Grupo de Arquitectura y Redes de Computadores (ARCO)

Diseño de Sistemas Heterogéneos (Hardware-Software) complejos

Esta línea de investigación está centrada en el desarrollo de metodologías y herramientas para el diseño de sistemas complejos con componentes tanto hardware como software (sistemas empotrados). El trabajo se enfoca en la integración transparente de los elementos que componen este tipo de sistemas, definiendo una infraestructura de comunicaciones para Sistemas en Chip (SoC, System-on Chip) que facilite la reutilización de componentes IP (Intellectual Property) y la programación del sistema, a la vez que se reducen el tiempo y los costes de desarrollo. Asimismo, se ha hecho especial hincapié en el uso de arquitecturas reconfigurables (basadas en la utilización de dispositivos tales como las FPGAs), integrando el tratamiento de la reconfiguración dentro del proceso de desarrollo y simplificando, por tanto, de una forma sustancial, la utilización de estos dispositivos.

Hay que resaltar que las técnicas de integración planteadas, basadas en la abstracción de los mecanismos de comunicación y la generación automática de los elementos implicados, son aplicables al diseño de cualquier sistema hardware-software en el que se desee flexibilidad y adaptabilidad, portabilidad, reuso, tolerancia a fallos…, además de la capacidad de acceso en red (utilización remota de recursos, monitorización y control, tareas de gestión y mantenimiento…). Como aplicaciones concretas, podemos citar:

  • Plataformas de comunicaciones para sistemas hardware-software, en aplicaciones tales como multimedia, Software-Defined Radio, etc.
  • Infraestructuras formadas por redes de sistemas empotrados (p.e. redes de sensores, sistemas en grid…)
  • Acceso remoto a recursos hardware
  • Diseño y gestión de sistemas adaptativos, reconfigurables, tolerantes a fallos…

Redes y Servicios Avanzados de Comunicaciones

Dentro de esta línea se aborda la utilización de sistemas distribuidos e infraestructuras de comunicaciones para ofrecer servicios de nueva generación en entornos heterogéneos. El trabajo se centra en la definición de arquitecturas software distribuidas que, utilizando tecnologías de comunicación tanto cableadas como inalámbricas e incluyendo sistemas empotrados, redes de sensores, etc., permitan la integración de redes y sistemas heterogéneos y la creación y modelado de nuevos servicios basados en las comunicaciones.

En general, la aplicación de estas técnicas está especialmente indicada en aquellos entornos que precisen del despliegue de redes de comunicaciones para la integración de sistemas y servicios. En particular podemos citar:

  • Telecontrol y monitorización de equipos y sistemas
  • Captación e integración de información mediante redes de sensores
  • Despliegue de redes inalámbricas para servicios remotos y de movilidad
  • Implantación de servicios específicos de televigilancia, posicionamiento y localización, acceso remoto a otros servicios que conlleve transmisión de audio y video (sobre IP), etc.

Sistemas Inteligentes

Enmarcada en la desarrollo de sistemas de supervisión de entornos inteligentes, esta línea de investigación está enfocada al desarrollo de sistemas autónomos de supervisión. Independientemente del dominio de aplicación, ya sea vigilancia de espacios, asistencia a personas con discapacidad o de la tercera edad, el fin último perseguido en este campo es el desarrollo de sistemas con capacidad para responder ante situaciones imprevistas, de tal forma que se pueda confiar plenamente en estos sistemas para una supervisión efectiva, reduciendo al máximo la intervención humana.
Imitando el comportamiento humano, cuando nos encontramos con situaciones imprevistas o nuevas, recurriremos a la analogía o a fuentes externas de conocimiento para tomar la decisión más acertada. Además, dado que los servicios disponibles en cada momento son el único mecanismo del que el sistema inteligente puede valerse, recurriremos a la composición automática de servicios para implementar las respuestas dictadas por el sistema.

Más allá de la mera combinación de servicios, lo que planteamos es la composición orquestada de las funcionalidades ofrecidas por esos servicios. El conocimiento de sentido común es fundamental para que los servicios puedan ser vistos como algo más que meras unidades funcionales con entradas y salidas, sino que los servicios son considerados como acciones y eventos que producen cambios en el entorno. Dirigidos por los efectos de esas acciones y eventos podremos componer servicios para dirigir el el comportamiento tal y como lo haría una persona.
El trabajo desarrollado en esta línea está enfocado en dos tecnologías:

  • Sistemas multi-agente: basados en tecnologías BDI (Belief, Desire, and Intentions).
  • Sistemas de razonamiento basado en sentido común.
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