Memoria Investigaciones en Ingeniería
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Control automático y supervisión remota de un biorreactor Stirred Tan
Full text linkThe careful design of a regulated, efficient, scalable and portable bioreactor system for the analysis of an ever-growing variety of biological and chemical processes is currently of paramount importance for the development of Biotechnology. The existing mutual interaction of the variables involved hinders the optimization of the system and urges the need to embed it with high performance and adaptability against changes in response to different characteristics. In this paper is proposed a validated method for the regulation of the bioreactor’s agitation speed and temperature as well as compound pH by traditional techniques based on ON-OFF, integrators, derivatives and Fuzzy controls. The resulting control system enables its configuration and supervision either locally or remotely with encryption, managing the content stored and exchanged between devices.El diseño cuidadoso de un sistema de biorreactor regulado, eficiente, escalable y portátil para el análisis de una variedad cada vez mayor de procesos biológicos y químicos es actualmente de suma importancia para el desarrollo de la Biotecnología. La interacción mutua existente de las variables involucradas dificulta la optimización del sistema e insta a la necesidad de integrarlo con un alto rendimiento y adaptabilidad contra los cambios en respuesta a diferentes características. En el documento se propone un método validado para la regulación de la velocidad de agitación y temperatura del biorreactor, así como el pH del compuesto mediante técnicas tradicionales basadas en ON-OFF, integradores, derivadores y controles Fuzzy. El sistema resultante permite su configuración y supervisión ya sea local o remotamente con encriptación, gestionando apropiadamente el contenido almacenado e intercambiado entre dispositivos
Modelo de decisión para determinar fuentes de retorno, incentivos y capacidad en un sistema de remanufactura
Full text linkThis research proposes a decision model to manage the purchase of new and used components in a re-manufacturing system. New components are purchased from a supplier who offers discounts based on the reserved capacity. The used components comes from various sources, where the quantity to be received from each source depends on the incentive provided. The model considers two stochastic elements: the return level per source (for used components) and the possibility that the shipment of new components is not received. A sensitivity analysis is performed based on a numerical example. The results demonstrate significant relationships between the costs to operate the return sources, the probability of low returns, and the incentive levels assigned to each source. The experiments also indicate how the incentives and the reserved capacity depends on the probability that the new components are not received.Esta investigación propone un modelo de decisión para gestionar la compra de componentes nuevos y usados en un sistema de manufactura. Los componentes nuevos se adquieren de un proveedor el cual ofrece descuentos que dependen de la capacidad reservada. Los componentes usados provienen de varias fuentes, donde la cantidad que se recibirá de cada fuente depende del incentivo suministrado. El modelo considera dos elementos estocásticos, el nivel de retorno por fuente (para componentes usados) y la posibilidad de que no se reciba el envío del proveedor de componentes nuevos. Se realiza un análisis de sensibilidad basándose en un ejemplo numérico. Los resultados demuestran relaciones significativas entre los costos de operación de las fuentes de retorno, la probabilidad de retornos bajos y el número de fuentes usados, y el nivel de incentivo asignado por fuente. Los experimentos también indican como los incentivos y la capacidad reservada dependen de la probabilidad de que no se reciban las unidades nuevas. La aplicación en la práctica del modelo y de los resultados apoyaría a que las empresas con sistemas de remanufactura de componentes seleccionen el mejor nivel de incentivos a ofrecer, determinar su capacidad y decidir cuales fuentes de retornos usar de manera minimicen sus costos totales
Clasificador de logs de acceso para detección de incidentes de ciberseguridad
Full text linkThe number of attacks on government websites has escalated in the last years. In order to assist in the detection process conducted by cybersecurity analysts, this document suggests implementing machine learning techniques over web server access logs. The overall objective is to optimize the detection time using a customized classifier which selects traces corresponding to anomalous activity. Specifically, web server combined log format (CLF) access logs coded as real vectors are an input to a weighted K-NN nearest neighbors’ model. The methodology was tested on datasets and premises provided by the CERTuy (National Cybersecurity Event Response Team) and the SOC (Security Operations Center). According to evaluations 82% of cybersecurity offenses have been detected, 80% of normal behavior has been filtered and the reduction time has been reduced from 13 hours to 15 minutes.Recientemente los sitios web de los gobiernos en el mundo han sido objeto de ataques informáticos. Por ello urge una solución que asista a los analistas de ciberseguridad a detectar los incidentes con rapidez. Para optimizar el tiempo de detección en el proyecto se desarrolló un clasificador que filtre líneas de logs de servidores web en formato CLF (Combined Log Format) que indican comportamiento anómalo. Para ello, se codifican los logs de acceso en representación vectorial y luego se usa el algoritmo de aprendizaje automático K-NN ponderado (K vecinos más próximos) para filtrar los logs. Los datos de entrada fueron provistos por el CERTuy (Equipo de Respuesta ante Emergencias Informáticas) y el SOC (Centro de Operaciones de Seguridad). De las pruebas realizadas sobre el servicio de clasificación, se detectó el 82% de ofensas de ciberseguridad de un conjunto de datos asociado, se logró filtrar el 80% de logs que indican comportamiento normal y se disminuyó el tiempo de detección de logs que indican comportamiento anómalo de 13 horas a 15 minutos
NoGluten: plataforma de apoyo a la celiaquía
Full text linkThe project arises seeking to solve the lack of centralized and updated information that people with some type of gluten intolerance suffer today. Currently in Uruguay, it is estimated that there are about 30,000 diagnosed celiacs, which leads the entire community related to this intolerance, including family and friends, to a minimum of 80,000 people. NoGluten is a collaborative support platform, whose objective is to provide support and facilities to this community, allowing to scan a product with a barcode to check if it is suitable for consumption, have a list of guaranteed products instantly and reliably, locate Gastronomic sites and service providers, share travel experiences, among others. Consists of a mobile app for Android and IOS devices, and a web application, for administrators and suppliers, where they can upload their products and promote them through the app. The website is published at http://www.noglutenapp.com/. The mobile application is also available on both platforms. Android: https://play.google.com/store/apps/details?id=org.nativescript.NoGlutenApp&hl=en iOS: https://apps.apple.com/uy/app/no-gluten/id1397633803?l=esEl proyecto busca solucionar la falta de información centralizada y actualizada que hoy enfrentan personas con algún tipo de intolerancia al gluten. Actualmente en Uruguay, se estima que existen 30.000 celíacos diagnosticados, lo que lleva a que toda la comunidad relacionada con esta intolerancia, incluyendo familiares y amigos, aumente a un mínimo de 80.000 personas. NoGluten es una plataforma de apoyo colaborativa, cuyo objetivo es brindar respaldo y facilidades a esta comunidad, permitiendo escanear un producto con código de barras para comprobar si es apto para el consumo, disponer de un listado de productos avalados de manera instantánea y fidedigna, localizar sitios gastronómicos y proveedores de servicios, encontrar recetas, compartir experiencias de viajes, entre otros. Consiste en una aplicación móvil para dispositivos Android e iOS, y un sitio web responsive, para administradores y proveedores, donde los últimos pueden cargar sus productos, para promocionarlos mediante la aplicación. La plataforma está siendo utilizada por usuarios reales. El sitio web se encuentra publicado en http://www.noglutenapp.com/. La aplicación móvil también está disponible en ambas plataformas. Android: https://play.google.com/store/apps/details?id=org.nativescript.NoGlutenApp&hl=en iOS: https://apps.apple.com/uy/app/no-gluten/id1397633803?l=e
RITI: solución híbrida de PBX virtuales con aprovisionamiento automático en la nube
Full text linkAlthough telephony over IP protocol has more than a decade among us, the ubiquity of the Internet, new open hardware technologies, free software and cloud platforms invite us to rethink a solution in this new context. As such a solution is proposed in this project to RITI, made up of a small team to be installed in customer premises and an automatic provisioning system and telephone switching in the cloud. The main challenge for obtaining such a product was the large number of hardware and software components to be integrated, passing points as diverse as a Raspberry with its Grandstream interface adapter, Asterisk with its trunk and protocol contexts, platforms such as AWS and Docker. It is important to highlight that the stated objectives were achieved, obtaining a functional, resilient and scalable solution where complexity is centralized in the components hosted in the cloud. In this way, the benefits of virtualization and consolidation in the cloud have been extended to telephony in recent years. Finally, all the software components of the system are either free open source projects, or original developments by the authors of the same.Si bien la telefonía sobre el protocolo IP tiene más de una década entre nosotros, la ubicuidad de Internet, las nuevas tecnologías de hardware abierto, software libre y plataformas en la nube invitan a volver a pensar una solución en este nuevo contexto. Como tal solución se propone en este proyecto a RITI, compuesto por un equipo de pequeñas dimensiones a instalar en dependencias del cliente y un sistema de aprovisionamiento automático y conmutación telefónica en la nube. El principal desafío para la obtención de tal producto fue la gran cantidad de componentes de hardware y software a integrar, pasando puntos tan diversos como un Raspberry con su adaptador de interfaces Grandstream, Asterisk con sus contextos de troncales y protocolos, plataformas como AWS y Docker. Es importante destacar que los objetivos planteados fueron logrados, obteniendo una solución funcional, resiliente y escalable donde la complejidad se centraliza en los componentes alojados en la nube. De esta forma se extienden a la telefonía las ventajas constatadas en los últimos años de la virtualización y la consolidación en la nube. Finalmente, todos los componentes de software del sistema son o bien proyectos libres de código abierto, o bien desarrollos originales de los autores del mismo
Recolección y análisis de datos en el ámbito de la eficiencia energética eléctrica
Full text linkThe growth of the use of electricity consumption measurement systems new technologies has made possible the emergence of great opportunities to improve energy management.
The project aims to study the application of these technologies, in order to collaborate with the diversification of this type of devices through economic technical solutions that can be easily included in the houses. In this way, people will be able to know their consumption patterns and detect savings opportunities.
As a result of this work, an open and low-cost technical prototype is presented, including the necessary components to collect home electrical consumption data and upload it to a cloud computing system in order to allow the users access to daily used devices consumption detailed information.El crecimiento en el uso de nuevas tecnologías en los sistemas de medición de consumo eléctrico ha hecho posible el surgimiento de grandes oportunidades de mejora en la gestión energética.
En este proyecto se ha realizado un estudio de aplicación de estas tecnologías con el objeto de colaborar con la diversificación de este tipo de dispositivos a través de soluciones técnicas económicas que puedan ser incorporadas en las viviendas de manera sencilla. De esta forma las personas podrán conocer sus patrones de consumo y detectar oportunidades de ahorro.
Como resultado del trabajo se presenta un prototipo técnico abierto y de bajo costo, que incluye los componentes necesarios para recolectar datos de consumo residencial y volcarlos a un sistema informático de nube, donde los usuarios pueden acceder a información detallada del consumo de los dispositivos que utiliza a diario
Diseño de planta y equipo para la revalorización de residuos sólidos
Full text linkThis project presents the design, technical and economic evaluation of a food solid waste revaluation plant through the separation of food from its packaging and subsequent composting of the food waste; with a strong emphasis on the design of the unpacking equipment, which processes the containers so that they can later be recycled. Besides, the production of compost from organic solid waste is presented as a way of revaluation of the organic fraction, which replaces the most widely used method of waste disposal in our country, the landfill. Although composting does not offer great profits, as a counterpart it doesn’t have great associated costs and reduces the environmental impact compared with the most common method of waste disposal in the country, making it an attractive alternative. The project proposes to process 370 tons of food waste per month, generating 180 tons of compost per month, quality A or B. Regarding packaging, the alternatives analyzed for recycling were not economically viable, so it’s proposed to compact and dispose it on sanitary landfill. Although this isn’t the expected treatment, it reduces the environmental impact with respect to the disposal of the original waste. Finally, it is concluded that given the current conditions and the prices observed in the market, the project is technically but not economically viable.Este proyecto presenta el diseño, evaluación técnica y económica de una planta de revalorización de residuos sólidos alimenticios a través de la separación del alimento de su empaque y posterior compostaje de los residuos de alimento; haciendo fuerte hincapié en el diseño del equipo de desempaquetado, el cual procesa los envases de forma que posteriormente sea posible reciclarlos. Por otra parte, la producción de compost a partir de residuos sólidos orgánicos se presenta como una forma de revalorización de la fracción orgánica, que sustituye el método más utilizado de disposición de residuos en nuestro país, el relleno sanitario. Si bien el compostaje no ofrece grandes ganancias, como contrapartida no tiene grandes costos asociados y reduce el impacto ambiental respecto al método más habitual de disposición de residuos en el país, lo que lo transforma en una alternativa atractiva. El proyecto propone procesar 370 toneladas de residuos de alimentos por mes, generando 180 toneladas de compost por mes, calidad A o B. En cuanto a los envases, las alternativas analizadas para su reciclaje no resultaron económicamente viables por lo que se propone compactarlos y disponerlos en relleno sanitario. Si bien, este no es tratamiento esperado, disminuye el impacto ambiental con respecto a la disposición de los residuos originales. Finalmente se concluye que, dadas las condiciones actuales y el entorno de precios observados en el mercado, el proyecto es técnica pero no económicamente viable
Evaluación comparativa de sistemas de reconocimiento de locutor basados en los algoritmos LPC, CC y MFCC
Full text linkThis document proposes the evaluation of speaker recognition systems based on the LPC (Linear Predicting Coding), CC (Cepstral Coefficients) and MFCC (Mel Frequency Cepstral Coefficients) algorithms, used in the extraction of voice parameters. The evaluation, following an experimental quantitative methodology, consists of determining the change in performance when the input signal is exposed to different noise conditions (crowd and Gaussian noise), namely, at different levels of SNR, comparing the verification results for 2 speakers. Although all the systems decrease their performance in noisy environments, each one possesses intrinsically a certain level of robustness. This evaluation will serve as a reference in the construction of speaker recognition systems, which include voice enhancement systems to reduce noise.El presente documento propone realizar la evaluación de sistemas de reconocimiento de locutor basados en los algoritmos LPC (Coeficientes de Predicción Lineal), CC (Coeficientes Cepstrales) y MFCC (Coeficientes Cepstrales en Frecuencias Mel), empleados en la extracción de parámetros de voz. La evaluación, siguiendo una metodología cuantitativa experimental, consiste en determinar el cambio de desempeño cuando la señal de entrada es expuesta a diferentes condiciones de ruido (bullicio y gaussiano), es decir, a distintos niveles de SNR, comparando los resultados de verificación para 2 locutores. Aunque todos los sistemas disminuyen su desempeño en ambientes ruidosos, cada uno posee de forma intrínseca cierto nivel de robustez. Esta evaluación servirá de referencia en la construcción de sistemas de reconocimiento de locutor, los cuales incluyan sistemas de mejora de voz para disminución del ruido
Análisis de las principales competencias necesarias para la implementación de la Industria 4.0 en el sector agroindustrial uruguayo
Full text linkIn parallel with the technical challenges related to Industry 4.0, a challenge arises about how to prepare current and future workers so that they can adapt to future jobs, which will demand new requirements in terms of competences and skills. The main objective of this paper is to investigate which competences will be essential towards the future jobs in the agro-industry sector. The investigation was focused in this sector, since is one of the economic sectors with the greatest risk of job automation. An extensive literature review, followed by in depth interviews to relevant stakeholders in the agricultural sector in Uruguay were conducted in order to identify the main competences considered critical towards the future. In particular, radar graphs were created, showing the actual and expected level of development of 31 professional competences, divided into four main categories. The competences acknowledged by the stakeholders as most relevant for the future are: IT knowledge, Ability to interact with modern interfaces, Active Learning, Analytical and Logical Thinking, Oral expression, Teamwork, Trust in technology and Flexibility.En paralelo con los desafíos técnicos relacionados a la Industria 4.0, un nuevo reto surge: ¿cómo preparar a los actuales y futuros trabajadores, de manera de que puedan adaptarse a los empleos que surgirán y que demandarán nuevos requisitos en términos de competencias? El objetivo principal de este proyecto es investigar qué competencias serán esenciales para el futuro del sector agroindustrial. Se enfoca el estudio en dicho sector dado que este es uno de los sectores económicos con mayor riesgo de automatización de los puestos de trabajo según la literatura. Para determinar las competencias necesarias, se realizó una extensa revisión de la literatura, de la que surgieron 31 competencias consideradas fundamentales para el futuro. Dicha matriz de competencias fue luego validada a través de la realización de una serie de entrevistas semi-estructuradas a stakeholders del sector, para determinar los niveles actuales en materia de esas 31 competencias, y su ponderación para el futuro. En particular, se generaron gráficos de radar mostrando los valores actuales y futuros, identificando el gap de competencias necesario para avanzar en materia de transformación digital y tecnológica del sector. Las competencias determinadas como las más relevantes para el futuro son: Conocimientos de Informática, Capacidad de operar con nuevas interfaces, Aprendizaje Continuo, Pensamiento Analítico y Lógico, Expresión Oral, Trabajo en equipo, Confianza en la tecnología y Flexibilida