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Reconocimiento de Patrones en
          ´
  Simulacion Geoestad´stica
                      ı

     Oscar Francisco Peredo Andrade
            ´                                                      ´
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  Universidad de Chile, Facultad de Ciencias F´sicas y Matematicas
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                       21 de Noviembre de 2008
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
´
Introduccion


     Proyecto Fondecyt:
                ´
        Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´
             ´
        Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples
                                    ı           ´
                            Puntos
              ´
     ¿Evaluacion de Yacimientos?
     Herramientas: Geoestad´stica
                             ı
              ´        ´
     ¿Simulacion Estocastica?
                                    ´
     Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no
     Convencional
     ¿Estad´sticas de Multiples Puntos?
           ı           ´
     Herramientas: Patrones 2D
´
Introduccion


     Proyecto Fondecyt:
                ´
        Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´
             ´
        Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples
                                    ı           ´
                            Puntos
              ´
     ¿Evaluacion de Yacimientos?
     Herramientas: Geoestad´stica
                             ı
              ´        ´
     ¿Simulacion Estocastica?
                                    ´
     Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no
     Convencional
     ¿Estad´sticas de Multiples Puntos?
           ı           ´
     Herramientas: Patrones 2D
´
Introduccion


     Proyecto Fondecyt:
                ´
        Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´
             ´
        Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples
                                    ı           ´
                            Puntos
              ´
     ¿Evaluacion de Yacimientos?
     Herramientas: Geoestad´stica
                             ı
              ´        ´
     ¿Simulacion Estocastica?
                                    ´
     Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no
     Convencional
     ¿Estad´sticas de Multiples Puntos?
           ı           ´
     Herramientas: Patrones 2D
´
Introduccion


     Proyecto Fondecyt:
                ´
        Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´
             ´
        Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples
                                    ı           ´
                            Puntos
              ´
     ¿Evaluacion de Yacimientos?
     Herramientas: Geoestad´stica
                             ı
              ´        ´
     ¿Simulacion Estocastica?
                                    ´
     Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no
     Convencional
     ¿Estad´sticas de Multiples Puntos?
           ı           ´
     Herramientas: Patrones 2D
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
Geoestad´stica
        ı




                                        ´
     Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto
                      ı
         ´
     geologico y espacial de los datos.
              ´
     Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para
                ´
     planificacion minera.
             ´
     Estimacion de las reservas locales y globales.
                 ´                                         ´
     Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion
                   ´
     de la produccion.
Geoestad´stica
        ı




                                        ´
     Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto
                      ı
         ´
     geologico y espacial de los datos.
              ´
     Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para
                ´
     planificacion minera.
             ´
     Estimacion de las reservas locales y globales.
                 ´                                         ´
     Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion
                   ´
     de la produccion.
Geoestad´stica
        ı




                                        ´
     Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto
                      ı
         ´
     geologico y espacial de los datos.
              ´
     Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para
                ´
     planificacion minera.
             ´
     Estimacion de las reservas locales y globales.
                 ´                                         ´
     Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion
                   ´
     de la produccion.
Geoestad´stica
        ı




                                        ´
     Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto
                      ı
         ´
     geologico y espacial de los datos.
              ´
     Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para
                ´
     planificacion minera.
             ´
     Estimacion de las reservas locales y globales.
                 ´                                         ´
     Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion
                   ´
     de la produccion.
Geoestad´stica
        ı

                                             ´
  Ejemplo: Reservas de Mina Los Bronces, Region Metropolitana
Kriging

     Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z ,
     conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere
     estimar Z (u0 ).
                       n
     Z ∗ (u0 ) = a +   i=1 λi Z (ui )
     Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza:
                                        ı

                         E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0

              ∂
                 Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0,        i = 1, ..., n
             ∂λi

     Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal,
     Cokriging, ...
     La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))).
                  ´
Kriging

     Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z ,
     conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere
     estimar Z (u0 ).
                       n
     Z ∗ (u0 ) = a +   i=1 λi Z (ui )
     Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza:
                                        ı

                         E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0

              ∂
                 Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0,        i = 1, ..., n
             ∂λi

     Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal,
     Cokriging, ...
     La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))).
                  ´
Kriging

     Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z ,
     conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere
     estimar Z (u0 ).
                       n
     Z ∗ (u0 ) = a +   i=1 λi Z (ui )
     Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza:
                                        ı

                         E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0

              ∂
                 Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0,        i = 1, ..., n
             ∂λi

     Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal,
     Cokriging, ...
     La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))).
                  ´
Kriging

     Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z ,
     conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere
     estimar Z (u0 ).
                       n
     Z ∗ (u0 ) = a +   i=1 λi Z (ui )
     Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza:
                                        ı

                         E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0

              ∂
                 Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0,        i = 1, ..., n
             ∂λi

     Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal,
     Cokriging, ...
     La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))).
                  ´
Kriging

     Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z ,
     conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere
     estimar Z (u0 ).
                       n
     Z ∗ (u0 ) = a +   i=1 λi Z (ui )
     Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza:
                                        ı

                         E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0

              ∂
                 Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0,        i = 1, ..., n
             ∂λi

     Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal,
     Cokriging, ...
     La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))).
                  ´
Kriging



                   ´ ı
  Ejemplo: Estimacion v´a Kriging sobre una grilla rectangular
Kriging

                    ´                              ´ ı
  Ejemplo: Comparacion entre imagen real y estimacion v´a
  Kriging
´
Simulacion Convencional


     Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos
     (suaviza).
                                                  ´
     Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging:

                     Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 )


     Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios
     posibles para la incerteza.
                                               ´          ´
     Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion
     con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos,
                               ´                  ´
     Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
´
Simulacion Convencional


     Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos
     (suaviza).
                                                  ´
     Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging:

                     Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 )


     Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios
     posibles para la incerteza.
                                               ´          ´
     Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion
     con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos,
                               ´                  ´
     Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
´
Simulacion Convencional


     Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos
     (suaviza).
                                                  ´
     Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging:

                     Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 )


     Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios
     posibles para la incerteza.
                                               ´          ´
     Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion
     con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos,
                               ´                  ´
     Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
´
Simulacion Convencional


     Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos
     (suaviza).
                                                  ´
     Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging:

                     Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 )


     Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios
     posibles para la incerteza.
                                               ´          ´
     Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion
     con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos,
                               ´                  ´
     Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
´
Simulacion Convencional
                                                         ´
  Ejemplo: Distintas realizaciones obtenidas con Simulacion
  Convencional
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado




                                            ´
     Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial
          ı
                                                        ´
     para resolver problemas grandes mediante exploracion de
     estados o configuraciones.
                      ´
     Entrega buenos optimos globales.
     Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout,
                                    ı
                                ´       ´
     coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado




                                            ´
     Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial
          ı
                                                        ´
     para resolver problemas grandes mediante exploracion de
     estados o configuraciones.
                      ´
     Entrega buenos optimos globales.
     Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout,
                                    ı
                                ´       ´
     coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado




                                            ´
     Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial
          ı
                                                        ´
     para resolver problemas grandes mediante exploracion de
     estados o configuraciones.
                      ´
     Entrega buenos optimos globales.
     Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout,
                                    ı
                                ´       ´
     coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado




                                                     1        Ok ≤ Oi
  P(aceptar estado k a partir de estado i) =
                                               e(Oi −Ok )/T   Ok > Oi
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado
´
Simulacion no Convencional: Recocido Simulado
Patrones 2D


     Estad´sticas de Multiples Puntos: Patrones 2D
          ı           ´
     Template



     Patrones
Patrones 2D


     Estad´sticas de Multiples Puntos: Patrones 2D
          ı           ´
     Template



     Histograma de frecuencias de Patrones
       30       25   15     14     10      18        10   9


       15       7     8     13     20        5       6    8
Patrones 2D




  Frecuencia de Patrones ≈ P (Z (u0 ) = z|Z (u1 ) = z1 , ..., Z (un ) = zn )
                                           Probabilidad Condicional
Patrones 2D


  Ejemplo:

                        u1 u3
                        u0 u2


      30     25   15   14   10   18   10   9


      15     7    8    13   20   5    6    8
Patrones 2D


  Ejemplo:

               u1 u3
               u0 u2


              14


                       8
Patrones 2D
  Ejemplo:

                            u1 u3
                            u0 u2


                           14     8




      ´
  ¿Cual es la probabilidad de que Z (u0 ) sea negro/gris dado
  que Z (u1 ) =gris, Z (u2 ) =gris y Z (u3 ) =negro?
Patrones 2D
  Ejemplo:

                                         u1 u3
                                         u0 u2


                                      14         8




      ´
  ¿Cual es la probabilidad de que Z (u0 ) sea negro/gris dado
  que Z (u1 ) =gris, Z (u2 ) =gris y Z (u3 ) =negro?
                                                                                  8
   P(Z (u0 ) = negro |Z (u1 ) = gris , Z (u2 ) = gris , Z (u3 ) = negro)   =
                                                                               8 + 14
                                                                                 14
    P(Z (u0 ) = gris |Z (u1 ) = gris , Z (u2 ) = gris , Z (u3 ) = negro)   =
                                                                               8 + 14
Patrones 2D
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
´
Diagrama de la simulacion
Principales tareas




                ´
      Contruccion de histograma de frecuencias de patrones
      para una imagen
                                                     ´
      Implementar Recocido Simulado para obtener imagenes
      simuladas a partir de imagen de entrenamiento
Principales tareas




                ´
      Contruccion de histograma de frecuencias de patrones
      para una imagen
                                                     ´
      Implementar Recocido Simulado para obtener imagenes
      simuladas a partir de imagen de entrenamiento
Principales problemas




     Manejo de patrones grandes
                ´
     Tiempo de calculo del Recocido Simulado
Principales problemas




     Manejo de patrones grandes
                ´
     Tiempo de calculo del Recocido Simulado
Soluciones




                                        ´
     Manejo de patrones grandes: se opto por realizar pruebas
     hasta patrones de 4 × 4 (requiere mayor investigacion)
                                                        ´
                 ´
     Tiempo de calculo del Recocido Simulado: Paralelizacion´
Soluciones




                                        ´
     Manejo de patrones grandes: se opto por realizar pruebas
     hasta patrones de 4 × 4 (requiere mayor investigacion)
                                                        ´
                 ´
     Tiempo de calculo del Recocido Simulado: Paralelizacion´
´
Computacion Especulativa para Recocido
Simulado


                                        6
                                 azar
                            Rech
                        2    Acep
                                  tar
                  zar
               cha
             Re                         5
         0
              Ac
                ept
                   ar                   4
                                 azar
                            Rech
                        1    Acep
                                  tar

                                        3
Herramientas utilizadas




     C++: map<string,int>
     MPI (Message Passing Interface)
     GSLIB: pixelplt
Herramientas utilizadas




     C++: map<string,int>
     MPI (Message Passing Interface)
     GSLIB: pixelplt
Herramientas utilizadas




     C++: map<string,int>
     MPI (Message Passing Interface)
     GSLIB: pixelplt
´
Speedup teorico




     Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1)
                                                       ´
     Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la
     mitad del tiempo)
                                                       ´
     Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un
     tercio del tiempo)
´
Speedup teorico




     Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1)
                                                       ´
     Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la
     mitad del tiempo)
                                                       ´
     Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un
     tercio del tiempo)
´
Speedup teorico




     Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1)
                                                       ´
     Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la
     mitad del tiempo)
                                                       ´
     Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un
     tercio del tiempo)
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
Imagen de entrenamiento
Funciones Objetivo


     Sin pesos asociados a las frecuencias:

                             O =             (fiTI − fiRE )2
                                       i∈P


     Con pesos asociados a las frecuencias:
                                      
                                1
                              fiTI    
              O =                        (f TI − fiRE )2
                          j∈P 1  iTI
                              i∈P              fj

              1
     donde   fiTI
                    = 0, si fiTI = 0
Funciones Objetivo


     Sin pesos asociados a las frecuencias:

                             O =             (fiTI − fiRE )2
                                       i∈P


     Con pesos asociados a las frecuencias:
                                      
                                1
                              fiTI    
              O =                        (f TI − fiRE )2
                          j∈P 1  iTI
                              i∈P              fj

              1
     donde   fiTI
                    = 0, si fiTI = 0
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                             ´
                                      Iteracion 0




                                 3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                    1.000
                   North




                                                                    0.0

                   0.0
                           0.0            East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 349860




                                 3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                    1.000
                   North




                                                                    0.0

                   0.0
                           0.0            East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 529788




                                 3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                    1.000
                   North




                                                                    0.0

                   0.0
                           0.0            East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 699720




                                 3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                    1.000
                   North




                                                                    0.0

                   0.0
                           0.0            East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 879648




                                 3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                    1.000
                   North




                                                                    0.0

                   0.0
                           0.0            East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 1049580




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 1229508




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 1579368




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 1749300




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 1929228




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 2059176




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´                 ´
Resultados: Evolucion de una Simulacion

                                        ´
                                 Iteracion 2109156




                                  3x3x1_1_C_05081532.dat
               100.000


                                                                     1.000
                   North




                                                                     0.0

                   0.0
                           0.0             East            100.000
´
Resultados: Imagenes Simuladas sin pesos

                Escenario A                                                   Escenario B                                                   Escenario C

                                   2x2x1_1_A_04211030.dat                                        2x2x1_1_B_04211137.dat                                        2x2x1_1_C_04211642.dat



        2×2×1    100.000


                                                                      1.000
                                                                               100.000


                                                                                                                                    1.000
                                                                                                                                             100.000


                                                                                                                                                                                                  1.000




                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000




                                   3x3x1_1_A_04211030.dat                                        3x3x1_1_B_04211215.dat                                        3x3x1_1_C_04211642.dat
        3×3×1




                 100.000                                                       100.000                                                       100.000


                                                                      1.000                                                         1.000                                                         1.000
                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000




                                   4x4x1_1_A_04211125.dat                                        4x4x1_1_B_04211321.dat                                        4x4x1_1_C_04211642.dat
        4×4×1




                 100.000                                                       100.000                                                       100.000


                                                                      1.000                                                         1.000                                                         1.000
                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000
´
Resultados: Imagenes Simuladas con pesos

                Escenario A                                                   Escenario B                                                   Escenario C

                                   2x2x1_1_A_04221104.dat                                        2x2x1_1_B_04221104.dat                                        2x2x1_1_C_04221105.dat



        2×2×1    100.000


                                                                      1.000
                                                                               100.000


                                                                                                                                    1.000
                                                                                                                                             100.000


                                                                                                                                                                                                  1.000




                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000




                                   3x3x1_1_A_04221106.dat                                        3x3x1_1_B_04221107.dat                                        3x3x1_1_C_04221153.dat
        3×3×1




                 100.000                                                       100.000                                                       100.000


                                                                      1.000                                                         1.000                                                         1.000
                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000




                                   4x4x1_1_A_04231800.dat                                        4x4x1_1_B_04240506.dat                                        4x4x1_1_C_04240617.dat
        4×4×1




                 100.000                                                       100.000                                                       100.000


                                                                      1.000                                                         1.000                                                         1.000
                     North




                                                                                   North




                                                                                                                                                 North
                                                                      0.0                                                           0.0                                                           0.0

                     0.0                                                           0.0                                                           0.0
                             0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000                        0.0            East            100.000
´
Resultados: Comparacion de Histogramas
2×2×1

                                             Sin pesos                                                                        Con pesos



                                    1                                                                                1
                                                                        2x2x1 A                                                                          2x2x1 A
                                                                        2x2x1 B                                                                          2x2x1 B
                                                                        2x2x1 C                                                                          2x2x1 C


                                  0.1                                                                              0.1
     Frecuencias Realizacion




                                                                                      Frecuencias Realizacion
                                 0.01                                                                             0.01




                                0.001                                                                            0.001




                               0.0001                                                                           0.0001
                                    0.0001    0.001         0.01           0.1    1                                  0.0001    0.001         0.01           0.1    1
                                              Frecuencias Imagen Entrenamiento                                                 Frecuencias Imagen Entrenamiento
´
Resultados: Comparacion de Histogramas
3×3×1

                                             Sin pesos                                                                        Con pesos



                                    1                                                                                1
                                                                        3x3x1 A                                                                          3x3x1 A
                                                                        3x3x1 B                                                                          3x3x1 B
                                                                        3x3x1 C                                                                          3x3x1 C


                                  0.1                                                                              0.1
     Frecuencias Realizacion




                                                                                      Frecuencias Realizacion
                                 0.01                                                                             0.01




                                0.001                                                                            0.001




                               0.0001                                                                           0.0001
                                    0.0001    0.001         0.01           0.1    1                                  0.0001    0.001         0.01           0.1    1
                                              Frecuencias Imagen Entrenamiento                                                 Frecuencias Imagen Entrenamiento
´
Resultados: Comparacion de Histogramas
4×4×1

                                             Sin pesos                                                                        Con pesos



                                    1                                                                                1
                                                                        4x4x1 A                                                                          4x4x1 A
                                                                        4x4x1 B                                                                          4x4x1 B
                                                                        4x4x1 C                                                                          4x4x1 C


                                  0.1                                                                              0.1
     Frecuencias Realizacion




                                                                                      Frecuencias Realizacion
                                 0.01                                                                             0.01




                                0.001                                                                            0.001




                               0.0001                                                                           0.0001
                                    0.0001    0.001         0.01           0.1    1                                  0.0001    0.001         0.01           0.1    1
                                              Frecuencias Imagen Entrenamiento                                                 Frecuencias Imagen Entrenamiento
Resultados: Speedup Experimental
                         3500                                                                  4500                                                                  35000
                                                             2x2x1 A                                                               3x3x1 A                                                                4x4x1 A
                                                             2x2x1 B                                                               3x3x1 B                                                                4x4x1 B
                                                             2x2x1 C                                                               3x3x1 C                                                                4x4x1 C


                                                                                               4000
                         3000
                                                                                                                                                                     30000



                                                                                               3500

                         2500


                                                                                                                                                                     25000
     Tiempo (segundos)




                                                                           Tiempo (segundos)




                                                                                                                                                 Tiempo (segundos)
                                                                                               3000


                         2000


                                                                                               2500
                                                                                                                                                                     20000


                         1500

                                                                                               2000



                                                                                                                                                                     15000
                         1000
                                                                                               1500




                         500                                                                   1000                                                                  10000
                                1   2   3       4        5         6   7                              1   2   3       4        5         6   7                               1   2   3       4        5         6   7
                                            # Procesos                                                            # Procesos                                                             # Procesos




                         3000                                                                  6500                                                                  50000
                                                             2x2x1 A                                                               3x3x1 A                                                                4x4x1 A
                                                             2x2x1 B                                                               3x3x1 B                                                                4x4x1 B
                                                             2x2x1 C                                                               3x3x1 C                                                                4x4x1 C

                                                                                               6000
                                                                                                                                                                     45000


                         2500
                                                                                               5500
                                                                                                                                                                     40000


                                                                                               5000
                                                                                                                                                                     35000
                         2000
     Tiempo (segundos)




                                                                           Tiempo (segundos)




                                                                                                                                                 Tiempo (segundos)
                                                                                               4500

                                                                                                                                                                     30000

                                                                                               4000

                         1500
                                                                                                                                                                     25000
                                                                                               3500


                                                                                                                                                                     20000
                                                                                               3000
                         1000


                                                                                                                                                                     15000
                                                                                               2500




                         500                                                                   2000                                                                  10000
                                1   2   3        4       5         6   7                              1   2   3        4       5         6   7                               1   2   3        4       5         6   7
                                            # Procesos                                                            # Procesos                                                             # Procesos
Esquema


  1             ´
      Introduccion


  2   Antecedentes


  3   Trabajo realizado


  4   Resultados


  5   Conclusiones y Trabajo a futuro
Conclusiones




             ´                ´
     Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado
     con un speedup de log2 (P + 1).
Conclusiones




               ´                ´
     Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado
     con un speedup de log2 (P + 1).
              ´                   ´
     Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente
                   ´
     en la obtencion de mejores realizaciones.
Conclusiones




               ´                ´
     Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado
     con un speedup de log2 (P + 1).
              ´                   ´
     Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente
                   ´
     en la obtencion de mejores realizaciones.
                                  ´
     Trade-off: mayor tiempo de calculo a medida que crece el
           ˜
     tamano del template.
Conclusiones




                ´               ´
     Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado
     con un speedup de log2 (P + 1).
               ´                  ´
     Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente
                    ´
     en la obtencion de mejores realizaciones.
                                  ´
     Trade-off: mayor tiempo de calculo a medida que crece el
           ˜
     tamano del template.
                  ´
     Speedup teorico log2 (P + 1) es alcanzado con mayor
             ´                            ´
     presicion cuando se utiliza una funcion objetivo con pesos.
Trabajo a futuro




                ´
      Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para
      manejar los patrones.
Trabajo a futuro




                ´
      Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para
      manejar los patrones.
                 ´     ´
      Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion   ´
      Especulativa para Recocido Simulado.
Trabajo a futuro




                  ´
      Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para
      manejar los patrones.
                   ´    ´
      Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion   ´
      Especulativa para Recocido Simulado.
               ´
      Utilizacion de templates no regulares.
Trabajo a futuro




                  ´
      Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para
      manejar los patrones.
                   ´    ´
      Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion   ´
      Especulativa para Recocido Simulado.
               ´
      Utilizacion de templates no regulares.
               ´
      Realizacion de pruebas utilizando una mayor cantidad de
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Presentacion Examen de titulo DCC

  • 1. Reconocimiento de Patrones en ´ Simulacion Geoestad´stica ı Oscar Francisco Peredo Andrade ´ ´ Presentacion para optar al T´tulo de Ingeniero Civil en Computacion ı ´ Universidad de Chile, Facultad de Ciencias F´sicas y Matematicas ı 21 de Noviembre de 2008
  • 2. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 3. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 4. ´ Introduccion Proyecto Fondecyt: ´ Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´ ´ Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples ı ´ Puntos ´ ¿Evaluacion de Yacimientos? Herramientas: Geoestad´stica ı ´ ´ ¿Simulacion Estocastica? ´ Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no Convencional ¿Estad´sticas de Multiples Puntos? ı ´ Herramientas: Patrones 2D
  • 5. ´ Introduccion Proyecto Fondecyt: ´ Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´ ´ Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples ı ´ Puntos ´ ¿Evaluacion de Yacimientos? Herramientas: Geoestad´stica ı ´ ´ ¿Simulacion Estocastica? ´ Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no Convencional ¿Estad´sticas de Multiples Puntos? ı ´ Herramientas: Patrones 2D
  • 6. ´ Introduccion Proyecto Fondecyt: ´ Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´ ´ Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples ı ´ Puntos ´ ¿Evaluacion de Yacimientos? Herramientas: Geoestad´stica ı ´ ´ ¿Simulacion Estocastica? ´ Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no Convencional ¿Estad´sticas de Multiples Puntos? ı ´ Herramientas: Patrones 2D
  • 7. ´ Introduccion Proyecto Fondecyt: ´ Evaluacion de Yacimientos mediante Simulacion ´ ´ Estocastica integrando Estad´sticas de Multiples ı ´ Puntos ´ ¿Evaluacion de Yacimientos? Herramientas: Geoestad´stica ı ´ ´ ¿Simulacion Estocastica? ´ Herramientas: Kriging, Simulacion Convencional y no Convencional ¿Estad´sticas de Multiples Puntos? ı ´ Herramientas: Patrones 2D
  • 8. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 9. Geoestad´stica ı ´ Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto ı ´ geologico y espacial de los datos. ´ Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para ´ planificacion minera. ´ Estimacion de las reservas locales y globales. ´ ´ Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion ´ de la produccion.
  • 10. Geoestad´stica ı ´ Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto ı ´ geologico y espacial de los datos. ´ Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para ´ planificacion minera. ´ Estimacion de las reservas locales y globales. ´ ´ Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion ´ de la produccion.
  • 11. Geoestad´stica ı ´ Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto ı ´ geologico y espacial de los datos. ´ Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para ´ planificacion minera. ´ Estimacion de las reservas locales y globales. ´ ´ Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion ´ de la produccion.
  • 12. Geoestad´stica ı ´ Rama de la Estad´stica que pone enfasis en contexto ı ´ geologico y espacial de los datos. ´ Generacion de modelos de bloques de leyes 3D para ´ planificacion minera. ´ Estimacion de las reservas locales y globales. ´ ´ Cuantificacion de incertidumbre en contenido y prediccion ´ de la produccion.
  • 13. Geoestad´stica ı ´ Ejemplo: Reservas de Mina Los Bronces, Region Metropolitana
  • 14. Kriging Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z , conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere estimar Z (u0 ). n Z ∗ (u0 ) = a + i=1 λi Z (ui ) Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza: ı E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0 ∂ Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0, i = 1, ..., n ∂λi Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal, Cokriging, ... La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))). ´
  • 15. Kriging Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z , conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere estimar Z (u0 ). n Z ∗ (u0 ) = a + i=1 λi Z (ui ) Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza: ı E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0 ∂ Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0, i = 1, ..., n ∂λi Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal, Cokriging, ... La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))). ´
  • 16. Kriging Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z , conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere estimar Z (u0 ). n Z ∗ (u0 ) = a + i=1 λi Z (ui ) Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza: ı E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0 ∂ Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0, i = 1, ..., n ∂λi Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal, Cokriging, ... La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))). ´
  • 17. Kriging Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z , conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere estimar Z (u0 ). n Z ∗ (u0 ) = a + i=1 λi Z (ui ) Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza: ı E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0 ∂ Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0, i = 1, ..., n ∂λi Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal, Cokriging, ... La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))). ´
  • 18. Kriging Dados los puntos u0 , u1 , . . . , un y una variable espacial Z , conociendo las observaciones Z (u1 ), ..., Z (un ), se quiere estimar Z (u0 ). n Z ∗ (u0 ) = a + i=1 λi Z (ui ) Z ∗ (u0 ) debe ser insesgado y de m´nima varianza: ı E(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0 ∂ Var(Z ∗ (u0 ) − Z (u0 )) = 0, i = 1, ..., n ∂λi Distintos tipos: Simple, Ordinario, con deriva, no lineal, Cokriging, ... La estimacion es suave (Var(Z ∗ (u0 )) < Var(Z (u0 ))). ´
  • 19. Kriging ´ ı Ejemplo: Estimacion v´a Kriging sobre una grilla rectangular
  • 20. Kriging ´ ´ ı Ejemplo: Comparacion entre imagen real y estimacion v´a Kriging
  • 21. ´ Simulacion Convencional Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos (suaviza). ´ Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging: Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 ) Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios posibles para la incerteza. ´ ´ Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos, ´ ´ Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
  • 22. ´ Simulacion Convencional Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos (suaviza). ´ Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging: Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 ) Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios posibles para la incerteza. ´ ´ Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos, ´ ´ Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
  • 23. ´ Simulacion Convencional Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos (suaviza). ´ Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging: Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 ) Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios posibles para la incerteza. ´ ´ Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos, ´ ´ Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
  • 24. ´ Simulacion Convencional Kriging no representa la variabilidad espacial de los datos (suaviza). ´ Se agrega un residuo aleatorio a la estimacion por Kriging: Zs (u0 ) = Z ∗ (u0 ) + R(u0 ) Construyendo varias realizaciones se obtienen escenarios posibles para la incerteza. ´ ´ Existe una dependencia de la estimacion y la simulacion con respecto a la covarianza espacial entre 2 puntos, ´ ´ Cov(ui , uj ) (potencial perdida de informacion).
  • 25. ´ Simulacion Convencional ´ Ejemplo: Distintas realizaciones obtenidas con Simulacion Convencional
  • 26. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado ´ Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial ı ´ para resolver problemas grandes mediante exploracion de estados o configuraciones. ´ Entrega buenos optimos globales. Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout, ı ´ ´ coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
  • 27. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado ´ Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial ı ´ para resolver problemas grandes mediante exploracion de estados o configuraciones. ´ Entrega buenos optimos globales. Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout, ı ´ ´ coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
  • 28. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado ´ Heur´stica proveniente de la Optimizacion Combinatorial ı ´ para resolver problemas grandes mediante exploracion de estados o configuraciones. ´ Entrega buenos optimos globales. Vendedor viajero, ruteo de veh´culos, scheduling, layout, ı ´ ´ coloreo de grafos, asignacion cuadratica, bin packing,...
  • 29. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado 1 Ok ≤ Oi P(aceptar estado k a partir de estado i) = e(Oi −Ok )/T Ok > Oi
  • 30. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado
  • 31. ´ Simulacion no Convencional: Recocido Simulado
  • 32. Patrones 2D Estad´sticas de Multiples Puntos: Patrones 2D ı ´ Template Patrones
  • 33. Patrones 2D Estad´sticas de Multiples Puntos: Patrones 2D ı ´ Template Histograma de frecuencias de Patrones 30 25 15 14 10 18 10 9 15 7 8 13 20 5 6 8
  • 34. Patrones 2D Frecuencia de Patrones ≈ P (Z (u0 ) = z|Z (u1 ) = z1 , ..., Z (un ) = zn ) Probabilidad Condicional
  • 35. Patrones 2D Ejemplo: u1 u3 u0 u2 30 25 15 14 10 18 10 9 15 7 8 13 20 5 6 8
  • 36. Patrones 2D Ejemplo: u1 u3 u0 u2 14 8
  • 37. Patrones 2D Ejemplo: u1 u3 u0 u2 14 8 ´ ¿Cual es la probabilidad de que Z (u0 ) sea negro/gris dado que Z (u1 ) =gris, Z (u2 ) =gris y Z (u3 ) =negro?
  • 38. Patrones 2D Ejemplo: u1 u3 u0 u2 14 8 ´ ¿Cual es la probabilidad de que Z (u0 ) sea negro/gris dado que Z (u1 ) =gris, Z (u2 ) =gris y Z (u3 ) =negro? 8 P(Z (u0 ) = negro |Z (u1 ) = gris , Z (u2 ) = gris , Z (u3 ) = negro) = 8 + 14 14 P(Z (u0 ) = gris |Z (u1 ) = gris , Z (u2 ) = gris , Z (u3 ) = negro) = 8 + 14
  • 40. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 41. ´ Diagrama de la simulacion
  • 42. Principales tareas ´ Contruccion de histograma de frecuencias de patrones para una imagen ´ Implementar Recocido Simulado para obtener imagenes simuladas a partir de imagen de entrenamiento
  • 43. Principales tareas ´ Contruccion de histograma de frecuencias de patrones para una imagen ´ Implementar Recocido Simulado para obtener imagenes simuladas a partir de imagen de entrenamiento
  • 44. Principales problemas Manejo de patrones grandes ´ Tiempo de calculo del Recocido Simulado
  • 45. Principales problemas Manejo de patrones grandes ´ Tiempo de calculo del Recocido Simulado
  • 46. Soluciones ´ Manejo de patrones grandes: se opto por realizar pruebas hasta patrones de 4 × 4 (requiere mayor investigacion) ´ ´ Tiempo de calculo del Recocido Simulado: Paralelizacion´
  • 47. Soluciones ´ Manejo de patrones grandes: se opto por realizar pruebas hasta patrones de 4 × 4 (requiere mayor investigacion) ´ ´ Tiempo de calculo del Recocido Simulado: Paralelizacion´
  • 48. ´ Computacion Especulativa para Recocido Simulado 6 azar Rech 2 Acep tar zar cha Re 5 0 Ac ept ar 4 azar Rech 1 Acep tar 3
  • 49. Herramientas utilizadas C++: map<string,int> MPI (Message Passing Interface) GSLIB: pixelplt
  • 50. Herramientas utilizadas C++: map<string,int> MPI (Message Passing Interface) GSLIB: pixelplt
  • 51. Herramientas utilizadas C++: map<string,int> MPI (Message Passing Interface) GSLIB: pixelplt
  • 52. ´ Speedup teorico Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1) ´ Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la mitad del tiempo) ´ Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un tercio del tiempo)
  • 53. ´ Speedup teorico Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1) ´ Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la mitad del tiempo) ´ Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un tercio del tiempo)
  • 54. ´ Speedup teorico Utilizando P procesos, se obtiene speedup log2 (P + 1) ´ Para 3 procesos, se obtiene speedup de 2 (reduccion a la mitad del tiempo) ´ Para 7 procesos, se obtiene speedup de 3 (reduccion a un tercio del tiempo)
  • 55. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 57. Funciones Objetivo Sin pesos asociados a las frecuencias: O = (fiTI − fiRE )2 i∈P Con pesos asociados a las frecuencias:   1  fiTI  O = (f TI − fiRE )2  j∈P 1  iTI i∈P fj 1 donde fiTI = 0, si fiTI = 0
  • 58. Funciones Objetivo Sin pesos asociados a las frecuencias: O = (fiTI − fiRE )2 i∈P Con pesos asociados a las frecuencias:   1  fiTI  O = (f TI − fiRE )2  j∈P 1  iTI i∈P fj 1 donde fiTI = 0, si fiTI = 0
  • 59. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 0 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 60. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 349860 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 61. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 529788 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 62. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 699720 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 63. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 879648 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 64. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 1049580 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 65. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 1229508 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 66. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 1579368 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 67. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 1749300 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 68. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 1929228 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 69. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 2059176 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 70. ´ ´ Resultados: Evolucion de una Simulacion ´ Iteracion 2109156 3x3x1_1_C_05081532.dat 100.000 1.000 North 0.0 0.0 0.0 East 100.000
  • 71. ´ Resultados: Imagenes Simuladas sin pesos Escenario A Escenario B Escenario C 2x2x1_1_A_04211030.dat 2x2x1_1_B_04211137.dat 2x2x1_1_C_04211642.dat 2×2×1 100.000 1.000 100.000 1.000 100.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 3x3x1_1_A_04211030.dat 3x3x1_1_B_04211215.dat 3x3x1_1_C_04211642.dat 3×3×1 100.000 100.000 100.000 1.000 1.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 4x4x1_1_A_04211125.dat 4x4x1_1_B_04211321.dat 4x4x1_1_C_04211642.dat 4×4×1 100.000 100.000 100.000 1.000 1.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000
  • 72. ´ Resultados: Imagenes Simuladas con pesos Escenario A Escenario B Escenario C 2x2x1_1_A_04221104.dat 2x2x1_1_B_04221104.dat 2x2x1_1_C_04221105.dat 2×2×1 100.000 1.000 100.000 1.000 100.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 3x3x1_1_A_04221106.dat 3x3x1_1_B_04221107.dat 3x3x1_1_C_04221153.dat 3×3×1 100.000 100.000 100.000 1.000 1.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 4x4x1_1_A_04231800.dat 4x4x1_1_B_04240506.dat 4x4x1_1_C_04240617.dat 4×4×1 100.000 100.000 100.000 1.000 1.000 1.000 North North North 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000 0.0 East 100.000
  • 73. ´ Resultados: Comparacion de Histogramas 2×2×1 Sin pesos Con pesos 1 1 2x2x1 A 2x2x1 A 2x2x1 B 2x2x1 B 2x2x1 C 2x2x1 C 0.1 0.1 Frecuencias Realizacion Frecuencias Realizacion 0.01 0.01 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 Frecuencias Imagen Entrenamiento Frecuencias Imagen Entrenamiento
  • 74. ´ Resultados: Comparacion de Histogramas 3×3×1 Sin pesos Con pesos 1 1 3x3x1 A 3x3x1 A 3x3x1 B 3x3x1 B 3x3x1 C 3x3x1 C 0.1 0.1 Frecuencias Realizacion Frecuencias Realizacion 0.01 0.01 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 Frecuencias Imagen Entrenamiento Frecuencias Imagen Entrenamiento
  • 75. ´ Resultados: Comparacion de Histogramas 4×4×1 Sin pesos Con pesos 1 1 4x4x1 A 4x4x1 A 4x4x1 B 4x4x1 B 4x4x1 C 4x4x1 C 0.1 0.1 Frecuencias Realizacion Frecuencias Realizacion 0.01 0.01 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 Frecuencias Imagen Entrenamiento Frecuencias Imagen Entrenamiento
  • 76. Resultados: Speedup Experimental 3500 4500 35000 2x2x1 A 3x3x1 A 4x4x1 A 2x2x1 B 3x3x1 B 4x4x1 B 2x2x1 C 3x3x1 C 4x4x1 C 4000 3000 30000 3500 2500 25000 Tiempo (segundos) Tiempo (segundos) Tiempo (segundos) 3000 2000 2500 20000 1500 2000 15000 1000 1500 500 1000 10000 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 # Procesos # Procesos # Procesos 3000 6500 50000 2x2x1 A 3x3x1 A 4x4x1 A 2x2x1 B 3x3x1 B 4x4x1 B 2x2x1 C 3x3x1 C 4x4x1 C 6000 45000 2500 5500 40000 5000 35000 2000 Tiempo (segundos) Tiempo (segundos) Tiempo (segundos) 4500 30000 4000 1500 25000 3500 20000 3000 1000 15000 2500 500 2000 10000 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 # Procesos # Procesos # Procesos
  • 77. Esquema 1 ´ Introduccion 2 Antecedentes 3 Trabajo realizado 4 Resultados 5 Conclusiones y Trabajo a futuro
  • 78. Conclusiones ´ ´ Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado con un speedup de log2 (P + 1).
  • 79. Conclusiones ´ ´ Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado con un speedup de log2 (P + 1). ´ ´ Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente ´ en la obtencion de mejores realizaciones.
  • 80. Conclusiones ´ ´ Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado con un speedup de log2 (P + 1). ´ ´ Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente ´ en la obtencion de mejores realizaciones. ´ Trade-off: mayor tiempo de calculo a medida que crece el ˜ tamano del template.
  • 81. Conclusiones ´ ´ Reduccion de tiempo de calculo del Recocido Simulado con un speedup de log2 (P + 1). ´ ´ Utilizacion de pesos en funcion objetivo influye levemente ´ en la obtencion de mejores realizaciones. ´ Trade-off: mayor tiempo de calculo a medida que crece el ˜ tamano del template. ´ Speedup teorico log2 (P + 1) es alcanzado con mayor ´ ´ presicion cuando se utiliza una funcion objetivo con pesos.
  • 82. Trabajo a futuro ´ Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para manejar los patrones.
  • 83. Trabajo a futuro ´ Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para manejar los patrones. ´ ´ Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion ´ Especulativa para Recocido Simulado.
  • 84. Trabajo a futuro ´ Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para manejar los patrones. ´ ´ Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion ´ Especulativa para Recocido Simulado. ´ Utilizacion de templates no regulares.
  • 85. Trabajo a futuro ´ Optimizacion de las estructuras de datos utilizadas para manejar los patrones. ´ ´ Incorporacion de arboles no balanceados en Computacion ´ Especulativa para Recocido Simulado. ´ Utilizacion de templates no regulares. ´ Realizacion de pruebas utilizando una mayor cantidad de procesos (15, 31, 63,...).