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Arquitectura heterogénea para el procesamiento de los algoritmos de enjambres
Authors: Dávila-Guzmán Maria A. , Alfonso-Morales Wilfredo , Caicedo-Bravo Eduardo F.
Published: August 2017

Desde años recientes, el paralelismo hace parte de la arquitectura de las computadoras personales al incluir unidades de co-procesamiento como las unidades de procesamiento gráfico, para conformar así una arquitectura heterogénea. Este artículo presenta la implementación de algoritmos de enjambres sobre esta arquitectura para resolver problemas de optimización de funciones, destacando su estructura inherentemente paralela y sus propiedades de control distribuido. En estos algoritmos se paralelizan los individuos de la población y las dimensiones del problema gracias a la granuralidad del sistema de procesamiento, que además proporciona una baja latencia de comunicaciones entre los individuos debido al procesamiento embebido. Para evaluar las potencialidades de los algoritmos de enjambres sobre la plataforma heterogénea, son implementados dos de ellos: el algoritmo de enjambre de partículas y el algoritmo de enjambre de bacterias. Se utiliza la aceleración como métrica para contrastar los algoritmos en la arquitectura heterogénea compuesta por una GPU NVIDIA GTX480 y una unidad de procesamiento secuencial, donde el algoritmo de enjambre de partículas obtiene una aceleración de hasta 36,82x y el algoritmo de enjambre de bacterias logra una aceleración de hasta 9,26x. Además, se evalúa el efecto al incrementar el tamaño en las poblaciones donde la aceleración es significativamente diferenciable pero con riesgos en la calidad de las soluciones.
Control global del péndulo con rueda de reacción mediante regulación de energía y linealización extendida de las variables de estado
Authors: Montoya-Giraldo Oscar D. , Grisales-Noreña Luis F. , Correa-Ramírez Víctor D. , Giraldo-Buitrago Didier
Published: August 2017

En este documento se presenta el diseño y la simulación de un controlador global para el péndulo invertido con rueda de reacción empleando métodos de regulación de energía y linealización extendida de las variables de estado. La regulación de energía propuesta se fundamenta en la variación gradual de la energía del sistema para alcanzar la posición vertical invertida. La señal de entrada requerida se obtiene a partir de la aplicación del teorema de estabilidad de Lyapunov. El control por realimentación extendida de las variables de estado se emplea para obtener una función no lineal suave que extienda la región de operación del sistema en un rango mayor, en contraste con la realimentación estática de las variables de estado que se obtiene mediante métodos de linealización aproximada alrededor de un punto de operación. El controlador diseñado opera a partir de la conmutación de las señales de control dependiendo de la región de operación y para verificar su robustez y eficiencia se aplican perturbaciones en la señal de control y en las variables medidas. Finalmente las simulaciones y pruebas realizadas sobre el modelo del sistema físico, permiten observar la versatilidad y funcionalidad del controlador propuesto en toda la región de operación del péndulo.
Estudio del efecto de la estimulación magnética de semillas de leucaena Leucocephala (Lam.) de Wit
Authors: Hincapié-Ladino Eduard A. , Torres-Osorio Javier I. , Bueno-Lopez Liliana
Published: August 2017

Se presenta los resultados de la tercera fase de los experimentos de estimulación magnética estática de semillas de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit; trabajo dirigido al mejoramiento de metodologías físicas técnicamente viables, y que se puedan extrapolar a la recuperación de especies vegetales silvestres con potencial de uso. Se realizaron experimentos factoriales utilizando niveles de densidad de flujo magnético (B) de 30; 62,5; 125; 200 y 250 mT, tiempos de exposición entre 0,5 y 60 minutos, número de exposiciones magnéticas 1 y 4 veces, y tiempo transcurrido entre cada una de estas: 24 horas y 7 días. Constatando que en algunas dosis, el campo magnético genera una influencia positiva sobre el desarrollo de las plántulas de Leucaena, principalmente afectando la longitud de la raíz, la masa foliar, el porcentaje de nitrógeno y proteína foliar. Los resultados muestran que B tiene mayor influencia que el tiempo de exposición en el tratamiento de semillas para esta especie. La mejor respuesta se dio a 30 mT, y se vislumbra que la acción de la estimulación magnética sobre esta especie presenta un comportamiento acumulativo.
Impacto de aguas grises en propiedades físicas del suelo
Authors: Murcia-Sarmiento Miguel L. , Calderón-Montoya Oscar G. , Díaz-Ortiz Jaime E.
Published: August 2017

Debido a la creciente demanda de alimentos producida por el aumento de la población, el agua, como elemento indispensable en el ciclo del crecimiento de las plantas se convierte cada día en un aspecto fundamental de producción. La demanda por el uso de este recurso hace necesario la búsqueda de alternativas que deben ser evaluadas para evitar posibles impactos negativos. En este trabajo se evaluaron las modificaciones en algunas propiedades físicas del suelo regadas con aguas grises sintéticas. Se usó un diseño experimental de un factor: agua gris doméstica y dos tratamientos agua sin tratar (T1) y agua tratada (T2). Las variables de respuesta que se examinaron en el suelo fueron: conductividad eléctrica (CE), porcentaje de sodio intercambiable (PSI), diámetro ponderado medio (DPM) y retención de humedad del suelo (RHS). El agua se utilizó en riego localizado de alta frecuencia, monitoreado por tensiómetros para la producción de un cultivo de fríjol (Phaseolous vulgaris L). Como sistema de filtración se empleó una unidad compuesta por un filtro de arena (FLA) y un humedal artificial de flujo sub-superficial (HFSS). Los tratamientos presentaron diferencias significativas en el PSI y el RHS. El sistema FLA+HFSS es una alternativa para el tratamiento de agua grises debido a la mayor retención de sodio.
Preparación y caracterización de carbón activado a partir de torta de higuerilla
Authors: Ospina-Guarín Viviana M. , Buitrago-Sierra Robison , López-López Diana P.
Published: August 2017

Los residuos de biomasa han sido usados para la producción de carbones activados, en este proceso, el método para obtenerlos y la materia prima determinan propiedades como la porosidad y área superficial del carbón. Tras la extracción del aceite de higuerilla se genera un subproducto sólido (torta) de difícil salida, que fue usado en la producción de carbón activado, en busca de la valorización de este residuo sólido. Para tal fin se emplearon dos métodos tradicionales. En primer lugar, activación física usando como agentes activantes vapor de agua, CO2 y una mezcla de estos gases, adicionalmente se realizó activación química usando K2CO3 como agente activante. Algunos de los carbones obtenidos fueron caracterizados usando isotermas de adsorción/desorción de N2 donde se lograron áreas superficiales BET entre 255,98 (m2/g) y 1218,43 (m2/g), del análisis por SEM y EDS se encontró que los materiales obtenidos por ambos tipos de activación son principalmente amorfos y que las características morfológicas de los carbones obtenidos mediante activación física son muy diferentes de los obtenidos por activación química. Finalmente, a través de impregnación con sales de Ni y Mo se evidenció que por características como la alta dispersión obtenida, estos materiales carbonosos presentan un potencial para ser usados como soporte catalítico.
Comparación de métodos de filtro de Kalman robustos para corrección de artefactos en el análisis de la variabilidad de la frecuencia cardiaca
Authors: Zuluaga-Ríos Carlos D. , Álvarez-López Mauricio A. , Orozco-Gutiérrez Álvaro A.
Published: August 2017

La variabilidad de la frecuencia cardiaca (HRV) ha recibido una atención considerable por mucho años, ya que esta proporciona un valor cuantitativo para examinar el ritmo sinusal modulado para el sistema nervioso autónomo (SNA). El SNA juega un papel importante en campos clínicos y fisiológicos. El análisis de la HRV se puede realizar calculando varias medidas tanto en el domino del tiempo como en la frecuencia. Sin embargo, el cálculo de estas medidas se puede ver afectado por la presencia de artefactos o latidos ectópicos en registros de electrocardiogramas (ECG). Esto es particularmente cierto para registros ECG desde un monitor Holter. El objetivo de este trabajo fue estudiar el rendimiento de varios filtros de Kalman robustos para la corrección de artefactos. Para nuestros experimentos, se usaron dos bases de datos reales: el primer conjunto de datos incluye 10 series de tiempo de intervalos RR a partir de un generador de series de tiempo de intervalos RR realista. La segunda base de datos contiene 10 conjuntos de series de intervalos RR de cinco pacientes sanos y cinco pacientes que sufren una insuficiencia cardiaca congestiva. Se calculó la desviación estándar de los intervalos RR a partir de las señales filtradas. Los resultados se compararon con un reconocido software de procesamiento, mostrando comportamientos y valores similares. Adicionalmente, los métodos propuestos ofrecen resultados satisfactorios en comparación con el filtro de Kalman estándar.
Clasificador no Lineal Basado en Redes Neuronales con Funciones de Base Radial para Implementación en Sistemas de Punto Fijo
Authors: Botero-Valencia Juan S. , Sánchez-Giraldo Luis G. , Delgado-Trejos Edilson
Published: August 2017

Para implementar máquinas inteligentes, es común requerir de sistemas de clasificación que sean eficientes y realizables en plataformas con bajo nivel de procesamiento. En este trabajo se presenta un método de diseño para estimar los parámetros de un clasificador basado en redes neuronales con funciones de base radial para ser implementado en sistemas de procesamiento digital con punto fijo. En principio, usando métricas estadísticas se obtiene el número de centroides necesarios para llevar las clases a un espacio que las haga linealmente separables, posteriormente aplicando el algoritmo k-medias se estima la ubicación de los centroides. Se determina la distancia de los puntos de entrenamiento a cada centroide, y usando aproximación por mínimos cuadrados se calculan los pesos de la función de salida. De esta manera, se obtiene un clasificador con una complejidad computacional reducida que permita ser usado en sistemas con requerimientos de bajo nivel de procesamiento como los de tiempo real.
Comportamiento de una Mezcla Densa en Caliente Elaborada con Asfaltos Modificados con Asfaltita
Authors: Rondón-Quintana Hugo A. , Reyes Fredy A.
Published: August 2017

El presente trabajo evaluó en laboratorio el cambio en las propiedades mecánicas que experimenta una mezcla asfáltica densaen caliente (tipo MDC-2 acorde con INVIAS, 2007) cuando se adiciona por vía húmeda al cemento asfáltico una asfaltita proveniente de la Mina San Alberto (Santander, Colombia). Las propiedades evaluadas fueron la resistencia mecánica bajo carga monotónica, módulo resiliente y resistencia a la deformación permanente. Dos tipos de cemento asfáltico (CA) fueron modificados: CA 80-100 proveniente de la refinería de Barrancabermeja (Colombia) y CA 60-70 proveniente de Apiay (Colombia). De los resultados obtenidos se concluye que la resistencia mecánica bajo carga monotónica, el módulo resiliente y laresistencia a la deformación permanente de mezclas asfálticas tipo MDC-2 modificadas con asfaltita es mayor en comparación con las convencionales (mezclas que emplean asfaltos sin ningún aditivo). Adicionalmente, se realizaron ensayos de penetración a diferentes temperaturas y punto de ablandamiento sobre los cementos asfálticos con y sin aditivo. Agregando asfaltita al cemento asfáltico se obtiene un material con mayor resistencia a la penetración y menor susceptibilidad térmica a fluir.
Difusión y Transferencia del Conocimiento Científico y Tecnológico a Través de las Redes de Innovación
Authors: Arboleda-Quintero Dairon A. , Villa-Arango Carlos E.
Published: August 2017

Considerando que el conocimiento es el elemento fundamental en la concepción moderna de competitividad e innovación y queestá íntimamente relacionado con todos los actores del tejido social, en este artículo se hace una breve caracterización de los tipos de conocimiento y su relación con la empresa, el sistema educativo, las políticas gubernamentales y la sociedad en general.En el trabajo se abordan casos paradigmáticos, que muestran la idea que la sociedad es el centro de la innovación y al mismo tiempo constituye una red que aprende colectivamente y que la atención ya no se centra en los nodos o actores aislados, sino en la interacción entre estos.
Diseño Conceptual de un Gasificador de Biomasa de Lecho Fijo en Equicorriente a Escala Piloto
Authors: Pérez-Bayer Juan F. , Díaz-Ibarra Óscar H. , Obando-Enriquez Roberto C. , Molina-Ochoa Alejandro
Published: August 2017

En este trabajo se presenta el diseño conceptual de un gasificador de biomasa lignocelulósica de lecho fijo en equicorriente a escala piloto. La metodología de diseño se basó en el dimensionamiento del reactor a partir de la potencia requerida (150 kWt), y la simulación con un modelo cinético unidimensional del proceso de gasificación. Se buscó obtener rendimientos termodinámicos entre 60 y 75% para distintos niveles de humedad de biomasa. De acuerdo con la dimensión del reactor y el contenido de humedad de la biomasa, se definieron dos configuraciones óptimas para el gasificador que generan 117 kWt y 200 kWt, con rendimientos termodinámicos del 43% y 70%, respectivamente. El reactor diseñado tiene 1,8 m de longitud, y produciría entre 25 kWe y 50 kWe. El buen rendimiento termodinámico se logró gracias a la adiabaticidad en la zona endotérmica y al aprovechamiento de la entalpía sensible del gas en el secado y la devolatilización de la biomasa.
Juegos en la Enseñanza de la Ingeniería del Software
Authors: Guerrero-Peña Diego , Trefftz-Gómez Helmuth , Anaya Raquel
Published: August 2017

Los juegos serios, en particular los videojuegos, han aumentado su uso en la enseñanza de la ingeniería del software como elementos motivacionales para el aprendizaje significativo. Este artículo resalta la existencia o carencia de los soportes pedagógicos y didácticos que los sustentan mediante el análisis derivado del estado del arte correspondiente a los juegos serios respecto a la Ingeniería de Software; además, se proponen postulados pedagógicos que los sustentan y una clasificación de los mismos. Los resultados que aquí se presentan hacen parte de una investigación desarrollada en el Instituto Tec nológico Metropolitano (ITM) como parte del proyecto de investigación de la Maestría en Ingeniería Informática de la Universidad Eafit que está llevando a cabo el profesor Diego Alejandro Guerrero Peña.
Modelo Teórico para la Determinación del Poder de Mercado
Authors: Gallego-Alzate José B.
Published: August 2017

Este artículo tiene como propósito presentar un modelo para diagnosticar y cuantificar el poder de monopolio en sectores industriales. En particular, la presentación es de una variación del modelo originalmente desarrollado por Robert Hall, que se fundamenta en el concepto de “residuo de Solow”. Robert Hall (1988) demostró que el residuo es independiente de la tasa de crecimiento de la razón producto/ capital en industrias competitivas, pero en competencia imperfecta se presenta una positiva correlación entre estas dos variables.
Cooperación Internacional y Financiamiento de Actividades de Desarrollo Tecnológico en Colombia
Authors: Gómez-Jiménez Fredy A. , Robledo-Velásquez Jorge
Published: August 2017

Este trabajo presenta los resultados de un estudio de caracterización sobre las relaciones que firmas establecidas en Colombia tienen con instituciones internacionales alrededor del mundo, y al mismo tiempo analiza sus consecuencias en la política pública y en la gestión de las empresas. Particular atención se presta a la Actividades de Desarrollo Tecnológico (ADT), la cual incluye Tecnologías Incorporadas al Capital, Tecnologías de Gestión, Tecnologías Transversales, Aprendizaje Tecnológica e I+D. Adicionalmente, se realiza un estudio comparativo entre aquellas firmas tienen vínculos internacional para la financiación de ADT y aquellas que carecen de ello. Este estudio incluye metodologías de Análisis Multivariantes de datos como Análisis de Factor y Análisis de Clúster. Los datos se obtuvieron de la Segunda Encuesta de Innovación en Colombia, la cual se aplicó en el 2005 a una muestra de 6222 firmas. Entre los diferentes resultados encontrados, se obtuvo una escasa participación que suele tener las firmas establecidas en Colombia para el financiamiento de ADT, con un porcentaje que no supera el 1% del total de la muestra.
Los Clúster del Sistema Regional de Innovación Antioqueño: Más Debilidades que Fortalezas en su Desempeño
Authors: Acevedo-Alvarez Carlos A.
Published: August 2017

En este artículo se realiza inicialmente una contextualización internacional del origen, estado actual y perspectivas del concepto de sistema regional de innovación (SRI). Luego se mostrarán características de los SRI exitosos o de los países desarrollados frente a las características de los SRI de países en desarrollo. Posteriormente se mostrará cómo el proceso de identificación, apoyo, implementación y consolidación de los Microclusters en Antioquia (Eje central de las actividades del SRI Antioqueño) no obedece a una estrategia de desarrollo regional ya que no involucra toda su institucionalidad (incluyendo los entornos científico, productivo, social, tecnológico y financiero). Finalmente, se establece el panorama actual (análisis DOFA, haciendo énfasis en las deficiencias e insuficiencias) de la política de microcluster como eje central de las actividades del SRI antioqueño.
Análisis discriminante no métrico y regresión logística en el problema de clasificación
Authors: Úsuga-Manco Olga C. , Patiño-Rodríguez Carmen E.
Published: August 2017

Este artículo muestra los resultados de un proyecto de investigación donde se realizó un estudio de comparación entre análisis discriminante no métrico y regresión logística para el caso en el que se clasifican más de dos grupos que provienen de distribuciones normales y no normales, bajo diferentes tamaños muestrales. Este proceso se llevó a cabo por medio de un estudio de simulación, evaluando los dos procedimientos por medio de la tasa de clasificación errónea. El estudio permitió concluir que bajo distribuciones simétricas los dos procedimientos son similares en cuanto a la tasa de clasificación errónea y bajo distribuciones no simétricas la regresión logística se comporta mejor que el análisis discriminante no métrico.
Editorial
Authors: Patiño-Villa Milena
Published: August 2017

“Todo cuanto existe es fruto del azar o de la necesidad”, afirmó Demócrito, siete siglos antes de nuestra era. Lo que llamamos ciencia, conocimiento científico, investigación científica son intentos de derrotar el azar, o, al menos, de disminuir su poder. Pero, se pregunta Jorge Wagensberg, “¿es el azar un productode nuestra ignorancia o un derecho intrínseco de la naturaleza?” Porque “la naturaleza ama ocultarse”, dejó Heráclito de Éfeso, el Oscuro, en el siglo VI a. C. Y tanto y tan bien lo ha amado la naturaleza, que su estado natural es el ocultamiento.
Reconocimiento de emociones en el habla
Authors: Echeverry-Correa Julián D. , Morales-Pérez Mauricio
Published: August 2017

Se presenta en este trabajo una metodología para la caracterización de la señal de voz aplicada al reconocimiento de estados emocionales. Son estudiadas cuatro emociones primarias (alegría, enojo, sorpresa y tristeza) y un estado neutral. Se realizó un análisis en el dominio temporal y un análisis acústico empleando los MFCC (Mel Frequency Cepstral Coefficients). Las pruebas comprueban la efectividad de la metodología en el reconocimiento de las emociones superando el reconocimiento realizado por un grupo de personas. Se obtiene un porcentaje de 94.00% de acierto en el reconocimiento de emociones trabajando sobre la base de SES (Spanish emotional speech).
Modelo Matemático No-Lineal para un Servosistema Neumático de Posicionamiento Preciso
Authors: Bacca Germán A. , De Negri Víctor J. , Assaf Yesid
Published: August 2017

En este artículo se presenta en detalle el modelado matemático no-lineal de un servomecanismo neumático de posicionamiento. El servomecanismo neumático está compuesto en su estructura básica por un cilindro sin vástago gobernado por una válvula proporcional de vías. Para la elaboración del modelo se tuvo en cuenta la dinámica del cilindro, propiedades del fluido de trabajo y características de la válvula. El modelo de los flujos de masa a través de la válvula se basó en el modelo de la norma ISO 6358,y los parámetros se obtuvieron por medio de técnicas no-lineales de optimización a partir de datos experimentales tomados en estado transitorio. La validación del modelo dinámico del sistema se realizó para diferentes señales de entrada y se comparó con resultados obtenidos experimentalmente.
Editorial
Authors: López-Giraldo Francisco E.
Published: August 2017

Formar talento humano en ciencia y tecnología hace parte de la misión del Instituto Tecnológico Metropolitano y es uno de los derroteros más importantes para que nuestro país pueda enfrentar la dinámica actual de la competitividad global. Como lo afirma el físico teórico y divulgador científico Michio KaKu “La ciencia es el motor del progreso y la riqueza…”, pero debemos ser conscientes que para formar en ciencia y tecnología la inversión que se debe realizar es grande y debe estar distribuida tanto en la adquisición de equipos como en la formación continua del talento humano. Pues además de que el “El futuro se inventa en los laboratorios” como también lo menciona Michio Kaku, es necesario invertir en capital humano para que este tipo de formación deje de ser un deseo y se transforme en una realidad.
¿Es posible aprender inductivamente de la experiencia?
Authors: Arboleda-Quintero Dayron A. , Patiño Margarita E.
Published: August 2017

Con el surgimiento del cálculo de probabilidades como una nueva metodología de la cuantificación del riesgo, nace la discusión respecto a la viabilidad de la probabilidad inductiva, o si la estadística clásica utiliza la metodología inductiva o deductiva para la obtención de sus conclusiones, base del método científico; polémica que se agudiza con el afianzamiento de la estadística bayesiana, que al parecer es la respuesta más prometedora a favor del aprendizaje inductivo y que es defendida por los autores a lo largo de este artículo. Son muchos los filósofos que niegan que sea posible aprender inductivamente desde la experiencia. Las objeciones más conocidas al método inductivo provienen de DavidHume y posteriormente de Karl Popper, que, entre otros, rechazan toda posibilidad de una lógica inductiva.
Análisis de la expansión de redes de acceso pasivas de fibra óptica gpon y bpon en la ciudad de Medellín
Authors: Correa-Muñoz Alejandro , Serpa-Imbett Claudia M.
Published: August 2017

En este trabajo se reporta un análisis de la expansión de Redes de Acceso Pasivas de Fibra Óptica a partir de mediciones de potencia óptica y de reflectometría en el dominio del tiempo en una red instalada en la ciudad de Medellín. Se hizo el análisis entre uno de los usuarios de la red y la Oficina Central a una distancia de 1,2 km, y se encontró una potencia en la terminal de red óptica de -18,8 dBm que es adecuada para los servicios demandados por el usuario. Para la migración a nuevas tecnologías de transmisión en Redes de Acceso Pasivas se recomienda el análisis de la atenuación espectral en la fibra instalada, el cambio en la razón de división de potencia (split ratio) de los divisores ópticos y el ajuste de niveles de potencia en las terminales ópticas de red, con el fin de permitir la expansión gradual para nuevas instalaciones de usuarios desde la Oficina Central. Se propone el análisis de implementación de otras topologías con el fin de potencializar el crecimiento y la adopción gradual de nuevas tecnologías como las Redes Pasivas Multiplexadas por longitud de Onda.
Mapeo del campo magnético de frecuencia industrial en un ambiente hospitalario
Authors: Escobar Adolfo , Silva Johanna O. , Cadavid Hector
Published: August 2017

El ambiente hospitalario es rico tanto en número como en diversidad de equipos electrónicos, que son susceptibles de recibir señales que posiblemente produzcan perturbaciones funcionales en ellos. El aumento de fuentes de campos electromagnéticos en tales ambientes, ha llevado a los investigadores alrededor del mundo a cuantificar el riesgo potencial de interferencia electromagnética en los equipos médicos. Para reducir los riesgos en estos equipos, es importante conocer el ambiente electromagnético que puede ser encontrado en los hospitales y clínicas. En este artículo se presentan los resultados de mediciones de campo magnético de frecuencia industrial realizadas en diferentes servicios de un gran hospital. Los resultados muestran que el campo magnético en algunos cuartos fue superior a los niveles de prueba de inmunidad establecidos por estándares internacionales para equipos médicos.
Modelos geométricos en el estudio de nanotubos de carbono
Authors: Guirales Guillermo A. , Pérez Ricardo , Rodriguez Boris A.
Published: August 2017

Los nanotubos de carbono se han convertido en las últimas dos décadas en elementos de gran interés tanto para investigaciones teóricas como para desarrollos tecnológicos. Desde el punto de vista teórico, para su estudio es necesario un modelo que describa lo mejor posible sus propiedades físicas. Por lo tanto es importante realizar una aproximación a la geometría que posibilite su descripción física. En el presente artículo además de una revisión de los modelos geométricos del nanotubo, se realizará una descripción de algunos de los desarrollos tecnológicos más interesantes. En los modelos teóricos de descripción de la geometría del nanotubo, el primer método es el llamado modelo de malla enrollada. Este consiste en tratar el nanotubo como una porción de malla de grafeno a la cual se le da unas condiciones de periodicidad, para que al enrollarla reproduzca las posiciones de los átomos de carbono. El segundo método, consiste en plantear los átomos en el nanotubo como lugares en una estructura cilíndrica. En este modelo los vectores que se usan para la descripción se sacan de la geometría particular de cada nanotubo y escribiéndolos en coordenadas cilíndricas. Finalmente, el tercer método, se fundamenta en la descripción del nanotubo a partir de todas sus posibles simetrías; tratando al nanotubo como una estructura que posee una simetría particular a lo largo de una dirección.
A New Approach for High Pressure Pixel Polar Distribution on Off-line Signature Verification
Authors: Vargas Jesús F. , Ferrer Miguel A. , Travieso Carlos M. , Alonso Jesús B.
Published: August 2017

Se analiza el uso de características que representan la información de los Puntos de Alta Presión en la imagen estática de una firma manuscrita, en un sistema orientado a la verificación tipo offline de firmas. A partir de imágenes en niveles de gris, se propone un nuevo método para calcular el umbral de alta presión. Realizando la transformación de dos imágenes a coordenadas polares, una con la información de los Puntos de Alta Presión y otra con la versión binarizada de la imagen original, se calcula la densidad de pixeles entre ellas. El espacio polar se divide en secciones angulares y radiales, lo que permite realizar un análisis localizado de la distribución de los puntos de alta presión. Se calculan los vectores con la distribución de la densidad para las dos regiones radiales definidas (cercada y lejana) a partir del centro geométrico de la imagen original. Para las pruebas se usó una base de datos que contiene muestras de las firmas de 160 personas. Para validar la metodología planteada se construyeron modelos basados en Maquinas de Soporte Vectorial. Con el ánimo valorar los resultados obtenidos, se presentan algunos resultados obtenidos por otros autores.
Implementación en Sistemas Embebidos de la Transformada Discreta de Hartley
Authors: Botero-Valencia Juan S. , Delgado-Trejos Edilson
Published: August 2017

Las transformaciones ortogonales han sido de gran utilidad en la caracterización y procesamiento de señales. En particular la Transformada de Hartley permite obtener representaciones tiempo-frecuencia y viceversa. En este trabajo se presenta un algoritmo para el cálculo de la Transformada Discreta de Hartley en sistemas embebidos con el objetivo de minimizar la carga computacional y la capacidad de almacenamiento necesaria. Se aprovecha la similitud con la Transformada Discreta de Fourier para usar un algoritmo de cálculo rápido y se reduce el número de funciones trigonométricas calculadas usando los factores de giro (twiddle factors). En general la implementación permite aumentar el tamaño de la ventana de transformación y aumentar la velocidad de cálculo respecto al cálculo directo.
Operador de energía de teager para la detección de hipernasalidad en niños con labio y paladar hendido
Authors: Orozco-Arroyave Juan R. , Uribe Jonny A. , Vargas-Bonilla Jesús F.
Published: August 2017

El labio y/o paladar hendido (LPH) es una malformación, que tiene orígenes de tipo genético y ambiental. En Colombia, 6 de cada 10000 niños nacen con esta malformación, mientras en el resto del mundo la proporción se encuentra en 1 de cada 10000. El LPH trae consigo patologías en el habla tales como: hipernasalidad, hiponasalidad, golpe glótico, entre otras. De todas estas patologías, la hipernasalidad es la más recurrente en pacientes con LPH, apareciendo aproximadamente en el 90% de los casos. En este trabajo se hace un análisis, basado en resultados experimentales, del desempeño del Operador de Energía de Teager (TEO, por las siglas en inglés de Teager Energy Operator), para la detección de hipernasalidad en pacientes con LPH. Se analiza una versión generalizada del TEO con el fin de validar su capacidad discriminante en la detección de hipernasalidad, aplicándolo sobre una base de datos con registros de voz reales, de niños con LPH y niños control. Los resultados obtenidos comprueban que el TEO posee gran capacidad discriminante, y puede aportar información relevante en el proceso de detección de hipernasalidad.
Análisis de Redes MPLS/BGP/VPN en el Rendimiento de los Anuncios del Algoritmo de Enrutamiento BGP
Authors: Espinosa-Buitrago Mónica , Salcedo-Parra Octavio , Goméz-Vargas Ricardo
Published: August 2017

Los routers de borde del proveedor de servicios establecen VPNs (Virtual Private Network) realizando el enrutamiento entre los usuarios y la red de núcleo (Core) por medio de Routers Virtuales (VR). Los routers virtuales establecen el enrutamiento a las redes MPLS/VPN/BGP por medio de las tablas VRF (Virtual Router Forwarding), las cuales utilizan el algoritmo de enrutamiento Borde Gateway Protocol (BGP) para sus anuncios. Las sesiones BGP son del tipo malla completa en donde se establecen mayores costos en los anuncios, por ello se realiza un análisis comparativo con rutas reflejadas, obteniendo un 31% de mejora a nivel de los costos del algoritmo, en la configuración de rutas reflejadas en la función de encapsulamiento MPLS (Multiprotocol Label Switching).
Cálculo del Espacio de Búsqueda para Mejorar la Estimación de Parámetros de los Sistemas de Control de Excitación
Authors: Saavedra-Montes Andrés J. , Ramos-Paja Carlos A. , Camarillo-Peñaranda Juan R.
Published: August 2017

En este artículo se presenta un método para calcular el espacio de búsqueda de cada parámetro del modelo de un sistema de control de excitación. Con el espacio de búsqueda calculado se pretende reducir el número de conjuntos de parámetros solución que pueden ser encontrados por el algoritmo de estimación, reduciendo su tiempo de procesamiento. El método considera un rango de la constante de tiempo del generador sincrónico entre 4s y 10s, un índice de desempeño del sistema de control de excitación, una técnica de diseño de controladores y la estructura del modelo del sistema de control de excitación. Cuando se usa el espacio de búsqueda obtenido para estimar los parámetros, el algoritmo toma menos tiempo de procesamiento y los parámetros estimados son cercanos a los parámetros de referencia.
Compensador de Iluminación Utilizando un Diodo LED como Sensor y Actuador de Luz
Authors: Martínez-Ciro Roger A. , Restrepo-Martínez Alejandro , Lopez-Giraldo Francisico E.
Published: August 2017

En este trabajo se presenta un sistema electrónico capaz de controlar la polarización directa e inversa aplicada en las terminales de un Diodo Emisor de Luz (LED) lo cual permite configurarlo como actuador y sensor de luz conmutadamente, con la finalidad de diseñar un sistema que permita compensar niveles de potencia lumínica a un valor fijado por el usuario. Se describe el diseño electrónico conformado por un bloque análogo y un procesador de bajo desempeño Arduino UNO, que permitió validar: el funcionamiento del LED en su dualidad de operación y el algoritmo implementado. Para el montaje desarrollado fue posible definir una ecuación experimental que permite determinar el nivel de potencia lumínica que debe ser aportado por el LED compensador, adicionalmente se calculó el porcentaje PWM que debe ser aplicado en sus terminales. A través del montaje implementado fue posible hacer la medición de la fotocorriente entregada por el LED configurado como sensor de luz y posteriormente convertirla a voltaje por medio del acondicionamiento análogo. Finalmente se logró un algoritmo que permite realizar la compensación de potencia lumínica.
Desarrollo de un Sistema Emulador de Arreglos Fotovoltaicos en Tiempo Real Considerando Variaciones en las Condiciones Climáticas
Authors: Ardila-Franco Camilo E. , Soto-Gómez John A. , Arango-Zuluaga Eliana I. , Ramos-Paja Carlos A. , Serna-Garcés Sergio I.
Published: August 2017

El objetivo de este trabajo es exponer el desarrollo de un emulador que posee la capacidad de replicar, en tiempo real, el comportamiento de arreglos de paneles fotovoltaicos (PV), en los cuales cada uno de los paneles que lo conforma puede operar bajo distintas condiciones de irradiación y temperatura. El emulador está constituido por una tarjeta de adquisición de datos, una fuente programable y un computador; y está basado en el modelo del diodo de bypass, que ofrece una mejor aproximación ante condiciones reales de operación. Utiliza la función  en una ecuación simplificada, que disminuye el tiempo de cálculo de la solución. Al calcular la solución, genera una tabla de datos de los valores de corriente como una función del voltaje en terminales, temperatura e irradiación. La emulación en tiempo real se realiza por medio de un algoritmo de búsqueda, en la tabla de soluciones generada, del valor más cercano al voltaje impuesto en las terminales.
Detección Automática de Microcalcificaciones en una Mamografía Digital, Usando Técnicas de Inteligencia Artificial
Authors: Madrigal-González Carlos A. , Prada-Vásquez Ronny , Fernández-McCann David S.
Published: August 2017

El cáncer de mama es uno de los que tiene mayor índice de mortalidad entre las mujeres y la detección temprana incrementa las posibilidades de curación, por lo que hacerlo a tiempo ha demostrado ser uno de los mejores tratamientos para esta grave enfermedad. Las microcalcificaciones son un tipo de lesión dentro de la mama y su presencia está altamente correlacionada con la presencia del cáncer. En este artículo se presenta un método para la detección automática de microcacificaciones usando procesamiento digital de imágenes basado en un enfoque gaussiano de filtrado, el cual permite realzar el contraste entre las microcalcificaciones y el tejido sano de la mama, para luego aplicar un algoritmo de identificación de las microcalcificaciones sospechosas basado en su morfología. El clasificador usado para determinar el grado de Malignidad o Benignidad de las microcalcificaciones es el K-Vecinos más Cercanos (KNN) y la validación de los resultados se realiza mediante las curvas ROC.
Selección de características 2D en representaciones tiempo frecuencia para la detección de soplos cardíacos
Authors: Martínez-Vargas Juan D. , Avendaño-Valencia Luis D. , Castellanos-Domínguez Germán
Published: August 2017

En el presente trabajo se propone una metodología para la reducción de dimensión en representaciones tiempo frecuencia (TFRs) enfocada a la clasificación de bioseñales no estacionarias, que trata directamente su cantidad de datos irrelevantes y redundantes, combinando una etapa de selección de características con una etapa de reducción de dimensión por medio de métodos de descomposición lineal extendidos a datos bidimensionales. La metodología se prueba sobre un conjunto de TFRs paramétricas calculadas sobre una base de datos de señales fonocardiográficas (FCG) para la detección de soplos cardiacos. Los resultados muestran una mejora comparados con otras metodologías que no tienen en cuenta la presencia de datos irrelevantes y redundantes en las representaciones, además, el uso de las metodologías de descomposición lineal bidimensionales reducen adecuadamente la redundancia de las TFRs, obteniendo un nuevo conjunto de características 2D de menor dimensión que el conjunto inicial.
Evaluación de la Adhesión de una Suspensión MacPherson bajo la Norma EuSAMA en un Modelo Matemático y uno Multicuerpo
Authors: Arbeláez-Toro Juan J. , Rodriguez-Ledesma Carlos M. , Hincapié-Zuluaga Diego A. , Torres-Lopez Edward A.
Published: August 2017

En este trabajo se realiza una simulación computacional, para dar respuesta a un problema de dinámica asociado a la evaluación de la adhesión en sistemas de suspensión. El proceso inicia con el levantamiento de las geometrías más representativas de un sistema MacPherson de un Nissan Sentra B13, donde cada uno de los dispositivos se crea y ensambla en un software CAD para dar solución dinámica en un paquete CAE multicuerpo. Posteriormente se crea un modelo matemático cuyas ecuaciones diferenciales se generan fundamentadas en la segunda ley de Newton y se resuelven en Simulink de Matlab®. Finalizado el proceso de elaboración de los modelos se alimentan las variables con la información precisa del vehículo de estudio para obtener las gráficas que dan respuesta al protocolo de la prueba EuSAMA (European Shock Absorber Manufaturers Association) para el análisis de la adhesión. Los resultados obtenidos evidencian que los modelos desarrollados son confiables cuando se comparan con la prueba experimental; además, se observa que la disminución del coeficiente de amortiguamiento compromete la adhesión del vehículo en la vía, afectando la estabilidad y maniobrabilidad.
Gestión de Comunicaciones en los Proyectos
Authors: Santiago-Guevara José C. , Rojas-Contreras Mauricio , Esteban-Villamizar Luis A.
Published: August 2017

Este artículo presenta una revisión con relación al objeto de estudio: Gestión de Comunicaciones como factor importante en la gestión de proyectos. Dicha revisión incluye los artículos más relevantes y los autores más reconocidos en el campo de la gestión de proyectos, haciendo énfasis en los proyectos de telecomunicaciones, lo que permite definir un modelo de gestión de comunicaciones.
Modelado de Sistemas Fotovoltaicos Basado en la Técnica de Puntos de Inflexión Considerando Modo Inverso
Authors: Restrepo-Cuestas Bonie J. , Trejos-Grisales Adriana , Ramos-Paja Carlos A.
Published: August 2017

Este artículo propone una metodología para el modelado de sistemas fotovoltaicos, considerando su comportamiento tanto en el modo de operación directo como en modo inverso bajo condiciones no uniformes de irradiación. La metodología propuesta se basa en la técnica de puntos de inflexión con una aproximación lineal del modelo del diodo de bypass y un modelo simplificado del módulo fotovoltaico. El modelo matemático planteado permite evaluar el rendimiento energético de un sistema fotovoltaico, con tiempos cortos de simulación para arreglos de gran tamaño. Adicionalmente, esta metodología permite estimar el estado de los módulos afectados por el sombreo parcial ya que es posible conocer la potencia disipada debido a la operación en el segundo cuadrante.
Modelado y Estimación de Parámetros de un Sistema de Generación Eólico de Baja Potencia
Authors: Ramírez-Gómez Carlos A. , Saavedra-Montes Andrés J. , Ramos-Paja Carlos A.
Published: August 2017

En este artículo se presentan el modelado y la estimación de parámetros de un sistema de generación eólico de baja potencia. El sistema está conformado por: una turbina eólica, un generador de imanes permanentes, un rectificador trifásico y una carga eléctrica de corriente directa. Para estimar los parámetros se utilizan datos de velocidad de viento registrados con una estación meteorológica ubicada en el Campus Fraternidad del ITM. Los datos de velocidad de viento fueron aplicados a un modelo de referencia programado en el software PSIM y de esta simulación se registraron las variables para estimar los parámetros. El modelo del sistema de generación en conjunto con los parámetros estimados constituye una excelente representación del modelo detallado, ofreciendo mayor flexibilidad que el modelo utilizado en el software PSIM.
Modelo de Calidad de Servicio a Nivel de Enlace de Datos para Tráfico de Misión Crítica sobre Redes IEEE 802.11g en Modo Infraestructura
Authors: Fuenmayor-Rivadeneira Gerald B.
Published: August 2017

Este artículo presenta en forma sintetizada una revisión del estado del arte del estudio de la Calidad de Servicio para tráfico de misión crítica en redes de área local inalámbricas que utilizan el protocolo IEEE 802.11g. Esto con el fin de resaltar investigaciones previas que por su aporte se constituyan en un referente para orientar la propuesta de una nueva forma de abordar el aseguramiento de la calidad de servicio para este tipo de tráfico utilizando el protocolo mencionado. La revisión se basa en artículos académicos y empresariales elaborados durante el presente lustro. Como resultado de dicha revisión se evidencia que han sido muchos los esfuerzos para abordar el tema pero aún existen vacíos en la caracterización del tráfico de misión crítica y la garantía de la calidad del servicio para el mismo, debido a las nuevas aplicaciones informáticas y a la gran acogida de las redes WiFi en el ámbito empresarial y gubernamental; lo que ha generado un aumento en la demanda de los canales de acceso y, por ende, un desafío para los avances ya conocidos en la materia, tal como IEEE 802.1q.
Modelo Matemático de Arreglos Fotovoltaicos en Puente-Vinculado Operando bajo Condiciones Irregulares
Authors: Bastidas-Rodríguez Juan D. , Ramos-Paja Carlos A. , Trejos-Grisales Luz A.
Published: August 2017

Este artículo presenta un procedimiento matemático para modelar un arreglo fotovoltaico (N filas y M columnas) en configuración puente-vinculado operando en condiciones regulares o irregulares. Dicho procedimiento usa el modelo ideal de un diodo para representar cada modulo fotovoltaico y la ecuación de Shockley para representar cada diodo de desviación. Para plantear el sistema de NxM ecuaciones no lineales requerido para obtener los voltajes de cada modulo, el modelo propuesto aplica la ley de corrientes de Kirchhoff a cada nodo interno del arreglo y la ley de voltajes de Kirchhoff a: cada lazo creado en la parte superior de una conexión entre dos columnas consecutivas y a cada columna con respecto al voltaje del arreglo. Además, el modelo provee un procedimiento para obtener la matriz Jacobiana para reducir el tiempo de solución del sistema de ecuaciones. El modelo circuital de dos arreglos (pequeño: 3x3 y mediano: 20x3) fue implementado en Simulink para validar el modelo. La exactitud y mejora en la velocidad de cálculo del modelo propuesto permite su uso para realizar evaluaciones energéticas de arreglos en puente vinculado o su comparación con otras configuraciones típicas, lo cual puede ser útil en el diseño de plantas fotovoltaica.
Modelos Computacionales para Crear Sistemas de Generación de Campo Magnético Homogéneo
Authors: Villalobos-Fontalvo Gerlys M. , Escobar-Ordoñez Adolfo , Moncada-Acevedo María E. , Escobar-Mora Nelson J.
Published: August 2017

Cada vez es más común el uso de campos magnéticos a nivel celular para evaluar su interacción con los tejidos biológicos. La estimulación se hace generalmente con bobinas Helmholtz que generan un campo magnético uniforme en el centro del sistema. Sin embargo, evaluar el comportamiento celular con diferentes características del campo magnético puede ser un proceso largo y costoso. Para esto, se pueden utilizar modelos computacionales para estimar previamente el comportamiento celular debido a la variedad de características de campo antes de la estimulación in vitro en un laboratorio. En este artículo se presenta una metodología para el desarrollo de tres modelos computacionales de sistemas de generación de campos magnéticos homogéneos para su posible aplicación en la estimulación de células. Los modelos fueron desarrollados en el entorno de ANSYS Workbench y se evaluó el comportamiento de la densidad de campo magnético en diferentes configuraciones. Los resultados fueron validados con los cálculos teóricos a partir de la ley de Biot-Savart. Los modelos validados serán acoplados al ambiente Ansys APDL con el fin de evaluar la respuesta del sistema en estado armónico.
Plataformas de Laboratorio de Bajo Costo Basadas en el Protocolo ZigBee
Authors: Romero-Acero Alvaro , Marín-Cano Alejandro , Arango-Zuluaga Eliana I.
Published: August 2017

Este trabajo presenta una plataforma de comunicación inalámbrica, de bajo costo, basada en el protocolo ZigBee. Se ha diseñado con el propósito de fortalecer el uso de las tecnologías de la información en el aula de clase. Las guías de las prácticas de laboratorio a desarrollar están enfocadas a estudiantes de pregrado en ingeniería para el área de las telecomunicaciones. La estructura de la plataforma se compone de: Prácticas de laboratorio diseñadas a medida, herramientas web, sistema embebido de comunicación inalámbrica con adquisición de datos en tiempo real, e interface gráfica Human Machine Interface (HMI), la cual registra los datos de señales analógicas y digitales.
Procesamiento de Señales Provenientes del Habla Subvocal usando Wavelet Packet y Redes Neuronales
Authors: Mendoza Luis E. , Peña Jesus , Muñoz-Bedoya Luis A. , Velandia-Villamizar Hernando J.
Published: August 2017

Este artículo presenta los resultados obtenidos del registro, procesamiento, reconocimiento y clasificación de palabras del lenguaje español mediante el análisis de las señales de voz de habla subvocal. El trabajo en conjunto será en un futuro enfocado en aplicaciones de telecomunicaciones como: chat para sordo mudos. La base de datos procesada está conformada por seis palabras (adelante, atrás, derecha, izquierda, iniciar y parar). Las señales fueron sensadas con electrodos superficiales dispuestos en la superficie de la garganta y adquiridas con una frecuencia de muestreo de 50 Khz. El acondicionamiento de las señales consistió en: la ubicación de la zona de interés mediante análisis de energía, y el filtrado usando Transformada Wavelet Discreta. Finalmente, la extracción de características se hizo en el dominio del tiempo-frecuencia empleando Wavelet Packet y técnicas estadísticas por ventaneo. La clasificación se llevó a cabo con una Red Neuronal por Retropropagación cuyo entrenamiento se realizó con el 70% de la base de datos obtenida. El porcentaje de acierto encontrado fue de 75%±2.
Recomendaciones para Seleccionar Índices para la Validación de Modelos
Authors: Camarillo-Peñaranda Juan R. , Saavedra-Montes Andrés J. , Ramos-Paja Carlos A.
Published: August 2017

En este artículo se presentan recomendaciones para seleccionar índices de error para validar modelos. Las recomendaciones se basan en la comparación de los índices usados para validar sistemas dinámicos. Se presentan y definen matemáticamente nueve índices de error y un índice de ajuste. Con base en el tipo de datos reportados en la literatura para validar modelos, se seleccionan la función escalón y la función seno, como señales patrón, para evaluar los resultados de los índices. Como resultado relevante de este artículo se presentan recomendaciones para seleccionar e interpretar índices de error cuando se validan modelos de sistemas físicos.