Repositorio Institucional ITM
Not a member yet
5179 research outputs found
Sort by
Sedimentabilidad de partículas floculentas en aguas con alto contenido de color y baja turbiedad, coaguladas con FeCl3 + PAC versus PAC
No full textHighly colored low turbidity water, which is characteristic of high mountain sources, can limit the process of water treatment plants because it generates a low sedimentation rate of the flocs formed in the coagulation process. This article compares the sedimentation produced by the combination of ferric chloride (FeCl3) and polyaluminium chloride (PAC) used as primary coagulant and coagulation auxiliary, respectively, versus PAC as primary coagulant. This study was conducted at laboratory level using jar tests and natural water with the aforementioned characteristics. The sedimentation curves of each treatment option were determined and adjusted to linear regressions, which were statistically compared. For each curve, efficiency and theoretical turbidity were determined using three sedimentation rates: 1.3 cm/s, 0.9 cm/s, and 0.6 cm/s. The results indicate that the two processes were different (p=0.000), and the use of FeCl3+PAC generated higher sedimentation rates and lower theoretical residual turbidities, which improves the efficiency of the sedimentation process. In conclusion, the use of FeCl3 in combination with PAC represents a better technical option than PAC as primary coagulant because, in addition to optimizing the sedimentation process, it could help to increase the filtration run and reduce the consumption of water for filter washing.Las fuentes naturales con alto contenido de color y baja turbiedad, características de una fuente superficial de páramo, pueden limitar el proceso de una planta potabilizadora, ya que se genera una baja velocidad de sedimentación de los flóculos formados en el proceso de coagulación. El objetivo de este documento es presentar el resultado de la investigación realizada al comparar la sedimentación producida por la combinación de cloruro férrico (FeCl3) e hidroxicloruro de aluminio (PAC), usados como coagulante primario y auxiliar de coagulación, respectivamente, versus PAC como coagulante primario. El estudio se desarrolló a escala de laboratorio utilizando pruebas de jarras y un agua natural con las características previamente mencionadas. Para cada opción de tratamiento se determinaron las curvas de sedimentación y se ajustaron a regresiones lineales, las cuales fueron comparadas estadísticamente. Asimismo, para cada curva, se estableció la eficiencia y la turbiedad teórica para tres velocidades de sedimentación: 1.3 cm/s, 0.9 cm/s y 0.6 cm/s. Los resultados indicaron que los dos procesos eran diferentes (p=0.000) y que el uso de FeCl3+PAC genera mayores velocidades de sedimentación de las partículas floculentas y menores turbiedades residuales teóricas, lo que permite mejorar la eficiencia del proceso de sedimentación. El estudio concluyó que el uso de FeCl3 en combinación con PAC representa una mejor opción técnica en comparación con el PAC como coagulante primario, ya que además de permitir la optimización del proceso de sedimentación, podría ayudar a aumentar la filtración y reducir el consumo de agua de lavado de filtros.
 
Validación numérica y experimental mediante diagramas de bifurcaciones, para un convertidor DC–DC controlado con control cuasi-deslizante
No full textThis paper presents a stability analysis of a buck converter using a Zero Average Dynamics (ZAD) controller and Fixed-Point Induction Control (FPIC) when the control parameterEste artículo presenta un análisis de estabilidad del convertidor buck usando la técnica de control de promediado cero (ZAD) y el control por inducción de punto fijo (FPIC), cuando se cambian el parámetro de contro
Tribología: pasado, presente y futuro
No full textLa tribología es la ciencia que estudia fenómenos de superficie tales como fricción, desgaste, y lubricación. Es un campo multidisciplinar que incluye áreas como la ciencia y tecnología de materiales, ciencia y tecnologías químicas, biología y biomedicina y una variedad de áreas temáticas tales como diseño, mecánica de sólidos, mecánica de fluidos, termodinámica, lubricación, metalurgia, entre otras
Análisis de factibilidad técnico-económico de microrredes que integran celdas de combustible en zonas no interconectadas de Colombia
No full textThe sustainable power solutions provided to non-interconnected zones should be based on the renewable energy resources available in each area. This presents a challenge for the techno-economic feasibility of alternative solutions through micro grids. The objective of this work is to analyze, using HOMER software, the techno-economic impact of introducing fuel cells on cost reduction during the lifetime of micro grids in non-interconnected zones. Such impact is evaluated in the technical design of the micro grid as Present Value and Levelized Cost of Electricity (/kWh). El análisis se realiza a partir de la cuantificación de la demanda de un poblado prototipo, el dimensionamiento y costo de las tecnologías que conforman la microrred para atender la demanda, y la disponibilidad de los recursos renovables solar y eólico de dos zonas localizadas en diferentes latitudes no interconectadas de Colombia. Adicionalmente, se analiza el efecto de introducir las celdas de combustible en el mix energético, resaltando las ventajas obtenidas al comparar cada caso frente a una generación tradicional basada en consumo de Diésel
Desarrollo de un robot interactivo para la distribución de información
No full textThis paper displays the development of a robot for information distribution. The design looks for a simple and intuitive robot, with good performance, capable to provide updated information. "UN-MÉTODO" methodology is used, which allows specify the system from user requirements, going trough its nonfunctional requirements until combining them with the organizational objectives. The design initializes with a verbal description, which is been refined step by step by means of a preconceptual scheme, a processes diagram, an goals diagram and the characterization of nonfunctional requirements, until UML diagramming is reached. This way a semiformal specification can be reached, is such a way, both, user and organizational requirements can be fulfilled, resources can be optimized and development schedules can be accomplished. At the end of the process executable files can be obtained for the system. In short time is expected to characterize those different elements than constitute the robot. Este artículo presenta el desarrollo de un robot para la distribución de información. El diseño busca un robot simple e intuitivo, con buen desempeño, que proporcione información actualizada. Se utiliza la metodología de trabajo UN-MÉTODO, la cual nos permite especificar el sistema desde los requisitos del usuario, pasando por sus requisitos no funcionales hasta combinarlos con los objetivos de la organización. Se parte de una descripción verbal, la cual se va refinando poco a poco por medio de un esquema preconceptual, un diagrama de procesos, un diagrama de objetivos y una caracterización de los requisitos no funcionales, hasta llegar a los diagramas que utilizan UML. De esta manera, se logra una especificación semiformal del sistema, que garantice que los requisitos deseados por el usuario y la organización se cumplan. La combinación de técnicas de modelado, permite tomar lo mejor de ellas y usarlas con el fin de hacer más completa la especificación para garantizar un sistema más cercano al deseado. La metodología implementada permite reducir los riesgos inherentes a cualquier proyecto, y facilita la labor de coordinación de los procesos con el fin de optimizar los recursos y cumplir los plazos de entrega de los productos. Al final se obtienen ejecutables para la plataforma específica del sistema, y en el futuro se espera caracterizar los diferentes elementos que hacen parte del robot
El procedimiento de la fuerza ficticia: un símil del método del potencial unidimensional equivalente en la solución del problema de Kepler
No full textAn alternative procedure to the equivalent one-dimensional potential method is developed to describe the qualitative characteristics of the motion of two particles under the effect of central forces, applying it to the specific case of the Kepler problem related to the otion of the planets around the sun that is, for the inversely proportional attractive force law, the square of the distance. The new treatment called ¨Fictitious Force Method¨ is implemented in the context of Classical Mechanics and differs from the equivalent one-dimensional potential method in that instead to use the fictitious potential, the fictitious force is used; from this last perspective, it is identified that one is dealing with a simile, since it is acting within the same area of knowledge, and that it refers to a new tool with geometric characteristics to obtain qualitative solutions to the cinematic effects when you have central forces between two bodies. The simile, for the particular case treated, leads to the same results of the equivalent one-dimensional potential method that provides conic sections as trajectories for the attractive force of the inverse square between the bodies, but has the advantage that the values of the force can be quantified effective for some specific orbits. Like the equivalent one-dimensional potential method, the fictive force simile can be arbitrarily applied to other central force laws and, most importantly, the procedure could show its potential in other areas of Contemporary Physics, Physical Sciences and ties to Engineering.Se elabora un procedimiento alternativo al del método del potencial unidimensional equivalente para describir las características cualitativas del movimiento de dos partículas bajo el efecto de fuerzas centrales, aplicándolo al caso específico del problema de Kepler relacionado con el movimiento de los planetas alrededor del sol; es decir, para la ley de fuerza atractiva inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. El nuevo tratamiento denominado “Método de la fuerza ficticia” es implementado en el contexto de la Mecánica Clásica y difiere del método del potencial unidimensional equivalente a que en lugar de emplear el potencial ficticio se usa la fuerza ficticia; desde esta última perspectiva, se identifica que se está tratando con un símil, ya que se actúa en la misma área del conocimiento, y que se refiere a una nueva herramienta de características geométricas para obtener soluciones de tipo cualitativo a los efectos cinemáticos cuando se tienen fuerzas centrales entre dos cuerpos. El símil, para el caso particular tratado en el presente, conduce a los mismos resultados del método del potencial unidimensional equivalente, que proporciona secciones cónicas como trayectorias para la fuerza atractiva del cuadrado inverso entre los cuerpos, pero tiene la ventaja de que se pueden cuantificar los valores de la fuerza efectiva para algunas órbitas específicas. Al igual que el método del potencial unidimensional equivalente, el símil de la fuerza ficticia puede ser aplicado a otras leyes de fuerzas centrales de forma arbitraria y, lo más importante, el procedimiento podría mostrar su potencialidad en otras áreas de la física contemporánea, ciencias físicas y afines e ingenierías
Actividades pedagógicas centradas en la teoría cognitiva del procesamiento de la información y el uso de la estrategia mnemotecnia Palabra Clave. Ideas para el diseño de ambientes virtuales de aprendizaje
No full textThis paper discusses the results of a survey aimed at assessing the level of comprehension achieved by students of the Universidad Pedagógica Nacional de Colombia during their first semester class Fundamentals of Technology I, when they learn through educational activities focused on the cognitive theory of Information Processing (Bruning, Schraw, Bruning, & Roninng, 2005). The survey used a sample of 40 students (men and women) aged between 16 and 21 years old.This research is part of the set of studies conducted by the research group EPISTEME since 2006 to determine the “Favorable elements for the Pedagogical Design of Virtual Learning Environments.”En este artículo se presentan los resultados obtenidos al indagar el nivel de comprensión alcanzado por los estudiantes de primer semestre de la Universidad Pedagógica Nacional de Colombia, de la asignatura Fundamentos de Tecnología I, cuando aprenden mediante actividades pedagógicas centradas en la teoría cognitiva del procesamiento de la información (Bruning, Schraw, Bruning, y Roninng, 2005) El trabajo se desarrolló con 40 estudiantes de ambos géneros, entre los 16 y 21 años de edad.Esta investigación hace parte del conjunto de estudios desarrollados por el grupo de investigación Episteme desde el 2006, con el fin de determinar los «Elementos favorables para el diseño pedagógico de Ambientes Virtuales de Aprendizaje (AVA)»
Comparación de algoritmos multiobjetivo inspirados en búsqueda armónica, búsqueda cuco y murciélagos para la ubicación de generación distribuida renovable
No full textElectric power losses have a significant impact on the total costs of distribution networks. The use of renewable energy sources is a major alternative to improve power losses and costs, although other important issues are also enhanced such as voltage magnitudes and network congestion. However, determining the best location and size of renewable energy generators can be sometimes a challenging task due to a large number of possible combinations in the search space. Furthermore, the multiobjective functions increase the complexity of the problem and metaheuristics are preferred to find solutions in a relatively short time. This paper evaluates the performance of the cuckoo search (CS), harmony search (HS), and bat-inspired (BA) algorithms for the location and size of renewable distributed generation (RDG) in radial distribution networks using a multiobjective function defined as minimizing the energy losses and the RDG costs. The metaheuristic algorithms were programmed in Matlab and tested using the 33-node radial distribution network. The three algorithms obtained similar results for the two objectives evaluated, finding points close to the best solutions in the Pareto front. Comparisons showed that the CS obtained the minimum results for most points evaluated, but the BA and the HS were close to the best solution.Las pérdidas eléctricas tienen un impacto significativo en los costos totales de las redes de distribución. El uso de las energías renovables es una gran alternativa para mejorar las pérdidas y los costos, aunque también otros problemas en las magnitudes de las tensiones y la congestión de la red pueden ser mejorados. Sin embargo, determinar la mejor localización y dimensionamiento de generadores eléctricos renovables puede ser a veces una tarea difícil debido al gran número de combinaciones posibles existentes en el espacio de búsqueda. Además, el uso de funciones multiobjetivo incrementa la complejidad del problema y se prefiere usar las metaheurísticas para encontrar soluciones en un tiempo relativamente corto. En este trabajo se evalúa el desempeño de los algoritmos inspirados en búsqueda cuco, búsqueda armónica y murciélagos para la localización y dimensionamiento de la generación distribuida renovable en redes de distribución radiales, usando funciones como la minimización de las pérdidas de energía y los costos de la generación distribuida renovable. Las metaheurísticas fueron programadas en Matlab y evaluadas usando la instancia denominada red de distribución radial de 33 nodos. Los tres algoritmos evaluados obtuvieron resultados similares para los dos objetivos evaluados, encontrando Frentes de Pareto cercanos a las mejores soluciones. La comparación realizada mostró que la búsqueda cuco obtiene los mejores resultados, pero los algoritmos inspirados en murciélagos y búsqueda armónica obtuvieron resultados cercanos a la mejor solución
Sistema basado en reglas para la generación personalizada de curso virtual
No full textSince the dawn of the incorporation of ICTs into educational environments, specifically into teaching and learning processes, there have been expectations about the possibilities of individualized education in versatile environments that acknowledge students’ particularities. Although several studies have examined these situations, they are sometimes subjected to specific platforms or applications. An adaptive system must define the components to be adjusted according to specific determinants, in particular, the characteristics of the students’ profile and contextual elements, and also establish a mechanism for the adaptation. This paper proposes a system to generate customized virtual courses based on the separation of the structure of the course from the educational resources that support the educational activities. Such system is enhanced with production rules that determine the educational resources to be delivered at each moment guided by the characteristics in the student’s model. This methodological approach responds to the systemic definition of the adaptation strategy, which requires making the determinants, components and adaptation techniques explicit based on DSR. The proposed system is versatile because it can be enriched with new elements or variations of the attributes in the student profile, taking different models in learning styles and the categorization of personal, academic, or contextual characteristics reflected in the adaptation process. The result shows that the proposed model can provide a different course plan, with personalized activities, according to students’ characteristics and context.Desde los albores de la incorporación de las tic en los ambientes educativos, en concreto en los procesos de enseñanza y aprendizaje, se abrían expectativas sobre las posibilidades de la educación individualizada, en ambientes versátiles, en los que se reconocieran las particularidades de los estudiantes. A pesar de que existen diversos acercamientos a estas situaciones, en ocasiones están sujetos a plataformas o aplicaciones específicas. Un sistema adaptativo debe definir los componentes ajustados de acuerdo con determinantes específicos, en particular las características en el perfil del estudiante y los elementos contextuales, y, además, definir un mecanismo para dicha adaptación. El presente trabajo expone una propuesta para la generación de cursos virtuales personalizados, soportada en la separación de la estructura del curso y los recursos educativos que apoyan las actividades educativas y potenciadas, con un sistema de reglas de producción que determinan los recursos educativos a entregar en cada momento, guiadas por las características incluidas en el modelo del estudiante. El enfoque metodológico responde a la definición sistémica de la estrategia de adaptación, que exige hacer explícito los determinantes, los componentes y las técnicas de adaptación, con base en dsr. La versatilidad de la propuesta radica en que puede ser enriquecida con nuevos elementos o con variaciones de las características en el perfil del estudiante, al tomar diferentes modelos en estilos de aprendizaje y la categorización de características personales, académicas o contextuales, en tanto que se vean reflejadas en el proceso de adaptación. El resultado final evidencia que el modelo propuesto permite entregar un plan de curso diferente, con actividades personalizadas, de acuerdo con las características del estudiante y su contexto
Implementación de mapas cognitivos difusos con algoritmos genéticos para predecir diabetes mellitus tipo 2
No full textType 2 diabetes mellitus is a chronic non-communicable disease caused by a disorder in glucose metabolism, which results in an abnormal increase in glucose concentration in the blood. The late diagnosis of this disease contributes to the increased worldwide rates of morbidity and mortality. The development of models based on artificial intelligence for the prediction of diabetes could accelerate diagnosis. Therefore, the aim of the present study was to develop a prediction model for type 2 diabetes mellitus based on fuzzy cognitive maps trained with a genetic algorithm. The methodology employed consisted of using a dataset from the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases PIMA Indian population, which contains demographic and clinical information from 768 patients. For training and validation, 70 % of the data was used and the remaining 30 % was used for performance testing. The fuzzy cognitive map model can predict the disease with 99 % accuracy, 98 % precision, and 100 % recall. It is concluded that the model presents a good ability to predict and evaluate the behavior of the variables of interest in type 2 diabetes mellitus, showing its value as a support tool for the timely identification of the disease and support for decision making by the physician.La diabetes mellitus tipo 2 es una enfermedad crónica no transmisible, causada por un trastorno en el metabolismo de la glucosa, que provoca un aumento anormal de su concentración en la sangre. El diagnóstico tardío de esta enfermedad contribuye al aumento de las tasas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. El desarrollo de modelos basados en inteligencia artificial para la predicción de diabetes podría acelerar el diagnóstico. Por tanto, el objetivo del presente estudio fue implementar un modelo de predicción de diabetes mellitus tipo 2 basado en mapas cognitivos difusos entrenado con un algoritmo genético. La metodología empleada consistió en utilizar un conjunto de datos del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales de la población de indios PIMA, que contiene información demográfica y clínica de 768 pacientes. El 70 % de los datos se empleó para el entrenamiento y validación, y el 30 % restante se utilizó para las pruebas de rendimiento. El modelo de mapas cognitivos difusos puede predecir la enfermedad con un 99 % de exactitud, 98 % de precisión y recall de 100 %. Se concluye que el modelo presenta una buena capacidad para predecir y evaluar el comportamiento de las variables de interés en la diabetes mellitus tipo 2, mostrando su valor como herramienta de soporte en la identificación oportuna de la enfermedad y apoyo a la toma de decisiones por parte del profesional médico