P4131204 - Desenvolvemento de aplicacións en arquitecturas especializadas (OPTATIVAS XERAIS) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 15.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 20.00
• Clase Interactiva Seminario: 10.00
• Horas de Titorías: 6.00
• Total: 51.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Electrónica e Computación, Electrónica e Computación
• Áreas: Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, Electrónica
• Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
Blanco Heras, Dora.	NON
LOPEZ VILARIÑO, DAVID.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	SI
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	NON	SI
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
O principal propósito desta asignatura é dar unha visión, o máis completa posible, das distintas alternativas arquitecturales, máis alá do procesador de propósito xeral, para a implementación de sistemas con requerimentos específicos de computación.
Preténdese que o alumno adquira capacidade para definir, avaliar e seleccionar a arquitectura e o software máis axeitado para o desenvolvemento de tarefas e aplicacións no ámbito do tratamento de sinal, imaxe e video.



Contidos
DOCENCIA EXPOSITIVA

TEMA 1: Introducción ao procesamento de sinal, imaxe e vídeo
-Algoritmos e operacións típicas
-Clasificación de arquitecturas

TEMA 2: Procesadores dixitais de sinal (DSP)
- Introducción
- Arquitectura dun DSP
-Desenvolvemento e optimización de aplicacións

TEMA 3: Computación reconfigurable: FPGA
- Estructura e características das FPGA. Evolución tecnolóxica
- Codiseño hardware-software. Hard-cores vs soft-cores
- Metodoloxías de programación orientadas ao deseño de aplicacións

TEMA 4: Unidades de procesamento de gráficos (GPU)
- A GPU como arquitectura emerxente
- Arquitectura da GPU
- Programación da GPU para propósito xeral
- Técnicas de optimización

DOCENCIA INTERACTIVA

- Programación plataformas DSP
- Desenvolvemento de aplicacións sobre FPGA
- Programación en CUDA de tarxetas gráficas con diferentes arquitecturas facendo fincapé na computación de propósito xeral

Bibliografía básica e complementaria
Dado que se estudian arquitecturas e técnicas que evolucionan moi rápidamente, moita da información bibliográfica consultarase en recursos dispoñibles online.

Bibliografía básica

- Rulph Chassaing, Donald Reay, "Digital Signal Processing and Applications with the TMS320C6713 and TMS320C6416 DSK (Topics in Digital Signal Processing)", Wiley-IEEE Press, 2º Edición, 2008.
- Pong P. Chu, "Embedded SoPC Design with Nios II Processor and VHDL Examples", Wiley-IEEE Press, 2011.
- D. B. Kirk and W.-M. Hwu, “Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach”, Morgan Kaufmann, 2010.

Bibliografía complementaria

- Qureshi Shehrzad, “Embedded Image Processing on the TMS320C6000 DSP”, Springer-Verlag, 2005.
- R. Woods, J. McAllister, Y. Yi, G. Lightbody, “FPGA-Based Implementation of Signal Processing Siystems”, Wiley, 2008.
- J. Sanders, E. Kandrot, “CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming”, Addison-Wesley. Professional, 2010.
- Sanders, Jason, and Edward Kandrot. CUDA by example: an introduction to general-purpose GPU programming. Addison-Wesley Professional, 2010.
- R. Tsuchiyama, T. Nakamura, T. Izuka, A. Ashara and S. Miki, “The OpenCL Programming Book”, Fixstars Corporation, 2010.

Competencias
Nesta materia promóvese que o alumno desenvolva un conxunto de competencias tanto de carácter global como específico. En particular, incídese no desenvolvemento das seguintes competencias detalladas na memoria do Plan de Estudios:

Competencias xerais:
- CG8: Capacidade para a aplicación dos coñecementos adquiridos e de resolver problemas en entornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos e mulitidisciplinares, sendo capaces de integrar estes coñecementos.

Competencias específicas (módulo de Tecnoloxías Informáticas):
- CTI5: Capacidade para analizar as necesidades de información que se prantexan nun entorno e levar a cabo en todalas súas etapas o proceso de construcción dun sistema de información.
- CTI7: Capacidade para comprender e poder aplicar coñecementos avanzados de computación de altas prestacións e métodos numéricos ou computacionais a problemas de enxeñaría.
- CTI8: Capacidade para deseñar e desenvolver sistemas, aplicacións e servizos informáticos en sistemas empotrados e ubicuos.

Outras competencias específicas:
- CE3: Habilidade de facer conexións entre os desexos dos consumidores e o que a tecnoloxía pode ofrecer.

Competencias transversais:
- CT6: Capacidade de traballo autónomo e toma de decisións.
- CE8: Capacidade analítica, crítica y de síntese.
- CE10: Capacidade de adaptación a situacións cambiantes. Flexibilidade. Predisposición ao cambio.
- CE11: Creatividade

Metodoloxía da ensinanza
Esta materia ten un enfoque esencialmente práctico. Neste sentido, tras unha introdución das arquitecturas e metodoloxías de programación das diferentes plataformas de procesamiento, pásase inmediatamente á implementación de aplicacións.
En canto ao software, nesta materia empregarase os entornos integrados de desenvolvemento de aplicacións Code Composer Studio de Texas Instruments e o ISE de Xilinx ou o paquete Quartus II de Altera. Finalmente, para o desenvolvemento da parte da materia asociada á programación sobre tarxetas gráficas, usarase a toolkit de CUDA incluíndo CUDA, ferramentas de depuración e profiling como Visual Profiler de Nvidia e librarías matemáticas como CUBLAS e CUFFT.

Sistema de evaluación
A calificación da materia basearase nun proceso de avaliación continua ao longo do cuadrimestre combinado cunha proba final escrita.

A través da avaliación continua medirase o nivel aproveitamento da materia por parte dos alumnos mediante a revisión de prácticas e probas escritas.

O peso da parte asociada á avaliación continua será do 60%. O peso do test será dun 40%.

A oportunidade de avaliación extraordinaria (xullo) soamente permitirá avaliarse da proba escrita. So será posible avaliarse da parte de avaliación continua na oportunidade de xuño. Os aprobados parciais dunha das partes da avaliación (continua e proba escrita) manteranse entre oportunidades do mesmo curso académico.

Os alumnos que sexan avaliados total ou parcialmente de calquera parte da materia non podrán optar a cualificación de "Non Presentado".

Tempo de estudo e traballo persoal
Para superar a asignatura considerase un esforzo persoal correspondente a unhas 99 horas. Inclúese neste tempo o adicado ao estudo autónomo, a resolución de exercicios, o desenvolvemento de prototipos e preparación de traballos.


Observacións
É fundamental para poder acometer con éxito a parte práctica da materia que se cumpran os prerrequerimentos de coñecementos básicos de deseño dixital, estructura de microprocesadores e linguaxe C.