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IK4 Doctorados

 

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Investigación orientada al desarrollo de personas y a la transferencia de las tecnologías más avanzadas para las empresas.

 
DOCTORADOS

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High Performance Computing for Real Time Modelling and Software Testing of Complex Dependable Systems

IKERLAN

INICIO: 10/2016

ABIERTO

OBTENCIÓN GRADO DOCTOR/A: 10/2019

Descripción

High Performance Computing (HPC), o computación de alto rendimiento, es un ámbito tecnológico que permite dar soluciones de simulación a problemas complejos, mediante soluciones de computación en paralelo utilizando clústeres y supercomputadoras. Estas tecnologías pueden ser utilizadas para el modelado preciso tiempo-real de sistemas físicos (p.e. turbinas eólicas, trenes, maquinas), subsistemas e interfaces entre subsistemas, así como para su ejecución acelerada. Los modelos que se requieren pueden ser programados usando entornos de programación de software en paralelo (p.e. OpenMP, MPI, OpenCL) o entornos de modelado de sistema susceptibles de ser paralelizables (p.e. SystemC, E-TTM).

Además pueden ser utilizados para validar los sistemas embebidos desarrollados para el control de sistemas en las distintas fases de su desarrollo, desde el software al sistema de control completo. Además, estos modelos pueden ser ejecutados sobre clústeres de supercomputación (SW) para validar funcionalmente el software. Cuanto más avanzada es la fase de desarrollo, más detallados y complejos son los modelos (p.e. ecuaciones diferenciales de la dinámica del vehículo, tramas de comunicación detalladas).

Estos modelos también pueden ser aplicados para validar sistemas safety-critical, en los que el modelo además debe implementar funciones de inyección de faltas para emular errores difíciles de reproducir en la realidad (p.e. rotura de cable de comunicaciones, sobretensión en catenaria, error de computación en computadora replicada, corrupción de memoria) y que son necesarias para validar la tolerancia a faltas del sistema embebido safety-critical. Se debe tener en cuenta que la validación de sistemas embebidos safety-critical suele requerir la ejecución de miles de escenarios de tests, y que por lo tanto, la validación acelerada del sistema podría reducir los plazos de validación actuales de varios días a varias horas / minutos La aplicación de estas tecnologías a necesidades de distintos sectores industriales (p.e. transporte, máquina herramienta) permitirá el desarrollo de entornos de simulación, verificación y validación de última generación. El enfoque de esta tesis doctoral estará en el análisis, selección e implementación SW de soluciones HPC (p.e. OpenMP, MPI, OpenCL) para el modelado y validación de sistemas embebidos confiables.

De manera adicional se deberán considerar distintas plataformas de ejecución distribuida, desde clústeres de servidores a GPUs. Los campos de aplicación a considerar son el sector ferroviario, la elevación, la máquina herramienta y la energía eólica. Los sistemas embebidos confiables a considerar varían desde sistemas de control tiempo real (p.e. control inversor ferroviario, control distribuido ascensor, control de turbina eólica) a sistemas safety-critical (p.e. señalización ferroviaria, Safe Torque Off o protecciones).

Departamento o Unidad del Centro Tecnológico Asociado

Tecnologías de Electrónica, Información y Comunicación

Línea de investigación

Sistemas embebidos

Fecha inicio prevista

10/2016

Fecha obtención grado doctor/a

10/2019

Requisitos necesarios

Ingeniería en automática y electrónica industrial / Ingeniería en Telecomunicaciones / Máster en sistemas embebidos / Máster o ingenierías equivalentes.
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