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Automatic legal text classification systems have been proposed in the literature to address knowledge extraction from judgments and detect their aspects. However, most of these systems are black boxes even when their models are interpretable. This may raise concerns about their trustworthiness. Accordingly, this work contributes with a system combining Natural Language Processing (nlp) with Machine Learning (ml) to classify legal texts in an explainable manner. We analyze the features involved in the decision and the threshold bifurcation values of the decision paths of tree structures and present this information to the users in natural language. This is the first work on automatic analysis of legal texts combining nlp and ml along with Explainable Artificial Intelligence techniques to automatically make the models’ decisions understandable to end users. Furthermore, legal experts have validated our solution, and this knowledge has also been incorporated into the explanation process as “expert-in-the-loop” dictionaries. Experimental results on an annotated data set in law categories by jurisdiction demonstrate that our system yields competitive classification performance, with accuracy values well above 90%, and that its automatic explanations are easily understandable even to non-expert users. Xunta de Galicia | Ref. ED481B-2021-118 Xunta de Galicia | Ref. ED481B-2022-093 Xunta de Galicia | Ref. ED431C 2022/04 Ministerio de Ciencia e Innovación | Ref. TED2021-130824B-C21 Universidade de Vigo/CISUG

In the last years of the past century, complex correlation structures were empirically observed, both in aggregated and individual traffic traces, including long-range dependence, large-timescale self-similarity and multi-fractality. The use of stochastic processes consistent with these properties has opened new research fields in network performance analysis and in simulation studies, where the efficient synthetic generation of samples is one of the main topics. Nowadays, networks have to support data services for traffic sources that are poorly understood or still insufficiently observed, for which simple, reproducible, and good traffic models are yet to be identified, and it is reasonable to expect that previous generators could be useful. For this reason, as a continuation of our previous work, in this paper, we describe efficient and online generators of the correlation structures of the generalized fractional noise process (gfGn) and the generalized Cauchy (gC) process, proposed recently. Moreover, we explain how we can use the Whittle estimator in order to choose the parameters of each process that give rise to a better adjustment of the empirical traces.

In this work, we provide for the first time the characterization of delay terms in systems of delay differential equations within the frame of the Network Simulation Method, a procedure that sets a formal equivalence between the system of differential equations and an electrical network. The results were not achieved previously, which strengths the formalism of the model and provides new opportunities for the method. Free circuit software LTspice is employed to conduct the simulations, which requires few simulation rules and can be programmed either by electrical symbol code or text file. Very few devices are needed to design the network model, and the delay terms are easily implemented by voltage-controlled voltage sources. A practical example for delayed adsorption/desorption kinetics is employed to test the methodology, being the results compared with software Mathematica. Additionally, the modelling of pulse width in passively mode-locked quantum dot lasers by the application of a reverse bias voltage is addressed, which constitutes a promising application in communications and advanced sensing. The power, versatility and simplicity of the Network Simulation Method enables it as an exceptional alternative to solve complex systems described by delay differential equations, from both researching and educational points of view. The authors want to thank the University Centre of Defence at the Spanish Air Force Academy for financial support.

[SPA] Esta tesis doctoral aborda varias investigaciones para la detección de axiones y para la mejora de comunicaciones satelitales mediante el uso de cavidades resonantes en tecnología guía de onda. El axión es una partícula hipotética teorizada para resolver el problema CP fuerte (Charge conjugation Parity symmetry) en la cromodinámica cuántica (QCD) y que, de existir, podría ser componente de la materia oscura. En esta línea, el desarrollo de detectores axiónicos de materia oscura, comúnmente denominados haloscopios, se ha encontrado en auge en los últimos 20 años. En este trabajo se han desarrollado diversos métodos para la mejora de estos haloscopios empleando estructuras basadas en subcavidades conectadas por irises. Por otro lado, es bien sabido que el espectro electromagnético en las comunicaciones por satélite se encuentra saturado debido a la alta demanda de radiocomunicaciones hoy en día. Además, el coste de puesta en órbita de un satélite crece exponencialmente con el peso abordo de éste, cuya reducción será clave en cualquier programa espacial. Así, en esta tesis se abordan diversos diseños de filtros paso banda en guía de onda para la optimización del peso, volumen y huella abordo de los futuros satélites de comunicaciones. El espectro frecuencial barrido por la comunidad axiónica en busca de la ansiada partícula (el axión) es cada día mayor y hace que exista una alta competencia para participar en esta búsqueda con detectores de altas prestaciones. Además, las condiciones extremas a las que debe ser sometido un detector de axiones de materia oscura para que se cumplan las condiciones de detección (temperaturas criogénicas, campo magnetoestático alto, etc.) complican aún más esta tarea. Algunos de los parámetros que rigen el rendimiento de un haloscopio basado en cavidades resonantes son su volumen, factor de calidad y factor de forma. Durante la elaboración de este trabajo se han diseñado, fabricado y caracterizado diversas topologías novedosas para la creación de estos detectores, optimizando los tres parámetros mencionados, consiguiendo resultados satisfactorios. Esta tesis doctoral ha sido realizada en el marco de trabajo del grupo axiónico RADES (Relic Axion Detector Exploratory System). Se han llevado a cabo tareas de investigación para la mejora del factor de calidad en estructuras fabricadas en las primeras etapas por este grupo experimental mediante la aplicación de diversos tratamientos, como la aplicación de soldaduras. Además de la optimización de los parámetros en haloscopios, estos necesitarán escanear un espectro de frecuencias, como se ha mencionado anteriormente, para lo cual se deberá implementar sistemas de sintonía que permita el cambio de frecuencia de resonancia y otros sistemas para el ajuste del acoplamiento de entrada / salida del sistema (otro de los parámetros críticos del detector). Existen dos tipos de sintonía frecuencial, mecánica y electrónica. Para los sistemas de sintonía mecánicos, se han realizado estudios del comportamiento de los prototipos fabricados cuando estos se abren mediante un corte vertical, lo cual cambiará su frecuencia de búsqueda del axión. Por otro lado, para los sistemas de sintonía electrónicos se han desarrollado diversos diseños para la introducción de materiales ferromagnéticos y ferroeléctricos, que cambiarán la frecuencia de operación mediante el cambio de permeabilidad y permitividad del medio, respectivamente, aplicando un cambio de voltaje o temperatura. Se ha hecho un estudio mucho más extenso para estos últimos. Los sistemas electrónicos permiten evitar ciertos problemas que ocurren en los de tipo mecánico, como pueden ser fallos de movimiento a temperaturas criogénicas o la falta de escalabilidad. Para los elementos ferroeléctricos, se ha llegado a un diseño novedoso que ha aportado gran valor a la comunidad científica para la aplicación de este tipo de materiales en cualquier haloscopio. Además, se han desarrollado sistemas de acoplamiento entre subcavidades con láminas ferroeléctricas, evitando la fabricación de irises, los cuales pueden dar problemas en ciertos sistemas. Para los sistemas de ajuste de acoplamiento de entrada / salida, se ha desarrollado un prototipo preliminar que ha aportado buenos resultados experimentales. Asimismo, se han llevado a cabo otras tareas de investigación para el desarrollo de otras técnicas de mejora de haloscopios. Una de ellas es la del rechazo de resonancias no deseados cerca del modo axiónico por medio de la combinación de varios puertos coaxiales con el método phase-matching, para el cual se han realizado diversas simulaciones y fabricaciones, extrayendo resultados positivos que hacen viable dicho método. Otros estudios secundarios han sido los de la implementación de QuBits para reducir la temperatura del sistema (parámetro clave para el rendimiento), el uso de elementos HTS (High Temperature Superconductor) para aumentar el factor de calidad, el diseño de haloscopios a frecuencias en las bandas UHF y W, y el análisis electromagnético del acoplamiento axion-photon en haloscopios mediante el método BI-RME (Boundary Integral-Resonant Mode Expasion) 3D. Finalmente, como spin-off del desarrollo de haloscopios, se han realizado diversos estudios para el diseño, fabricación, caracterización y mejora de filtros paso banda para comunicaciones satelitales empleando la misma tecnología (cavidades resonantes acopladas por irises en guía de onda). Se ha han desarrollado varios filtros evanescentes basados en impresión 3D o fabricación aditiva de bajo coste, y mecanizado CNC (Computer Numerical Control). A estos filtros se les ha aplicado un sistema de sintonía de tornillos que ha permitido la mejora de la respuesta eléctrica de filtrado. Por otro lado, se ha llevado a cabo el diseño de un filtro asimétrico doblado horizontalmente para la implementación de ceros de transmisión, consiguiente un alto rechazo fuera de la banda de paso. Estos filtros son gran valor para la comunidad científica ya que permiten avanzar en el estado del arte de filtros con altas prestaciones (bajo peso, volumen y huella) para comunicaciones satelitales. [ENG] This PhD thesis addresses several investigations for the detection of axions and for the improvement of satellite communications using resonant cavities in waveguide technology. The axion is a hypothetical particle theorized that could explain the strong CP problem (Charge conjugation Parity symmetry) in quantum chromodynamics (QCD) and which, if it exists, could be a component of dark matter. In this line, the development of axion dark matter detectors, commonly called haloscopes, has been booming in the last 20 years. In this work, several methods have been developed for the improvement of these haloscopes using structures based on subcavities coupled by irises. On the other hand, it is well known that the electromagnetic spectrum in satellite communications is saturated due to the high demand for radio communication systems. In addition, the cost of putting a satellite into orbit grows exponentially with the weight on board, the reduction of which will be key in any space program. Thus, this PhD thesis deals with different waveguide bandpass filter designs for optimizing the weight, volume, and on-board footprint of future communication satellites. The frequency spectrum swept by the axion community in search of the coveted particle is increasing day by day, which means that there is a high level of competition to develop high-performance detectors. In addition, the extreme conditions to which a dark matter axion detector must be subjected in order to meet the detection conditions (cryogenic temperatures, high magnetostatic field, etc.) further complicate this task. Some of the parameters that govern the performance of a haloscope based on resonant cavities are its volume, quality factor and form factor. During the development of this work, several novel topologies have been designed, manufactured, and characterized for the creation of these detectors, optimizing the three above-mentioned parameters, achieving satisfactory results. This PhD thesis has been carried out within the framework of the RADES (Relic Axion Detector Exploratory System) axion group. Research work has been carried out to improve the quality factor in structures manufactured in the first stages of this experimental group through the application of various treatments, such as soldering. In addition, as the axion mass is unknown, it is important to scan in frequency to search for the axion over a range as large as possible, as mentioned above, for which tuning systems must be implemented to allow resonant frequency shift and other arrangements for adjusting the input / output coupling of the system (another key haloscope parameter). There are two types of frequency tuning, mechanical and electronic. For mechanical tuning systems, studies have been carried out on the behaviour of the fabricated prototypes when they are opened by a vertical cut, which will change their axion search frequency. On the other hand, for electronic tuning systems, various designs have been developed for the introduction of ferromagnetic and ferroelectric materials, which will change the operating frequency by changing the permeability and permittivity of the medium, respectively, by applying a change of voltage or temperature. A much more extensive study has been made for the use of ferroelectric tuning systems. Electronic systems avoid certain problems that occur in mechanical systems, such as motion failure at cryogenic temperatures or lack of scalability. For ferroelectric elements, a novel design as been achieved which has brought great value to the scientific community for the application of this type of material in any haloscope. Also, coupling systems have been developed between subcavities with ferroelectric films, avoiding the need to manufacture irises, which can cause problems in certain systems. For the input / output coupling adjustment systems, a preliminary prototype has been developed which has provided good experimental results. Other research works have also been carried out on the development of other haloscope enhancement techniques. One of them is the rejection of unwanted resonances near the axion mode by means of the combination of several coaxial ports with the phase-matching method, for which several simulations and fabrications have been carried out, obtaining positive results that make this method feasible. Other secondary studies have been the implementation of QuBit devices to reduce the system temperature (another key parameter for haloscope performance), the use of HTS (High Temperature Superconductor) elements to increase the quality factor, the haloscope design at frequencies in the UHF and W bands, and the electromagnetic analysis of axion-photon coupling in haloscopes using the BI-RME (Boundary Integral-Resonant Mode Expansion) 3D method. Finally, as a spin-off from the development of haloscopes, several studies have been carried out for the design, manufacture, characterization, and improvement of bandpass filters for satellite communications using the same technology (resonant cavities coupled by irises in waveguide). Several evanescent filters based on 3D printing or low-cost additive manufacturing and CNC (Computer Numerical Control) machining have been developed. A screw tuning system has been applied to these filters to improve the electrical filtering response. On the other hand, the design of a horizontally folded asymmetric filter for the implementation of transmission zeros, to increase the rejection capabilities of the filter, has been carried out. These filters could be of great value to the scientific community as they allow to advance in the state of the art of high-performance filters (low weight, volume, and footprint) for satellite communications. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

[SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. Las antenas de onda de fuga (LWA) consisten en una estructura de guía de onda que permite la fuga de parte de la potencia a lo largo de la estructura. Por esta razón, la radiación de la antena se produce por la fuga de energía. Para producir una radiación coherente, es necesario controlar esta tasa de radiación a lo largo de la estructura radiante. Así, ajustando con precisión la tasa de radiación, se controla la forma del diagrama de radiación. Las LWAs han sido ampliamente estudiadas por la comunidad científica debido a sus ventajas, tales como, red de alimentación simple, alta directividad y escaneo en frecuencia pasivo. Sin embargo, presentan ciertas desventajas entre las cuales, la más importante a destacar es el efecto de beam-squinting. Éste se produce por la propiedad dispersiva inherente a este tipo de antenas. Además, presentan dificultades a la hora de generar radiación coherente en las direcciones broadside y endfire, aumentando la complejidad del diseńo para la radiación en dichas direcciones. Las LWA han sido relativamente poco utilizadas en aplicaciones prácticas hasta la fecha, a pesar de sus ventajas. Las pocas aplicaciones en las que se han utilizado son los radares de onda continua modulada en frecuencia y los sistemas de enfoque controlado en frecuencia de campo cercano. Esta tesis propone el uso de las LWAs en aplicaciones prácticas aprovechando las ventajas mencionadas anteriormente y teniendo en cuenta los inconvenientes de este tipo de antenas para que su uso no sea limitado. Recientemente, las LWAs han sido propuestas para aplicaciones de localización de bajo coste, ya que permiten el diseńo de estructuras planas con haces directivos. Además, debido al aumento exponencial del uso de la tecnología, es necesario encontrar nuevas tecnologías para una transmisión de datos mayor, más rápida y más eficiente, manteniendo bajos costes de fabricación. Por lo tanto las LWAs pueden ser una solución crucial al mezclar bajos costes de fabricación, alta integrabilidad en diferentes sistemas debido a su tecnología impresa planar y alta directividad al mismo tiempo que se aprovecha su característica dispersiva que proporciona un escaneo pasivo en frecuencia. En este contexto, la principal aportación de esta Tesis consiste en el estudio, análisis, diseńo e integración de LWAs en aplicaciones reales y prácticas. Esta Tesis presenta las siguientes tres contribuciones principales, definidas en los tres bloques principales de este documento: • Estudio y análisis de LWAs para su uso en sistemas de estimación de dirección de llegada basados en técnicas de amplitud de monopulso. Comparar las características y prestaciones de las LWAs junto con las antenas comerciales más utilizadas. Para ello, diseńar y fabricar las HWM-LWAs con el fin de comparar sus prestaciones con las antenas de panel adquiridas comercialmente. Dado que cada aplicación requiere el diseńo de una HWM-LWA nueva y diferente, estudiar y proponer una técnica eficiente de análisis y diseńo de antenas para obtener fácilmente diagramas de radiación monopulso escaneados en frecuencia. • Una vez analizado que las HWM-LWA son una solución factible para su uso en aplicaciones reales de localización debido a sus diversas ventajas. Integrar las HWM-LWAs diseńadas en sistemas digitales para estimación del ángulo de llegada en interiores. Por lo tanto, diseńar, desarrollar, configurar e integrar las LWAs en diferentes sistemas basados en las bandas de frecuencia Wi-Fi ISM de 2,4 GHz y 5 GHz. Finalmente, comparar los resultados de estimación obtenidos con otras soluciones propuestas para corroborar que los LWAs pueden ser utilizados en aplicaciones reales. • Asimismo, debido a su bajo coste de fabricación y a su principal propiedad de escaneo en frecuencia. Ampliar el uso de las LWAs para la localización angular en redes de sensores inalámbricas (WSN) utilizando la banda de frecuencias UHF de 900 MHz. Utilizando así etiquetas RFID pasivas. También estudiar su aplicabilidad en WSNs utilizando etiquetas LoRa activas. Este documento se presenta como una Tesis por compendio, por lo que se presentarán y explicarán brevemente los 4 artículos de revistas que se han publicado durante el programa de doctorado. Además, también se presentarán algunos artículos de conferencias y otros trabajos en revisión para exponer algunas de las investigaciones que no han sido publicadas en revistas hasta la fecha de depósito de tesis. El documento está organizado como se indica a continuación: En la Introducción, se presenta una contextualización del estado del arte y una explicación rigurosa sobre las LWAs y las aplicaciones anteriormente mencionadas. Las dos partes siguientes se vi dedican a presentar y explicar brevemente los trabajos publicados que contribuyen a esta Tesis. En la parte II, se presentan los cuatro artículos que conforman el compendio. Esto es, el análisis de las LWAs para la estimación de la dirección del ángulo de llegada y la integración de las LWAs en sistemas de localización digital usando el protocolo Wi-Fi en el Capítulo 1, la banda de frecuencias ISM UHF 900 MHz se utiliza junto con los HWM-LWAs en el Capítulo 2, luego se implementa en un sistema en tiempo real para la estimación de la dirección de llegada de múltiples tags pasivos en el Capítulo 3 y la integración de LoRa en el Capítulo 4. Finalmente, en la Parte III, se discuten las conclusiones generales y las futuras líneas de investigación. [ENG] This doctoral dissertation has been presented in the form of thesis by publication. Leaky-Wave Antennas (LWA) consist on a waveguide structure which allows the leakage of part of the power along the structure. For this reason, the radiation of the antenna is produced by the leakage of power. In order to produce coherent radiation, it is necessary to control this leakage rate along the radiating structure. Thus, precisely adjusting the leakage rate, the shape of the radiation pattern is controlled. LWAs have been widely studied by the scientific community due to their advantages, such as, simple feeding network, high directivity and passive frequency-scanning performance. However, they present certain disadvantages among which, the most important to highlight is the beam-squinting effect. TThis is due to the inherent dispersion property of this type of antenna. In addition, LWAs present difficulties when generating coherent radiation in broadside and endfire directions, increasing the complexity of the design for radiation in these directions. LWAs have been relatively unused in practical applications to date, despite of their benefits. The few applications in which they have been used are frequency modulated continuous wave radars and near-field frequency controlled focusing systems.This thesis proposes the use of LWAs in practical applications by exploiting the advantages mentioned above while taking into account the drawbacks of this type of antennas so that their use is not limited. Recently, LWAs have been proposed for low-cost localization applications, as they allow the design of planar structures with directive beams. In addition, due to the exponential increase in the use of technology, it is necessary to find new technologies for higher, faster and more efficient data transmission while maintaining low manufacturing costs. Therefore, LWAs can be a crucial solution mixing low manufacturing costs, high integrability in different systems due to their planar printed technology and high directivity while taking advantage of their dispersive characteristic that provides passive frequency scanning. In this context, the main contribution of this Thesis consist of the study, analysis, design and integration of LWAs in real and practical applications. This Thesis presents the following three main contributions, defined in the three main blocks of this document: • Study and analysis of LWAs for its use in direction of arrival estimation systems based on monopulse amplitude techniques. Compare the characteristics and performance of LWAs along with widely used commercial antennas. For this purpose, design and manufacture the HWM-LWAs in order to compare their performance with commercially acquired panel antennas. Since each application requires the design of a new and different HWM-LWA, a main objective of this block is to study and propose an efficient antenna analysis and design technique to facilitate obtaining frequency-scanned monopulse patterns. • Once analyzed that LWAs are a feasible solution for its use in real localization applications due to their several advantages, integrate the designed half-width microstrip (HWM-LWAs) in digital indoor angle-of-arrival estimation systems. Therefore, design, develop, configure and integrate LWAs in different systems based on the Wi-Fi ISM 2.4 GHz and 5 GHz frequency bands. Finally, compare the obtained estimation results with other proposed solutions to corroborate that LWAs can be used in real applications. • Extending the use of antennas for angular localization in sensor networks using the 900 MHz UHF frequency band: the main properties of low manufacturing cost and passive frequency beam scanning can be used in other applications. Thus, the localization estimation of passive RFID tags is studied, as well as their application in Wireless Sensor Networks (WSNs) using active tags with LORA technology. This document is presented as a Thesis by compilation, so the 4 journal articles that have been published during the Ph.D program will be presented and briefly explained. Besides, some conference articles and other work under review will be also presented to expose some of the research that has not been published in journals. The document is organized as outlined hereafter: In Part I, a state-of-the-art contextualization, a rigorous explanation about LWAs and the previous applications mentioned above is presented. The next two parts are dedicated to present and briefly explain the published works included in this Thesis and their main contributions. In Part II the explanation of the four papers which compose the compendium are presented. This is, LWAs analysis for direction of arrival estimation and the integration of LWAs in digital Wi-Fi localization systems in chapter 1, the UHF 900 MHz ISM frequency band is used in conjunction with HWM-LWAs in chapter 2, then, it is implemented in a real time system for direction of arrival estimation of multi RFID tags in chapter 3 and LoRa integration in chapter 4. Finally, in Part III, the overall conclusions and the future research lines are discussed. Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. Está formada por un total de cuatro artículos. Article 1.-: A. Gil-Martinez, M. Poveda-Garcia, J. A. Lopez-Pastor, J. C. Sanchez-Aarnoutse and J. L. Gomez-Tornero, Wi-Fi Direction Finding with Frequency-Scanned Antenna and Channel Hopping Scheme IEEE sensors Journal, , vol. 22, no. 6, pp. 5210-5222, 2022. DOI: 10.1109/JSEN.2021.3122232. Article 2.-: A. Gil-Martinez, M. Poveda-Garcia, D. Cañete-Rebenaque, and J. L. Gomez-Tornero, Frequency-Scanned Monopulse Antenna for RSSI-based Direction Finding of UHF RFID tags IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,, vol. 21, no. 1, pp. 158-162, 2022. DOI: 10.1109/LAWP.2021.3122232. Article 3.-: A. Gil-Martinez, M. Poveda-Garcia, J. Garcia-Fernandez, M. Campo-Valera, D. Cañete-Rebenaque, and J. L. Gomez-Tornero, Direction Finding of RFID tags in UHF Band Using a Passive Beam-Scanning Leaky-Wave Antenna IEEE Journal of Radio Frequency Identi cation, doi: 10.1109/JRFID.2021.3122233. Article 4.-: J. L. Gomez-Tornero, A. Gil-Martinez, M. Poveda-Garcia and D. Cañete-Rebenaque, ARIEL: Passive Beam-Scanning Antenna TeRminal for Iridiscent and E cient LEO Satellite Connectivity in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, doi: 10.1109/LAWP.2022.3193040. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

El acceso a la cultura juvenil por parte de los adolescentes se ha transformado en la medida en que las nuevas tecnologías en comunicación han venido introduciendo cambios en la manera de ofrecer los contenidos mediáticos. Los adolescentes acceden a más contenido y con mayor frecuencia. Sin embargo, a mayor exposición, mayores posibilidades de acciones de riesgo, como acceso a pornografía, plagio, piratería y omisión de los derechos de autor. El objetivo de este trabajo es determinar la frecuencia de estas acciones de riesgo referentes a los contenidos a los que acceden los menores y a las descargas realizadas en Internet analizando dicha frecuencia según el género, la edad y el contexto (España, Italia y Grecia). Para ello, se analizaron las respuestas de 2.529 adolescentes (1.264 chicas/1.262 chicos) de entre 10 y 17 años de España, Italia y Grecia. A nivel general, los chicos manifiestan realizar con mayor frecuencia acciones de riesgo, especialmente en referencia al acceso de contenidos de cultura juvenil, y, sobre todo, entre los 16 y 17 años. Respecto al contexto, la media más alta la presentan los participantes de Attica (Grecia) y de la Comunidad de Madrid (España), mientras que la más baja la presentan los de la Región de Marche (Italia) y Navarra (España). Los resultados indican que las diferencias en cuanto al género, a la edad y al contexto son estadísticamente significativos. Así, se resalta la importancia de trabajar en la educación en medios de comunicación desde una perspectiva de género., Access to youth culture by adolescents has changed as new communication technologies have found new ways of offering media content to viewers. Adolescents today access more content more frequently. However, the greater their exposure, the higher the likelihood of this leading to risk behaviors such as access to pornography, plagiarism, piracy and copyright violation. The aim of the present study is, therefore, to determine the frequency of these risk behaviors linked to the Internet content accessed and downloaded by minors, analyzing this variable in accordance with gender, age and context (Spain, Italy and Greece). We analyzed the responses provided by 2,529 adolescents (1,264 girls/1,262 boys) aged between 10 and 17 years from Spain, Italy and Greece. In general, adolescent boys, especially those aged 16 and 17 years, reported engaging more frequently in risk behaviors, particularly in reference to accessing youth culture content. Likewise, in terms of context, the highest means were observed among participants from Attica (Greece) and the Madrid Region (Spain), whereas the lowest means were observed in the Marche Region (Italy) and Navarre (Spain). The results revealed statistically significant differences in terms of gender, age and context. Thereby, they highlight the importance of focusing on media education from a gender perspective.

Producción Científica, Recently, an efficient implementation of convolution-based free form deformations (FFD) has been proposed for both groupwise 3D monomodal and 2D pairwise multimodal registrations. However, there is still an unmet need in the field for groupwise -D multimodal registration with L > 2. In this correspondence, we address this need and present a solution for achieving accurate registration using two popular metrics: Renyi entropy and PCA2., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (TEC2017-82408-R and PID2020-115339RB-I00), ESAOTE Ltd. (18IQBM)

We measured and analyzed the building penetration losses for four different kinds of facades as a function of the incidence angle and polarization at 3.5 GHz, which is a frequency of interest for fifth generation (5G) communication systems. Results show that the attenuation may vary up to 8 dB with the incidence angle, which justifies the need for an angular characterization of the penetration losses, going beyond the simpler characterization used for normal incidence. We also found that there is a relevant polarization dependence of this attenuation, as electromagnetic theory predicts for wave transmission across flat discontinuities and even across flat dielectric slabs. Results would be of interest for the network design of future 5G base stations using orthogonal polarizations. Xunta de Galicia | Ref. ED431C 2019/26 Ministerio de Ciencia e Innovación | Ref. PID2020-112545RB-C52 Fundação para a Ciência e a Tecnologia | Ref. UIDB/EEA/50008/2021

Concerns about the effect of greenhouse gases have motivated the development of certification protocols to quantify the industrial carbon footprint (cf). These protocols are manual, work-intensive, and expensive. All of the above have led to a shift towards automatic data-driven approaches to estimate the cf, including Machine Learning (ml) solutions. Unfortunately, as in other sectors of interest, the decision-making processes involved in these solutions lack transparency from the end user’s point of view, who must blindly trust their outcomes compared to intelligible traditional manual approaches. In this research, manual and automatic methodologies for cf estimation were reviewed, taking into account their transparency limitations. This analysis led to the proposal of a new explainable ml solution for automatic cf calculations through bank transaction classification. Consideration should be given to the fact that no previous research has considered the explainability of bank transaction classification for this purpose. For classification, different ml models have been employed based on their promising performance in similar problems in the literature, such as Support Vector Machine, Random Forest, and Recursive Neural Networks. The results obtained were in the 90 % range for accuracy, precision, and recall evaluation metrics. From their decision paths, the proposed solution estimates the co2 emissions associated with bank transactions. The explainability methodology is based on an agnostic evaluation of the influence of the input terms extracted from the descriptions of transactions using locally interpretable models. The explainability terms were automatically validated using a similarity metric over the descriptions of the target categories. Conclusively, the explanation performance is satisfactory in terms of the proximity of the explanations to the associated activity sector descriptions, endorsing the trustworthiness of the process for a human operator and end users. Xunta de Galicia, Spain | Ref. ED481B-2021-118 Xunta de Galicia, Spain | Ref. ED481B-2022-093 Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial | Ref. EXP00146826/IDI-20220298

[SPA] El diseño de sistemas por computador embebido es un campo de investigación con un enorme potencial de crecimiento. Cada vez se precisan más sistemas capaces de realizar tareas de identificación o reconocimiento de personas, animales u objetos sobre imágenes de gran tamaño y, en el caso de los sistemas portátiles, con el menor consumo de energía posible. Sin embargo, algunos de estos algoritmos son complejos y su integración sobre hardware no es sencilla, puesto que requieren, en una etapa previa, una simplificación que permita adaptarlos a las características propias y a las limitaciones de los recursos hardware de la tecnología electrónica sobre la que se van a implementar. Por otra parte, el diseño de sistemas electrónicos de visión por computador es un proceso que requiere cada vez más de la participación de ingenieros cualificados tanto en el campo del diseño electrónico como en el de la inteligencia artificial, y más concretamente en el ámbito de las redes neuronales de aprendizaje profundo. Durante la última década hemos asistido a la expansión de este tipo de redes que han comenzado a reemplazar, en algunas aplicaciones, a técnicas clásicas de extracción de características. Este hecho se debe en parte a la flexibilidad que presentan para resolver diferentes problemas de visión por computador en aplicaciones tan diversas como la robótica, la medicina, los sistemas de transporte autónomos, etc. exhibiendo, en muchos casos, una eficiencia superior al de los algoritmos clásicos de identificación o reconocimiento de patrones. Al amparo de esta expansión, se ha desarrollado igualmente un ecosistema de lenguajes y bibliotecas de programación orientados a facilitar y acelerar el diseño de este tipo de redes y su aplicación sobre bases de datos de imágenes de tamaño ingente. Sin embargo, el paso de generar diseños electrónicos a partir de los diseños obtenidos con estas herramientas no es trivial y depende de la experiencia del ingeniero y, sobre todo, de un largo proceso de diseño. Esta Tesis Doctoral aborda el estudio y la propuesta de arquitecturas hardware digitales para la realización de tareas de visión por computador. En concreto, la Tesis se centra en el diseño a nivel de registro tanto de módulos empleados en algoritmos de extracción de características como de módulos utilizados para la construcción de redes neuronales de aprendizaje profundo empleadas para el reconocimiento e identificación de objetos. En el caso de las técnicas de extracción de características, tras una revisión bibliográfica de los algoritmos más utilizados, esta Tesis toma como referencia el algoritmo SIFT, basado en la extracción y etiquetado de puntos característicos de una imagen, cuya primera etapa es común a otros algoritmos de este tipo como el SURF. Las diferentes implementaciones hardware de este algoritmo propuestas en la bibliografía científica tienden a obviar, debido a su complejidad, dos etapas que aumentan el número de puntos característicos y la precisión de la localización de los mismos sobre la imagen. En este trabajo se ha planteado la implementación hardware de dichas etapas como hipótesis para mejorar el rendimiento de las implementaciones digitales del algoritmo. Con respecto a las redes neuronales, esta Tesis propone el uso de una herramienta software de síntesis automática capaz de generar diseños hardware a nivel de registro a partir de las descripciones de alto nivel de redes neuronales de aprendizaje profundo. La hipótesis planteada es que el uso de esta herramienta puede generalizar y abaratar la implementación de este tipo de redes sobre dispositivos embebidos debido a la reducción del tiempo de diseño y la facilidad de su implementación. Los principales resultados obtenidos durante la realización de esta Tesis Doctoral han sido los siguientes: i) el desarrollo e implementación a nivel de registro de dos de los módulos hardware empleados en la primera etapa del algoritmo SIFT. Por una parte, se ha desarrollado el escalado de imágenes en tiempo real para su aplicación tanto en la primera etapa del algoritmo SIFT como en cualquier otro algoritmo que precise esta operación. Por otra parte, se ha creado un módulo más complejo capaz de realizar el refinamiento sub-pixel que permite incrementar la precisión de la localización de los puntos característicos de una imagen. Ambos módulos han sido diseñados a nivel de registro empleando VHDL y se han sintetizado sobre una FPGA; ii) la creación de una biblioteca de módulos hardware útil para la creación de sistemas de visión por computador basados en redes neuronales de aprendizaje profundo. Estos módulos son parametrizables, no solo para poder ser empleados en redes neuronales de diferentes topologías, sino también para dotar al diseñador de la capacidad de toma de decisiones respecto al equilibrio entre la latencia del sistema digital o la cantidad de recursos hardware necesarios para una tecnología de destino determinada; iii) La integración de dicha biblioteca de módulos en una herramienta software capaz de traducir descripciones de alto nivel de redes neuronales en diseños a nivel de registro aptos para ser sintetizados sobre una FPGA o un ASIC. Esta herramienta se ha complementado con otra dedicada a optimizar la cuantización de los parámetros de la red neuronal como paso previo a su síntesis, proceso imprescindible para reducir el tamaño de la red y la enorme cantidad de recursos de memoria y de procesamiento que requiere este tipo de algoritmos. El trabajo realizado en esta Tesis sobre las técnicas de implementación hardware de algoritmos de visión complejos sienta las bases para profundizar en el diseño de la denominada computación en el borde, en la que el procesamiento de los datos captados por un sensor se realiza en el propio sensor o sobre un dispositivo anexo cuya capacidad de cómputo es varias órdenes de magnitud inferior a la de un servidor central. En esta línea, los resultados obtenidos son igualmente aplicables al desarrollo de nuevos dispositivos de visión implementados sobre hardware embebido o sobre dispositivos portátiles que precisan de algoritmos de procesamiento adaptados a sus requisitos característicos de pequeño tamaño o bajo consumo energético. Finalmente, la contribución en el campo de la automatización del diseño electrónico abre la vía a la profundización en el desarrollo de herramientas CAD que reduzcan el tiempo del ciclo de desarrollo de un producto, haciendo que éste sea más competitivo. [ENG] [ENG] The design of embedded computer systems is a field of research with enormous growth potential. There is an increasing need for systems capable of performing identification or recognition tasks of people, animals or objects on large images and, in the case of portable systems, with the lowest possible power consumption. However, some of these algorithms are complex and their integration on hardware is not simple, since they require, at a previous stage, a simplification that allows them to be adapted to the characteristics and limitations of the hardware resources of the electronic technology on which they are going to be implemented. On the other hand, the design of electronic computer vision systems is a process that increasingly requires the participation of engineers qualified both in the field of electronic design and artificial intelligence, and more specifically in the field of deep learning neural networks. During the last decade we have witnessed the expansion of this type of networks that have begun to replace, in some applications, classical feature extraction techniques. This fact is due in part to the flexibility they present to solve different computer vision problems in applications as diverse as robotics, medicine, autonomous transportation systems, etc. exhibiting, in many cases, an efficiency superior to that of classical identification or pattern recognition algorithms. As a result of this expansion, an ecosystem of programming languages and libraries has also been developed to facilitate and accelerate the design of this type of networks and their application on image databases of enormous size. However, the step of generating electronic designs from the designs obtained with these tools is not trivial and depends on the engineer's experience and, above all, on a long design process. This PhD Thesis deals with the study and proposal of digital hardware architectures for computer vision tasks. Specifically, the Thesis focuses on the register-level design of both modules used in feature extraction algorithms and modules used for the construction of deep learning neural networks used for object recognition and identification. In the case of feature extraction techniques, after a literature review of the most widely used algorithms, this Thesis takes as a reference the SIFT algorithm, based on the extraction and labeling of characteristic points of an image, whose first stage is common to other algorithms of this type such as SURF. The different hardware implementations of this algorithm proposed in the scientific literature tend to omit, due to its complexity, two stages that increase the number of characteristic points and the accuracy of their localization on the image. In this work, the hardware implementation of these stages has been proposed as a hypothesis to improve the performance of digital implementations of the algorithm. With respect to neural networks, this Thesis proposes the use of an automatic synthesis software tool capable of generating register-level hardware designs from the high-level descriptions of deep learning neural networks. The hypothesis proposed is that the use of this tool can generalize and make cheaper the implementation of this type of networks on embedded devices due to the reduction of the design time and the ease of implementation. The main results obtained during this PhD Thesis have been the following: i) the development and implementation at register level of two of the hardware modules used in the first stage of the SIFT algorithm. On the one hand, real-time image scaling has been developed for its application both in the first stage of the SIFT algorithm and in any other algorithm that requires this operation. On the other hand, a more complex module capable of performing sub-pixel refinement has been created to increase the accuracy of the location of the characteristic points of an image. Both modules have been designed at the register level using VHDL and synthesized on an FPGA; ii) the creation of a library of hardware modules useful for the creation of computer vision systems based on Deep learning neural networks. These modules are parameterizable, not only to be used in neural networks of different topologies, but also to provide the designer with the ability to make decisions regarding the balance between the latency of the digital system or the amount of hardware resources required for a given target technology; iii) The integration of this library of modules in a software tool capable of translating high-level descriptions of neural networks into register-level designs suitable to be synthesized on an FPGA or an ASIC. This tool has been complemented with another one dedicated to optimize the quantification of the neural network parameters as a previous step to its synthesis, an essential process to reduce the size of the network and the enormous amount of memory and processing resources required by this type of algorithms. The work carried out in this Thesis on the hardware implementation techniques of complex vision algorithms lays the foundations to deepen in the design of the so-called edge computing, in which the processing of the data captured by a sensor is performed in the sensor itself or on an attached device whose computational capacity is several orders of magnitude lower than that of a central server. In this line, the results obtained are equally applicable to the development of new vision devices implemented on embedded hardware or on portable devices that need processing algorithms adapted to their characteristic requirements of small size or low energy consumption. Finally, the contribution in the field of electronic design automation opens the way to deepening the development of CAD tools that reduce the development cycle time of a product, making it more competitive. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

The European Union is investing in the areas of digital skills, digital infrastructures, digitisation of businesses, and public services to speed up numerous administrative processes and to facilitate access to citizens from member countries and neighbouring ones as well. This study provides a quantitative assessment of the efficiency gains that can be attained by the ongoing digital transformation in the realm of Erasmus+, the European Commission’s programme for education, training, youth, and sport for the period 2021–2027. This programme manages a sizable budget allocated to education and training opportunities abroad for millions of students, teachers, and other staff of Higher Education Institutions within the EU and beyond. The management of such experiences has significantly grown in complexity over the last decades, entailing notable expenses that the EC aims to reduce through the end-to-end digitalisation of administrative procedures. Our analysis of the savings attained by the so-called Erasmus Without Paper project (EWP) was conducted by taking a close look at the workload, resources, and money invested in Erasmus+ proceedings by four universities from Spain, Italy, and Turkey. The analysis revealed significant savings in terms of paper wastage (a reduction of more than 13.5 million prints every year for the whole Erasmus+ programme) and administrative time, which may translate into lower staff effort and increased productivity, to the point of managing up to 80% more mobilities with the same resources and staff currently available. European University Foundation | Ref. 2020-1-TR-KA203-093849

On 1 April 2022, the AlfaCrux CubeSat was launched by the Falcon 9 Transporter-4 mission, the fourth SpaceX dedicated smallsat rideshare program mission, from Space Launch Complex 40 at Cape Canaveral Space Force Station in Florida into a Sun-synchronous orbit at 500 km. AlfaCrux is an amateur radio and educational mission to provide learning and scientific benefits in the context of small satellite missions. It is an opportunity for theoretical and practical learning about the technical management, systems design, communication, orbital mechanics, development, integration, and operation of small satellites. The AlfaCrux payload, a software-defined radio hardware, is responsible for two main services, which are a digital packet repeater and a store-and-forward system. In the ground segment, a cloud-computing-based command and control station has been developed, together with an open access online platform to access and visualize the main information of the AlfaCrux telemetry and user data and experiments. It also becomes an in-orbit database reference to be used for different studies concerned with, for instance, radio propagation, attitude reconstruction, data-driven calibration algorithms for satellite sensors, among others. In this context, this paper describes the AlfaCrux mission, its main subsystems, and the achievements obtained in the early orbit phase. Scientific and engineering assessments conducted with the spacecraft operations to tackle unexpected behaviors in the ground station and also to better understand the space environment are also presented and discussed. Fundação de Apoio à Pesquisa del Distrito Federal (FAPDF), Brasil | Ref. N/A

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas utilizan el espectro radioeléctrico para el envío de información entre el transmisor y el receptor. En la actualidad, existen multitud de aplicaciones empleando este espectro de radiofrecuencias simultáneamente. Por ello, es necesario realizar un uso eficiente de este canal de comunicaciones, y esto se consigue gracias a los dispositivos de filltrado incorporados en los sistemas de telecomunicación. Los filtros RF/microondas son dispositivos imprescindibles en los sistemas de telecomunicación, dado que permiten reducir señales indeseables. En comunicaciones de muy larga distancia se hace uso de satélites de comunicaciones actuando como repetidores que amplifican la señal y realizan la conversión de frecuencias necesaria transmitiendo ésta hacia el receptor. La carga útil de los satélites de comunicaciones se compone de las etapas de recepción, de canalización y de transmisión; y todas ellas necesitan de dispositivos de filtrado que controlen las frecuencias transmitidas. Según la etapa del sistema se requieren diferentes características para los filtros empleados, necesitando filtros de muy bajas pérdidas en etapas de recepción, filtros de banda estrecha en la canalización de las señales y filtros de banda ancha en las etapas de transmisión. Además, dado que los sistemas de comunicaciones por satélite se encuentran en continuo desarrollo tecnológico y operan en diferentes bandas de frecuencia, es importante que los filtros embarcados tengan también capacidad de reconfiguración. En este contexto, esta tesis doctoral presenta el proceso de diseño, desde la síntesis hasta la fabricación y medición de prototipos, de nuevas estructuras de filtros de microondas fijos y sintonizables en diferentes tecnologías y con diferentes especificaciones para poder ser utilizadas en las distintas etapas de los satélites de comunicaciones. Las tecnologías empleadas en este documento engloban estructuras clásicas muy extendidas en el ámbito de las telecomunicaciones como son la línea microstrip y la guía coplanar, con estructuras disruptivas que han emergido en las últimas décadas como son la guía de onda integrada en sustrato (SIW), la guía de onda vacía integrada en sustrato (ESIW) y la guía de onda de gap corrugado (GGW). Cada una de estas tecnologías es apropiada para trabajar en diferentes bandas de frecuencia y etapas del satélite según sus prestaciones. Las tecnologías microstrip y coplanar han sido utilizadas para diseñar en la banda C estructuras de gap electromagnético (EBG) con un rizado en la banda de paso reducido y una amplia banda eliminada, consiguiendo filtros paso bajo de altas prestaciones con respecto a otros filtros EBG. La tecnología SIW tiene las ventajas de la tecnología planar y de la guía de onda rectangular: fácil integración con otros componentes, fácil fabricación, tamaño y peso reducidos, buen blindaje y capacidad de potencia. Por ello, se ha aplicado en el diseño de filtros en banda C de banda ancha fijos y reconfigurables mediante diodos varactores. Estos filtros se obtienen a partir de elipses grabadas en la parte superior de la SIW y una técnica original basada en una extensión de la síntesis de saltos de impedancia que permite controlar el ancho de banda y el rango libre de espurios. Los diseños de filtros a más alta frecuencia (banda Ku) se realizaron en tecnologías ESIW y GGW, dado que el medio de propagación de ambas estructuras es el aire en vez de un sustrato dieléctrico como en las anteriores guías (planar y SIW). De este modo, se reducen las pérdidas dieléctricas y se logran menos pérdidas de transmisión. Se han desarrollado nuevas estructuras de filtros pasa banda de banda estrecha y de banda ancha con altas prestaciones en ambas tecnologías. Los filtros de banda estrecha están basados en estructuras evanescentes con resonadores, mientras que los de banda ancha están realizado a partir de inversores de impedancia y secciones de guía de transmisión. En este trabajo también se realizan estudios teóricos de la capacidad de potencia que pueden soportar los filtros propuestos en las diferentes tecnologías para su aplicación en etapas de recepción y transmisión de los satélites de comunicaciones. [ENG] Wireless communications systems employ the radio spectrum to send information from transmitter to receiver. Currently, there are many applications using this radio frequency spectrum at the same time. Therefore, an efficient use of this communication channel is necessary, and it is possible thanks to the filtering devices incorporated in the telecommunication systems. RF/microwave filters are essential devices in telecommunication systems, since they reduce undesirable signals. Satellites are used in long distance communications acting as repeaters, amplifying the signal and performing the necessary frequency conversion, transmitting it to the receiver. Payload of communication satellites is made up of the receiving, channeling, and transmitting stages, and all of them need filtering devices that control the transmitted frequencies. Depending on the stage of the system, different characteristics are required for the filters used, requiring very low loss filters in the reception stages, narrowband filters in channeling the signals and wideband filters in the transmission stages. Furthermore, it is important that the on-board filters also have reconfiguration capacity, since satellite communication systems are in continuous technological development and operate in different frequency bands. In this context, this Ph.D. dissertation presents the design process, from the synthesis to the manufacture and measurement prototypes, of new fixed and tunable filter structures in different technologies and with different specifications to be used in the distinct stages of communication satellites. Technologies used in this document encompass classic structures that are widely employed in the field of telecommunications, such as the microstrip line and the coplanar guide, with disruptive structures that have emerged in recent decades, such as the Substrate Integrated Waveguide (SIW), the Empty Substrate Integrated Waveguide (ESIW) and the Groove Gap Waveguide (GGW). Each of these technologies is suitable for working in different frequency bands and stages of satellites according to their performances. Microstrip and coplanar technologies have been used to design Electromagnetic Band Gap (EBG) structures in the C band with a low passband ripple and a wide reject band, achieving high-performances lowpass filters compared to other EBG filters. SIW technology has the advantages of planar and rectangular waveguide technology: easy integration with other components, easy fabrication, small size and weight, good shielding and power capacity. For this reason, it has been applied in the design of fixed and tunable wideband C band filters by means of varactor diodes. These filters are obtained from ellipses etched on the top surface of the SIW and from a original technique based on an extension of stepped impedance synthesis that allows control of bandwidth and spurious-free range. The higher frequency filter designs (Ku band) were carried out in ESIW and GGW technologies, since the propagation medium of both structures is the air instead of a dielectric substrate as in the previous guides (planar and SIW). In this way, dielectric losses are reduced and lower transmission losses are achieved. New narrowband and wideband bandpass filter structures have been developed with high performances in both technologies. Narrowband filters are based on evanescent structures with resonators, while wideband filters are made from impedance inverters and transmission guide sections. In this work, theoretical studies of the power handling capability that can be supported by the filters proposed in the different technologies are also carried out for their application in the reception and transmission stages of communication satellites. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

Existen numerosos procesos operacionales en la industria que requieren la gestión de la localización y seguimiento (tracking) de flotas de camiones y contenedores. Se propone definir un caso de uso genérico de contenedores móviles en un circuito logístico que son transportados por una flota de camiones. El resultado del proyecto puede ser un prototipo demostrativo comercial y de interés para un sector de la industria. El objetivo del proyecto es diseñar e implementar un servidor que gestione los datos de las coordenadas GPS de una flota de camiones y un conjunto de contenedores. Para validar el servicio se desarrollará un app en React Native para el móvil del conductor del camión; el app del conductor envía periódicamente las coordenadas GPS del camión mediante MQTT y el listado de los contenedores que se transportan. El backend del servidor se implementa con NodeJS, broker de MQTT basado EMQX y se usan las bases de datos MongoDB y PostGIS. El frontend está basado en Leaflet y permite visualizar la ubicación del camión y contenedores en un mapa. Finalmente, el servidor se encapsula en un contenedor de Docker para su despliegue en un servidor en la nube Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación Universidad Politécnica de Cartagena