Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular

Líneas I+D+i

• Detectores para Imagen Molecular. Detectores para Imagen Molecular.
  El grupo de Detectores para Imagen Molecular del I3M se dedica al desarrollo de nuevos detectores y algoritmos para el diagnóstico in vivo, mediante técnicas de imagen molecular, de enfermedades tanto en humanos como en pequeños animales de laboratorio. Nuestro interés principal se centra en el diseño y desarrollo de nuevos equipos que de forma eficiente sean capaces de formar imágenes a partir de la radiación emitida en la aniquilación del positrón (Tomografía por emisión de positrones, PET) y en los fotones emitidos tanto en tomografía por emisión de fotón único (SPECT) y en la imagen gamma planar 2D (cámara gamma). Nuestro grupo desarrolla también equipos de Tomografía Axial Computerizada (TAC) para la investigación pre-clínica con animales de laboratorio. Los objetivos de nuestra investigación son el diseño de aparatos más allá del estado del arte actual, en términos de sensibilidad y resoluciones espacial, energética y temporal. Los algoritmos desarrollados por nuestro grupo persiguen obtener la mejor calidad de imagen posible con los datos proporcionados por nuestros detectores, de la forma más eficiente posible, en términos de tiempo de computación y precisión cuantitativa de la imagen..
• Diseño de Sistemas Digitales. Diseño de Dispositivos RF MEMS y Simulación de Procesos de Microfabricación.
  Esta línea está centrada en dos áreas fundamentales: 1. El desarrollo de nuevas técnicas de microfabricación y la aparición de los RF MEMS a finales de los 90 han generado nuevas expectativas y aplicaciones prometedoras para dispositivos de comunicaciones inalámbricas con muy bajas pérdidas de inserción, consumo de potencia despreciable, bajo coste, de dimensiones micrométricas y virtualmente sin peso. Los RF MEMS son dispositivos de tamaños laterales entre 1-1000 micras, que combinan elementos electrónicos y mecánicos, generalmente partes móviles que son accionadas mediante mecanismos de actuación electrostáticos, térmicos, piezoeléctricos o magnéticos). Estos componentes pueden emplearse como elementos pasivos (i.e. switches y varactores) con prestaciones muy superiores a las que ofrecen dispositivos semiconductores o relés electromecánicos. También pueden ser empleados para el diseño de componentes de RF y microondas con capacidades de reconfiguración (i.e. filtros sintonizables, antenas, redes de adaptación de impedancias, defasadores, etc.). Esta línea de investigación está centrada en la implementación de dispositivos RF MEMS desde la etapa de concepción hasta su fabricación. 2. Varios de los procesos de fabricación de microsistemas son complejos y sus resultados finales son difíciles de predecir. Es por ello que parte de nuestros esfuerzos están dedicados al modelado, caracterización y simulación eficiente a través de nuevas estructuras hardware como procesadores gráficos (GPUs) de procesos de fabricación, en especial el atacado anisótropo y el atacado por iones reactivos. En la actualidad hemos desarrollado en colaboración software de CAD para procesos de atacado anisótropo, distribuido por IntelliSense Corporation..
• Diseño de Sistemas Digitales. Modelado y Simulación Paralela de Sistemas Bioinspirados.
  Se trata de una línea eminentemente multidisciplinar en la que tienen cabida nuevos y revolucionarios modelos de computación, la mayoría de los cuales tienen su inspiración en sistemas biológicos, tales como los Algoritmos Genéticos, las Redes Neuronales o los Autómatas Celulares. También entran dentro de esta línea alternativas de computación emergentes y prometedoras como la Computación Cuántica. Especial importancia reviste la implementación y simulación de estos modelos de computación alternativos sobre arquitecturas paralelas, especialmente FPGAs y procesadores gráficos (GPUs), así como el desarrollo de compiladores y entornos de desarrollo para facilitar el trabajo con los nuevos paradigmas..
• Diseño de Sistemas Digitales. Redes de Interconexión de Altas Prestaciones.
  En esta línea se estudian y utilizan redes de interconexión de alta velocidad, basadas en estándares como Infiniband, Myrinet, QsNet, Hypertransport y las arquitecturas VLSI para conmutación entre nodos en sistemas multiprocesadores, multicomputadores o clusters de computadores. Además se estudian aspectos como el desarrollo de algoritmos de encaminamiento, nuevos mecanismos de comunicación colectiva y técnicas de reducción del consumo de potencia en redes de interconexión..
• Diseño de Sistemas Digitales. Sistemas Electrónicos para Medicina Nuclear.
  Los equipos de medicina nuclear emplean sensores de radiación muy específicos que precisan de sistemas electrónicos de acondicionamiento y adquisición de información de muy altas prestaciones. La elevada densidad de salidas de dichos sensores, así como la velocidad de proceso necesaria para captar las señales que proporcionan obligan a adoptar soluciones de alta tecnología no disponibles a nivel comercial: La electrónica analógica necesaria para la conexión a bajo nivel del sensor así como para un procesado inicial que permita reducir la complejidad del sistema precisa de su integración en un ASIC (Circuito Integrado de Aplicación Específica). El ratio elevado de información proporcionado por los sensores necesita de un sistema de adquisición de alta velocidad donde se conviertan las señales al dominio digital y se realice un procesado específico para obtener las características necesarias de las mismas. El uso de FPGAs (dispositivos lógicos programables) permite la modificación de los algoritmos mediante actualizaciones de firmware. Los métodos de reconstrucción de las imágenes tridimensionales a partir de la información proporcionada por el sistema de adquisición tienen un elevado coste computacional por lo que se emplean sistemas basados en GPU (Unidades de Procesamiento Gráfico) para acelerar estas tareas..
• Diseño de Sistemas Digitales. Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos de Alta Velocidad.
  La electrónica necesaria para algunas aplicaciones requiere el diseño de sistemas digitales ad-hoc que no podrían implementarse con sistemas comerciales existentes, por sus características, tanto de velocidad de procesado, consumo de potencia, y número de entradas y salidas. Dentro del Área de Diseño de Sistemas Electrónicos, una capacidad importante es el diseño e implementación de sistemas y arquitecturas reconfigurables para la adquisición y procesado de datos en aplicaciones de alta velocidad, mediante el empleo de buses de alta velocidad, como PCI Express, y dispositivos avanzados de lógica programable, como FPGAs, mediante el uso de lenguajes de alto nivel..
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. Aplicaciones Biomédicas.
  Bajo el término "biomedicina" se enmarcan tanto las actividades relacionadas con la biología como con la medicina y la salud. La biomedicina implica a numerosas disciplinas relacionadas con las Tecnologías de la Información y Comunicaciones, como la computación intensiva, los sistemas distribuidos, las bases de datos y la seguridad. Dentro de este ámbito destacan la biocomputación, la imagen médica, la simulación de modelos biomédicos y la epidemiología.
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. Computación Científica.
  Esta tecnología surge en el ámbito científico pero su implantación en la industria es cada vez mayor. La necesidad de resolver problemas complejos (tratamientos de grandes volúmenes de datos, simulación de procesos, etc.) requieren de soluciones económicas y que ofrezcan las máximas prestaciones. Desde 2000, el grupo viene desarrollando la librería SLEPc para el cálculo paralelo de valores y vectores propios de matrices dispersas de gran dimensión. Esta librería está orientada a objetos y persigue alcanzar los objetivos de portabilidad, eficiencia e interoperabilidad.
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. Ingeniería.
  Las aproximaciones secuenciales tradicionalmente empleadas en el área del análisis de estructuras ofrecen unas prestaciones y posibilidades muy limitadas frente a aproximaciones basadas en Computación de Altas Prestaciones y Grid. Las aproximaciones secuenciales tradicionalmente empleadas en el área del análisis de estructuras ofrecen unas prestaciones y posibilidades muy limitadas frente a aproximaciones basadas en Computación de Altas Prestaciones y Grid. El uso de la Computación de Altas Prestaciones y Grid ofrece ciertas ventajas. Por un lado, permite abordar un análisis sin simplificaciones mucho más realista con una alta fiabilidad y robustez en los cálculos realizados. Por otro lado, permite abordar estructuras de mayor dimensión y reducir notablemente los tiempos de cómputo..
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. TIC y e-Gobierno.
  El área TIC comprende el uso de las tecnologías de la información en distintos ámbitos para la gestión y uso eficiente de la información. Existen dos lineas de trabajo principales: el e-gobierno y los sistemas GIS..
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. Tecnologías Cloud.
  La tecnología Cloud Computing se ha convertido en un tópico de alto interés tanto en los entornos académicos, como en los empresariales. Ha sido descrito de diversas formas, pero en la actualidad se acepta el hecho de que se puede categorizar en: Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS), Software as a Service (SaaS). Sin embargo, todos los niveles o capas comparten los mismos conceptos (cada uno en su contexto) de virtualización, uso bajo demanda, escalabilidad, etc..
• Grid, Cloud y Computación de Altas Prestaciones. Tecnologías GRID.
  Las tecnologías Grid permiten compartir hasta centenares de miles de ordenadores para que compartan no sólo capacidad de cómputo, sino también información almacenada en grandes espacios de almacenamiento distribuidos, con el objetivo de resolver retos que trascienden la capacidad individual de los centros individuales. El Grid se concibe con la perspectiva de crear sobre una red Internet de nueva generación, un conjunto de protocolos abiertos y de propósito general y de servicios adicionales que funcionen sobre la red, permitiendo el acceso controlado y flexible a los recursos compartidos y en función de los permisos de la organización virtual a la que pertenezca el usuario que haya lanzado la tarea..