Tesis:
Hardware paralelo basado en microcontroladores para la implementación de sistemas de membranas en arquitecturas distribuidas.
- Autor: GUTIERREZ RODRIGUEZ, Abrahan
- Título: Hardware paralelo basado en microcontroladores para la implementación de sistemas de membranas en arquitecturas distribuidas.
- Fecha: 2009
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: FACULTAD DE INFORMATICA
- Departamentos: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ARROYO MONTORO, Fernando
- Director/a 2º: CARDEÑOSA LERA, Jesús
- Resumen: La computación con membranas es un nuevo modelo computacional basado en la estructura de las membranas de las células vivas. Cabe destacar que no pretenden modelar el funcionamiento biológico de las membranas. Por el contrario, explora la capacidad computacional de diversas características de las membranas que pueden ser utilizados para modelar nuevos paradigmas computacionales inspirados en la naturaleza. Los Sistemas-P (sistemas de membranas) son una clase de sistemas distribuidos, masivamente paralelos y no-deterministas. Este modelo se ha convertido, en los últimos años, en un poderoso marco para el desarrollo de nuevas ideas en el cálculo teórico y la conexión con la Biología Ciencias de la Computación. Además, este modelo tiene algunas propiedades importantes con respecto a la solución de los problemas NP en tiempo lineal y, por supuesto, con recursos lineales. Actualmente, los Sistemas-P están suficientemente caracterizados desde el punto de vista teórico. Su capacidad computacional ha sido fijada siendo muchas de sus variantes computacionalmente completas. Sin embargo, el modo en que estos modelos se implementan es un problema abierto a día de hoy. Como suele ser habitual, la implementación de estos sistemas ha sido abordada desde dos aproximaciones diferentes: modelos software y modelos hardware. No obstante, parece que los modelos hardware parecen los más apropiados (además de las implementaciones biológicas) para alcanzar la paralelización masiva que los sistemas de membranas reclaman. Existen muchos trabajos sobre herramientas software que implementan diferentes variantes de Sistemas-P, pero en el caso de las implementaciones hardware muy pocas referencias pueden encontrarse en la literatura. Esta tesis presenta un enfoque novedoso para el desarrollo de una plataforma de computación paralela para aplicaciones de sistemas de membranas. Específicamente, describe un componente hardware/software basado en el uso de microcontroladores, que incorpora las actuales contribuciones teóricas y empíricas sobre dispositivos de hardware aplicados a sistemas de membranas, pero que resuelve los principales problemas existentes en otras soluciones. Utilizando este componente, se ha definido una arquitectura modular y distribuida de procesadores de membranas. Los resultados tanto teóricos como empíricos sugieren que la aplicación del enfoque en que se basa esta arquitectura es un medio viable para lograr un buen equilibrio entre rendimiento, flexibilidad y escalabilidad en una plataforma paralela para la computación de membranas. Esta tesis también explora las estructuras de datos, sistemas de compresión y procesos necesarios para la utilización del dispositivo hardware definido sobre cualquier tipo de sistema de membranas, indicando qué procesos y métodos operativos deben llevarse a cabo.