BSC-LT/ACAData huggingface dataset:
[ca] Aquest projecte s?ha basat en (i) aprendre que és el Multiple Object Tracking (MOT), (ii) aprendre Python, un dels llenguatges més utilitzats en Maching Learning i visió per computador, i (iii) avaluar un tracker (TrajTrack), actualment en desenvolupament en el grup de processament d?imatge (GPI), en contra del dataset UA-DETRAC. El treball s?ha dividit en dues parts. D?una banda hem estudiat el MOT i el seus principals reptes, com ara oclusions o canvis d?identitat, per tal de seguir diversos objectes al llarg d?una seqüència de vídeo. Per comprendre plenament aquest problema, hem desenvolupat des de zero un tracker de múltiples pilotes de tenis amb Python. D?altra banda, hem utilitzat el TrajTrack, avaluat sobre un dataset de vianants (MOT17) i l?hem adaptat per ser avaluat amb un dataset de cotxes (UA-DETRAC). Per a això, hem re-entrenat els models de detecció i re-identificació. Hem obtingut un 98.6% en el valor MOTA a l?entrenament i un 74.7% MOTA al test. Aquests resultats son comparables amb les tècniques de l?estat de l?art.

[en] This project has been devoted to (i) learning what Multiple Object Tracking (MOT) is, (ii) learning Python, one of the most used languages in Machine Learning and computer vision, and (iii) to evaluate a tracker (TrajTrack), currently being developed at the image processing group (GPI), against the UA-DETRAC dataset. The work has been divided in two parts. On the one hand, we have studied MOT and its main challenges, such as occlusions or identity switches, in order to follow multiple objects throughout a video sequence. To fully understand this problem, we have developed a multiple tennis ball tracker in Python from scratch. On the other hand, we have used TrajTrack, which is evaluated on a pedestrian dataset (MOT17), and adapted it to be evaluated against a car dataset (UA-DETRAC). For this, we have retrained the detection and re-identification models. We have obtained a 98.6% MOTA score for training and a 74.7% MOTA score for testing. These results are comparable with the state-of-the-art techniques.
[ca] Els Algoritmes Evolutius (EA) són mètodes d'optimització útils per a l'exploració de l'espai de cerca, però solen tenir problemes de lentitud per explotar-ne el mínim i convergir amb precisió. D'altra banda, els mètodes basats en gradients convergeixen més ràpidament als mínims locals, encara que no són tan robusts (per exemple, les àrees planes i les discontinuïtats poden causar problemes) i no tenen capacitats d'exploració. Aquesta tesi presenta i analitza quatre versions d'un mètode d'optimització híbrid que intenta combinar les virtuts dels Algoritmes Evolutius (EA) i els algoritmes basats en gradients, i superar-ne els inconvenients corresponents. Els Mètodes Híbrids proposats permeten treballar amb N algoritmes d'optimització (anomenats jugadors), múltiples funcions objectiu i variables de disseny, i definir-les de manera diferent per a cada jugador. El rendiment dels mètodes híbrids es compara amb un mètode basat en gradient, dos Algoritmes Genètics (GA) i un mètode d'optimització d'eixam de partícules (PSO). S'han fet proves amb problemes matemàtics de referència (proves sintètiques dissenyades per provar específicament mètodes d'optimització) i una aplicació d'enginyeria amb recursos computacionals molt exigents, un actuador de jet sintètic per a control de flux actiu (AFC) sobre un perfil aerodinàmic 2D Selig -Donovan 7003 (SD7003) al número de Reynolds 6 x 104 i un angle d'atac de 14 graus. El problema de control de flux actiu s'ha utilitzat en un problema d'optimització monoobjectiu i en un problema d'optimització de dos objectius.

[en] Algorithms (EA) are useful optimization methods for exploration of the search space, but they usually have slowness problems to exploit and converge to the minimum with accuracy. On the other hand, gradient based methods converge faster to local minimums, although are not so robust (e.g., flat areas and discontinuities can cause problems) and they lack exploration capabilities. This thesis presents and analyze four versions of a hybrid optimization method trying to combine the virtues of Evolutionary Algorithms (EA) and gradient based algorithms, and to overcome their corresponding drawbacks. The proposed Hybrid Methods enables working with N optimization algorithms (called players), multiple objective functions and design variables, and define them differently for each player. The performance of the Hybrid Methods are compared against a gradient based method, two Genetic Algorithms (GA) and a Particle Swarm Optimization (PSO). Tests have been conducted with mathematical benchmark problems (synthetic tests designed to specifically test optimization methods) and an engineering application with high demanding computational resources, a Synthetic Jet actuator for Active Flow Control (AFC) over a 2D Selig-Donovan 7003 (SD7003) airfoil at Reynolds number 6 x 10^4 and a 14 degree angle of attack. The Active Flow control problem has been used in a single optimization problem and in a two objective optimization problem
[ca] Anàlisi de l'evolució dels esquemes de xifratge fent èmfasi en la millora de l'eficiència i seguretat que han introduït. Estudi de les tècniques de coneixement zero proposades per Groth i Sahai i, finalment, construcció d'un esquema de clau pública de llindar completament segur en grups d'ordre primer, basat en un esquema proposat per Libert i Yung (ICALP 2011).

[en] Survey of different encryption schemes emphasizing the improvements on the efficiency and the security of each scheme. Study of Groth-Sahai zero-knowledge proofs. Proposal of a fully secure threshold public key scheme on prime order groups based on a scheme by Libert and Yung (ICALP 2011).
[ca] El disseny d'una placa electrònica presenta una alta dificultat i és molt comú cometre errors bàsics de disseny que no s'observen fins a tenir la placa fabricada o en heretar un projecte on el disseny és poc clar i no n'hi ha documentació suficient per entendre'l. Per això, aquest projecte recopila una documentació escrita per facilitar el moment de començar un projecte que requereixi una placa electrònica. Es presenta una metodologia principal, basada en l'organització de documents i en la planificació del projecte abans de començar a dissenyar. I una metodologia interna a aquesta anterior, anomenada metodologia de Hardware, que marca uns passos a seguir per a reduir al mínim la quantitat d'errors a cometre en l'etapa de disseny. Aquestes metodologies ajuden a crear una estandardització, és a dir, facilita la manera de treballar en grup quan es presenten diverses plaques amb diferents dissenyadors o, quan un disseny ha de ser heretat per una altra persona en un futur. D'igual forma, millora la robustesa i fiabilitat del disseny final. S'aplica l'exemplificació d'aquesta metodologia a la Dashboard d'un vehicle elèctric de competició de l'associació e-Tech Racing de l'EEBE.

[en] The design of an electronic PCB presents a high difficulty and it is very common to make basic design errors that are not observed until having the PCB manufactured or when inheriting a project where the design is unclear and there is not enough documentation to understand it. Therefore, this project compiles written documentation to facilitate the moment to start a project that requires an electronic PCB. A main methodology is presented, based on the organization of documents and project planning before starting to design. And an internal methodology to this previous one, named Hardware methodology, which marks a few steps to follow to minimize the number of mistakes to make in the design phase. These methodologies help to create a standardization, it facilitates the way of working in a group when several PCBs are presented with different designers or, when a design has to be inherited by another person in the future. It also improves the robustness and reliability of the final design. The example of this methodology is applied to the dashboard of an electric racing vehicle of the EEBE e-Tech Racing association.
[ca] Aquest projecte presenta l'estudi, el disseny i la implementació d'un sistema de detecció tàctil sobre superfícies no instrumentades utilitzant un sensor de profunditat comercial (MS Kinect). L'objectiu és l'estudi de les toleràncies del sistema i la seva viabilitat com a interfícies tàctils alternatives a les solucions actuals. I és farà a través de la implementació d'un sistema de detecció amb aquets sensors i mesures i resultats. L'abast del projecte comprèn l'exploració de les possibilitats d'utilitzar els sensors de profunditat de baix cost com a interfícies d'entrada. L'implementació d'un software que permet treballar amb aquests sensors en el camp de la detecció tàctil sobre superfícies no instrumentades i una interfície gràfica que ens mostra el funcionament del mateix de forma natural. S'han dut a terme unes anàlisis exhaustives de com de bons són els resultats del sistema implementat i en quins entorns són aplicables o no. En aquestes anàlisis s'ha pogut avaluar la tolerància i els angles i distàncies òptims de detecció.

[en] This project presents the study, design and implementation of a touch detection system over non-instrumented surfaces using a commercial depth sensor (MS Kinect). The main objective is the study of the tolerances of the system and its viability as alternatives touch interfaces. This will be done with the implementation of a system of this kind with this sensor. The range of the project is to explore the possibilities of using low cost depth sensors as input interfaces. We made software that allows working with this kind of sensors in the field of hand detection and showing the results with a graphic output. We made analysis of the results of this software and we discuss the fields when it is useful and when it not. In this analysis we evaluate the tolerances and the optimum angle and distance.
[ca] El terme SPAN visual atencional o angle visuo-atencional lector fa referència a la capacitat per processar la informació visual en una àrea específica del camp visual i en un temps determinat. S'ha evidenciat que aquest SPAN visual atencional pot variar segons múltiples factors, i un d'ells és amb la pràctica de videojocs, específicament els videojocs d'acció. En aquest treball es va analitzar si havien diferències en l'SPAN visual entre 4 grups diferents de gèneres de videojocs. La mostra final va constar de 41 participants, mitjana d'edat i desviació estàndard de 21±2.92 anys. Entre els participants, n=13 es van incloure al grup AVG (videojocs d'acció), n=6 en el grup SIM (simuladors d'esports), n=13 en el grup MOBA/RPG (rol) i n=9 en els NVG (no jugadors de videojocs). Els resultats van observar diferències significatives en el processament de l'SPAN visual entre els grups analitzats, sobretot en la n° de cadena 6, P=0.003. En general tots els grups de videojocs tenien un millor SPAN visual que els o jugadors, però no es va trobar diferències significatives entre els grups de videojocs. En resum, els resultats d'aquest estudi suggereixen que la pràctica regular de videojocs, tant com AVG, SIM, MOBA/RPG pot millorar el SPAN visual atencional, però més en especial els videojocs d'acció. Això podria ser important per a aquells que busquen millorar les seves habilitats visuals i atencionals, com els estudiants, esportistes o professionals que requereixen una alta capacitat de processament visual en el seu treball.

[en] Visual attentional SPAN or visuo-attentional reading angle refers to the capacity of the human brain to process visual information in a specific area of the visual field and in a specific time. It has been shown that this visual attentional SPAN can vary according to multiple factors, one of them being the playing of video games. In this paper we will analyse, with the classification of 4 different groups of video games. The final sample consisted of 41 participants, mean age and standard deviation of 21±2.92 years. Among the participants, n=13 were included in the AVG (action video game) group, n=6 in the SIM (sports simulator) group, n=13 in the MOBA/RPG (role playing game) group, and n=9 in the NVG (not gamers). The results observed significant differences in the processing of the visual SPAN between the groups analysed, especially in chain number 6, P=0.003. In general, all video game groups had better visual SPAN than no gamers, but no significant differences were found between the video game groups. In summary, the results of this study suggest that regular playing of video games, such as AVG, SIM, MOBA/RPG, can improve attentional visual SPAN, but more especially action video games. This could be important for those looking to improve their visual and attentional skills, such as students, athletes, or professionals who require high visual processing capacity in their work.
[ca] A les futures empreses d'exploració de l'espai profund - a la Lluna, Mart o fins i tot més enllà- les anomalies que requereixin una resposta a molt curt termini seran un gran obstacle per a l'èxit de la missió, degut principalment als llargs endarreriments que aquestes empreses comporten en les comunicacions entre la nau espacial i control de missió amb base a terra. Aquesta tesi descriu el desenvolupament (actualment en curs) d'un assistent virtual per a ajudar a les tripulacions d'astronautes en el context del tractament d'anomalies en temps real a bord de la nau, augmentant així el seu nivell d'autonomia. En particular, aquesta eina es focalitza en resoldre anomalies relatives exclusivament al Sistema de Control d'Entorn i Assistència a la Vida. Per a encarar el problema del tractament d'anomalies, tal procés s'ha dividit en tres etapes distingides: detecció de l'anomalia, diagnòstic de l'anomalia i resolució de l'anomalia. Diversos experiments per a validar l'esmentat assistent virtual són presentats en aquesta tesi també, incloent-hi un pla per a testejar-lo en condicions d'alta fidelitat a l'Anàleg per a la Investigació de l'Exploració Humana de la NASA durant la seva sisena campanya. Per a tals experiments, una tripulació entrenada constituïda per quatre membres serà sotmesa a un entorn de confinament i aïllament que pretén emular la distribució de l'interior d'una nau per a l'exploració de l'espai profund.

[en] Time sensitive anomalies will become a crucial obstacle towards mission success in future human deep space exploration enterprises -namely to the Moon, Mars and beyond- due to their inherent and prohibitive communication delays between spacecraft and mission control ground support. This thesis describes the on-going development of a Virtual Assistant (VA) tool that aims to help the astronaut crew in the context of on board and real-time anomaly treatment, therefore enhancing their level of autonomy. Particularly, the tool focuses in resolving anomalies that are specific to the Environment Control and Life Support System (ECLSS) of a crewed spacecraft. In order to tackle the anomaly treatment process, it is divided in three distinguished but related stages: anomaly detection, anomaly resolution and anomaly response. Several validation experiments for the said VA are also presented, including a plan to test it under high fidelity conditions at NASA's Human Research Exploration Analog (HERA) during campaign number six. For such experiments, a trained crew consisting of four members will be kept in a confined and isolated environment that aims to emulate the interior set up of a deep space exploration spacecraft.
[ca] Aquest projecte consisteix en el disseny i la implementació d'un programa en Matlab, per controlar un traçador de característiques per a la caracterització de cèl·lules solars, amb la finalitat de substituir l'antic instrument utilitzat per a la caracterització. D'altra banda, també s'ha realitzat proves de mesures amb cèl·lules solars del tipus IBC (Interdigitated Back-Contacted solar cell) fabricades pel grup MNT (Micro i Nano Tecnologies) per comprovar el correcte funcionament del programa.

[en] This project involves the design and implementation of a Matlab software to control a tracer of features for characterizing solar cells to replace the old instrument used for characterization. On the other hand , it has also been tested measures IBC solar cells types ( interdigitated Back- Contacted Solar cell) manufactured by the group MNT ( Micro and Nano Technologies ) to check the correct operation of the software.
[ca] Bilbao és una ciutat que ha patit una reconversió urbanística radical al llarg dels anys i aquesta transformació sempre ha anat marcada per la Ria del Nervión, o Ria de Bilbao, transcorrent al llarg de tot el municipi i per la geografia escarpada que la envolta. De vegades, deixant de banda l'oportunitat de relació entre aquest agent natural i la ciutat i imposant les seves grans infraestructures enginyers marcades pel passat industrial, miner i mercantil, però d'altres, amb una intenció i un afany de generar riquesa urbanística per tal d'assolir espais públics de qualitat que posen en relació la ciutat amb la ria. Aquesta transformació es va fer amb l'ajuda de peces icòniques que van donar a la ciutat una nova identitat globalitzada i universal. Però, principalment, es va centrar al municipi de Bilbao, deixant al marge moltes de les zones perifèriques de la Ria a la resta de l'àrea metropolitana, on encara queden restes d'una indústria ja obsoleta i un paisatge que no té interès urbanístic. Aquest treball pretén analitzar les relacions entre la ria, els intersticis, les trames urbanes que l'envolten i els usos històrics dels mateixos, i així identificar els espais residuals o d'oportunitat en zones que encara no ha patit aquesta transformació i així oferir-ne un estudi de possibles intervencions o estratègies a partir dels vectors fonamentals que l'han feta possible, identificant el paper que han jugat en la nova relació entre Ria i Ciutat.

[en] Bilbao is a city that has undergone a radical urban reconversion over the years and this transformation has always been marked by the Nervión estuary, or the Bilbao estuary, running through the entire municipality and by the steep geography that surrounds. Sometimes, leaving aside the opportunity for a relationship between this natural agent and the city and imposing its large engineering infrastructures marked by its industrial, mining, and commercial past, but other times, with an intention and desire to generate urban wealth to achieve quality public spaces that connect the city with the estuary. This transformation was carried out with the help of iconic pieces that gave the city a new globalized and universal identity. But it was mainly focused on the municipality of Bilbao, leaving out many of the peripheral areas of the Ría in the rest of the metropolitan area, where there are remains of an already obsolete industry and a landscape that lacks urban interest. The present work intends to analyse the relationships between the estuary, the interstices, the urban fabrics that surround it and their historical uses, and thus identify residual or opportunity spaces in areas that have not yet undergone this transformation and thus offer a study of possible interventions or strategies based on the fundamental vectors that have made it possible, identifying the role they have played in the new relationship between the estuary and the city.
[ca] Avui en dia els models matemàtics que simulen el fenomen de la propagació de la ona acústica exigeixen cada cop més rendiment computacional degut als incessants avanços en el seu estudi i a que es tenen volums de dades cada cop més grans. En el cas dels mètodes de diferències finites (o qualsevol altres esquema de discretització), el temps de processat pot arribar a ser sorprenentment gran si a més a més s'utilitzen malles altament discretitzades amb la finalitat de capturar mecanismes subtils en els patrons de la ona. En aquest projecte final de carrera es presenten diverses implementacions d'un codi que utilitza el mètode mimètic de diferencies finites per simular i analitzar el comportament de la propagació d'ones acústiques. Aquestes implementacions contemplen la utilització de diferents tècniques d'optimització, que van des de l'ús de flags en temps de compilació, a la vectorització del codi mitjançant instruccions SSE i AVX, passant per la paral·lelització a nivell de fil gràcies a OpenMP i finalitzant amb la paral·lelització del codi en GPU (arquitectura CUDA). Finalment, es presenten i analitzen els resultats de rendiment (speed-up) obtinguts per a les implementacions proposades. El càlcul d'aquesta mesura de rendiment es realitza respect a la versió original del codi (en MATLAB) i respect a la millor versió implementada en C. Per a tots els casos es demostra que el rendiment més òptim s'obté per a la versió implementada en CUDA.

[en] Nowadays, numerical simulations of acoustic propagation phenonema demand high performance computing because of the large study domain of interest and the high volume of input/output data. In the case of finite difference methods (or any other volume discretization scheme), processing time might become strikingly large if we additionally use well refined grids in order to capture small physical devices on wave patterns. In this final degree project, we present several implementations of a code that uses the mimetic finite difference method for the simulation and study of acoustic wave propagation on highly dense staggered grids. These implementations evolve as different optimization strategies are implemented starting from appropiate setting of compilation flags, code vectorization by using SSE and AVX instructions, CPU parallelization by exploting the OpenMP framework, to the final code parallelization on GPU platforms (CUDA). We present and discuss the increasing computation speed-up of this mimetic scheme achieved by the gradual implementation and testing of all these performance optimizations, concluding that times achieved by parallelization on CUDA are always better than times on the best implementation on CPU.