BSC-LT/ACAData huggingface dataset:
[ca] Des de ja fa uns quants anys la bioimpedància o la impedància que trobem en un teixit biològic ha sigut objecte de nombrosos estudis. Gràcies a l'existència del model de Cole-Cole, es pot aproximar l'agrupació de cèl·lules com a un circuit elèctric. A partir d'aquesta estructura es pot caracteritzar el teixit gràcies a la seva resposta i així detectar diverses patologies. En aquest projecte s'ha dissenyat i desenvolupat un sistema d'espectroscòpia d'impedància basat en la placa STEMLab de Red Pitaya. L'instrument final permet veure el mòdul i la fase de la impedància a temps real mitjançant Matlab. La mesura de la impedància en el teixit es fa gràcies a un front-end analògic basat en la mesura a 4 elèctrodes. Dintre del desenvolupament del projecte s'ha dut a terme un estudi de duració del procés del sistema al implementar dos mètodes diferents per a veure quin seria millor. I, finalment, s'han realitzat tres tipus de proves amb la implementació final del projecte: la primera de la dispersió de les mesures, la segona de la linealitat i la tercera sobre un teixit biològic en una simulació de la aplicació real.

[en] For a few years now, bioimpedance or the impedance that can be found in a biological tissue has been the object of many studies. Thanks to the existence of the Cole-Cole model, a group of cells can be approximated to an electric circuit. From that structure the tissue can be characterized with the response and, therefore, detect a number of pathologies. In this project an impedance spectroscopy system based in the Red Pitaya?s STEMLab board has been designed and developed. The final instrument allows the module and phase of the impedance to be seen in real-time through Matlab. The impedance measure in the tissue can be done thanks to an analog front-end based on a 4-electrode measurement method. In the development of the project a study on the duration of the system when implementing two different methods has been carried out to see which one is better. And, finally, three tests have been executed with the final implementation of the project: the first one on the measurement dispersion, the second on linearity and the third using biological tissue in a simulation of the real application.
[ca] Tradicionalment, quan s'ha parlat de l'ús de grafs pel processat de senyal sempre s'ha suposat coneguda la seva topologia a partir de la qual múltiples tècniques s'han desenvolupat al llarg dels anys. En l'actualitat ha aparegut una nova mentalitat en la qual la topologia dels grafs es considera desconeguda. Aquest canvi d'enfocament ha provocat tota una onada d'investigació sobre tècniques per poder estimar les connexions entre nodes a partir de les dades recollides del propi graf. Aquesta tesi segueix aquest nou corrent de pensament i crea una sòlida base de coneixement que després s'aplica en el disseny de filtres. Per començar, es formula el problema: identificar l'estructura d'un graf a partir de la informació annexada als seus nodes. A continuació, es desenvolupa una de les tècniques bàsiques per identificar una estructura òptima del graf minimitzant el seu nombre de connexions. Analitzant els resultats obtinguts s'opta per millorar la tècnica per obtenir una més robusta davant els diferents escenaris que ens trobem. Un cop es troba una solució que funciona bé per a qualsevol cas s'investiguen procediments per poder treballar amb aquesta nova tècnica quan disposem de poca informació. Al final d'aquesta tesi, investiguem el disseny de filtres amb grafs. Concretament, s'investiga el disseny d'un promitjador per conèixer la càrrega d'una xarxa. S'apliquen les tècniques estudiades en aquesta tesi per investigar com funcionaria el mètode per dissenyar filtres quan la topologia del graf ha estat estimada.

[en] Traditionally, when talking about the use of graphs for signal processing, its topology has always been supposed known, from which multiple techniques have been developed over the years. Nowadays, a new mentality has appeared in which the knowledge of the topology of graphs is considered unknown. This change of focus has caused a whole wave of research on techniques to be able to estimate the connections between nodes from data collected from the graph itself. This thesis follows this new current of thought and creates a solid base of knowledge that later is applied in the design of filters. To begin with, the problem is formulated: identify the structure of a graph based on the information attached to its nodes. Following, a basic technique for identifying an optimal network structure minimizing its number of connections is developed. Analyzing the results obtained, it is decided to improve the technique to obtain a more robust algorithm in front of the different scenarios that can be found. Once a solution is found that works well for any case, procedures are investigated to be able to work with this new technique when working with few data. At the end of this thesis, we investigate the design of filters with graphs. Specifically, the design of an average filter is developed in order to investigate the load of a net. The techniques studied in this thesis are applied to investigate how the method to design filters would work when the topology of the graph has been estimated.
[ca] L'objectiu d'aquest projecte és aplicar les propietats del grafè sobre guia de silici a una estructura tipus anell resonador amb l'objectiu de dissenyar un filtre òptic reconfigurable. Aprofitant que l'índex de refracció del grafè en aquestes condicions es pot modificar variant el seu potencial químic, es posa el punto de treball a la zona de baixa absorció per aconseguir un filtre reconfigurable controlat per tensió. Posteriorment, s'aplica aquesta mateixa teoria en altres dispositius basats en anells resonadors, com el switch i el modulador.

[en] The objective of this project is to apply graphene properties to a silicon waveguide ring resonator structure in order to design a reconfigurable optical filter. Taking that the refractive index of graphene under these conditions can vary by touching his chemical potential, and in the low absorption zone, a reconfigurable filter controlled by tension is possible. Later, this theory is applied to other ring resonator based devices, like switches and modulators.
[ca] La generació de terreny per a videojocs es duu a terme des de fa anys, i encara avui en molts casos, mitjançant algorismes procedimentals per a l'obtenció de mapes d'alçada basats en soroll. Aquest terreny es pot generar amb un cost computacional baix i és possible expandir-lo fàcilment en totes direccions si és necessari, però el seu grau de realisme no és comparable al que es pot veure al relleu de la superfície terrestre. Per altra banda, en l'àmbit de l'aprenentatge automàtic i, més concretament, les xarxes neuronals, s'està investigant molt l'ús de GANs (xarxes generatives antagòniques) per a tota mena d'aplicacions, com la síntesi d'imatges, la restauració d'imatges malmeses o la traducció entre imatges amb característiques diferents. Aquest treball intenta construir un pont entre les tècniques basades en GANs i la generació de terreny, amb la finalitat d'obtenir mapes d'alçada i textures amb característiques semblants a les que es troben a la superfície terrestre.

[en] Terrain generation in video games has been carried out for years, and still today in many cases, through procedural algorithms for obtaining height maps based on noise. This terrain can be generated with low computational cost and can be easily expanded in all directions if necessary, but its degree of realism is not comparable to what can be seen in the topography of the Earth's surface. On the other hand, in the field of machine learning, and more specifically, neural networks, a lot of research is being conducted on the use of GANs (generative adversarial networks) for all kinds of applications, such as image synthesis, image inpainting or translation between images with different characteristics. This work attempts to build a bridge between GAN-based techniques and terrain generation, in order to obtain height maps and textures with characteristics similar to those found on the Earth's surface.
[ca] Aquest projecte consisteix en el disseny i implementació d'un hivernacle automatitzat per a ús domèstic mitjançant un microcontrolador Arduino i una aplicació mòbil. S'ha utilitzat l'entorn de desenvolupament per a dispositius mòbils MIT App Inventor per a crear una aplicació Android i un seguit d'actuadors i sensors per tal d'automatitzar el receptacle de l'hivernacle. En aquesta memòria es recullen els requisits i especificacions desitjades en les fases inicials del projecte, així com l'enfocament que se li ha donat des del disseny de la interfície gràfica, els diversos casos d'ús que en pot fer l'usuari i, finalment, la programació dels diferents programaris utilitzats. Per tal de dotar l'hivernacle de certa automatització s'ha fet ús d'un sensor d'humitat, temperatura i lluminositat per tal d'obtenir lectures en temps real de les condicions físiques a les quals està subjecte, perquè en cas necessari, s'activin sistemes auxiliars com ara llum artificial, un sistema calefactor o de reg automàtic. Totes aquestes funcionalitats es poden programar a través de l'aplicació mòbil, i poden ser activades de manera manual o automàtica en funció del mode que seleccioni l'usuari.

[en] This project consists of the design and implementation of an automatized greenhouse for domestic usage using an Arduino microchip and a mobile application. The mobile application has been created using MIT App Inventor integrated development environment, and a series of sensors and actuators have been used to automatize the insides of the greenhouse. In this manuscript are explained the requisites and specifications desired during the initial development of the project, the design process of the graphical interface, the analysis of the different use cases and, finally, the programming of the software developed during the project. For the automation process, temperature, humidity and light sensors have been used to obtain real time information of the physical conditions inside the greenhouse. In case of need, some auxiliary systems such as artificial light, heating or watering can be activated trough the mobile application, manually or automatically depending on the function mode selected by the user.
[ca] El campus universitari de l'avinguda Diagonal, va sorgir arran de l'augment d'estudiants que es va produir als anys 50, un campus el qual ha estat en creixement continu des de llavors. A través d'aquest treball s'ha analitzat aquesta evolució i com ha impactat en el teixit urbà de Barcelona. El tram que recorre la Diagonal, des de Zona Universitària fins a la plaça de Pius XII, està conformat per una sèrie d'edificis universitaris. Aquesta recerca consta d'un anàlisi de cada un d'ells, tenint en compte diferents aspectes de l'arquitectura. A través de l'anàlisi de nou casos d'estudi representatius, aquest treball examina com aquests espais educatius influeixen i són influïts per la dinàmica urbana, abordant dimensions com la continuïtat urbana, el context, la composició i la funcionalitat i relació amb l'exterior. L'objectiu no és només analitzar per separat aquests edificis i com es comporten respecte a aquest eix, sinó, també és clau analitzar-los de forma conjunta. Sobretot per veure l'impacte que provoquen en la ciutat i en la vida social de les diferents persones que pugin recorre aquests espais, siguin estudiants, professors o simplement visitants. El treball conclou amb una síntesi dels descobriments principals i ofereix perspectives sobre com els campus universitaris poden ser dissenyats per millorar la seva funció com a centres de vida urbana i cultural.

[en] The university campus on Diagonal Avenue emerged due to the increase in student numbers in the 1950s, a campus which has been continuously growing since then. This work has analyzed this evolution and its impact on the urban fabric of Barcelona. The section along Diagonal, from Zona Universitària to plaça de Pius XII consists of a series of university buildings. This research includes an analysis of each of them, considering various aspects of architecture. Through the analysis of nine representative case studies, this work examines how these educational spaces influence and are influenced by urban dynamics, addressing dimensions such as urban continuity, context, composition, functionality, and relationship with the exterior. The goal is not only to analyze these buildings separately and how they behave in relation to this axis, but it is also crucial to analyze them collectively. Especially to see the impact they have on the city and the social life of the various people who may frequent these spaces, whether they are students, teachers, or simply visitors. The work concludes with a synthesis of the main findings and offers perspectives on how university campuses can be designed to enhance their function as centers of urban and cultural life.
[ca] Una part fonamental del disseny d'un robot d'exploració és la seva capacitat de sobrepassar els obstacles que es trobi al camí. Per assolir aquest objectiu ha de fer-ho de manera fluida i sense generar cap mena de risc per als sistemes que el formen o el contingut que estigui en ell. El cas en el qual se centra el treball és un robot per a competir a la European Rover Challenge; una competició de robòtica on els robots són guiats de manera semi autònoma i a distància, en un terreny abrupte dissenyat per a trobar els punts més dèbils dels robots. Com a mecànic de l'equip PUCRA, de l'universitat amb seu a l'EEBE, la tasca de dissenyar el xassís i la suspensió, ens va portar a repartir les feines entre diferents membres i en el meu cas a dissenyar un pneumàtic i diversos elements per al funcionament del conjunt. Mitjançant el programa de disseny SolidWorks per al disseny en 3D del model i la fabricació mitjançant impressió 3D per a la creació del prototip físicament, s'han realitzat diferents versions emprant diversos materials i propostes de disseny per millorar el comportament i reduir el pes d'aquest.

[en] A fundamental part of the design of an exploration robot is its ability to overcome obstacles on the way. To achieve this goal, it must do so in a fluid manner and without creating any risk for the systems that form it or the content that is in it. The case in which the work is focused is a robot to compete in the European Rover Challenge; a robotics competition where robots are guided semi-autonomously and remotely, in an abrupt terrain designed to find the weakest points of the robots. As a mechanic of the Fula team, the university based in the EEBE, the task of designing the chassis and suspension, it led us to apportion jobs between different members and in my case to design a tire and various elements for the operation of the set. Through the SolidWorks design program for 3D design and 3D printing for physically creating the prototype, different versions have been made using various materials and design proposals to improve behavior and reduce the weight of the prototype.
[ca] Aquesta tesi explora la generació de matrius Origen-Destinació (OD) utilitzant dades de targetes de transport públic i el mètode d'encadenament de viatges. Les matrius OD són fonamentals per comprendre els patrons de viatge urbans i millorar la planificació del transport. Els mètodes tradicionals, com les enquestes, són costosos i lents, mentre que les dades de targetes intel·ligents ofereixen una alternativa més eficient. En enllaçar viatges successius, el mètode d'encadenament de viatges captura amb precisió els recorreguts dels passatgers. Utilitzant dades del País Basc, la tesi demostra l'eficàcia d'aquest mètode i inclou una eina de visualització interactiva per millorar la interpretació dels resultats i la planificació del transport.

[en] This thesis explores the generation of Origin-Destination (OD) matrices using public transportation card data and the trip chaining method. OD matrices are crucial for understanding urban travel patterns and improving transportation planning. Traditional methods, like surveys, are costly and slow, while smart card data offers a more efficient alternative. By linking successive trips, the trip chaining method accurately captures passenger journeys. Using data from the Basque Country, the thesis demonstrates this method's effectiveness and includes an interactive visualization tool to enhance the interpretation of the results for better transportation planning.
[ca] En aquest projecte es realitza un classificador de tons musicals basat en el modelatge de l'inici del so (onset) inspirat en el comportament del nervi auditiu humà, ja que moltes evidències fisiològiques i psicoacústiques posen de manifest la importància de l'inici del so en els processos de codificació i reconeixement de sons del sistema auditiu humà. Amb aquest propòsit, es simula l'oïda interna dels humans: la còclea és realitzada amb un banc de filtres digitals, el comportament de les cèl·lules ciliades internes es modela amb sinapsis depressives, i el nervi auditiu és emulat utilitzant neurones integradores amb pèrdues (leaky integrate-and-fire neurons). Un cop localitzats temporalment els inicis del so per a diferents canals i nivells d'amplitud, es construeix una matriu de descripció, anomenada empremta d'inici (onset fingerprint). La base de dades utilitzada per avaluar el rendiment del sistema consta de 1020 tons realitzats amb cinc famílies d'instruments musicals diferents. Les empremtes d'inici, calculades per a tots aquests sons, s'utilitzen per entrenar i testejar tres sistemes de classificació: arbres de classificació, anàlisi discriminant quadràtica i xarxes neuronals. Aquest últim dóna una taxa mitjana d'encert del 75%, el mateix rendiment que altres mètodes basats en aquesta aproximació biològica, però emprant menys temps de procés.

[en] In this project a musical tone classifier based on a neurally inspired onset model is performed, as many physiological and psychoacoustic evidences reveal the importance of the sound onset in the Human Auditory System, specifically in the fields of coding and recognition of sounds. The human inner ear is simulated: the cochlea is performed with a digital filterbank, the inner hair cells' behaviour is modelled with depressing synapses, and the auditory nerve is emulated with Leaky Integrate-and-Fire (LIF) neurons. After that, the onset spike trains obtained are transformed into a description matrix called onset fingerprint. The database used to test the performance of the system consists in 1020 single-note tones performed with five different instrument's families. The onset fingerprints of all these sounds are used to feed a classification system. Three approaches are made: Classification Trees, Quadratic Discriminant Classifier and Neural Networks. The last one gives a mean success classification rate of 75\%, the same performance as other onset-based classifier methods, but consuming less computing time.
[ca] Els sistemes de comunicacions de wake-up representen una solució energèticament eficient i de baix cost per a la comunicació de dades de forma inal·làmbrica. En aquesta tesi, s'utilitza la comunicació amb llum visible (VLC) tant per a comunicacions de wake-up com per a recol·lecció d'energia. La primera part del document conté una introducció teòrica. A continuació, es presenta una avaluació dels diferents components, com ara panells solar i supercondensadors, que conformen el hardware del node receptor desenvolupat al llarg del document. Finalment, es presenten els resultats d'extenses proves de rendiment del sistema en diferents escenaris realistes. Aquests resultats inclouen la sensitivitat del sistema a diferents distàncies, angles i intensitats de llum, l'efecte de llums interferents i quantificacions de la capacitat de recol·lecció d'energia del receptor en diferents casos d'ús. En l'avaluació es demostra com el sistema de wake-up desenvolupat pot funcionar fins i tot autònomament, sense necessitat de cap bateria, gràcies al seu baix consum i capacitat de recol·lecció d'energia en la majoria dels escenaris d'oficina pel qual ha estat desenvolupat. Actualment, la principal aplicació del sistema de wake-up per llum visible són les xarxes de sensors sense fils.

[en] The use of wake-up communication systems is a potential energy-efficient and low-cost solution for data communication. In this thesis, we go one step further and use visible light both for wake-up communication and energy harvesting purposes, with the final objective of developing an energy-autonomous wake-up receiver module using Visible Light Communication (VLC). First, we present the details and the design criteria of this novel system. We then present the results of evaluation of component options such as solar panels and super-capacitors to include the proper choices at the receiver side. Finally, we present the results of the system performance from realistic indoor scenario tests, analyzing the effect of varying distances, angles, and light intensities, analyzing the effect of presence of interfering lights and analyzing the energy-harvesting characteristics of the receiver during realistic office working hours. Performance evaluation results demonstrated that the developed wake-up system with energy-autonomous receiver system can operate properly in most of the typical conditions of indoor scenarios. The energy-autonomous wake-up receiver derived can be included in realistic applications; mainly working attached to wireless communication systems that require energy efficiency like Wireless Sensor Networks (WSN).