Autor: Roberto Cueva

Codirector: Ing. Susana Arias

Asesor: Ing. Héctor Gómez

Equipo de apoyo: SIG Sistemas de Información Geográfica – Grupo de Arquitectura de Computadores

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

PROBLEMA: Los tiempos de respuesta de la clasificación de una imágen satelital en forma secuencial ha sido un problema que presenta el equipo de SIG – UTPL, debido a que estos han sido relativamente altos ya que los recursos computacionales tales como Memoria, Procesador no han sido suficientes.

SOLUCIÓN: Distribuir la carga de trabajo entre varios computadores de tal forma que se arme un cluster que permita realizar la clasificación de forma paralela. Para ello se ha utilizado las siguientes herramientas y tecnologías:

1. MPI (Interfaz de Paso de mensajes) especificamente PureMPI.net

2. WCF (Windows Communication Foundation)

3. AFORGE.net (Librería gratuita para desarrollo)

4. Visual Studio.net

5. Conjunto de datos de entrenamiento obtenido de la página de WEKA (Entorno de clasificación de datos)

6. Cluster formado entre un servidor Pentium 2 Duo Core de 2GHz y dos clientes Pentium IV de 3GHz

DESARROLLO:

Primeramente se entreno la red neuronal en forma secuencial.

Esta red se la instaló en los tres nodos.

Se desarrollo la aplicación en C# usando la librería MPI.net, para distribuir la carga. En donde el servidor lee el archivo de entrada de acuerdo al número de procesadores que se tiene y cada nodo trabaja independientemente y realiza la clasificación de cada subconjunto de datos.

Finalizada la clasificación de los subconjuntos, los clientes se encargan de enviar una tabla de resultados al servidor. El nodo servidor se encarga de recibir estos resultados, sumarlos y presentarlos.

El resultado indica la cantidad de pixeles asociados a una clase de la red neuronal, que determina cuanto porcentaje de agua, vegetación, suelo, pastizales, construcciones urbanas existe en la imagen analizada.

Para ejemplificar se hizo la siguiente corrida:

Imagen satelital en formato csv de 4 bandas.

Conclusión:

• Construir una infraestructura que posea una alta capacidad, una producción de calidad, que exista facilidad de grid escalable proporcionada a todas horas, un acceso a computación distribuida en todo el mundo, recursos de almacenamiento y de red para una amplia gama de aplicaciones para comunidades científicas en Europa y América Latina.
• Por lo tanto a partir del 1 de abril del 2008 la UTPL forma parte oficial del Consorcio EELA-2, de tal forma que la Universidad aproveche esta oportunidad para invetigar, desarrollar y ejecutar aplicaciones sobre una infraestructura grid, formada entre Europa y América Latina.
• Son alrededor de 15 miembros participantes de este Consrorcio de los paises de España, Cuba, Uruguay, Irlanda, Francia, Argentina, Chile, Perú, Venezuela, Colombia, México, Portugal, Brazil y porsupuesto Ecuador del cual solamente pertenece la UTPL.
• La duración de este proyecto es de un año, y nuestro deseeo es ponerle todas las ganas para obtener provecho de este Consorcio y aportar con nuestra investigación a este proyecto.

I. Datos generales:

II. Actividades relativas a la ejecución del proyecto.

1. El objetivo de este proyecto es ejecutar el laboratorio para Ingeniería Sísmica construido por el UCG, sobre una plataforma computacional paralela, de tal forma que n usuarios puedean acceder al mismo tiempo y realizar una simulación de un puente por ejemplo con todos los componentes que posee la aplicación y obtener los resultados de la simulación en un tiempo de repuesta razonablemente corto.
2. Se mantuvo una reunión preliminar con los integrantes de la UCG, y el equipo de Arquitectura de Computadores, en la cual se propuso algunas soluciones verbales acerca de computación distribuida y paralela, para el presente proyecto.
3. Se formalizó el proyecto con un formulario del Senacyt, el mismo que ha sido presentado a esta última institución para que apoye en el desarrollo de dicho proyecto.
4. En dicho proyecto se propone trabajar con un equipo de cuatro personas para el desarrollo de la parte de arquitecturas de altas prestaciones que es necesario para llevar a cabalidad el proyecto.

de Proyectos de Investigación enero – febrero 2008

I Actividades relativas a la ejecución del proyecto.

II. Nombre del responsable del proyecto.

Informe de Avances

de Proyectos de Investigación marzo – abril 2008

I. Datos generales del proyecto:

II. Actividades relativas a la ejecución del proyecto.

III. Productos obtenidos

IV. Inconvenientes

V. Experiencia obtenida en el proyecto

VI. Nombre del responsable y colaborador(es) del proyecto.

Informe de Avances

de Proyectos de Investigación enero – febrero 2008

I. Datos generales del proyecto:

II. Actividades relativas a la ejecución del proyecto.

III. Productos obtenidos

IV. En la ejecución del proyecto si han existido inconvenientes.

V. Experiencia obtenida en el proyecto

VI. Nombre del responsable y colaborador(es) del proyecto.

Arquitectura de computadores es un grupo formado para analizar, diseñar e implementar sistemas innovadores que permitan el aprovechamiento óptimo de los recursos de hardware computacionales.

• Líneas de investigación

Arquitecturas de Altas Prestaciones

• Proyectos

1. Modelo Hidrológico SWAT de la Cuenca Catamayo – Chira, sobre entornos distribuidos.

2. Estudio e Implementación de la aplicación cluster D en un ambiente distribuido con herramientas open source en el grupo de Física de materiales.