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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5364| Título : | Incorporación de las arquitecturas de computo distribuido en la asignatura de sistemas distribuidos en la Facultad de Ingeniería |
| Autor : | Velazquez Mena, Alejandro |
| Fecha de publicación : | 2015 |
| Resumen : | Generar una arquitectura de computo distribuida para que los académicos, investigadores y alumnos puedan desarrollar aplicaciones bajo este esquema, como por ejemplo la arquitectura "Berkeley Open Infrastructure for Network Computing" (BOINC) utilizando las computadoras de los laboratorios del departamento de ingeniería en computación de la división de ingeniería eléctrica de la facultad de ingeniería y aplicarlo en la materia de Sistemas Distribuidos que se impartirá en la Facultad de Ingeniería en la Carrera de Ingeniería en Computación. Posteriormente se aplicará en redes como "Planet Lab" y "Great Internet Mersenne Prime Search" (GIMPS). Se generará un escenario básico al fin de conocer la infraestructura, crear vínculos con esta red para que posteriormente se ofrezca este proyecto a carreras que necesita del computo distribuido como es el caso de la carrera ingeniería geomática (en conjunto del instituto de geografía), departamento de sistemas energéticos en la división de ingeniería eléctrica en la facultad de ingeniería, como en las ciencias de la computación como procesamiento digital de imágenes y criptografía. De ahí que, este proyecto busca desarrollar un taller y prácticas para que los estudiantes aprendan esta área de las ciencias de la computación y aplicarlo a diferentes áreas del conocimiento que no sea del computo. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5364 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | Velazquez Mena, Alejandro |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2015 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2015-2017 |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura nivel superior |
| metadata.dc.description.objective: | Generar una red de computo voluntaria en el Departamento de Ingeniería en Computación para contribuir a proyectos de esta naturaleza dentro de la UNAM. Generar apuntes y prácticas para la nueva materia de sistemas distribuidos para el plan de estudios que se propone para el ciclo 2016-1. Generar una metodología didáctica y efectiva para estudiar, conocer y aplicar el computo voluntario en los sistemas distribuidos en las computadoras de los laboratorios de ingeniería en computación de la División de Ingeniería Eléctrica. Formar recursos humanos para que administren y programen en ambientes distribuidos. Involucrar a los estudiantes el computo en paralelo, los sistemas distribuidos para implantarlo en el computo aplicado y aporten conocimiento a los proyectos de la UNAM utilizando el esquema de computo voluntario (ejemplo: Berkeley Open Infrastructure for Network Computing). |
| metadata.dc.description.hypothesis: | La Infraestructura Abierta de Berkeley para la Computación en Red (en inglés Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), o BOINC por sus siglas en inglés, es una infraestructura para la computación distribuida, desarrollada originalmente para el proyecto SETI@home, pero que actualmente se utiliza para diversos campos como física, medicina nuclear, climatología, ciencias de la computación, biología, etc. La intención de este proyecto es obtener una capacidad de computación enorme utilizando computadoras personales alrededor del mundo. Los proyectos en los que trabaja este software tienen un denominador común, y es que requieren una gran capacidad de cálculo. Como una plataforma "cuasi-supercomputador", BOINC tiene alrededor de 527,880 computadoras activas (hosts) alrededor del mundo procesando en promedio 5.549 petaFLOPS (11 de marzo de 2011), que supera el poder de cómputo del supercomputador más rápido existente (el Tianhe-I de China, con un ritmo de procesamiento de 2.566 petaFLOPS). La plataforma puede correr bajo varios sistemas operativos, incluyendo Microsoft Windows y varios sistemas Unix-Linux incluyendo Mac OS X, Linux y FreeBSD, así como también en tarjetas NVIDIA, dispositivos con sistema operativo Android. BOINC es software libre y disponible bajo la licencia GNU GPL. El software requerido para donar tiempo de proceso (prestar la unidad de procesamiento), debe ser descargado desde la página oficial de BOINC, donde se puede elegir la plataforma de la descarga y el tipo de arquitectura que posea el hardware. También se puede disponer del código fuente del software cliente, para modificarlo a gusto del usuario. Una vez descargado el software, el usuario debe suscribirse a un proyecto según sea su interés, tan sólo registrando su correo electrónico y una contraseña para acceder a sus estadísticas. Al hacerlo, se abrirá una ventana en el navegador y se podrá inscribir a un grupo de usuarios o personalizar la cuenta en el proyecto, para determinar el tiempo de funcionamiento o el espacio de disco duro que dispone el proyecto en el equipo del usuario. Partiendo de este computo del área de ingeniería en computación. Se decide implementar esta plataforma para administrar proyectos con grandes cantidades de computo y que las computadoras cuando no estén usando procesamiento hagan este calculo. Los resultados de los proyectos incluidos en esta plataforma se podrán utilizar en varias áreas de las ingenierías o de las ciencias físico-matemáticas. Se iniciarán con proyectos (resolviendo problemas de las áreas) en el área de sistemas energéticos de la división de ingeniería eléctrica de la facultad de ingeniería de la UNAM, así como del instituto de Geografía. Independientemente de los resultados es conocer, analizar, diseñar, implantar, configurar y dar mantenimiento a esta plataforma de computo distribuido para realizar material para impartir la clase de sistemas distribuidos con el fin que el estudiante conozca una manera de generar computo distribuido. |
| metadata.dc.description.strategies: | Para la redacción del texto: "Sistemas Distribuidos", con la colaboración de tesistas, estudiantes de servicio social y voluntarios: 1. Realizar una búsqueda de información en fuentes especializadas. 2. Seleccionar material bibliográfico. 3. Llevar a cabo el diseño, el desarrollo y la implementación de una infraestructura BOINC. 4. Analizar y discutir resultados. 5. Redacción del texto con los siguientes elementos: a. Carátula b. índice c. presentación d. prácticas, conteniendo: - objetivos - introducción - cuestionario previo - desarrollo - conclusiones - autoevaluación - bibliografía 6. diseño editorial 7. evaluación con profesores y alumnos *** Para la impartición de los cursos-taller, se realizarán las siguientes actividades: 1. elaboración del programa 2. búsqueda y selección del material 3. registro de la actividad académica 4. difusión 5. impartición 6. evaluación 7. redacción de informe. *** Para la elaboración de propuestas de prácticas con el material desarrollado para asignaturas de carreras de la Facultad de Ingeniería, como: - Estructura de Datos y Algoritmos II - Sistemas Distribuidos - Redes de Datos Seguras - Sistemas Operativos - Cómputo móvil - Temas Selectos - Temas Especiales - Temas Avanzados - Proyecto de Investigación Con la colaboración de tesistas y estudiantes de servicio social; se llevarán a cabo las siguientes actividades: 1. realización de búsquedas bibliográficas 2. selección del material 3. inclusión en cada una de las prácticas la siguiente estructura: a) carátula, b) índice, c) presentación general, d) ayudas para el estudiante (resúmenes, sugerencias de estudio, mapas mentales y conceptuales), e) actividades de aprendizaje, f) autoevaluación, g) bibliografía básica y complementaria, 4. evaluación de las prácticas con profesores y alumnos. *** Para el desarrollo y la creación de las diapositivas, como material complementario se realizarán las siguientes etapas: 1. definir el contenido que se trabajará en las diapositivas. 2. elegir estrategias que ayuden a organizar la información, dándole un toque especial atractivo para el aprendizaje; para esto se emplearán uso de estrategias de constructivismo tales como: cuadro sinóptico mapa semántico cuadro comparativo matriz de clasificación línea del tiempo (esta nos permitirá presentar la información de carácter histórico desde que se inició el desarrollo de boinc, la evolución que ha tenido y los avances actuales) matriz de inducción 3. Una vez definida la estrategia a emplear para representar los contenidos, se realizarán dichos diagramas en herramientas como: Mindmanager SmartDraw Microsoft Visio Inspiration VUE Power Point Simuladores de Redes 4. Posteriormente se elegirá el software que permita crear las diferentes diapositivas; entre los cuales estarán: Prezi Microsoft PowerPoint Los grupos de diapositivas, llevarán al inicio objetivos generales y particulares acerca de los contenidos, el desarrollo propio del tema a tratar, conclusiones, y bibliografía y recursos web adicionales que complementan el tópico que se está tratando. La creación de este material nos permitirá dar mayor difusión y presencia a todas y cada una de las actividades que se estén desarrollando en el proyecto. Es importante hacer notar que varias de las herramientas de software mencionadas anteriormente son de Licencia Pública General (GPL); es decir, de libre distribución, modificación y uso de la herramienta. |
| metadata.dc.description.goals: | Primer año. Análisis y diseño de las infraestructura de sistemas distribuidos para su aplicación e implementación. Desarrollo de prototipos de material (software, diapositivas, material para el web). Impartición del curso para profesores "Sistemas Distribuidos" para la asignatura del mismo nombre que se estará vigente en el plan de estudios propuesto. Segundo Año. Implementación de arquitecturas de los sistemas distribuidos. Participar en al menos un proyecto de computo distribuido en la plataforma BOINC. Impartición del curso para profesores "Sistemas Distribuidos" para la asignatura del mismo nombre que se estará vigente en el plan de estudios propuesto. Definir la temática y desarrollo del material para los alumnos de la materia de "Sistemas Distribuidos" Tercer año Puesta en operación la infraestructura y teniendo los primeros análisis y estadísticas del proyecto generado. Impartir el curso para profesores "Sistemas Distribuidos" para la asignatura del mismo nombre que se estará vigente en el plan de estudios propuesto. Elaboración de prácticas con el material desarrollado para asignaturas de Ingeniería en Computación de la Facultad de Ingeniería. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | El proyecto tuvo un desarrollo del 90% debido a: 100% de la creación de la infraestructura de la red de computo distribuido. 100% del sitio WEB de las aplicaciones generadas bajo la plataforma BOINC 100% de la bases de datos para la administración de los proyectos que se alojarán en el sitio UNAM@HOME Se cuenta con un laboratorio para ejercer prácticas para los alumnos de ingeniería en computación. Se generaron 45% de la prácticas de la asignatura de sistemas distribuidos Contar con una tesis 100% terminada y en junio 2017 se contará con un ingeniero en computación especialista en el área de computación distribuida. Otro mas en noviembre del 2018, con altas probabilidades de impartir asignaturas en el semestre 2020-1. Al contar con este tipo de infraestructura se ha tenido presencia internacional en computación distribuida voluntaria al grado de descubrir número primos que solamente universidades internacionales lo han hecho. El procesamiento aportado a nivel nacional en la plataforma BOINC es de 52.81%, fuente: http://stats.free-dc.org/stats.php?page=userbycpid&cpid=8c5ac710e9e79ffee7b958abe155da25 Este tipo de investigaciones hacen que los alumnos se interesen por la ciencia y el desarrollo de estas tecnologías. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se realizo con éxito la infraestructura para la generación de la red de computo voluntaria con 6 estaciones de trabajo para el procesamiento distribuido y un servidor que administra, genera y recibe las tareas enviadas de los trabajos a procesar. Se generaron dos capítulos de siete de la asignatura Sistemas Distribuidos del plan de estudios de la carrera de Ingeniería en Computación del plan 2016. Se generaron cinco documentos para conocer, comprender y desarrollar el computo distribuido voluntario usando la plataforma BOINC y se cuenta con una infraestructura para que los estudiantes practiquen y comprueben lo desarrollado en la teoría para la profundización de conocimientos. Se formaron como recursos humanos 2 tesistas y cuatros estudiantes con probabilidad de incorporarse a la docencia mediante ayudantes de profesor para profundizar en los temas de computo distribuido. Actualmente la tesista es la actual diseñadora de los programas para incorporar aplicaciones en la plataforma BOINC y un ayudante administra la red BOINC. Se ha realizado difusión para apoyar a la plataforma BOINC con mas de 20 estudiantes, en el semestre 2020-1 se tendrán aproximadamente 150 estudiantes cursando la asignatura de sistemas distribuidos y aprendiendo de esta plataforma para apoyar a todas las áreas de conocimiento que lo requieran. En el primer año se contó con dos clientes para realizar el desarrollo de aplicaciones en el sistema operativo Linux y en el lenguaje de programación CUDA. Se donó un servidor para realizar las pruebas del servidor e instalar la aplicación de BOINC para su distribución. Al ser un servidor SUN de arquitectura SPARC, el servidor BOINC tuvo inconvenientes y problemas para la administración de las aplicaciones, por lo que se opto que ese servidor fuera un cliente mas y el cliente se volvió un servidor. Se genero software y material para exposición para conocer estos conceptos. El curso para profesores se impartirá en el semestre 2019-1 y 2019-2 previo a la primera vez de la impartición de la asignatura. Se implemento con éxito en la Facultad de Ingeniería la plataforma BOINC denominada UNAM@HOME donde en la modalidad cliente en octubre del 2016 se descubrió un número primo de mas de 1,000,000 de dígitos. Se han participado en 23 proyectos aportando procesamiento de computo y se creo el primer proyecto de la facultad de Ingeniería, encontrar mas dígitos del número de Euler y apoyar al proyecto denominado Serpent que están a cargo los profesores del departamento de Sistemas Energéticos de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Ingeniería |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ciencias de la computación |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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