Repositorio Institucional ITM
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Predicción de Energía en Sistemas Fotovoltaicos Urbanos
No full textThis paper proposes a new method to accurately estimate the power and energy production in urban photovoltaic (PV) systems, which are commonly covered by shades affecting its performance. The solution is based on an efficient algorithm designed to compute, in short time, an accurate model accounting for the shades impact. In such a way, the proposed approach improves classical solutions by significantly reducing the processing time to simulate long periods, e.g. months and years, but without introducing sensible errors. Therefore, this approach is suitable to estimate the production of PV systems for economical analyses such as the return-of-invested time calculation, but also to accurately design PV installations by selecting the right number of photovoltaic modules to supply the required load power.
Este artículo propone un nuevo método para estimar la potencia y energía producida por sistemas fotovoltaicos urbanos, los cuales son comúnmente cubiertos por sombras que afectan su desempeño. La solución se basa en un algoritmo para procesar, rápidamente, un modelo preciso que considera el efecto de las sombras. Esta solución provee un mejor desempeño en comparación con aproximaciones clásicas, ya que reduce significativamente el tiempo de cálculo sin introducir errores sensibles, permitiendo la simulación de largos periodos de operación, e.g. meses y años. Por lo tanto, esta solución es apropiada para realizar estimaciones de energía orientadas a análisis económicos, e.g. cálculo del tiempo de retorno de la inversión, así como para soportar el diseño de instalaciones fotovoltaicas, permitiendo el cálculo preciso del número de módulos requeridos para suplir el perfil de carga
Búsqueda de objetos de aprendizaje a partir deoObjetivos instruccionales escritos en lenguaje natural
No full textThe development of e-learning tools has provided new educational opportunities to people w ho ha ve previously had few such possibilities dueto their geographical location or other factors. An important aspect of these tools is their ease of use for both teachers and students. This article presents an application for teachers whose aim is to enable the teacher to write an instructional objective in order to evaluate students, and to use the instructional objective to automatically recover the Learning Objects that will allow teachers to measure students' achievements of a specific competence. This approach is novel and useful, since teachers write the objectives in the same way as they would do daily. Likewise, the automatic recovering of Learning Objects allows users to devote more time to correctly writing the objectives that students should achieve, instead of searching for the Learning Objects that allow them to measure students' performance.Dado el alto costo y esfuerzo requerido para la elaboración de contenidos educativos en ambientes de e-learning, se ha evidenciado la necesidad de facilitar y propiciar la reutilización de contenidos. Lograr esta reutilización pasa, entre otros factores, por permitir a los autores encontrar rápida y fácilmente los contenidos ya construidos que más se acerquen a sus necesidades. En este artículo se describe una aproximación orientada a los docentes, cuya finalidad es permitirles en la etapa de autoría de contenidos, la localización efectiva de los Objetos de Aprendizaje (OA) existentes en un repositorio.Por efectiva se entiende ajustados a sus necesidades instruccionales y pedagógicas. Para lograr este propósito se permite al docente especificar sus requerimientos mediante la redacción de objetivos instruccionales. Esta información es retomada por el sistema, que la reescribe como una consulta en un lenguaje informático y procede a recuperar automáticamente los OA solicitados. Este enfoque resulta novedoso y útil, ya que el docente realiza la redacción de los objetivos de la forma como lo hace en su cotidianidad y con un alto nivel de precisión, sin requerir de conocimientos informáticos avanzados; así mismo, además de potenciar la reutilización, permite al docente dedicar su mayor esfuerzo a la correcta redacción de los objetivos que debe cumplir el estudiante, no a la búsqueda de OA que requiere
Caracterización de señales sísmicas utilizando modelos paramétricos y transformada cepstrum
No full textThis work proposes a methodology for the extraction of features from seismic signals that allows to identify different types of volcanic earthquakes that have been studied in the Volcanological and Seismological Observatory of Manizales (OVSM).This process is made through a joint representation on time and frequency known as adjustment surface. Autoregressive parametric models (AR, ARMA) and the cepstrum transform are compared on the identification of random processes. Different criteria for the selection of the parametric models order are used and the effect of some normalization methods over the characteristicsis studied. Recognition rates of 99.8% between two kinds of volcanic signals are obtained.En este trabajo se plantea una metodología para la extracción de características de señales sísmicas que permite identificar entre los diferentes tipos de sismos de origen volcánico que son estudiados por el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales (OVSM).Este proceso se lleva a cabo sobre una representación conjunta en los dominios del tiempo y la frecuencia conocida como superficie de ajuste. Se comparan los modelos paramétricos autorregresivos (AR, ARMA) y la transformada cepstrum en la identificación de procesos aleatorios. Se aplican diferentes criterios en la selección del orden del modelo paramétrico y se estudia el efecto de diferentes métodos de normalización sobre las características extraídas. Se emplea un clasificador bayesiano en la tarea de reconocimiento.Se obtienen porcentajes de reconocimiento del 99.8% entre dosclases de señales volcánicas
Factores asociados a la calidad en el servicio en Centros de Acondicionamiento Físico a partir del modelo SERVQUAL
No full textThe objective of this quantitative study is to measure the factors associated with service quality at fitness centers based on the SERVQUAL model. For that purpose, this work proposes a structural model that considers the 5 dimensions in the SERVQUAL model, which was analyzed to evaluate its explanatory power for such type of services. The sample was composed of 279 members of training centers. The collection instrument was a questionnaire that contained 20 items grouped into 5 constructs: reliability, tangible assets/infrastructure, responsibility, provided service (in terms of safety), and expected service (in terms of empathy). The results show that the proposed model can significantly explain the phenomenon under study because the 10 hypothetical relationships suggested in this article exceeded the significance threshold. In particular, the association between reliability and tangible assets reached the highest value, a Cramér’s V coefficient of 0.806. This evidence supports the use of SERVQUAL-based models to measure the quality of sports services.La presente investigación, con enfoque cuantitativo, tiene como objetivo medir los factores asociados a la calidad en el servicio en Centros de Acondicionamiento Físico (CAF), a partir del modelo SERVQUAL. Para ello, se propone un modelo estructural, que contempla las 5 dimensiones del SERVQUAL, al que se le realizó un análisis para valorar su capacidad explicativa en este tipo de servicios. Se empleó una muestra de 279 usuarios de CAF; el instrumento de recolección consta de 20 ítems que posteriormente se agruparon en 5 constructos: confiabilidad; bienes tangibles/infraestructura; responsabilidad; servicio recibido (en términos de seguridad) y servicio esperado (en términos de empatía). Los resultados arrojaron que el modelo propuesto es significativo al momento de explicar el fenómeno estudiado, puesto que las 10 relaciones hipotéticas planteadas superan el umbral de significancia, siendo la asociación entre fiabilidad y elementos tangibles la de mayor grado, con un coeficiente V de Cramer de 0.806. Con lo anterior, se arroja evidencia a favor del uso de modelos basados en el SERVQUAL, para la medición de la calidad en tipos de servicios deportivos
Análisis de la contaminación ambiental usando técnicas de teledetección y análisis de componentes principales
No full textDue to population growth and industrialization, air pollution has become one of Colombia’s major issues in recent years. It affects large cities, harming the environment and human health. Therefore, in this paper, we propose a methodology to analyze air pollution in Medellín, Colombia using remote sensing techniques, Landsat-7 and Landsat-8 images, and air quality variables. The proposed methodology consists of four stages: (i) image preprocessing; (ii) image processing and calculation of the Surface Temperature (TS), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Transformed Soil Adjusted Vegetation Index (TSAVI), Normalized Difference Water Index (NDWI), and Normalized Difference Soil Index (NSI); (iii) interpolation of air quality variables, Particulate Matter (PM10 and PM2.5), Nitrogen Dioxide (NO2), and Ozone (O3); and (iv) principal component analysis. Based on the applied techniques, together with the estimation of the first major component (which contains 90% of information variation), an air quality map is obtained. According to this map, the sources of pollution are found in sectors with little vegetation cover, a great number of buildings, and high traffic flow. Conversely, areas with good air quality include sectors with greater vegetation cover, which are usually found in the limits of the city and in socioeconomic strata 4, 5, and 6. This map could be used as input for timely decision-making regarding urban planning because it allows for an early intervention in areas with poor air quality.En los últimos años, uno de los principales problemas en Colombia es la contaminación ambiental debido al crecimiento de la población y la industrialización. La contaminación afecta a las grandes ciudades, perjudicando el medio ambiente y la salud humana. Es por ello que se presenta una metodología para el análisis de la contaminación ambiental en Medellín, usando técnicas de percepción remota, imágenes Landsat 7 y 8 y variables de calidad del aire. La metodología está compuesta por cuatro etapas: i. Preprocesamiento de imágenes, ii. Procesamiento de imágenes, cálculo de los índices de temperatura de la superficie (TS), índice de vegetación normalizado (NDVI), índice de vegetación ajustado al suelo transformado (TSAVI), índice de diferencia normalizada del agua (NDWI) y el índice normalizado del suelo (NSI), iii. Interpolación de variables de calidad del aire, Material Particulado (PM10), Material Particulado (PM2.5), Dióxido de Nitrógeno (NO2) y Ozono (O3); y, iv. Análisis de componentes principales. A partir de las técnicas aplicadas combinadas con la estimación del primer componente principal, el cual contenía el 90 % de variación de la información, se obtuvo un mapa de calidad ambiental que permitió identificar que los focos de contaminación se presentan en sectores con poca cobertura de vegetación, gran cantidad de construcciones y gran flujo vehicular. Por otro lado, las zonas con calidad de aire bueno son sectores que presentan una mayor cobertura de vegetación, por lo general ubicados en los extremos de la ciudad y de estrato socioeconómico 4, 5 y 6. Este mapa puede ser insumo en la oportuna toma de decisiones en cuanto a la planificación urbana, ya que permite la pronta intervención en las zonas donde la calidad ambiental es deficiente
Estudio Comparativo de Métodos de Selección de Características de Inferencia Supervisada y No Supervisada
No full textIn this work, a comparative study of feature selection methods for supervised and unsupervised inference obtained from classical PCA is presented. We deduce an expression for the cost function of PCA based on the mean square error of data and its orthonormal projection, and then this concept is extended to obtain an expression for general WPCA. Additionally, we study the supervised and unsupervised Q – α algorithm and its relation with PCA. At the end, we present results employing two data sets: A low-dimensional data set to analyze the effects of orthonormal rotation, and a highdimensional data set to assess the classification performance. The feature selection methods were assessed taking into account the number of relevant features, computational cost and classification performance. The classification was carried out using a partitional clustering algorithm.En este trabajo se presenta un estudio comparativo de algunos métodos de selección de características de inferencia supervisada y no supervisada derivados del algoritmo PCA clásico. Se deduce una función objetivo de PCA a partir del error cuadrático medio de los datos y su proyección sobre una base ortonormal, y se extiende este concepto para derivar una expresión asociada al algoritmo fundamental de WPCA. Adicionalmente, se estudian los algoritmos Q - α supervisado y no supervisado y se explica su relación con PCA. Se presentan resultados empleando dos conjuntos de datos: Uno de baja dimensión para estudiar los efectos de la rotación ortogonal y la dirección de los componentes principales y otro de alta dimensión para evaluar los resultados de clasificación. Los métodos de selección de características fueron evaluados teniendo en cuenta la cantidad de características relevantes obtenidas, costo computacional y resultados de clasificación. La clasificación se realizó con un algoritmo particional de agrupamiento no supervisado
Ciclo de vida y curvas en s aplicadas al cultivo de amaranto (Amaranthus spp.)
No full textIn order to evaluate the research developed around the ecophysiology and the food potential of amaranth seeds, a process of technological surveillance was done through the life cycle of the bibliographic production, obtained from documents published in the database, was studied. Scopus, through S-curves in relation to research aimed at primary production, the interaction with climatic conditions and their agro-industrial potential. The information was analyzed using the Sigmaplot statistical package, and the execution of 13 models together with the application of statistical parameters such as the adjusted R2 in relation to time (t), significance (P) and independence of Durbin Watson, allowed calculating the inflection point. This occurred between 2014 and 2038, according to the series of data of articles for the cultivation of amaranth; from 2017 to 2024 for amaranth as food; and between 2017 to 2018 for the amaranth climate; which indicates that in each of the cases, the life cycle is in the incoming, key and mature phase, respectively, and together with the keywords associated with the search equations, they show the agro-industrial interest, based on academic, scientific approaches and innovation, to strengthen research lines, high-level projects and spin-off creation.Con el objetivo de evaluar las investigaciones desarrolladas en torno a la ecofisiología y el potencial alimentario de las semillas de amaranto, se realizó un proceso de vigilancia tecnológica a través del estudió del ciclo de vida de la producción bibliográfica, obtenida de documentos publicados en la base de datos Scopus, a través de curvas en S en relación con investigaciones encaminadas a la producción primaria, la interacción con las condiciones climáticas y su potencial agroindustrial. La información se analizó utilizando el paquete estadístico Sigmaplot, y la ejecución de 13 modelos junto con la aplicación de parámetros estadísticos como el R2 ajustado en relación al tiempo (t), la significancia (P) y la independencia de Durbin Watson, permitió calcular el punto de inflexión. Este se dio entre 2014 y 2038, según la serie de datos de artículos para el cultivo de amaranto; de 2017 a 2024 para el amaranto como alimento; y entre 2017 a 2018 para el clima de amaranto; lo que indica que en cada uno de los casos, el ciclo de vida se encuentra en fase entrante, clave y madura respectivamente y junto con las palabras clave asociadas a las ecuaciones de búsqueda, evidencian el interés agroindustrial, a partir de enfoques académicos, científicos y de innovación, para el fortalecimiento de líneas de investigación, proyectos de alto nivel y creación de spin-off
Posicionamiento visual con resolución subpixel de objetos marcados que se desplazan en un plano: conceptos básicos y aplicaciones
No full textVision is a convenient tool for position measurements. In this paper, we present several applications in which a reference pattern can be defined on the target for a priori knowledge of image features and further optimization by software. Selecting pseudoperiodic patterns leads to high resolution in absolute phase measurements. This method is adapted to position encoding of live cell culture boxes. Our goal is to capture each biological image along with its absolute highly accurate position regarding the culture box itself. Thus, it becomes straightforward to find again an already observed region of interest when a culture box is brought back to the microscope stage from the cell incubator where it was temporarily placed for cell culture. In order to evaluate the performance of this method, we tested it during a wound healing assay of human liver tumor-derived cells. In this case, the procedure enabled more accurate measurements of the wound healing rate than the usual method. It was also applied to the characterization of the in-plane vibration amplitude from a tapered probe of a shear force microscope. The amplitude was interpolated by a quartz tuning fork with an attached pseudo-periodic pattern. Nanometer vibration amplitude resolution is achieved by processing the pattern images. Such pictures were recorded by using a common 20x magnification lens.La visión es una herramienta conveniente para mediciones de posición. En este artículo, presentamos aplicaciones en las que un patrón de referencia puede ser adherido al objeto de interés. Ésto permite tener un conocimiento a priori de las características de la imagen y así poder optimizar el software. Como patrón de referencia se usan patrones pseudo-periódicos, los cuales permiten una alta resolución en las mediciones de fase absoluta. El método es adaptado para codificar la posición de soportes de cultivos celulares, con el fin de documentar cada imagen biológica registrada con su posición absoluta. Por lo tanto, resulta sencillo encontrar de nuevo una región de interés, observada previamente, cuando una caja de cultivo es traída de nuevo al microscopio luego de estar en una incubadora. Para evaluar el método, éste se utilizó durante un ensayo de “cicatrización de herida” de un cultivo celular derivado de tumores hepáticos. En este caso, el método permite obtener mediciones más precisas de la tasa de “cicatrización”, comparado a los resultados obtenidos con el método usual. El método propuesto también se aplica a la caracterización de la amplitud de vibración en el plano de una sonda de un microscopio de fuerza atómica. La amplitud fue interpolada por medio de un diapasón de cuarzo al cual se la adhirió un patrón pseudo-periódico. A partir del procesamiento de las imágenes del patrón, se logra obtener resolución nanométrica en la medida de la amplitud de la vibración. Estas imágenes fueron obtenidas con un microscopio óptico con magnificación 20x
Propuesta para la evaluación de Entornos Virtuales de Enseñanza Aprendizaje con base en estándares de Usabilidad
No full textThe main objective of this review article is to determine the necessary subcharacteristics or aspects for the evaluation of Virtual Teaching-Learning Environments (VTLEs) as final or finished products based on ISO 9126, 14598 and 25000-SQuaRE standards. A systematic information search was carried out. A total of 108 documents were retrieved about subjects such as web usability, virtual learning environments, usability, educational software, educational web evaluation, usability evaluation and web usability evaluation. Out of the 108 documents, 70 were selected by inclusion and exclusion analysis. The eight subfeatures of greater statistical frequency were identified among the subset of documents and then integrated as a proposal for standard 25000-SQuaRE.Este artículo de revisión tiene como objetivo principal determinar las subcaracterísticas o aspectos necesarios para la evaluación de Entornos Virtuales de Enseñanza Aprendizaje, en adelante EVEA, como producto final o terminado; con base en los estándares ISO 9126, 14598 y 25000-SQuaRE. Se realizó una búsqueda sistemática de información, obteniendo 108 documentos con temáticas como: usabilidad Web, ambientes virtuales de aprendizaje, usabilidad, software educativo, evaluación de Web educativa, evaluación de usabilidad y evaluación de usabilidad Web. De los 108 documentos, se seleccionaron 70 mediante el análisis de inclusión y exclusión; documentos, de los cuales se identificaron las ocho subcaracterísticas de mayor frecuencia estadística y se integraron como propuesta al estándar 25000-SQuaRE
