Repositorio de Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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Desarrollo de un sistema de monitoreo de páramos en Colombia utilizando técnicas de machine learning
No full textLos ecosistemas de páramo se consideran uno de los biomas más importantes de Colombia, ya que son las principales fuentes de agua dulce del país. No obstante, estos ecosistemas están cada vez más amenazados por el crecimiento de la frontera agrícola, la minería, los incendios forestales, el cambio climático, la ganadería, la presencia humana y el ecoturismo. En vista de estos desafíos, la integración de la industria tecnológica con los esfuerzos de conservación surge como una oportunidad crucial para mejorar el monitoreo de estos ecosistemas.
Por consiguiente, la aplicación de tecnologías de la información no solo facilita la reducción de costos asociados con el desplazamiento para su estudio, sino que también ofrece una solución innovadora a través del uso de nuevas tecnologías, tales como la inteligencia artificial, el aprendizaje automático, el desarrollo de software y la computación en la nube. Estas tecnologías se han convertido en herramientas fundamentales para la conservación y el monitoreo de los ecosistemas naturales. En consecuencia, este proyecto se enfoca específicamente en el estudio y la implementación de tecnologías que permitan la detección y el análisis de la degradación de los ecosistemas de páramo en Colombia.
Nuestro proyecto presenta una solución práctica y efectiva. Hemos desarrollado una arquitectura de red neuronal convolucional U-Net, una infraestructura en la nube y una implementación del modelo a través de una API. Estos componentes se integran para crear un sistema de monitoreo que segmenta los páramos, identificando su degradación y cobertura natural, convirtiéndose en una herramienta robusta y confiable para los esfuerzos de conservación.The moorland ecosystems are considered one of the most essential biomes in Colombia, as they are the country's primary sources of fresh water. However, these ecosystems are increasingly threatened by the growth of the agricultural frontier, mining, forest fires, climate change, livestock, human presence, and ecotourism. In view of these challenges, the integration of the technological industry with conservation efforts emerges as a crucial opportunity to improve the monitoring of these ecosystems. Consequently, the application of information technologies not only facilitates the reduction of costs associated with travel for their study but also offers an innovative solution through the use of new technologies such as artificial intelligence, machine learning, software development, and cloud computing. These technologies have become fundamental tools for the conservation and monitoring of natural ecosystems. Therefore, this project focuses specifically on the study and implementation of technologies that allow the detection and analysis of the degradation of moorland ecosystems in Colombia. In this context, our project offers a practical and effective solution. We have developed a U-Net convolutional neural network architecture, a cloud infrastructure, and a model implementation through an API. All these components come together to create a monitoring system that will allow the segmentation of the moorlands, identifying their degradation and natural coverage, thus becoming a robust and reliable tool for conservation efforts.MaestríaMagíster en Informátic
Formulación de modelos matemáticos de planeación y programación de eventos deportivos
No full textLa organización de eventos deportivos a gran escala enfrenta desafíos complejos y
multidimensionales, desde la asignación eficiente de recursos hasta la coordinación logística
detallada de múltiples variables. La necesidad de abordar estas complejidades de manera
estructurada y eficiente ha llevado a la aplicación creciente de modelos matemáticos
especializados. Este trabajo se enfoca en desarrollar y aplicar modelos matemáticos
avanzados, como la programación entera mixta (MIP), para optimizar la planificación y
programación de eventos deportivos. El objetivo es mejorar la eficiencia operativa y
maximizar la satisfacción de todas las partes interesadas, incluyendo equipos participantes,
espectadores, patrocinadores y autoridades locales. Mediante una metodología que combina
revisión exhaustiva de literatura y aplicación práctica de modelos en plataformas como
GAMS, este estudio busca ofrecer soluciones innovadoras que puedan ser implementadas en
diversas disciplinas deportivas, contribuyendo así al campo de la optimización de
operaciones en la gestión deportiva.PregradoAdministrador(a) de Empresa
Diseño de una guía para la gestión de conocimiento a través de comunidades de práctica durante la etapa de transición en proyectos de TI
No full textEste trabajo de grado se enfoca en un problema común en los proyectos de tecnología: la dificultad de transferir el conocimiento adquirido durante el desarrollo del proyecto a los equipos de operaciones. Esta falta de transferencia puede generar errores, retrasos y costos adicionales. Para solucionar este problema, se propuso el uso de comunidades de práctica. Estas comunidades permiten a los equipos de desarrollo y operaciones compartir conocimientos y experiencias, lo que facilita la transición del proyecto. El objetivo principal de este trabajo de investigación fue desarrollar una guía que sirva como referencia para gestionar el conocimiento en proyectos de tecnología, especialmente durante la etapa de transición. Esta guía se basa en una revisión exhaustiva de la literatura y en la experiencia de expertos. Los resultados de la investigación muestran que la guía desarrollada es efectiva para mejorar la transferencia de conocimiento y optimizar los procesos de la etapa de transición del proyecto de TI. Al utilizar esta guía, las organizaciones pueden reducir la pérdida de información valiosa, aumentando las posibilidades de tener un proyecto implementado de manera exitosa.This degree work focuses on a common problem in technology projects: the difficulty of transferring the knowledge acquired during project development to operations teams. This lack of transfer can lead to errors, delays, and additional costs. To address this challenge, the use of communities of practice was proposed. These communities allow development and operations teams to share knowledge and experiences, facilitating the project transition. The main objective of this research work was to develop a guide that serves as a reference for managing knowledge in technology projects, especially during the transition stage. This guide is based on a thorough literature review and on the experience of experts. The results of the research show that the developed guide is effective in improving knowledge transfer and optimizing the IT project transition stage processes. By using this guide, organizations can reduce the loss of valuable information, increasing the chances of a successful project implementation.MaestríaMagíster en Desarrollo y Gerencia Integral de Proyecto
Análisis del impacto del cambio climático en la producción de café en Colombia y su efecto en las exportaciones: empleando técnicas de ciencia de datos
No full textThe project focuses on predicting coffee exports in Colombia through a comprehensive
approach involving advanced data manipulation, the application of machine learning models,
and the construction of an interactive dashboard in Power BI. The complexity of the data
transformation process was addressed using tools such as Python and the Pandas library,
optimizing and reducing data to manage computational resource limitations. Careful
interrelation of climate and export data overcame initial technological challenges, highlighting
the importance of appropriate infrastructure. The selection and adjustment of the
BaggingRegressor model were conducted through exhaustive evaluation based on key metrics
such as R-Squared and RMSE.El proyecto se centra en prever las exportaciones de café en Colombia mediante un enfoque integral que incluye la manipulación avanzada de datos, la aplicación de modelos de aprendizaje automático y la construcción de un tablero interactivo en Power BI. La complejidad del proceso de transformación de datos se abordó con herramientas como Python y la biblioteca Pandas, optimizando y reduciendo datos para gestionar las limitaciones de recursos computacionales. Se interrelacionaron datos climáticos y de exportaciones con cuidado, superando desafíos tecnológicos iniciales y destacando la importancia de la infraestructura adecuada. La selección y ajuste del modelo BaggingRegressor se realizaron mediante una evaluación exhaustiva basada en métricas clave como R-Squared y RMSE.MaestríaMagíster en Ciencia de Dato
Análisis de la relación lluvia-deslizamientos en Bogotá
No full textLa lluvia es uno de los principales factores detonantes de los deslizamientos. Definir la manera como interviene en la estabilidad de los taludes ha sido causa de múltiples estudios. Esta investigación se centró en la identificación de los parámetros relacionados con la ocurrencia de deslizamientos inducidos por lluvia en Bogotá, específicamente en la localidad de Ciudad Bolívar. Los parámetros fueron hallados por medio de la implementación de un modelo I-A-D que relaciona la Intensidad, la lluvia Antecedente y la Duración.
El modelo se ajustó mediante el algoritmo ROC (Receiver Operating Characteristics por sus siglas en
ingles), lo que permitió establecer cuantificaciones precisas de los umbrales de lluvia detonantes. La elección del modelo clasificador se basó en su capacidad para manejar datos de alta variabilidad y su eficacia como clasificador binario. Los resultados obtenidos revelaron que el valor crítico de 102.3 mm de lluvia acumulada de 4 días antecedentes puede detonar deslizamientos en la localidad de Ciudad Bolívar. Los hallazgos proporcionan una base sólida para el desarrollo de modelos predictivos y la implementación
de estrategias de mitigación del riesgo de deslizamientos en áreas urbanas vulnerables.MaestríaMagíster en Ingeniería Civi
Exploring University Research through the LDA Model: A Focus on Identifying Topics and Patterns in Scientific Articles
No full textEl presente trabajo de investigación se centra en analizar la alineación de las publicaciones científicas de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito con respecto a las publicaciones indexadas en Scopus, un importante repositorio de literatura científica. El objetivo es determinar si las investigaciones realizadas por la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito están en consonancia con los estándares y temas de interés reconocidos nacionalmente en el campo de la ingeniería.
El enfoque metodológico integral abarca varias etapas. En primer lugar, se lleva a cabo un proceso de extracción de datos utilizando técnicas de web scraping para recopilar información detallada sobre las publicaciones científicas de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y Scopus. Posteriormente, se realiza un preprocesamiento de texto que incluye la lematización, eliminación de stopwords y, en los casos pertinentes, traducción de los textos al inglés.
Una vez preparados los datos, se procede a aplicar un modelo de Análisis de Tópicos utilizando LDA (Latent Dirichlet Allocation) para identificar los temas principales abordados en las publicaciones. Los resultados obtenidos se comparan con las categorías y tópicos relevantes en Scopus utilizando métricas de similitud y perplejidad, con el fin de evaluar la congruencia entre ambas fuentes de información.
Los hallazgos de este estudio proporcionarán una comparativa sobre la alineación de las investigaciones realizadas por la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito con los estándares de investigación en el campo de la ingeniería.This research focuses on analyzing the alignment of scientific publications from Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito with those indexed in Scopus, a significant
repository of scientific literature. The objective is to determine if the research conducted
by Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito is in line with nationally recognized
standards and topics of interest in the field of engineering.MaestríaMagíster en Ciencia de DatosCuantitativ
Identificación de biomarcadores en el diagnóstico de Parkinson y su progresión utilizando Machine Learning
No full textLa Enfermedad de Parkinson EP afecta de diferentes formas la vida de las personas que la padecen, quienes inicialmente desconocen cómo será la progresión de la enfermedad dentro de los próximos años y cómo va a cambiar su vida. Es por esta razón que se decide construir un modelo de predicción de progresión de EP en un tiempo de 10 años, haciendo uso de la amplia base de datos de PPMI, una iniciativa creada en 2010 que cuenta con registros de 4000 pacientes aproximadamente y está enfocada en encontrar biomarcadores para detección y tratamiento de EP. Estos datos se exploran, extraen y analizan en detalle, una vez se entiende todo el espectro del problema y se construye un conjunto de datos con calidad y adecuado para el caso de estudio de este trabajo de grado, se implementan modelos de predicción mediante las técnicas de Machine Learning: Regresión Logística, Random Forest y GBM. Como resultado se obtiene un modelo robusto de clasificación con un AUC de 0.9, interpretable, confiable y con alta usabilidad para pacientes, cuidadores y personal calificado quienes podrán tomar decisiones más acertadas desde los datos. Puede ser aplicado en Colombia, en donde la información relacionada con la enfermedad es escasa, o en cualquier ámbito.Parkinson's Disease (PD) affects the lives of people who suffer from it in different ways, who initially do not know what the progression of the disease will be like in the coming years and how their lives will change. It is for this reason that it was decided to build a prediction model for the progression of PD over a period of 10 years, using the extensive PPMI database, an initiative created in 2010 that has records of approximately 4000 patients and is focused in finding biomarkers for detection and treatment of PD. These data are explored, extracted and analyzed in detail, once the entire spectrum of the problem is understood and a set of data with quality and suitable for the case study of this degree work is constructed, prediction models are implemented using the techniques of Machine Learning: Logistic Regression, Random Forest and GBM. As a result, a robust classification model is obtained with an AUC of 0.9, interpretable, reliable and with high usability for patients, caregivers and qualified personnel who will be able to make more accurate decisions from the data. It can be applied in Colombia, where information related to the disease is scarce, or in any area.MaestríaMagíster en Ciencia de Dato
Propuesta metodológica para la selección de la alternativa más favorable de alcantarillado sanitario en asentamientos urbanos informales. Caso de estudio barrio El Mirador de Corinto, ubicado en el municipio de Soacha, Cundinamarca
No full textActualmente el barrio El Mirador de Corinto se encuentra en una zona de amenaza alta por riesgo de movimientos en masa, por lo tanto, las entidades territoriales o gubernamentales no pueden realizar inversiones en infraestructura pública, razón por la cual, el barrio no cuenta con servicio de acueducto y alcantarillado. La alcaldía de Soacha y la Escuela Colombiana de Ingeniería, mediante un convenio, adelantan estudios que permitan reclasificar la zona donde se encuentra el barrio, donde uno de los aspectos fundamentales para disminuir la amenaza es el manejo de las aguas residuales y aguas lluvias. Para la recolección de aguas residuales se plantean tres alternativas: alcantarillado convencional, alcantarillado no convencional y alcantarillado sin arrastre de sólido. Se aplican cinco (5) metodologías de análisis multicriterio: AHP, ANP, ELECTRE III, PROMETHEE II y TOPSIS con el fin de establecer cuál es la mejor alternativa; además, a partir de la aplicación de los métodos y del trabajo de desarrollado, se propone una metodología para la evaluación y selección de alternativas, que sirva como guía para los promotores o desarrolladores de proyectos en el área de agua saneamiento básico.Currently the neighborhood El Mirador de Corinto is in a zone high hazard for risk landslide, therefore, the public entities or government organizations cannot invest in public infrastructure, because of this the neighborhood does not have aqueduct and sewerage systems. Through a convention, City Hall of Soacha and Escuela Colombiana de Ingeniería are making technical studies to allow to reclassify the zone when the neighborhood is located, for this, the management of the wastewater and rainwater are essential to reduce the level of hazard. For the management of the wastewater three alternatives were proposed: conventional sewerage, non-conventional sewerage and small diameter gravity sewers. Five (5) multi criteria decision making methods were applied: AHP, ANP, ELECTRE III, PROMETHEE II and TOPSIS to establish the better alternative; in addition, from the application of methods and the work developed, a methodology is proposed to evaluate and to select alternatives, which could be a guide for the developers of the projects in the water and sanitation area.MaestríaMagíster en Ingeniería Civi
Sistema de navegación inercial con STM32
No full textEl proyecto consiste en realizar el diseño de un Sistema de Navegación Inercial (INS) utilizando un microcontrolador STM32F446RE e implementarlo en un robot m´ ovil. El sistema debe ser capaz de adquirir datos de un sensor inercial BNO055, procesar estos datos para calcular la posición y velocidad, y comunicar los resultados a una pantalla o computadora. Este proyecto combina conocimientos de sensores, procesamiento
de señales, comunicación de datos y control, proporcionando una experiencia integral en el diseño de sistemas embebidos.The project consists of designing an Inertial Navigation System (INS) using an STM32F446RE microcontroller and implementing it in a mobile robot. The system must be capable of acquiring data from a BNO055 inertial sensor, processing this data to calculate position and velocity, and communicating the results to a display or computer. This project combines knowledge of sensors, signal processing, data communication, and control, providing a comprehensive experience in embedded systems design.PregradoIngeniero(a) Electrónico(a
Aplicación de metodología BPM para la mejora de procesos de inventario en una empresa textil
No full textEl presente trabajo de investigación busca aplicar el ciclo de vida de Business Process Management BPM, planteado por Dumas, al proceso de inventarios de una empresa colombiana de textiles. Este modelo consta de seis fases las cuales son; identificación, descubrimiento, análisis, rediseño, implementación y monitoreo y control del proceso, sin embargo, para el estudio de caso solo se llega a la fase de rediseño, debido al alcance que tiene la investigación, por cuanto los autores no son responsables de implementar los cambios que se sugieren en la empresa. Para llevar a cabo la investigación se siguió el protocolo de Yin, para estudios de caso, para la recolección de la información se realizaron visitas a la empresa, se hicieron entrevistas semiestructuradas a los todos los empleados involucrados en el proceso de inventarios, el cual fue seleccionado por la alta gerencia, dado la criticidad del mismo, igualmente, se hizo la toma de tiempos de cada una de las actividades, también se realizó una revisión de la literatura con artículos científicos de estudios similares, se usaron tres heurísticas para el desarrollo de la fase de rediseño. El análisis del proceso permitió conocer el funcionamiento de la organización desde la entrada de la tela hasta el despacho del pedido, así mismo, como resultados de rediseño se planteó: eliminar actividades repetidas que las hace una misma persona, la otra se automatizaron dos actividades, y una tercera heurística, donde se dividen actividades por parte de otro funcionario. Lo anterior llevó a una disminución en el tiempo total de ciclo del proceso, y a un ahorro de costos por disminución de recursos. Adicionalmente, como un valor agregado para la empresa, se le definió la cadena de valor con el fin de tener un panorama más claro de los procesos y actividades que lleva a cabo, ya que no contaban con ella.This research work seeks to apply the life cycle of Business Process Management BPM, proposed by Dumas, to the inventory process of a Colombian textile company. This model consists of six phases which are; identification, discovery, analysis, redesign, implementation and monitoring and control of the process, however, for the case study only the redesign phase is reached, due to the scope of the research, since the authors are not responsible for implementing the changes suggested in the company. To carry out the research, the Yin protocol was followed, for case studies, to collect the information, visits were made to the company, semi-structured interviews were carried out with all the employees involved in the inventory process, which was selected by senior management, given its criticality, likewise, time was taken for each of the activities, a literature review was also carried out with scientific articles from similar studies, three heuristics were used for the development of the redesign phase. The analysis of the process allowed us to know the functioning of the organization from the entry of the fabric to the dispatch of the order, likewise, as results of the redesign, it was proposed: eliminate repeated activities that are carried out by the same person, the other two activities were automated, and a third heuristic, where activities are divided by another official. The above led to a decrease in the total cycle time of the process, and to cost savings due to a decrease in resources. Additionally, as an added value for the company, the value chain was defined in order to have a clearer picture of the processes and activities it carries out, since they did not have it.PregradoIngeniero(a) Industria