EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE UN ALGORITMO PARALELO DE FILTRO KALMAN EN UN CLUSTER DE COMPUTADORES

Propuesta de proyecto de grado para el programa de

Ingeniería en Telecomunicaciones

INTRODUCCIÓN

En 1960 Rudolf Emil Kalman publicó un artículodescribiendo una solución recursiva al problema delfiltrado lineal de datos discretos. Mediante el avancede la computación de alto rendimiento ha sidoposible utilizar el filtro de Kalman en numerosasinvestigaciones y aplicaciones en diversos campos.

MARCO TEÓRICO

CLUSTER DE COMPUTADORES

MARCO TEÓRICO

MARCO TEÓRICO

Algoritmos de Kalman

ESTADO DEL ARTE

• ÁLZATE C. RICARDO, DOMÍNGUEZ C GERMÁN. Algoritmo de localización pasiva y seguimiento de una fuente bidimensional acústica. RESET_UTS, 2006 ISSB 1909-258X volumen 1

• Leyton V. Hernando. Desarrollo, implementación y prueba de un filtro de Kalman del tipo UKF para un vehículo aéreo no tripulado. Tesis magistral, Universidad EAFIT, 2009

ESTADO DEL ARTE

• MARTÍNEZ Z FRANCISCO J. Algoritmos paralelos segmentados para los problemas de Mínimos Cuadrados Recursivos (RLS) y de Detección por Cancelación Ordenada y Sucesiva de Interferencia (OSIC). Tesis doctoral, Universidad Politécnica de Valencia, 2006.

ESTADO DEL ARTE

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

“El filtro kalman es un algoritmo computacional que requiere una cantidad considerable de

procesamiento”.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

“La parelización de los lenguajes de

programación es hoy en día uno delos retos

informáticos y más la implementación de las

soluciones informáticas.”

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

JUSTIFICACIÓN

• CONOCIMIENTOS ALCANZABLES

• VIABILIDAD ECONÓMICA.

• EJES TEMÁTICOS DEL PROGRAMA DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES.

OBJETIVO GENERAL

• DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN ALGORITMOPARALELO DE FILTROS KALMAN EN UN CLÚSTERDE COMPUTADORES PARA EVALUAR SUDESEMPEÑO COMPARADO CON ALGORITMOSSECUENCIALES.

1. Determinar la aplicación del filtro Kalman que pueda ser paralelizablepara implementarla en el proyecto.

2. Programar un algoritmo secuencial del filtro Kalman aplicando al caso determinado en el primer objetivo específico.

3. Programar un algoritmo paralelo de filtros Kalman, según paradigmas de programación en paralelo previamente estudiados, aplicado al caso determinado en el primer objetivo específico.

4. Evaluar el desempeño de los algoritmos implementados y la mejora obtenida con la paralelización.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Cronograma

ACTIVIDAD PRODUCTO Noviembre Febrero Marzo Abril

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Elaboración Marco Teórico y consultas a

fuentes de información.

Documentación y

digitalización de la

información recopilada.

x x

Diseño y programación del Algoritmo

secuencial y paralelo de Kalman

Algoritmo para

implementación en el

clúster de computadores

x x x x

Entrega del primer informe de proyecto Primer informe de

resultados

x x

Verificación y comparación de resultados de

Paralelización de algoritmos

Conclusiones para el

informe final

X x x

Mejoras al algoritmo y nuevas pruebas Verificación de tiempos de

computación

x x

Conclusiones y Recomendaciones Desarrollo del Informe

final.

x x x x

Finalización y socialización del proyecto Socialización de resultados. x

BIBLIOGRAFÍA

I. ÁLZATE C. RICARDO, DOMÍNGUEZ C GERMÁN. Algoritmo de localización pasiva y seguimiento de una fuente bidimensional acústica. RESET_UTS, 2006. ISSB 1909-258X volumen 1.

II. LEYTON V. HERNANDO. Desarrollo, implementación y prueba de un filtro de Kalman del tipo UKF para un vehículo aéreo no tripulado. Tesis magistral, Universidad EAFIT, 2009.

III. MARTÍNEZ Z FRANCISCO J. Algoritmos paralelos segmentados para los problemas de Mínimos Cuadrados Recursivos (RLS) y de Detección por Cancelación Ordenada y Sucesiva de Interferencia (OSIC). Tesis doctoral, Universidad Politécnica de Valencia, 2006.

IV. GREWAL, ANDREWS. Kalman Filtering Theory And Practice Using Matlab 2Ed, Wiley, 2001.

V. DIEGO R. LLANOS, BELEN PALOP. Plataformas de soporte computacional: Sistemas de memoria compartida. Departamento de Informática, Universidad de Valladolid.

PREGUNTAS

EDER FERNANDO BOLAÑO ROCHA

Est. Ingeniería en Telecomunicaciones