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Control global del péndulo con rueda de reacción mediante regulación de energía y linealización extendida de las variables de estado
No full textThis paper presents the design and simulation of a global controller for the Reaction Wheel Pendulum system using energy regulation and extended linearization methods for the state feedback. The proposed energy regulation is based on the gradual reduction of the energy of the system to reach the unstable equilibrium point. The signal input for this task is obtained from the Lyapunov stability theory. The extended state feedback controller design is used to get a smooth nonlinear function that extends the region of operation to a bigger range, in contrast with the static linear state feedback obtained through the method of approximate linearization around an operating point. The general designed controller operates with a switching between the two control signals depending upon the region of operation; perturbations are applied in the control signal and the (simulated) measured variables to verify the robustness and efficiency of the controller. Finally, simulations and tests using the model of the reaction wheel pendulum system, allow to observe the versatility and functionality of the proposed controller in the entire operation region of the pendulum.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
Caracterización del incremento de la irradiación solar debido a un seguidor solar de dos ejes
No full textDynamic solar tracking (1 or 2 axes) increases the performance of photovoltaic projects. Although there are studies for the tropical zone, their amount is modest and unfortunately, most of them carry on analysis between 1 and 5 days and with a sampling time of 30 minutes or more. This research aimed to characterize the increasing incident solar irradiance (every minute), and irradiation (hourly) reached by a dual-axes sun tracker located on a university building (Bucaramanga, Colombia) for a window of 42 days between December 2023 and February 2024. The methodology consisted of adjustment of the angles of inclination and orientation with steps of 30°, minute monitoring of the horizontal solar irradiance and the incident solar irradiance on a photovoltaic panel, and quantification of the net gains of irradiance and irradiation. The results showed a daily average benefit of 916.1 Wh/m2∙day (17.3 %). This characterization was done by month and range of horizontal solar irradiation ( ). The benefit increased to 25.7 % in December, 9.5 % in January, and only 13.2 % in February. Finally, it concludes that the highest average benefits occur for ≥6 kWh/m2 day (20.3 %) and the lowest for <4 kWh/m2 day (7.4 %), with losses up to 6.75 % for = 1.3-1.5 kWh/m2 day. The hourly gain exposes a convex behavior because the greater benefits occur from 7 a.m. to 10 a.m. and 3 p.m. to 5 p.m., meanwhile, they are reduced substantially near 11 a.m. and 2 p.m. Additionally, a correlation analysis was conducted using the coefficient of determination (R2) to establish the best way to estimate incident solar irradiance and irradiation on the work surface of the sun tracker.El seguimiento solar dinámico (1 o 2 ejes) permite incrementar el rendimiento de proyectos fotovoltaicos. Aunque existen estudios para la zona tropical, su cantidad es moderada e infortunadamente la mayoría de estos realizan análisis entre 1 y 5 días y con intervalos de medición de 30 minutos o más. Esta investigación tuvo como objetivo caracterizar los incrementos en la irradiancia (cada minuto) e irradiación (diaria) solar incidente logrados por un seguidor de dos ejes ubicado en una edificación universitaria (Bucaramanga, Colombia), para una ventana de 42 días entre diciembre de 2023 y febrero de 2024. La metodología consistió en el ajuste de los ángulos de inclinación y orientación con pasos de 30°, la monitorización cada minuto de las irradiancias solares horizontal e incidente sobre un panel fotovoltaico y la cuantificación de las ganancias netas de irradiancia e irradiación. Los resultados mostraron un beneficio promedio diario de 916.1 Wh/m2∙día (17.3 %). Tal caracterización se realizó por mes y rango de irradiación solar horizontal ( ). El beneficio en diciembre ascendió a 25.7 %, en enero a 19.5 % y en febrero solo a 13.2 %. Finalmente, se concluye que los mayores beneficios promedio se dan para ≥ 6 kWh/m2 día (20.3 %) y los menores para < 4 kWh/m2 día (7.4 %), con pérdidas de hasta 6.75 % para = 1.3-1.5 kWh/m2∙día. La ganancia horaria expone un comportamiento convexo porque los mayores beneficios se dan entre 7 a.m. y 10 a.m. y de 3 p.m. a 5 p.m., mientras se reducen sustancialmente entre 11 a.m. y 2 p.m. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de correlación a partir del coeficiente de determinación (R2) para establecer una posible manera de estimar la irradiancia e irradiación solar incidentes sobre la superficie de trabajo de seguidor solar
Introducción a la Visión Artificial mediante Prácticas de Laboratorio Diseñadas en Matlab
No full textThis paper presents the design of two laboratory guides in artificial vision for a course which aims to introduce students to the different areas of specialization of his career. Therefore, the designed practices motivate and provide relevant content to the student, and to encourage research in the area of image processing. The first guide presents an introductory practice that explores the basic commands for image processing by programming a GUI in Matlab, and a second practice in which you use an image recognition algorithm, which compares the color characteristics of facial or objects images. The discussion of the results, challenges and recommendations for the development of each practice session are explained. The survey answers of the students are displayed. This survey allows checking their level of acceptance for the design and content of practice and motivation to continue studying in the image processing area. Finally, comparisons with laboratory guides that were designed in other universities are made.En este trabajo se presenta el diseño de dos prácticas de visión artificial para un curso que tiene el objetivo de introducir al estudiante en las diferentes áreas de profundización de su carrera. Por tanto, las prácticas diseñadas motivan y proporcionan contenidos adecuados al estudiante, además de incentivar la investigación en el área de procesamiento de imágenes. Se presenta una primera práctica introductoria, que explora los comandos básicos para el procesamiento de imagen mediante la programación de una interfaz gráfica de usuario en Matlab; y una segunda práctica en la que se utiliza un algoritmo de reconocimiento de imagen, que compara las características de color de imágenes faciales o de objetos. Se discuten los resultados, dificultades y recomendaciones para el desarrollo de cada sesión de práctica. Se muestran las respuestas a encuestas realizadas a los estudiantes para comprobar su nivel de aceptación del diseño y del contenido de las prácticas, así como su motivación para continuar profundizando en el área. Por último, se realizan comparaciones con prácticas diseñadas en otras universidades
El impacto de las estrategias en el marketing mix de la Mipyme en la zona de la purísima en el municipio de Aguascalientes, México
No full textThis research was conducted in order to ascertain the impact of the strategies in the Marketing mix of MSMEs in the area of the municipality of Aguascalientes Purisima. A quantitative study was conducted using a descriptive correlational, crosssectional model, applying the instrument to a sample of 133 owners of microenterprises in the business sector in La Purísima. For the data analysis, the statistical technique of linear regression with the support of SPSS version 20 was used. The results showed to be meaningful, i.e., exploratory and defensive strategies have a greater impact on the Marketing mix compared to the analyzer and reactive strategies. It is a crucial aspect that the owners of these companies decide to use the market research, since this would allow them to know what the market is demanding and what specialized marketing techniques can be used for the Marketing mix to evolve and reflects the market changes.La presente investigación fue realizada con el objetivo de conocer el impacto de las estrategias en el Marketing mix de las Mipymes en la zona de La Purísima del municipio de Aguascalientes. Se realizó un estudio cuantitativo, utilizando un modelo descriptivocorrelacional, de corte trasversal, aplicado el instrumento a una muestra de 133 propietarios de las microempresas del sector comercial en La Purísima. Para el análisis de los datos, se apoyó en la técnica estadística de regresión lineal con apoyo del software SPSS versión 20, en donde los resultados muestran ser representativos, es decir, las estrategias exploradoras y defensivas impactan más en el Marketing mix en comparación de las estrategias analizadoras y reactivas. Es de suma importancia que los dueños de estas empresas decidan hacer uso de la investigación de mercados, esto les permitiría conocer qué está demandando el mercado y qué técnicas especializadas de marketing pueden utilizar para que el Marketing mix evolucione y se acondicione a los cambios del mercado
Evaluación de la calidad de servicio basada en segmentación de red para sistemas 5G definidos por software
No full textThis paper presents the evaluation of the quality of service parameters provided by the network slicing approach for 5G networks based on a software-defined networking environment. The open source controller Floodlight made bandwidth allocation decisions by assigning network slices to user profiles on particular topologies. The objective is to control the bandwidth resources that allow to guarantee latency and reliability values according to the type of service in a sliced 5G network. Thus, it was possible to demonstrate the versatility and scalability of the Floodlight controller, which reduced the loss rate by 10% in a congested network and ensured delays of less than 700ms in applications such as VoIP and video streaming sharing a channel with a limited bit rate of 5 Mbps.Este artículo presenta la evaluación de los parámetros de calidad del servicio proporcionadas por la segmentación de recursos para redes 5G basadas en un entorno de red definido por software. El controlador Floodlight realizó decisiones de asignación de ancho de banda definiendo segmentos de red a perfiles de usuario en topologías particulares. El objetivo es controlar los recursos de ancho de banda que permiten garantizar valores de latencia y confiabilidad de acuerdo con el tipo de servicio en una red 5G. De esta forma, fue posible demostrar la versatilidad y escalabilidad del controlador Floodlight, que redujo la tasa de pérdida en un 10% en una red congestionada y permitió retrasos de menos de 700ms en aplicaciones como VoIP y transmisión de video compartiendo un canal con una velocidad de bits limitada de 5 Mbps
Ser o no ser [Cyborg] tecnología y cultura: de la tradición prometeica a la tradición fáustica
No full textThis paper tries to reflect and discuss how science and technology begin to more directly affect the way that is lived in the present. Cybernetics and in particular, bionics contribute an ever more crucial not only in the physical improvement of people with motor disabilities but also begin to modify their own human physiology.The first part of this work is on Raymond Kurzweil–clear example of the Faustian tradition– some arguments that give a frame work to examine and discuss how technology can influence society.The second part of the article focuses on some of the experiences of people who have been subjected to various surgical procedures for implanting bionic devices.Similarly, some mention is made investigations concerning the subject. From these facts, the characters express their views on the results and consequences. Similarly, an analysis of the political and economic implications, not only thinking from a general perspective but also, and more specifically, focusing from Latin America.In the latter sense, it underlines the challenges and difficulties faced by a region of uneven development in biotechnology research and access to resources.Moreover, in the ethical, it is concluded that all scientific development must be geared to meet the needs of social development and meeting the needs of citizens. Of what it is to generate a broad discussion in society and it is there for necessary to create mechanisms and reporting tools, learning and participation that are placed in social service for the development of social responsibility. In this sense, education in Science Technology and Society pursues precisely the purpose of cultivating that sense of social responsibility. (Diagoet al, 2010)All these elements, together, as has been said, the analysis of recent research, will serve a sin put for a reflection on how these technologies, in the first decades of the century, can influence the way of life of individuals and to thinking ways that would put the technology in the service of culture.The second part of the article focuses on some of the experiences of people who have been subjected to various surgical procedures for implanting bionic devices. Similarly, some mention is made investigations concerning the subject. From these facts, the characters express their views on the results and consequences. Similarly, an analysis of the political and economic implications, not only thinking from a general perspective but also, and more specifically, focusing from Latin America. In the latter sense, it under lines the challenges and difficulties faced by a region of un even development in biotechnology research and access to resources.Moreover, in the ethical, it is concluded that all scientific development must be geared to meet the needs of social development and meeting the needs of citizens. Of what it is to generatea broad discussion in society and it is there for necessary to create mechanisms and reporting tools, learning and participation that are placedin social service for the development of social responsibility. In this sense, education in Science Technology and Society pursues precisely the purpose of cultivating that sense of social responsibility. (Diagoet al,2010)All these elements, together, as has been said, the analysis of recent research, will serve a sinput for a reflection on how these technologies, in the first decadesof the century,can influence the way of life of individuals and to thinking way sthat would put the technology in the service of culture and not vice versa.El presente trabajo trata de reflexionar y discutir cómo la ciencia y la tecnología comienzan a afectar de manera más directa el modo en que se vive. La cibernética y en particular la biónica, contribuyen de un modo cada vez más decisivo no solo en el mejoramiento físico de las personas que tienen algún tipo de discapacidad motora sino que también comienzan a modificar la propia fisiología humana.La primera parte se sitúa en algunas argumentaciones de Raymond Kurzweil –claro exponente de la tradición fáustica– que brindan un marco de reflexión y análisis sobre el modo en que la tecnología puede ejercer influencia en la sociedad.La segunda parte del artículo se centra en algunas experiencias de personas que han sido sometidas a diversas intervenciones quirúrgicas para el implante de dispositivos biónicos, y se hace mención a investigaciones referidas al tema. De igual modo, se realiza un análisis de las implicancias políticas y económicas desde una perspectiva general, pero sobre todo haciendo foco en América Latina, donde se ponen de manifiesto los desafíos y dificultades que enfrenta una región con un desarrollo desigual en materia de investigación biotecnológica y de acceso a los recursos.En el plano ético, se concluye que todo desarrollo científicotecnológico debe estar orientado a satisfacer las necesidades del desarrollo social y la satisfacción de las necesidades de los Ciudadanos. Se trata de generar un debate amplio en la sociedad, y para ello es necesario crear los mecanismos y herramientas de divulgación, aprendizaje y participación que sean puestas al servicio social para el desarrollo de la responsabilidad social. En este sentido, la educación en Ciencia Tecnología y Sociedad persigue precisamente el propósito de cultivar ese sentido de responsabilidad social. (Diago y otros, 2010).Todos estos elementos servirán de input para una reflexión acerca del modo en que estas tecnologías, en las primeras décadas del siglo XXI, pueden influenciar en el modo de vida de los individuos y para pensar en los modos que permitan situar a la tecnología al servicio de la cultura y no al contrario
Extensión del concepto de utopía para el problema de la agregación de rankings sin empates
No full textThe use of rankings and how to aggregate or summarize them has received increasing attention in various fields: bibliometrics, web search, data mining, statistics, educational quality, and computational biology. For the Optimal Bucket Order Problem, the concept of Utopian Matrix was recently introduced: an ideal and not necessarily feasible solution with an unsurpassed quality for the feasible solutions of the problem. This work proposes an extension of the notion of Utopian Matrix to the Rank Aggregation Problem in which ties are not allowed between elements in the output ranking. Beyond the extension that is direct, the work focuses on studying its usefulness as an idealization or super optimal solution. As the Rank Aggregation Problem can be solved exactly based on its definition as an Integer Linear Programming Problem, an experimental study is presented where it is analyzed the relationship that exists between utopian (and anti utopian) values and the optimal solution in several instances solved by using the open source software SCIP. Among the 47 instances analyzed, in 19 the Utopian Value turned out to be equal to the optimal value (40.43 % feasibility) and in 18 the Anti Utopian Value also turned out to be feasible (38.00 %). This experimental study demonstrates the usefulness of utopian and anti utopian values to be considered as extreme values in the Rank Aggregation Problem, thus being able to find higher and lower bounds for optimization very quickly.El uso de los rankings y la forma de agregarlos o resumirlos ha recibido una atención creciente en diversos campos: bibliometría, búsquedas web, minería de datos, estadística, calidad educativa y biología computacional. Para el Problema de Ordenamiento Óptimo con empates fue introducido recientemente el concepto de Matriz Utópica: una solución ideal y no necesariamente factible con una calidad insuperable para las soluciones factibles del problema. Este trabajo propone una extensión de la noción de Matriz Utópica para el Problema de Agregación de Rankings en que no se permiten empates entre elementos en el ranking de salida. Más allá de la extensión que es directa, el trabajo se centra en estudiar su valor como idealización o solución súper óptima. Como el Problema de Agregación de Rankings puede resolverse de forma exacta a partir de su definición como Problema de Programación Lineal Entera, se presenta un estudio experimental donde se analiza la relación que existe entre los valores utópicos (y anti utópicos) y la solución óptima en instancias resueltas con la ayuda del software de código abierto SCIP. Entre las 47 instancias analizadas, en 19 el Valor Utópico resultó ser igual al valor óptimo (40,43 % de factibilidad) y en 18 el Valor Anti Utópico también resultó ser factible (38,00 %). Este estudio experimental demuestra la utilidad de los valores utópicos y anti utópicos para ser considerados como valores extremos en el Problema de Agregación de Rankings, pudiendo así encontrase muy rápidamente cotas superiores e inferiores para la optimización
Gestión de la productividad actual de las organizaciones pequeñas y medianas del sector textil - confección del Valle del Aburrá
No full textThis article shows the results of phase I of the research Project "Modelo para el Desarrollo de la Productividad y Calidad de la Gestión de Producción en Pymes del Sector Textil- Confección del Valle de Aburrá" - "Model for the development of Productivity and Quality of management of production by Pymes in the textile confection industry" developed by the Quality and Production research Group - GICAP - of the INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO.The article under takes a diagnosis of 132 PYMES of the Textile-Confection productive sector, identifying the techniques and tools used by the sector. Este artículo presenta lo resultados de la fase I del proyecto de investigación "Modelo para el Desarrollo de la Productividad y Calidad de la Gestión de Producción en Pymes del Sector Textil- Confección del Valle de Aburrá" desarrollado por el Grupo de investigación en Calidad y Producción -GICAP- del INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO. Se aborda un diagnóstico de 132 Pymes del sector Textil-Confección, en relación con la gestión de productividad y calidad, identificando las técnicas y herramientas utilizadas por el sector
Desarrollo e implementación de tecnologías para telerehabilitación física en América Latina: una revisión sistemática de literatura, programas y proyectos
No full textTelerehabilitation has arised by the inclusion of emerging technologies for capturing, transmitting, analyzing and visualizing movement patterns associated to musculoskeletal disorders. This therapeutic strategy enables to carry out diagnosis processes and provide rehabilitation treatments. This paper presents a systematic review of the current development and implementation of telerehabilitation technologies in Latin America. The main goal is to explore the scientific literature and dissemination sources to establish if such technologies have been introduced in this region. Likewise, this work highlights existing prototypes or systems that are to being used or that are still under development. A systematic search strategy was conducted by two different searches: the first one involves a rigorous literature search from the most relevant scientific digital repositories; the second one included telerehabilitation projects and programs retrieved by an advanced Google search. A total of 53 documents from six countries (Colombia, Brazil, Mexico, Ecuador, Chile and Argentina) were found. Most of them were focused on academic and research initiatives to develop in-home telerehabilitation technologies for pediatric and elderly populations affected by motor and functional impairment, cerebral palsy, neurocognitive disorders and stroke. The analysis of the findings revealed the need for a comprehensive approach that integrates health care and the social system to increase the current availability of telerehabilitation initiatives in Latin America.La telerehabilitation ha surgido debido a la inclusión de tecnologías emergentes para la captura, transmisión, análisis y visualización de patrones de movimiento asociados a pacientes con trastornos músculo-esqueléticos. Esta estrategia permite llevar a cabo procesos de diagnóstico y tratamientos de rehabilitación a distancia. Este artículo presenta una revisión sistemática del desarrollo e implementación actual de las tecnologías de telerehabilitación en la región latinoamericana. El objetivo principal es explorar, a partir de la literatura científica reportada y fuentes divulgativas, si las tecnologías de telerehabilitación han logrado ser introducidas en esta región. Asimismo, este trabajo revela los prototipos actuales o sistemas que están en desarrollo o que ya están siendo usados. Se llevó a cabo una revisión sistemática, mediante dos búsquedas diferentes. La primera implicó una búsqueda bibliográfica rigurosa en los repositorios digitales científicos más relevantes en el área y la segunda incluyó proyectos y programas de telerehabilitación implementados en la región, encontrados a partir de una búsqueda avanzada en Google. Se encontró un total de 53 documentos de seis países (Colombia, Brasil, México, Ecuador, Chile y Argentina); la mayoría de ellos estaban enfocados en iniciativas académicas y de investigación para el desarrollo de prototipos tecnológicos para telerehabilitación de pacientes pediátricos y adultos mayores, afectados por deficiencias motoras o funcionales, parálisis cerebral, enfermedades neurocognitivas y accidente cerebrovascular. El análisis de estos documentos reveló la necesidad de un extenso enfoque integrado de salud y sistema social para aumentar la disponibilidad actual de iniciativas de telerehabilitación en la región latinoamericana