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Algoritmos para el reconocimiento de estructuras de tablas
Get PDFTables are widely adopted to organize and publish data. For example, the Web has an enormous number of tables, published in HTML, embedded in PDF documents, or that can be simply downloaded from Web pages. However, tables are not always easy to interpret due to the variety of features and formats used. Indeed, a large number of methods and tools have been developed to interpreted tables. This work presents the implementation of an algorithm, based on Conditional Random Fields (CRFs), to classify the rows of a table as header rows, data rows or metadata rows. The implementation is complemented by two algorithms for table recognition in a spreadsheet document, respectively based on rules and on region detection. Finally, the work describes the results and the benefits obtained by applying the implemented algorithm to HTML tables, obtained from the Web, and to spreadsheet tables, downloaded from the Brazilian National Petroleum Agency.Las Tablas son una manera bien común de organizar y publicar datos. Por ejemplo, la Web posee un enorme número de tablas publicadas en HTML integradas en documentos PDF, o que pueden ser simplemente descargadas de páginas Web. Sin embargo, las tablas no siempre son fáciles de interpretar pues poseen una gran variedad de características y son organizadas en diferentes formatos. De hecho, se han desarrollado un gran número de métodos y herramientas para la interpretación de tablas. Este trabajo presenta la implementación de un algoritmo, basado en Campos Aleatorios Condicionales (CRF, Conditional Random Fields), para clasificar las filas de una tabla como fila de encabezado, fila de datos y fila metadatos. La implementación se complementa con dos algoritmos para reconocer tablas en hojas de cálculos, específicamente, basados en reglas y detección de regiones. Finalmente, el trabajo describe los resultados y beneficios obtenidos por la aplicación del algoritmo para tablas HTML, obtenidas desde la Web, y las tablas en forma de hojas de cálculo, descargadas desde el sitio Web de la Agencia Nacional de Petróleo de Brasil
Análisis numérico de un sistema de calentamiento de agua utilizando un colector solar de placa plana
Get PDFThe objective of the present research work was to carry out a numerical analysis by means of CFD of a flat plate solar collector, in addition to a comparison with experimental results. The working fluid reached a maximum outlet temperature of 20.16 °C at 12:00, the value of solar radiation was determined for the geographical coordinates latitude -0.2252 and longitude -77.84; similarly, at this time it was possible to obtain a temperature of 27.12 °C on the collector surface, as peak value. The lowest performance of the heat transfer device was determined at 10:00 with an outlet water temperature and maximum temperature on the collector surface of 18.65 and 20.48 °C, respectively. The experimental results showed a maximum temperature of 20.93 °C and a minimum temperature of 19.4 °C, resulting in a 4.01 % error between the computational simulation and the experimental data.El objetivo de la presente investigación fue realizar un análisis numérico mediante CFD de un colector solar de placa plana; además, se realizó una comparación con resultados experimentales. El fluido de trabajo alcanzó una temperatura máxima de salida de 20.16 °C a las 12:00, el valor de la radiación solar se determinó para las coordenadas geográficas latitud –0.2252 y longitud –77.84; de forma similar, en este horario fue posible obtener una temperatura de la superficie del colector de 27.12 °C, como valor pico. Se determinó el menor rendimiento del dispositivo de transferencia de calor a las 10:00 con un valor de temperatura de salida del agua y temperatura máxima en la superficie del colector de 18.65 y 20.48 °C, respectivamente. Los resultados experimentales mostraron una temperatura máxima de 20.93 °C y una temperatura mínima de19.4 °C, derivando en un error de 4.01 % entre la simulación computacional y los datos experimentales
Algoritmo de predicción del consumo de combustible para mezcla de etanol anhídrido en ciudades de altura
Get PDFIn the present research work, a mathematical model is obtained for predicting specific fuel consumption in a 1.4-liter Otto cycle engine with electronic injection without making modifications, when using as fuel gasoline mixtures with concentrations in volume of 0 %, 25 %, 50 %, 75 % and 100 % of anhydrous ethanol. For the analysis of results, a simplex lattice reticular mixture experiment design was carried out, which was subject to an urban driving cycle in the city of Cuenca at 2558 m above sea level in a roller power bank. The data acquisition and the development of the algorithm were carried out through an analysis of descriptive statistical methods. The validation of the algorithm was performed through residual analysis. As a main result, there is a mathematical model that enables predicting the engine fuel consumption, for ranges of ethanol concentration from 0 % to 100 % in the gasoline without needing to conduct real tests.En la presente investigación, se obtiene un modelo matemático de predicción del consumo específico de combustible en un motor ciclo Otto de 1,4 litros con inyección electrónica sin hacer modificaciones, al usar como combustible mezclas de gasolina con concentraciones a partir de 0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 % en volumen de etanol anhidro. Para el análisis de los resultados se realizó un diseño de experimento de mezcla reticular simplex lattice, el cual se sometió a un ciclo de conducción urbano de la ciudad de Cuenca a 2558 m s. n. m. en un banco de potencia de rodillos. La adquisición de datos y la obtención del algoritmo fueron a través de un análisis de métodos estadísticos descriptivos. La validación del algoritmo se realizó por medio del análisis de residuos. Como resultado principal se cuenta con un modelo matemático, el que permite predecir el consumo de combustible del motor, para rangos de concentración de etanol del 0 % al 100 % en la gasolina sin la necesidad de realizar pruebas reales
Simulación numérica del flujo subexpandido en la tobera cónica experimental helios-x
Get PDFNumerical studies of the flow field for convergent-divergent nozzles with throat length, have reported fluctuations of the flow with oblique shock waves in the throat section, for the over-expanded flow condition. However, for other flow conditions, for the same type of nozzle, knowledge is limited. In the present work, the objective is to determine the behavior of the flow in the throat length and in the divergent, for an experimental conical nozzle classified as Helios-X, for the under-expanded flow condition. 2D numerical simulations of the flow field were performed with the ANSYS-Fluent version 12.1 code, applying the RANS model. The governing equations for compressible flow, conservation of mass, momentum, energy, and state were used; as well as, for turbulence, the Menter model SST and for the viscosity as a function of temperature the Sutherland equation. In the section of the throat, adjacent to the wall, the flow presented fluctuations, in the axial symmetry the flow presented a stepped acceleration; in the divergent section, the flow slowed in a certain region, however, the flow exited the nozzle at a supersonic speed slightly greater than Mach 3. It is concluded that in the throat length section there is a flow pattern, as well as, in the divergent section.Estudios numéricos del campo de flujo para toberas convergentes-divergentes con longitud de garganta han reportado fluctuaciones del flujo con ondas de choque oblicuo en la sección de la garganta, para la condición de flujo sobreexpandido. Sin embargo, para otras condiciones del flujo, para un mismo tipo de tobera, el conocimiento es limitado. En el presente trabajo, el objetivo es determinar el comportamiento del flujo en la longitud de garganta y en la divergente, para una tobera cónica experimental clasificada como Helios-X, para la condición de flujo subexpandido. Se realizaron simulaciones numéricas 2D del campo de flujo con el código ANSYS-Fluent versión 12.1, aplicando el modelo RANS. Se emplearon las ecuaciones gobernantes para el flujo compresible, conservación de la masa, cantidad de movimiento, energía y de estado; así como, para la turbulencia el modelo SST de Menter y para la viscosidad en función de la temperatura la ecuación de Sutherland. En la sección de la garganta, adyacente a la pared, el flujo presentó fluctuaciones, en la simetría axial el flujo presentó una aceleración escalonada; en la sección divergente, el flujo se desaceleró en cierta región, sin embargo, el flujo salió de la tobera a velocidad supersónica ligeramente mayor de Mach 3. Se concluye que en la sección de la longitud de garganta se presenta un patrón de flujo, así como, en la sección divergente
Reduciendo la brecha de seguridad del IoT con una arquitectura de microservicios basada en TLS y OAuth2
Get PDFThe Internet of Things has emerged as one of the most promising trends today. The speed of its adoption, however, has caused certain gaps. Amongst the most critical there is the one related with the security of the systems involved. This project addressed the security problem in a broad way but focusing on smart-home environments, where the use of devices with widely heterogeneous technologies and multiple services, generates problems with authentication and with the confidentiality of the data, if the network is compromised. To tackle these problems, state-of-the-art technologies such as OAuth2 and TLS, among others, were put together, along with an architectural methodology of lightly coupled microservices. As a result, a secure and broad range IoT architecture was built, backed up and validated by a reference implementation. The division into functional layers enables both fixed and mobile devices and sensors, to get connected into the system transparently and fluently. The security scheme structured in three incremental levels enables a better device integration, at the level that best adapts to its computing resources and the type of information it shares. The results show the flexibility of the solution and the robustness and novelty of the security scheme presented.El Internet de las cosas es una de las tendencias más prometedoras en la actualidad. La rapidez de su adopción, sin embargo, ha provocado ciertas brechas críticas en la seguridad de los sistemas involucrados. Este proyecto analizó el problema de seguridad de una manera amplia, pero enfocándose en entornos de tipo hogar inteligente, donde el uso de dispositivos con tecnologías ampliamente heterogéneas genera problemas en la autenticación con múltiples servicios, y en la confidencialidad de los datos, si la red llegara a verse comprometida. Para atacar estos problemas, se juntaron tecnologías de última generación como OAuth2 y TLS, entre otras, junto a una metodología arquitectural de microservicios de acoplamiento ligero, para generar una arquitectura IoT segura y de amplio alcance, respaldada y validada por una implementación de referencia. La división en capas funcionales permite que tanto los dispositivos y sensores fijos como aquellos móviles, puedan acoplarse al sistema de manera transparente y fluida. El esquema de seguridad estructurado en tres niveles incrementales permite que cada equipo pueda integrarse al que mejor se adapte tanto a sus recursos computacionales como al tipo de información que debe entregar o consumir. Los resultados muestran la flexibilidad de la solución y la solidez del esquema de seguridad presentado
Control de un sistema de energía basado en volantes de inercia para mitigar los huecos de tensión en el punto de conexión común
Get PDFThis article presents the design of a power system based on flywheel to mitigate voltage sags. With this system the power quality is improved at a point in a distribution network, which is subject to the random connection of electric machines. For this purpose, the power distribution system is modeled, the power supply system which is composed of an electric machine with flywheel, the bidirectional energy conversion system and the current, voltage and speed control system. The designed system enables supplying a power of 22.8 kW and capacity of 1.2 Wh, compensating the transients produced by the loads connected to the network.Este artículo presenta el diseño de un sistema de energía basado en volante de inercia para mitigar los huecos de tensión. Con el sistema se mejora la calidad de energía en un punto de una red de distribución, el cual está expuesto a la conexión aleatoria de máquinas eléctricas. Para ello, se modela el sistema de distribución de energía, el sistema de inyección de energía que está compuesto por una máquina eléctrica con volante de inercia, el sistema de conversión de energía bidireccional y el sistema de control de corriente, voltaje y velocidad. El sistema diseñado permite inyectar una potencia de 22.8 kW y capacidad de 1.2 Wh, compensando los transitorios producidos por las cargas conectadas a la re
Detección de la muerte súbita cardíaca usando el método espectral adaptativo sobre la onda T: Estudio experimental sobre bases de datos públicas
Get PDFT-wave alternans (TWA) analysis is one of the main techniques for determining whether an individual is at risk of sudden cardiac death (SCD). Among the existing methods for determining TWA is the adaptive spectral method (SM-Adaptive), which uses time-frequency distributions (TFD) for the analysis. The objective of the study is to apply the method on main public databases in order to detect the presence or absence of alternations, and to obtain quality parameters of the aforementioned method. The method was tested on synthetic signals, 90 signals without TWA and 450 with TWA; on the other hand, 10 signals from Physionet\u27s TWADB database belonging to healthy patients and 26 signals from patients with risk factors associated to SCD were used. Tests with synthetic signals showed a sensitivity of 94.89%, specificity of 92.22% and accuracy of 94.44%. As for the tests in the database, the method exhibits an accuracy of 80.56%, which indicates that the SM-Adaptive method enables detecting TWA with an acceptable accuracy and, in addition, it shows greater robustness against noise and stationary data.El análisis de la alternancia de la onda T (TWA, T-wave alternans) constituye una de las principales técnicas para determinar la presencia del síndrome de muerte súbita cardíaca (MSC). Entre los métodos existentes para determinar TWA se encuentra el método espectral adaptativo (SM-Adaptativo), el cual utiliza distribuciones en tiempo-frecuencia (TFD, time-frecuency distribution) para el análisis. El objetivo del estudio es aplicar este método sobre las principales bases de datos públicas con el fin de detectar la presencia o ausencia de alternancias y obtener parámetros de calidad del método en mención. El método fue probado en señales sintéticas, 90 señales sin TWA y 450 con TWA; por otro lado, se utilizaron 10 señales de la base de datos TWADB de Physionet pertenecientes a pacientes sanos y 26 señales de pacientes con factores de riesgo asociados a la MSC. En las pruebas con señales sintéticas se obtuvo una sensibilidad de 94,89 %, especificidad de 92,22 % y exactitud de 94,44 %. En cuanto a las pruebas en la base de datos el método presenta una exactitud del 80,56 %, lo que indica que el método SM-Adaptativo permite detectar TWA con una exactitud aceptable, además, que presenta mayor robustez frente a ruido y a la estacionariedad de datos
Evaluación de modelos de turbulencia para el flujo de aire en una tobera plana
Get PDFIn gas flows at supersonic speeds, shock waves, flow separation and turbulence are produced due to sudden changes in pressure. The behavior of the compressible flow can be studied by experimental equipment or by numerical methods with codes of the computational fluid dynamics (CFD). In the present work, the air flow is simulated in a 2D computational domain with the ANSYS-Fluent code version 12.1 for the geometry of a planar nozzle, using the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equation, with the objective of evaluating five turbulence models: SST k-?, k-e standard, k-? standard, k-kl-? of transition and RSM. Numerical results of static pressure profiles were obtained for the walls of the nozzle and of the shock wave forms in the flow field, for two conditions of pressure ratios and , which were compared with the experimental data of Hunter\u27s work. It is concluded that the numerical results obtained with the turbulence model SST k- of Menter (1994) are more adjusted to the experimental data of static pressure and shock wave forms.En los flujos de gas a velocidades supersónicas se producen ondas de choque, separación del flujo y turbulencia debido a cambios repentinos de la presión. El comportamiento del flujo compresible se puede estudiar mediante equipos experimentales o por métodos numéricos con códigos de la dinámica de fluidos computacional (DFC). En el presente trabajo, el flujo de aire se simula en un dominio computacional 2D con el código ANSYS-Fluent versión 12.1 para la geometría de una tobera plana, utilizando la ecuación de Navier-Stokes de número de Reynolds promedio (NSRP), con el objetivo de evaluar cinco modelos de turbulencia: SST k-?, k-e estándar, k-? estándar, k-kl-? de transición y RSM. Se obtuvieron resultados numéricos de perfiles de presión estática para las paredes de la tobera y de formas de ondas de choque en el campo de flujo, para dos condiciones de relaciones de presión y , los cuales fueron comparados con los datos experimentales del trabajo de Hunter. Se concluye que los resultados numéricos obtenidos con el modelo de turbulencia SST k-? de Menter (1994) están más ajustados a los datos experimentales de presión estática y de formas de ondas de choque.
 
Estimador de canal basado en sensado compresivo y LDPC para OFDM usando SDR
Get PDFThis work proposes the application of a channel estimator based on Compressive Sensing (CS) over a system that uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) using Software Defined Radio (SDR) devices. The application of the CS theory is given through the use of sparse reconstruction algorithms such as Orthogonal Matching Pursuit (OMP) and Compressive Sampling Matching Pursuit (CoSaMP) in order to take advantage of the sparse nature of the pilot subcarriers used in OFDM, optimizing the bandwidth of system. In addition, to improve the performance of these algorithms, the sparse parity checking matrix concept is used, which is implemented in the deployment of low density parity check codes (LDPC) to obtain a sensing matrix that improves the isometric restriction property (RIP) belonging to the CS paradigm. The document shows the model implemented in the SDR equipment and analyze the bit error rate and the number of pilot symbols used.Este trabajo propone la aplicación de un estimador de canal basado en sensado compresivo (CS, del inglés Compressive Sensing) sobre un sistema que usa multiplexación por división de frecuencias ortogonales (OFDM, del inglés Orthogonal Frequency Division Multiplexing) usando dispositivos de radio definido por \emph{software} (SDR, del inglés Software Defined Radio). La aplicación de la teoría de CS se da a través del uso de algoritmos de reconstrucción dispersa como Orthogonal Matching Pursuit (OMP) y Compressive Sampling Matching Pursuit (CoSaMP) con el fin de aprovechar la naturaleza dispersa de las subportadoras piloto usadas en OFDM optimizando el ancho de banda del sistema. Además, para mejorar el rendimiento de estos algoritmos, se utiliza el concepto de la matriz de comprobación de paridad dispersa que se implementa en el despliegue de códigos de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC, del inglés Low Density Parity Check) para obtener una matriz de sensado que mejore la propiedad de restricción isométrica (RIP, del inglés Isometric Restriction Property) perteneciente al paradigma de CS. El documento muestra el modelo implementado en los equipos SDR analizando la tasa de error de bit y la cantidad de símbolos piloto usados
