Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 13/09/2024

• KOSTALAMPROS, IOANNIS - VATISTAS: Post-quantum cryptography acceleration for next generation computers
  
  Autor/a: KOSTALAMPROS, IOANNIS - VATISTAS
  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: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 14/06/2024
  Fecha de lectura: 13/09/2024
  Hora de lectura: 10:30
  Lugar de lectura: Sala E101 - Edifici C6 (FIB) - Campus Nord - Barcelona
  Director/a de tesis: MORETÓ PLANAS, MIQUEL | HERNANDEZ LUZ, CARLES
  Tribunal:
       PRESIDENT: CANO REYES, JOSE
       SECRETARI: MARTORELL BOFILL, XAVIER
       VOCAL: TSOUTSOURAS, VASILIOS
  Resumen de tesis: La seguridad de los esquemas criptogrÆficos modernos depende de problemas matemÆticos que se supone son difíciles de resolver, como el problema de Rivest-Shamir-Adleman (RSA) o el problema de logaritmos discretos sobre curvas elípticas. El uso de las computadoras "clÆsicas" existentes, todos los algoritmos conocidos que intentan resolver estos problemas, requeriría una cantidad tan grande de tiempo de cÆlculo que, de hecho, harÆ que los datos interceptados sean inœtiles cuando finalice el ataque.Alrededor de 1997, Shor y Grover desarrollaron de forma independiente algoritmos eficientes para computadoras cuÆnticas que pueden dar una velocidad sin precedentes en ciertos problemas matemÆticos. Entonces se hizo evidente que la llegada de una computadora cuÆntica a gran escala puede poner en peligro las comunicaciones seguras. Sin embargo, todavía no estÆ claro si existirÆn ordenadores cuÆnticos a gran escala capaces de romper los actuales estÆndares criptogrÆficos de clave pœblica. Como acto preventivo, el Instituto Nacional de EstÆndares y Tecnología (NIST) anunció en 2015 sus planes para la transición a estÆndares algorítmicos criptogrÆficos poscuÆnticos (PQ). La adopción generalizada de los estÆndares actuales exige mÆs investigaciones sobre la eficiencia y seguridad de la implementación de los estÆndares PQ en los sistemas informÆticos modernos.Esta tesis pretende cerrar la brecha entre la especificación segura de los criptosistemas PQ y su implementación respectivamente segura y eficiente en arquitecturas informÆticas avanzadas. Elegimos específicamente el criptosistema PQ de Classic McEliece (CM), simplemente debido a su seguridad de larga data. CM ha resistido ataques con modificaciones menores desde sus inicios en 1978 y actualmente es finalista del concurso NIST y ya se ha integrado en productos comerciales como redes VPN.Esta tesis comprende cuatro contribuciones principales. En el primero presentamos un codiseæo hardware/software (HW/SW) de aceleración del criptosistema CM. La segunda contribución estÆ orientada al diseæo e integración de aceleradores CM monolíticos y diseæados a medida en un SoC basado en RISC-V. La tercera contribución se esfuerza por optimizar aœn mÆs el rendimiento de CM en hardware mediante la introducción de un diseæo avanzado de un acelerador monolítico para la parte de cifrado del criptosistema CM. La contribución final de esta tesis se aleja de un acelerador de hardware monolítico e investiga el impacto de la vectorización por una unidad SIMD en la aplicación CM.Con esta tesis, concluimos un estudio realizado sobre el criptosistema CM, en relación con su implementación eficiente de hardware en infraestructuras informÆticas modernas. Sin embargo, existen numerosas direcciones de investigación futuras que podrían aprovechar los conocimientos adquiridos, así como la infraestructura de hardware diseæada en el contexto de esta tesis. Como tal, consideramos la implementación segura y la mitigación de canales laterales en los propios aceleradores de hardware CM y la evaluación del rendimiento de implementaciones de hardware liviano de CM.
  

Fecha 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
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIA Y TECNOLOGÍA AEROESPACIALES
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/07/2024
  Fecha de lectura: 16/09/2024
  Hora de lectura: 15:00
  Lugar de lectura: Sala de juntes. Edifici D4
  Director/a de tesis: CAMPS CARMONA, ADRIANO JOSE
  Tribunal:
       PRESIDENT: ALIAKBARGOLKAR, ALESSANDRO
       SECRETARI: GUTIERREZ CABELLO, JORGE LUIS
       VOCAL: ULLOA SANDE, CARLOS
  Resumen de tesis: Actualmente, la mitad de los satélites no alcanzan el 20% de su vida útil esperada. La posibilidad de reciclar estos "satélites zombis" (ZS) con capacidades limitadas optimizaría esta infraestructura en órbita, reduciendo lanzamientos innecesarios y siendo más rentable. Un CubeSat de 12U cuesta alrededor de €2.5 millones para fabricar y lanzar. De esta manera, no sería necesario lanzar nuevos satélites para nuevas misiones, lo que tendría un impacto ambiental y económico positivo. Esta investigación propone un enfoque ecológico para el diseño y operación de satélites, integrando estrategias de sostenibilidad espacial y prácticas verdes dentro del paradigma NewSpace. Para un análisis completo del ciclo de vida del satélite, es necesario integrar características de fabricación ecológica y esbelta. Este concepto tiene como objetivo consolidar esfuerzos hacia un espacio sostenible y considera tecnologías innovadoras para satélites estándar.Esta tesis doctoral aborda un estudio de investigación y experiencias prácticas centradas en pequeños satélites, dividida en 6 partes con 12 capítulos.La primera parte, con dos capítulos, introduce la sostenibilidad espacial y el concepto Eco-LeanSat, enfatizando un enfoque sostenible para la fabricación de satélites y la reutilización de capacidades después de una falla. Se aborda la evolución de las capacidades de los smallsats y los esfuerzos institucionales para promover estrategias de sostenibilidad.La segunda parte, que consta de dos capítulos, trata propuestas para reutilizar satélites que han fallado en órbita. El tercer capítulo analiza las fallas más comunes en smallsats y propone el diseño de misiones para reutilizar estas capacidades y evitar que se conviertan en desechos espaciales. El cuarto capítulo estudia las causas de las fallas derivadas del entorno espacial.La tercera parte propone metodologías ágiles, Lean Six Sigma y software de Model-Based System Engineering (MBSE) para la fabricación de satélites, aplicadas a las misiones del NanoSat Lab: 3Cat-4 y 3Cat-8, y a la misión colombiana 3ColStar. El quinto capítulo aplica Lean Six Sigma a la misión 3Cat-8, identificando cuellos de botella y optimizando la ejecución. El sexto capítulo presenta el diseño preliminar de la misión 3ColStar, incorporando software MBSE. El séptimo capítulo desarrolla algoritmos para el Sistema de Control de Actitud en la misión 3Cat-8. El octavo capítulo realiza el análisis térmico de la misión 3Cat-4.La cuarta parte, con el capítulo nueve, aborda consideraciones legales para futuras misiones sostenibles, destacando la falta de regulaciones específicas para la reutilización de satélites en órbita. El capítulo diez propone estudios futuros con un enfoque de sostenibilidad.La quinta parte incluye los apéndices de los capítulos mencionados, y la sexta parte presenta la lista de publicaciones y otras actividades académicas realizadas durante el estudio 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
  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: 18/07/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: LOZA ALVAREZ, PABLO | MARSAL TERÉS, MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: PICAUD, SERGE
       SECRETARI: KRIEG, MICHAEL
       VOCAL: ACCANTO, NICOLO
  Resumen de tesis: El estudio de cómo restablecer la visión es fundamental para hacer frente a las enfermedades degenerativas que causan ceguera, las cuales afectan significativamente la calidad de vida de las personas y tienen un fuerte impacto en nuestra sociedad, así como en la salud pública. Con más de 230 millones de personas afectadas en todo el mundo por pérdida de visión, y una estimación de aumento de 38 a 115 millones para 2050, la urgencia de encontrar tratamientos efectivos es más que evidente. La visión es el sentido más complejo y crucial que poseemos los seres humanos. La luz es captada por los fotorreceptores en la retina, que inician una cascada de señales que llegan al cerebro, donde son traducidas para poder procesar la imagen del mundo que nos rodea. Las enfermedades degenerativas implican la deterioración progresiva de los fotorreceptores, lo que conduce finalmente a la ceguera. Actualmente no existe cura, pero se están investigando diversas aproximaciones para restaurar artificialmente la visión en estos pacientes. Estas incluyen terapias génicas y celulares que se enfocan en restaurar o regenerar el tejido enfermo, así como métodos que pretenden reemplazar la disfunción a través de técnicas de optogenética o mediante la implantación de prótesis. Mediante el conocimiento y la manipulación de la actividad neuronal, los científicos aspiran a restablecer la visión o ralentizar los procesos de degeneración. La investigación en esta área tiene el potencial de aliviar el sufrimiento personal y mejorar la independencia de las personas afectadas, así como reducir la carga socioeconómica asociada a la discapacidad visual.Entre los resultados de esta tesis destacan los progresos en cuatro áreas de investigación para restablecer la visión. En el Capítulo 2a se explora un nuevo tipo de implante retinal formado por microelectrodos de grafeno. Demostramos la capacidad del implante para registrar y generar señales neuronales en explantes de retina. También se detalla un protocolo para medir las dinámicas de calcio en explantes de retina, facilitando futuros estudios que combinen estimulación eléctrica con técnicas ópticas. El Capítulo 2b se centra en la adaptación de un oftalmoscopio para captar imágenes en vivo, con resolución celular, para estudiar la retina de modelos murinos, con el objetivo de establecer las bases para futuras implementaciones para monitorizar la funcionalidad de la prótesis una vez implantada. El Capítulo 3 se adentra en el potencial de los organoides retinianos derivados de células madre de pacientes para la investigación de las retinopatías. Utilizando técnicas de imagen avanzadas, hemos observado con éxito la formación de tipos celulares retinianos distintivos dentro de los organoides y hemos identificado diferencias en las dinámicas del calcio entre modelos de organoides provenientes de voluntarios sanos y pacientes de retinitis pigmentosa. El Capítulo 4 propone una nueva técnica basada en la excitación con tres fotones para controlar la actividad neural con drogas fotoestimulables, a mayor profundidad y con mayor precisión que los métodos tradicionales. Este enfoque ha permitido modular con éxito la actividad neuronal del cerebro en peces cebra con una exposición mínima a la luz, demostrando su potencial para revolucionar el estudio de los circuitos neuronales y el desarrollo de nuevas terapias de neuromodulación.En conjunto, estos avances en el diseño de implantes retinianos, el monitoreo in vivo de la retina, el estudio del potencial de los organoides como nuevos modelos derivados de pacientes, y el desarrollo de técnicas no invasivas de estimulación cerebral mediante tres fotones, abren el camino para el desarrollo futuro de terapias más efectivas para restablecer la visión.
  

• HUANG, DAWEI: Influence of interfacial bonding behavior on the compressive performance of sprayed mortar reinforced masonry walls
  
  Autor/a: HUANG, DAWEI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 18/07/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ALBAREDA VALLS, ALBERT | PONS VALLADARES, ORIOL
  Tribunal:
       PRESIDENT: ÜSTÜNDAG, CENK
       SECRETARI: CORNADÓ BARDÓN, CÒSSIMA
       VOCAL NO PRESENCIAL: LIU, PENG
  Resumen de tesis: Esta tesis investiga el comportamiento de la adhesión entre mortero proyectado y sustratos de obra de fábrica, centrándose en la influencia de la resistencia a la compresión, la edad del mortero y la rugosidad de la superficie sobre la resistencia de la adhesión. A través de experimentos detallados y un análisis exhaustivo, se busca entender mejor estos factores y su impacto en las técnicas de rehabilitación de estructuras de obra de fábrica.Los experimentos se realizaron en muestras con diferentes resistencias a la compresión (15 MPa, 30 MPa y 45 MPa) para evaluar cómo estos factores afectan tanto la resistencia a la tracción como al corte de la adhesión. Se observó que la resistencia a la tracción de la adhesión disminuye con el aumento de la resistencia a la compresión de la obra de fábrica debido a la naturaleza frágil de los materiales de alta resistencia. En particular, la obra de fábrica con una resistencia a la compresión de 15 MPa mostró una resistencia a la tracción que varía entre 0,2 y 1 MPa, mientras que la obra de fábrica con 40 MPa de resistencia mostró valores concentrados entre 0 y 0,1 MPa. Este comportamiento se debe a que la obra de fábrica de alta resistencia tiende a fallar de manera más abrupta, reduciendo su capacidad para mantener adhesiones bajo tensión.Por otro lado, la resistencia al corte de la adhesión mostró una correlación positiva con la resistencia a la compresión. Los sustratos de mayor resistencia a la compresión proporcionaban una mayor capacidad de corte debido a un mejor encaje mecánico facilitado por la rugosidad en la interfaz. Los resultados experimentales demostraron que la resistencia al corte de la adhesión era casi el doble que la resistencia a la tracción, subrayando la importancia de la textura superficial en el rendimiento de la adhesión.La edad del mortero también es un factor crucial. Se realizaron pruebas a los 7 días y a los 28 días para evaluar el desarrollo de la resistencia de la adhesión con el tiempo. A los 7 días, la resistencia de la adhesión era relativamente baja debido al proceso de hidratación en curso y al desarrollo incompleto de las propiedades mecánicas del mortero. Sin embargo, a los 28 días, la resistencia de la adhesión aumentó significativamente a medida que el mortero alcanzaba niveles más altos de hidratación y mejores propiedades mecánicas. Esto destaca la importancia de permitir un tiempo de curado adecuado en aplicaciones prácticas para asegurar la longevidad y efectividad de las estructuras reforzadas.La rugosidad de la superficie es un factor determinante en la resistencia de la adhesión. Medimos la rugosidad utilizando el Coeficiente de Rugosidad de la Junta (JRC) y la desviación media aritmética (Ra) para cuantificar su impacto. Se encontró que las superficies más rugosas facilitaban un mejor encaje mecánico, mejorando la resistencia de la adhesión. Este hallazgo subraya la importancia de la preparación de la superficie en aplicaciones de rehabilitación, donde aumentar la rugosidad del sustrato puede mejorar significativamente el rendimiento de la adhesión.Los experimentos revelaron tres modos típicos de falla: desconexión de la adhesión, fractura del espécimen y fractura del material de adhesión. La desconexión de la adhesión ocurrió cuando la resistencia de la adhesión era más débil que las resistencias individuales del mortero y la obra de fábrica, resultando en una separación limpia en la interfaz sin daños significativos. La fractura del espécimen se observó principalmente en muestras con una capa superficial frágil desarrollada durante el curado del mortero. La fractura del material de adhesión involucró la ruptura del propio material de adhesión, destacando el impacto del esfuerzo cortante sobre la integridad de la adhesión.
  

• SOLA FONT, JOAN: Hipòtesis sobre una línia. Nuclis urbans i estacions a les línies interiors catalanes.
  
  Autor/a: SOLA FONT, JOAN
  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: Departamento de Urbanisme, Territori y Paisaje (DUTP)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 15/07/2024
  Fecha de lectura: 16/09/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Defensa pública Presencial (ETSAB. Planta Baixa. Sala de Graus)
  Director/a de tesis: 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
  Resumen de tesis: "Hipótesis sobre una línea" analiza el impacto que la construcción del ferrocarril ha generado en los núcleos urbanos de las líneas interiores de la red catalana. La vertebración de una infraestructura de movilidad de alcance territorial sobre estos territorios frágiles y con un patrimonio urbanístico aparentemente modesto, ha ejercido una influencia prolongada y significativa desde su implantación hasta la actualidad.En la primera parte, la tesis se centra en la línea de Granollers a Sant Joan de les Abadesses (GRN-SJA) y en ocho de los núcleos urbanos que conecta. Este proyecto de ferrocarril minero, diseñado por Ildefons Cerdà, resalta la superposición de su base ideológica y teórica con su construcción real. Aunque inicialmente se proyectó para la extracción de carbón en Ogassa, la llegada del tren tuvo un impacto significativo, reflejado de manera paradigmática en la morfología urbana de cada una de las ocho poblaciones analizadas. En la segunda parte, la investigación amplía la observación del impacto del ferrocarril a una selección de cuarenta y cuatro realidades urbanas en diversos territorios de la red ferroviaria interior catalana.La tesis muestra cómo la reacción de cada núcleo urbano es complementaria, y a veces contradictoria, con su propia evolución urbana, que bascula desde el optimismo y la confianza en el progreso que el ferrocarril generó inicialmente, pasando por su obsolescencia como sistema de comunicación, hasta su actual potencial como medio de transporte sostenible. La implantación del ferrocarril como elemento externo y con una fuerte condición infraestructural produjo inicialmente una tensión urbana con el edificio de la estación, condicionada por la distancia física y su valor simbólico dentro del contexto de estas poblaciones. Esta situación aporta una primera generación de productos urbanos: la plaza, la calle y el barrio de la estación. Posteriormente aparecerá otra familia de elementos que configurarán el ‘otro lado’ con equipamientos de alcance territorial que contribuyen a hacer más rica la sintaxis de la urbanidad del espacio ferroviario contemporáneo.El conjunto de las reacciones urbanas confronta la herencia geométrica del ferrocarril con la naturaleza suburbana tradicional de los tejidos urbanos cercanos. De esta forma, las diferencias locales de cada realidad urbana se enlazan por un parecido territorial que las hace comunes y comparables al formar parte de una misma línea. Los productos construidos a lo largo de más de un siglo en torno a esta infraestructura presentan diversos grados de identidad, transformación y oportunidad, adquiriendo una mayor complejidad cuando se analizan desde la perspectiva del espacio ferroviario en su conjunto. La urbanidad fragmentaria del ferrocarril invita a reflexionar sobre los diferentes grados de pertenencia urbana, y sobre la hipotética intensificación de usos en torno a la estación y por extensión, de todo el espacio urbano ferroviario.Históricamente, la infraestructura ferroviaria se ha convertido en un 'implante' que, en algunos casos, convive con el tejido urbano sin generar efectos significativos a su alrededor. En otros casos, ha generado vínculos o 'injertos' urbanos en su entorno. Además, la continuidad de los bordes ferroviarios y su capilaridad transversal con los tejidos urbanos cercanos delimitan un espacio intermedio que presenta un notable potencial de transformación y mejora. Por último, la tesis busca demostrar la vigencia de la urbanidad acumulada del ferrocarril en algunos de los núcleos urbanos que conecta, y su potencial más allá del ámbito de la estación. Desde una visión transescalar, se pretende poner en valor las líneas ferroviarias interiores catalanas como un patrimonio a preservar y potenciar en el futuro.