèl·lits per a noves missions, amb un impacte positiu ambiental i econòmic. Aquesta investigació proposa un enfocament ecològic per al disseny i l'explotació de satèl·lits, integrant estratègies de sostenibilitat espacial i pràctiques verdes dins el paradigma NewSpace. Per a una anàlisi completa del cicle de vida del satèl·lit, s'han d'integrar característiques de fabricació ecològica i esvelta. Aquest concepte busca unificar esforços per un espai sostenible i considera tecnologies innovadores per a satèl·lits estàndard.Aquesta tesi doctoral realitza un estudi de recerca i experiències pràctiques centrades en petits satèl·lits, dividida en 6 parts amb 12 capítols.La primera part, amb dos capítols, introdueix la sostenibilitat espacial i el concepte Eco-LeanSat, emfatitzant un enfocament sostenible per a la fabricació de satèl·lits i la reutilització de capacitats restants després d'una fallada. S'aborda l'evolució de les capacitats dels smallsats i els esforços institucionals per promoure estratègies de sostenibilitat.La segona part, amb dos capítols, tracta propostes per a la reutilització de satèl·lits que han fallat en òrbita. El tercer capítol analitza les fallades més freqüents en smallsats i proposa la reutilització en disseny de missions per evitar la conversió en deixalles espacials. El quart capítol estudia les causes de fallades derivades de l'entorn espacial.La tercera part proposa metodologies àgils, Lean Six Sigma i software MBSE per a la fabricació de satèl·lits, aplicades a les missions de NanoSat Lab: 3Cat-4 i 3Cat-8, i a la missió colombiana 3ColStar. El cinquè capítol aplica Lean Six Sigma a la missió 3Cat-8, identificant colls d'ampolla i optimitzant l'execució. El sisè capítol presenta el disseny preliminar de la missió 3ColStar, incloent l'aplicació de software MBSE. El setè capítol desenvolupa algoritmes per al Sistema de Control d'Actitud en la missió 3Cat-8. El vuitè capítol analitza tèrmicament la missió 3Cat-4.La quarta part, amb el capítol 9, aborda consideracions legals per a missions sostenibles futures, destacant la manca de regulacions específiques per a la reutilització de satèl·lits en òrbita. El capítol 10 proposa estudis futurs amb un enfocament de sostenibilitat.La cinquena part inclou els apèndixs dels capítols, i la sisena part presenta la llista de publicacions i altres activitats acadèmiques realitzades durant l'estudi doctoral.
  

• CUNQUERO NAVARRO, MARINA: Use of Advanced Imaging Tools for Assessing the Performance of Novel Therapeutic Techniques for Restoring Vision
  
  Autor/a: CUNQUERO NAVARRO, MARINA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/07/2024
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: LOZA ALVAREZ, PABLO | MARSAL TERÉS, MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: PICAUD, SERGE
       SECRETARI: KRIEG, MICHAEL
       VOCAL: ACCANTO, NICOLO
  Resum de tesi: L’estudi de com restablir la visió és fonamental per fer front a les malalties degeneratives que causen ceguera. Amb més de 230 milions de persones afectades arreu del món per pèrdua de visió, i una estimació d'augment de 38 a 115 milions per a 2050, la urgència de trobar tractaments efectius és més que evident. Actualment no existeix cura però s'estan investigant diverses aproximacions per restaurar artificialment la visió en aquests pacients. Aquestes inclouen teràpies gèniques i cel·lulars que s'orienten en reconstituir el teixit malalt, així com mètodes com l'optogenètica i les pròtesis per modular l'activitat neuronal reemplaçant la disfunció. Comprenent i manipulant l'activitat neuronal, els científics aspirem a restablir la visió o enlentir els processos de degeneració. Entre els resultats d'aquesta tesi en destaquen els progressos en quatre àrees de recerca per restablir la visió. Al Capítol 2a s’explora un nou tipus d’implant retinal format per microelèctrodes de grafè. També es detalla un protocol per mesurar les dinàmiques de calci en explants de retina, facilitant futurs estudis que combinin estimulació elèctrica amb tècniques òptiques. El Capítol 2b es centra en l'adaptació d'un oftalmoscopi per captar imatges en viu, amb resolució cel·lular per estudiar la retina de models murins, amb l'objectiu d'establir les bases per a futures implementacions per monitorar la funcionalitat de la pròtesis un cop implantada. El Capítol 3 s'endinsa en el potencial dels organoids retinals derivats de cèl·lules mare de pacients per a la investigació de les retinopaties. Utilitzant tècniques d'imatge avançades, hem observat amb èxit la formació de tipus cel·lulars retinals distintius dins dels organoids i hem identificat diferències en les dinàmiques del calci entre models d’organoids provinent de voluntaris sans i pacients malalts. El Capítol 4 proposa una nova tècnica basada en l'excitació amb tres fotons per controlar l’activitat neural amb drogues fotoestimulables, en més profunditat i amb major precisió que els mètodes tradicionals. En conjunt, aquests avenços en el disseny d'implants retinals, el monitoratge in vivo de la retina, l'estudi del potencial dels organoids com a nous models derivats de pacients, i el desenvolupament de tècniques no invasives d’estimulació cerebral mitjançant tres fotons, obren el camí per al desenvolupament futur de teràpies més efectives per a restablir la visió.
  

• HUANG, DAWEI: Influence of interfacial bonding behavior on the compressive performance of sprayed mortar reinforced masonry walls
  
  Autor/a: HUANG, DAWEI
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME
  Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 18/07/2024
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: ALBAREDA VALLS, ALBERT | PONS VALLADARES, ORIOL
  Tribunal:
       PRESIDENT: ÜSTÜNDAG, CENK
       SECRETARI: CORNADÓ BARDÓN, CÒSSIMA
       VOCAL NO PRESENCIAL: LIU, PENG
  Resum de tesi: Aquesta tesi investiga el comportament de l'adhesió entre morter projectat i substrats d’obra de fàbrica, centrant-se en la influència de la resistència a la compressió, l'edat del morter i la rugositat de la superfície sobre la resistència de l'adhesió. A través d'experiments detallats i una anàlisi exhaustiva, es busca entendre millor aquests factors i el seu impacte en les tècniques de rehabilitació d'estructures d’obra de fàbrica. Els resultats d'aquesta investigació amplien el coneixement teòric sobre el comportament de l'adhesió entre morter i maçoneria, i proporcionen recomanacions pràctiques per millorar la durabilitat i efectivitat de les intervencions de retrofitting.Els experiments es van realitzar en mostres amb diferents resistències a la compressió (15 MPa, 30 MPa i 45 MPa) per avaluar com aquests factors afecten la resistència a la tracció i al tall de l'adhesió. Es va observar que la resistència a la tracció de l'adhesió disminueix amb l'augment de la resistència a la compressió de l’obra de fàbrica a causa de la naturalesa fràgil dels materials d'alta resistència. En particular, l‘obra de fàbrica amb una resistència a la compressió de 15 MPa va mostrar una resistència a la tracció que varia entre 0,2 i 1 MPa, mentre que l’obra de fàbrica amb 40 MPa de resistència va mostrar valors concentrats entre 0 i 0,1 MPa. Aquest comportament es deu al fet que l’obra de fàbrica d'alta resistència tendeix a fallar de manera més abrupta, reduint la seva capacitat per mantenir adhesions sota tensió.D'altra banda, la resistència al tall de l'adhesió va mostrar una correlació positiva amb la resistència a la compressió. Els substrats de major resistència a la compressió proporcionaven una major capacitat de tall a causa del millor encaix mecànic facilitat per la rugositat en la interfície. Els resultats experimentals van demostrar que la resistència al tall de l'adhesió era gairebé el doble que la resistència a la tracció, subratllant la importància de la textura superficial en el rendiment de l'adhesió.L'edat del morter també és un factor crucial. Es van realitzar proves als 7 dies i als 28 dies per avaluar el desenvolupament de la resistència de l'adhesió amb el temps. Als 7 dies, la resistència de l'adhesió era relativament baixa a causa del procés d'hidratació en curs i el desenvolupament incomplet de les propietats mecàniques del morter. No obstant això, als 28 dies, la resistència de l'adhesió va augmentar significativament a mesura que el morter assolïa nivells més alts d'hidratació i propietats mecàniques millorades. Això destaca la importància de permetre un temps de curat adequat en aplicacions pràctiques per assegurar la longevitat i efectivitat de les estructures reforçades.La rugositat de la superfície és un factor determinant en la resistència de l'adhesió. Vam mesurar la rugositat utilitzant el Coeficient de Rugositat de la Junta (JRC) i la desviació mitjana aritmètica (Ra) per quantificar el seu impacte. Es va trobar que superfícies més rugoses facilitaven un millor encaix mecànic, millorant la resistència de l'adhesió. Aquesta troballa subratlla la importància de la preparació de la superfície en aplicacions de rehabilitació, on augmentar la rugositat del substrat pot millorar significativament el rendiment de l'adhesió.Els experiments van revelar tres modes típics de fallada: desconnexió de l'adhesió, fractura de l'espècimen i fractura del material d'adhesió. La desconnexió de l'adhesió va ocórrer quan la resistència de l'adhesió era més dèbil que les resistències individuals del morter i l’obra de fàbrica, resultant en una separació neta en la interfície sense danys significatius. La fractura de l'espècimen es va observar principalment en mostres amb una capa superficial fràgil desenvolupada durant el curat del morter. La fractura del material d'adhesió va involucrar la ruptura del propi material d'adhesió, destacant l'impacte de l'esforç tallant sobre la integritat de l'adhesió.
  

• SOLA FONT, JOAN: Hipòtesis sobre una línia. Nuclis urbans i estacions a les línies interiors catalanes.
  
  Autor/a: SOLA FONT, JOAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: URBANISME
  Departament: Departament d'Urbanisme, Territori i Paisatge (DUTP)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 15/07/2024
  Data de lectura: 16/09/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Defensa pública Presencial (ETSAB. Planta Baixa. Sala de Graus)
  Director/a de tesi: EIZAGUIRRE GARAITAGOITIA, FRANCISCO JAVIER | CROSAS ARMENGOL, CARLES
  Tribunal:
       PRESIDENT: RUBERT DE VENTOS, MARIA
       SECRETARI: MARTI CASANOVAS, MIQUEL
       VOCAL: SARDÀ FERRAN, JORDI
       VOCAL: GÓMEZ ORDOÑEZ, JOSÉ LUIS
       VOCAL: GARCIA FONTAN, CRISTINA
  Resum de tesi: “Hipòtesis sobre una línia” analitza l’impacte que la construcció del ferrocarril ha generat als nuclis urbans de les línies interiors de la xarxa catalana. La vertebració d’una infraestructura de mobilitat d’abast territorial sobre aquests territoris fràgils i amb un patrimoni urbanístic aparentment modest, ha exercit una dilatada influència des de la seva implantació fins a l’actualitat. En una primera part, la tesi se centra en la línia de Granollers a Sant Joan de les Abadesses (GRN-SJA) i vuit dels nuclis que connecta. Aquest projecte de ferrocarril miner dissenyat per Ildefons Cerdà ressalta la superposició de la seva base ideològica i teòrica amb la seva construcció real. Si bé inicialment va projectar-se per extreure carbó d’Ogassa, l’arribada del tren va generar un impacte significatiu, reflectit de manera paradigmàtica en la morfologia urbana de cadascuna de les vuit poblacions analitzades. En una segona part, la investigació amplia l’observació de l’impacte del ferrocarril a una selecció de quaranta-quatre realitats urbanes de diferents territoris de la xarxa ferroviària interior catalana. La tesi mostra com la reacció de cada nucli urbà és complementària, i a vegades contradictòria, amb la seva pròpia evolució urbana, que bascula des de l’optimisme i la confiança en el progrés que el ferrocarril va generar inicialment, passant per la seva obsolescència com a sistema de comunicació, fins al seu potencial actual com a mitjà de transport sostenible. La implantació del ferrocarril com a element extern i amb una forta condició infraestructural va produir una tensió urbana amb l’edifici de l’estació, condicionada per la distància física i pel seu valor simbòlic dintre del context d’aquestes poblacions. Aquesta situació va aportar una primera generació de productes urbans: la plaça, el carrer i el barri de l’estació. Posteriorment apareixerà una altra família d’elements que configuraran l’’altra banda’ amb equipaments d’abast territorial que contribueixen a fer més rica la sintaxi de la urbanitat de l’espai ferroviari contemporani. El conjunt de les reaccions urbanes confronta l’herència geomètrica del ferrocarril amb la naturalesa suburbana tradicional dels teixits urbans propers. D’aquesta manera, les diferències locals de cada realitat urbana queden enllaçades per una semblança territorial que les fa comunes i comparables pel fet de formar part d’una mateixa línia. Els productes construïts dilatadament al llarg de més d’un segle al voltant d’aquesta infraestructura presenten diversos graus d’identitat, de transformació i d’oportunitat, i adquireixen una major complexitat quan s’analitzen des de la perspectiva de l’espai ferroviari en el seu conjunt. La urbanitat fragmentària del ferrocarril convida a reflexionar sobre els diferents graus de pertinença urbana, i sobre la hipotètica intensificació d’usos al voltant de l’estació i per extensió, de tot l’espai urbà ferroviari.Històricament, la infraestructura ferroviària ha esdevingut un ‘implant’ que en alguns casos conviu amb el teixit urbà sense que aquest generi cap efecte al seu voltant. En altres casos, ha generat vincles o ‘empelts’ urbans en el seu entorn. També, la continuïtat de les vores ferroviàries i la seva capil·laritat transversal amb els teixits urbans propers delimiten un espai intermedi que presenta un notable potencial de transformació i millora. Finalment, la tesi busca demostrar la vigència de la urbanitat acumulada del ferrocarril en alguns dels nuclis urbans que connecta, i el seu potencial més enllà de l’àmbit de l’estació. Des d’una visió transescalar, es pretén posar en valor les línies interiors ferroviàries catalanes com a patrimoni a mantenir i potenciar en el futur.