Repositorio Institucional ITM
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Metodología para la estimación de incertidumbres asociadas a concentraciones de sólidos suspendidos totales mediante métodos de generación aleatoria
No full textIn this work a methodology for the estimation of uncertainties associated to Total Suspended Solids Concentrations (TSS) concentrations obtained during laboratory analysis, that takes into account not only the precision of the laboratory instruments, but also subsampling, sample, and equipment manipulation, is proposed. The proposed methodology includes the computation of replicates uncertainties with analytical methods, the comparison between replicates through t-tests, and computation of uncertainties applying a Monte Carlo method. As an example, this methodology was applied to TSS concentration data obtained in laboratory. The data set used corresponds to real samples with low, medium, and high TSS concentrations and with different subsampling variabilities. Subsequently, comparisons between uncertainties obtained from the proposed methodology and those obtained when only equipment precision is taken into account were undertaken. From these comparisons it was observed that some important differences can exist between concentrations uncertainties as well as samples mean concentrations.Este trabajo consistió en definir una metodología para estimar las incertidumbres asociadas a concentraciones de Sólidos Suspendidos Totales (SST) ligados a la fase de análisis de laboratorio, contemplando no solamente la precisión de los instrumentos de laboratorio sino también el submuestreo y la manipulación de muestras y aparatos de laboratorio. La metodología propuesta tiene en cuenta el cálculo de la incertidumbre de réplicas por medio de mé- todos analíticos, la comparación entre los resultados de réplicas por medio de pruebas t y el cálculo de la incertidumbre compuesta por medio del método de Monte Carlo. A manera de ejemplo, la metodología desarrollada se aplica a datos de concentración de SST obtenidos en laboratorio. Dichos datos corresponden a muestras reales con bajas, medianas y elevadas concentraciones de SST y con diferencias en las variabilidades submuestrales. Posteriormente se realizan comparaciones entre las incertidumbres obtenidas al aplicar el método propuesto y aquellas obtenidas teniendo en cuenta únicamente la precisión de los aparatos de medición utilizados en laboratorio. De estas comparaciones se pudo observar que se pueden presentar diferencias importantes tanto en los resultados de las incertidumbres asociadas a los resultados de concentraciones como a los valores de concentración asociados a las muestras
Retos y oportunidades para la industria minera como potencial impulsor del desarrollo en Colombia
No full textMining has been included as the main driver of productive development in Colombia’s strategic development plan. In particular, the expansion of large-scale mining has been driven by emerging foreign investment interests and projects. The price of gold continues to rise, amidst the stock market crash caused by the coronavirus outbreak, reaching 1940 USD per ounce. In fact, gold has reached its highest values in recent years, thus proving to be the mechanism for investors to avoid risk. Also, it has boosted the mining industry, as well as artisanal and small-scale mining. However, the consequences of the expansion of mineral extraction activities could lead to a state of environmental emergency, affecting not only the social sphere but also the ecosystems and the health of the surrounding communities. In this paper, we provide a literature review on the mining industry. In addition, we highlight its main challenges from a comprehensive and multidisciplinary contextual perspective that involves outlining some environmental indicators and their impact at the local level. This allows us to suggest, from an academic standpoint, the minimum bases required to implement best practices in environmental policy and, thus, achieve a more sustainable mining production. For this purpose, we define the critical factors for regulatory management and sustainability assessment—a fundamental strategy for decision-making in the sector. These critical points make it possible to prioritize the development of efficiency metrics in mineral transformation and contribute to the construction of common indicators for the protection of biodiversity. From a social point of view, a comprehensive management will strengthen best practices and call for corporate social responsibility to provide local communities with the necessary participation mechanisms to intervene in conflicts over mining areas.
Colombia ha incluido la minería en su plan estratégico de desarrollo como principal motor productivo. Surgen intereses y apuestas de inversión internacional que potencian la expansión de la minería a gran escala. El oro sigue incrementando su valor en plena tormenta bursátil por la expansión del coronavirus, donde alcanza un precio de 1940 dólares-onza, se ubica en valores máximos durante los últimos años, demuestra ser el mecanismo en la huida del riesgo de inversores, se potencia la industria minera y, a su vez, la expansión de los procesos de minería artesanal y en pequeña-escala. Las consecuencias por la expansión de las actividades de extracción mineral pueden conducir a un estado de calamidad ambiental, no sólo social, sino a ecosistemas y salud de las comunidades aledañas. En este artículo, se hace una revisión de la literatura asociada a la industria minera, destacando los principales desafíos del sector a partir de la presentación de una mirada integral y multidisciplinar del entorno, resaltando algunos indicadores ambientales y su impacto en el ámbito local. Esto permite sugerir, desde la perspectiva académica, las bases mínimas para implementar mejores prácticas de política ambiental para desarrollar una producción minera sostenible. Para esto, se establecen los puntos críticos para la gestión normativa y la evaluación de la sostenibilidad, estrategia fundamental para la toma de decisiones en el sector. Estos puntos críticos permiten priorizar el desarrollo de métricas de eficiencia en el proceso de transformación mineral y, de esta manera, aportar a la construcción de indicadores comunes de protección de la biodiversidad. Desde el punto de vista social, la gestión integral permitirá fortalecer mejores prácticas y apelará por la responsabilidad social-corporativa, otorgándoles a las comunidades locales los mecanismos de participación necesarios para intervenir en los conflictos por las áreas mineras
Representaciones tiempo-frecuencia basadas en sensores inerciales para caracterizar la marcha en la enfermedad de Parkinson
No full textParkinson’s Disease (PD) is a neurodegenerative disorder of the central nervous system whose main symptoms include rigidity, bradykinesia, and loss of postural reflexes. PD diagnosis is based on an analysis of the medical record and physical examinations of the patient. Besides, the neurological state of patients is monitored with subjective evaluations by neurologists. Gait analysis using inertial sensors was introduced as a simple and useful tool that supports the diagnosis and monitoring of PD patients. This work used the eGaIT system to capture the signals of the accelerometer and the gyroscope of the gait in order to evaluate the motor skills of patients. Fourier and wavelet transform were used to extract measurements based on energy and entropy in the time-frequency domain. The extracted characteristics were used to recognize differences between PD patients and healthy individuals. The results enabled to classify said groups with an accuracy of up to 94%.La Enfermedad de Parkinson (EP) es un desorden neurodegenerativo del sistema nervioso central, cuyas características principales incluyen entre otras la rigidez, bradicinesia y pérdida de los reflejos posturales. El diagnóstico de la EP está basado en análisis de la historia clínica y evaluaciones físicas realizadas a los pacientes. El monitoreo del estado neurológico de los pacientes está basado en valoraciones subjetivas que realizan los neurólogos. El análisis de la marcha usando sensores inerciales aparece como un instrumento sencillo y útil para ayudar en el proceso de diagnóstico y monitoreo de los pacientes con EP. En este artículo usamos el sistema eGaIT, el cual captura señales de acelerómetro y giróscopo del proceso de marcha para evaluar las habilidades motoras de los pacientes. Las transformadas de Fourier y Wavelet son utilizadas para extraer medidas basadas en energía y entropía en el dominio de Tiempo-Frecuencia. Las características extraídas son utilizadas para discriminar entre pacientes con EP y personas sanas. De acuerdo con los resultados, es posible clasificar estos dos grupos con una precisión de hasta el 94 %
Revalorización de residuos de equipos eléctricos y electrónicos en Colombia: una alternativa para la obtención de metales preciosos y metales para la industria
No full textThis article aims to review the global context, and especially the Colombian context, regarding the management of waste electrical and electronic appliances, their use, recovery and the main extraction methods for high added-value base and precious metals. A literature review was carried out to obtain the quantities of residues, their main components and the extraction methods for base and precious metals; for Colombia, a case study was carried out in which, through a hydrometallurgy process applied to cellular phones, the quantities of base and precious metals that can be obtained were calculated. Only 15.5 % of e-waste in the world is recycled, the main recyclable components are iron (Fe), copper (Cu), aluminum (Al), lead (Pb), nickel (Ni), silver (Ag), gold (Au) and palladium (Pd), and that using e-waste as a source of metals could reduce energy consumption by 60-95 %. For the case study in Colombia, it was found that 3.8 t/year of Cu, 3.5 t/year of Fe, 56.5 kg/year of Ag, 6 kg/year of Pd and 10 kg/year of Au could be obtained. The conclusion is that recovering metals from electrical and electronic waste is feasible and that alternatives should be sought to take advantage of them due to their potential added value.El objetivo de este artículo es revisar el contexto mundial, y especialmente el colombiano, respecto al manejo de los residuos de equipos eléctricos y electrónicos, su aprovechamiento, recuperación y los principales métodos para la extracción de metales base y preciosos de alto valor agregado. Para ello, se realizó una revisión bibliográfica para obtener las cantidades de residuos, sus componentes principales y los métodos de extracción de metales base y preciosos; para Colombia, se realizó un estudio de caso, en el que, mediante un proceso de hidrometalurgia aplicado a teléfonos celulares, se calcularon las cantidades de metales base y preciosos que se pueden obtener. Se encontró que solo se aprovecha el 15,5 % de los residuos electrónicos en el mundo, que los principales componentes reciclables son el hierro (Fe), el cobre (Cu), el aluminio (Al), el plomo (Pb), el níquel (Ni), la plata (Ag), el oro (Au) y el paladio (Pd), y que el uso de los residuos electrónicos como fuente de metales podría reducir el consumo de energía entre 60 % y 95 %. Para el estudio de caso en Colombia, se encontró que se podrían obtener 3,8 t/año de Cu, 3,5 t/año de Fe, 56,5 kg/año de Ag, 6 kg/año de Pd y 10 kg/año de Au. Se concluye que es viable la recuperación de metales a partir de residuos eléctricos y electrónicos y que se deben buscar alternativas para aprovecharlos debido a su potencial valor agregado
Clasificador no Lineal Basado en Redes Neuronales con Funciones de Base Radial para Implementación en Sistemas de Punto Fijo
No full textImplementation of intelligent machines requires of efficient classification systems under limited computational resources. Thisstudy introduces a method for estimating the parameters of Radial Basis Function Neural Network (RBF-NN) that can be implemented on a fixed point processor. First, the number of hidden nodes is chosen based on statistics of the mapped data points. A k-means search is then carried out to determine the location of each node. The hidden units mapping corresponds to the Euclidean distance of their centers to each data point, the weights of the output sum are obtained by solving a linear least squares problem. With this procedure, a low computational cost classifier can be readily implemented on a low capacity platform for real time applications.Para implementar máquinas inteligentes, es común requerir de sistemas de clasificación que sean eficientes y realizables en plataformas con bajo nivel de procesamiento. En este trabajo se presenta un método de diseño para estimar los parámetros de un clasificador basado en redes neuronales con funciones de base radial para ser implementado en sistemas de procesamiento digital con punto fijo. En principio, usando métricas estadísticas se obtiene el número de centroides necesarios para llevar las clases a un espacio que las haga linealmente separables, posteriormente aplicando el algoritmo k-medias se estima la ubicación de los centroides. Se determina la distancia de los puntos de entrenamiento a cada centroide, y usando aproximación por mínimos cuadrados se calculan los pesos de la función de salida. De esta manera, se obtiene un clasificador con una complejidad computacional reducida que permita ser usado en sistemas con requerimientos de bajo nivel de procesamiento como los de tiempo real
Herramienta basada en agentes para la valoración del impacto de intervenciones no farmacéuticas contra la COVID-19
No full textNon-Pharmaceutical Interventions (NPI) are currently the only mechanism governments can use to mitigate the impact of the COVID-19 epidemic. Similarly, to the actual spread of the disease, the dynamics of the contention patterns emerging from the application of NPIs are complex and depend on interactions between people within a specific region as well as other stochastic factors associated to demographic, geographic, political and economical conditions. Agent-based models simulate microscopic rules of simultaneous interactions of multiple agents within a population in an attempt to reproduce the complex dynamics of the effect of the contention measures. In this way it is possible to design individual behaviors along with NPI scenarios, measuring how the simulation dynamics is affected and therefore, yielding rapid insights to perform a broad assessment of the potential of composite interventions at different stages of the epidemic. In this paper we describe a model and a tool to experiment with this kind of analysis, considering a number of widely-applied NPIs such as social distancing, case isolation, home quarantine, total lockdown, sentinel testing, mask wearing and a novel “zonal” enforcement requiring these interventions to be applied gradually to separated districts (zones). The choice of the most adequate interventions, or mixture of interventions, ultimately will depend on the socio-economic and health conditions of a particular territory and on further large-scale simulation and feasibility estimation of those scenarios yielding a potential mitigation impact, using the insights discovered with the simulation tool.
Las intervenciones no farmacéuticas (NPI) son actualmente el único mecanismo que los gobiernos pueden usar para mitigar el impacto de la epidemia de COVID-19. De manera similar a la propagación real de la enfermedad, la dinámica de los patrones de contención que surgen de la aplicación de los NPI es compleja y depende de las interacciones entre las personas dentro de una región específica, así como de otros factores estocásticos asociados a condiciones demográficas, geográficas, políticas y económicas. Los modelos basados en agentes simulan reglas microscópicas de interacciones simultáneas de múltiples individuos dentro de una población en un intento de reproducir la dinámica compleja del efecto de las medidas de contención. De esta manera, es posible diseñar comportamientos individuales junto con escenarios de NPI, midiendo cómo se ve afectada la dinámica de la simulación y, por lo tanto, brindando información útil para realizar una evaluación rápida del potencial de las intervenciones combinadas, en las diferentes etapas de la epidemia. En este artículo describimos un modelo y una herramienta para experimentar con este tipo de análisis, considerando una serie de NPI ampliamente utilizadas, tales como distanciamiento físico, aislamiento de casos, cuarentena domiciliaria, encierro total, pruebas centinela, uso de tapabocas y una novedosa aplicación “zonal”, que permite aplicar estas intervenciones gradualmente a localidades o zonas separadas. La elección de las intervenciones o combinaciones más adecuadas para un territorio particular, dependerá en última instancia de las condiciones socioeconómicas y de salubridad, así como de una validación a gran escala de la viabilidad de los escenarios identificados preliminarmente mediante la herramienta.
 
La innovación: un proceso social e interactivo basado en el conocimiento
No full textThis is a critica! analysis in order to show the necessity of conceiving the innovation like a social and interactive process based on the knowledge, which impacts the society cognitively, organizationally and economically. This conception is necessary to be adopted if a certain government wants to achieve a better innovation management, by increasing the social and economic development by means of poli ti cal public in the matter. The article origin is part of an investigative work done in advanced in the PHD program on Technological Innovation Management offered by the Universidad del País Vasco -UPV.A better management innovation implies to face the growing specialization of knowledge production, the increasing of in the physical devices complexity, as well as to the strong difficulties to make technological opportunities coincide with the market necessities and the organizational practices. This complex mosaic creates the necessity to analyze the agents' interaction under the Innovation System concept, considering that they are open, dynamic and social systems, as a consequence of the interactions produced between socioeconomic agents and their surroundings. Moreover, the introduction of new agents and the generation of new types of interactions are one of the main characteristics of dynamic systems; this topic has created the necessity to talk about Innovation Networhs.El presente artículo es un análisis crítico que trata de mostrar la necesidad de concebir la innovación como un proceso social e interactivo basado en el conocimiento, que impacta la sociedad a nivel cognitivo, organizacional y económico. Esta concepción es necesaria si un determinado gobierno pretende una mejor gestión de la innovación, potenciando el desarrollo social y económico por medio de políticas públicas en la materia. El escrito es un avance del trabajo investigativo adelantado en el programa de Doctorado en Estudios sobre ciencia y tecnología y, Gestión de la innovación tecnológica, servido por la Universidad del País Vasco.Gestionar mejor la innovación implica enfrentarse a la creciente especialización en la producción de conocimiento, el aumento de la complejidad en los artefactos físicos, así como a las fuertes dificultades para hacer corresponder las oportunidades tecnológicas con las necesidades del mercado y las prácticas organizacionales. Este complejo mosaico hace necesario analizar la existencia e interacción de los agentes desde el concepto de Sistema de Innovación, considerando que son sistemas abiertos, dinámicos y sociales, como consecuencia de las interacciones que se producen entre los agentes socioeconómicos que lo constituyen y con el entorno.Además, la introducción de nuevos agentes y la generación de nuevos tipos de interacciones son características relevantes en la dinámica de los sistemas, asunto que ha llevado a la necesidad de hablar de Innovation Networks o Redes de Innovación
Resonador de un Cuadrante de Elipse de Microcinta para Filtros en Frecuencias de Microondas
No full textThis work describes the results of computational simulations and construction of quadrant elliptical resonators excited by coplanar slot line waveguide for designing microwave filters in RF communications systems. By means of the equation of optics, are explained the fundamentals of these geometry of resonators proposed. Are described the construction of quadrant elliptical resonators, one of microstrip and other two of cavity, of size different, and an array of four quadrant elliptical resonators in cascade. The results of the measures and the computational calculus of scattering S11 and S21 of elliptical resonators is made for to identify the resonant frequencies of the resonators studied, proving that these have performance in frequency as complete ellipses by the image effect due to their two mirror in both semiaxis, occupying less area, and the possible applications are discussed.Este trabajo describe los resultados obtenidos de la simulación computacional y construcción de resonadores de cuadrante de elipse de microcinta excitados por cintas coplanares para el diseño de filtros en microondas en sistemas de comunicaciones por RF. Utilizando las ecuaciones de la óptica, se explican los fundamentos de la propuesta de esta geometría de resonadores. Se describe la construcción de resonadores de cuadrante de elipse, uno de microcinta y otros dos de cavidad de diferentes tamaños, y un arreglo de cuatro cuadrantes de elipse de microcinta en cascada. Se muestran los resultados de las medidas de los parámetros de dispersión S11 y S21 para identificar las frecuencias de resonancia de los resonadores estudiados, comprobando que estos se comportan en frecuencia como elipses completas por el efecto imagen debido a sus dos espejos en los semiejes mayor y menor, ocupando menos área, y se discuten las posibles aplicaciones