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INFORME FINAL DE SEMILLERO DE INVESTIGACION DE BIOTECNOLOGÍA DE HONGOS 2025-1
No full textFomentar conocimiento y habilidades en investigación básica y aplicada sobre los organismos del reino fungi y sus aplicaciones biotecnológicas en diferentes ámbitos ambientales e industriales.2025-
Sistema de aprendizaje automático para diagnóstico de alzheimer
No full text71 páginasRESUMEN: La enfermedad de Alzheimer es una de las principales causas de demencia en todo el mundo. En vista del creciente número de nuevos casos, se necesitan herramientas de diagnóstico accesibles y precisas para apoyar la detección temprana de la enfermedad. Este trabajo presenta un sistema automático de análisis de imágenes por resonancia magnética (MRI) basado en aprendizaje profundo para ayudar a diagnosticar de manera temprana de la enfermedad de Alzheimer.
El modelo se desarrolló empleando el conjunto de datos OASIS, al que se le implementó un protocolo de balanceo y aumento de datos para reducir el sesgo de clases. Cuatro arquitecturas de redes neuronales (DenseNet121, ResNet152V2, EfficientNetB0 y VGG16) fueron comparadas de manera uniforme. DenseNet121 fue seleccionada como la más prometedora por su equilibrio entre eficiencia computacional y precisión.
Tras la selección del modelo base, se realizó una implementación en dos etapas que comprendió un fine-tuning progresivo, regularización L2, modificación dinámica de la prueba de aprendizaje y debates en clase. Adicionalmente, se incorporaron cinco iteraciones de validación cruzada para asegurar la solidez del desempeño.
La interpretabilidad del sistema se aseguró mediante los métodos de visualización Grad-CAM y t-SNE, los cuales corroboraron que el modelo se enfocaba en áreas fundamentales del cerebro como los ventrículos laterales, la corteza entorrinal y el hipocampo. El sistema alcanzó una precisión que superó el 94 % en la evaluación final de un conjunto de pruebas independientes, con una media de AUC de 0,99 y una puntuación F1 de 0,95, lo que indica su factibilidad en entornos clínicos con recursos limitados.ABSTRACT: Alzheimer's disease is one of the leading causes of dementia worldwide. Given the increasing number of new cases, accessible and accurate diagnostic tools are needed to support early detection of the disease. This work presents an automatic deep learning-based magnetic resonance imaging (MRI) analysis system to aid in the early diagnosis of Alzheimer's disease.
The model was developed using the OASIS dataset, which was subjected to a data balancing and augmentation protocol to reduce class bias. Four neural network architectures (DenseNet121, ResNet152V2, EfficientNetB0, and VGG16) were compared equally. DenseNet121 was selected as the most promising due to its balance between computational efficiency and accuracy.
Following the selection of the base model, a two-stage implementation was performed, comprising progressive fine-tuning, L2 regularization, dynamic modification of the learning test, and class discussions. Additionally, five iterations of cross-validation were incorporated to ensure robust performance.
The system's interpretability was ensured using the Grad-CAM and t-SNE visualization methods, which confirmed that the model focused on key brain areas such as the lateral ventricles, entorhinal cortex, and hippocampus. The system achieved an accuracy exceeding 94% in the final evaluation of a set of independent tests, with a mean AUC of 0.99 and an F1 score of 0.95, indicating its feasibility in resource-limited clinical settings.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Cultura y gestión de residuos sólidos en la Universidad EIA: diseño e implementación de estrategias enmarcadas en la sostenibilidad
No full text89 páginasRESUMEN: Este trabajo de grado aborda la problemática de la gestión inadecuada de residuos sólidos en la Universidad EIA, institución comprometida con la sostenibilidad ambiental. A través de una metodología estructurada en tres fases —diagnóstico, diseño de estrategias e implementación de un plan piloto— se identificaron las principales falencias en los hábitos de separación, infraestructura e información disponible sobre el manejo de residuos dentro del campus.
Se diseñaron e implementaron 7 estrategias enfocadas en fomentar la cultura ambiental universitaria, optimizar la disposición de residuos aprovechables, reducir la generación de residuos no aprovechables e impulsar la educación ambiental. Estas incluyeron campañas de sensibilización, mejoras en la infraestructura de residuos, programas de incentivos, compostaje, consumo consciente, puntos posconsumo y protocolos operativos.
Los resultados del piloto evidenciaron avances significativos en la participación de la comunidad universitaria, aunque también se identificaron retos persistentes en la apropiación del conocimiento normativo y en la gestión de residuos especiales y peligrosos.
Este proyecto contribuye a la consolidación de un modelo replicable de gestión integral de residuos en contextos educativos, alineado con los principios de la economía circular, la normatividad colombiana vigente y los Objetivos de Desarrollo Sostenible.ABSTRACT: This undergraduate thesis addresses the issue of inadequate solid waste management at Universidad EIA, an institution committed to environmental sustainability. Through a structured methodology in three phases —diagnosis, strategy design, and implementation of a pilot plan— the main shortcomings were identified in waste separation habits, infrastructure, and the availability of information regarding proper waste handling on campus.
A total of 7 strategies were designed and implemented to promote an environmental culture within the university, optimize the disposal of recyclable waste, reduce the generation of non-recyclable waste, and strengthen environmental education. These included awareness campaigns, improvements to waste infrastructure, incentive programs, composting systems, conscious consumption actions, post-consumer collection points, and operational protocols.
The pilot results showed significant progress in community engagement, although persistent challenges were identified, particularly in knowledge of regulations and the handling of special and hazardous waste.
This project contributes to the development of a replicable model for integrated solid waste management in educational settings, aligned with circular economy principles, current Colombian environmental regulations, and the Sustainable Development GoalsPregradoIngeniero(a) Ambienta
Análisis de soluciones de potabilización de agua para comunidades indígenas del departamento de La Guajira
No full text68 páginasRESUMEN: Este trabajo de grado aborda la problemática del acceso al agua potable en comunidades indígenas
de La Guajira, una región árida ubicada al norte de Colombia donde la escasez de recursos hídricos
y la contaminación de fuentes acuíferas impactan gravemente la salud, la economía y la calidad de
vida de sus habitantes. Ante estas dificultades, el objetivo principal de este estudio es proponer
soluciones de potabilización del agua adaptado a las particularidades geográficas, culturales y
ambientales de la región; enfocado en ofrecer alternativas sostenibles, participativas y de bajo
costo.
Este trabajo se divide en varias fases. Primero, se realizó una revisión exhaustiva de información
secundaria y se adelantaron conversaciones con organizaciones sociales que operan en la región;
al igual que con líderes comunitarios, para identificar algunas de las comunidades más afectadas
por la problemática del agua: con el fin de seleccionar tres de estas comunidades para priorizarlas
en función de su vulnerabilidad. Segundo, una vez seleccionadas, se realizó un análisis
fisicoquímico y microbiológico del agua en cada una de estas comunidades para conocer la calidad
de las fuentes hídricas. Este diagnóstico permitió determinar el nivel de contaminación del agua,
las principales fuentes de contaminación, cómo el agua contaminada puede afectar la salud de los
habitantes, así como seleccionar los mejores procesos para la potabilización de estas fuentes
hídricas. Finalmente, con base en los resultados de los análisis de laboratorio, se proponen
soluciones específicas de potabilización; considerando, en lo posible, tecnologías de tratamiento
de bajo costo, de bajo impacto ambiental y de fácil operación y mantenimiento.
Esta propuesta no solo busca aportar a soluciones para el acceso continuo al agua potable, sino
también fortalecer el empoderamiento de las propias comunidades en la gestión de sus recursos
hídricos, promoviendo así un desarrollo más equitativo y sostenible en La Guajira.ABSTRACT: This thesis addresses the problem of access to drinking water in indigenous communities in La Guajira, an arid region in northern Colombia where water scarcity and contamination of water sources seriously impact the health, economy, and quality of life of its inhabitants. Given these challenges, the main objective of this study is to propose drinking water treatment solutions adapted to the geographic, cultural, and environmental specificities of the region, focusing on sustainable, participatory, and low-cost alternatives.
The work is divided into several phases. First, a thorough review of secondary information was carried out, and conversations were held with organizations operating in the region, as well as with community leaders, to identify some of the communities most affected by the water crisis and select three of them to prioritize based on their vulnerability. Second, once selected, a physicochemical and microbiological analysis of the water was conducted in each of these communities to determine the quality of the water sources. This analysis made it possible to determine the level and sources of contamination, understand how the contaminated water affects residents' health, and select the most appropriate treatment processes for each case. Finally, based on the results of the water analyses, specific treatment solutions are proposed, considering, where possible, low-cost technologies with low environmental impact and simple operation and maintenance requirements.
This proposal not only seeks to provide sustainable solutions for continuous access to drinking water, but also to strengthen the empowerment of the communities themselves in managing their water resources, thereby promoting more equitable and sustainable development in La Guajira.PregradoIngeniero(a) Civi
Sistema de MEG con Sensores OPM en Colombia Fase 1: diseño e Implementación
No full text64 páginasRESUMEN: El proyecto tuvo como objetivo diseñar e implementar un sistema de magnetoencefalografía
(MEG) utilizando sensores de magnetometría ópticamente bombeados (OPM) en Colombia. La
investigación surgió de la necesidad de mejorar la precisión en el diagnóstico de trastornos
neurológicos y de fortalecer el estudio del neurodesarrollo, la neurodegeneración y las interfaces
cerebro-computadora. El sistema propuesto enfrentó desafíos asociados a las condiciones
ambientales específicas del país, como la ausencia de salas de blindaje magnético, la temperatura
y la presencia de ruido eléctrico, factores que influyen en la calidad de las mediciones y en la
estabilidad de los sensores.
La metodología incluyó el diseño de una cámara experimental con bobinas biplanares
triaxiales, la implementación de componentes de hardware y software para la adquisición y
acondicionamiento de señales, y la validación experimental del sistema mediante pruebas con un
sensor OPM QuSpin QZFM Gen-1. Los resultados demostraron que las bobinas diseñadas fueron
capaces de reducir de manera lineal las componentes uniformes del campo magnético ambiental
en la región de interés hasta niveles del orden de los picoteslas, confirmando la correspondencia
entre las simulaciones numéricas y la implementación práctica. No obstante, el sensor no logró
operar en un régimen estable de campo cero, debido a la persistencia de gradientes espaciales, al
ruido cuasiestático del entorno y a la ondulación introducida por las fuentes de corriente.
El trabajo permitió establecer un diseño electromagnético validado y una aproximación
metodológica aplicable a futuros desarrollos de sistemas MEG con OPM en Colombia. Asimismo,
sentó las bases para la incorporación de compensación de gradientes, el uso de fuentes de bajo
ruido y la realización de pruebas en entornos controlados o blindados, con el fin de superar las
limitaciones identificadas. De esta forma, el proyecto aporta un primer paso hacia la adaptación de
la magnetoencefalografía basada en OPM en el contexto nacional, y contribuye a consolidar una
plataforma para la investigación en neurociencia, biomedicina y aplicaciones clínicas.ABSTRACT: The project aimed to design and implement a magnetoencephalography (MEG) system using optically pumped magnetometer (OPM) sensors in Colombia. The research arose from the need to improve diagnostic accuracy in neurological disorders and to strengthen the study of neurodevelopment, neurodegeneration, and brain–computer interfaces. The proposed system faced challenges associated with the specific environmental conditions of the country, such as the absence of magnetic shielding facilities, temperature variations, and the presence of electrical noise, all of which affect the quality of measurements and the stability of the sensors.
The methodology included the design of an experimental chamber with triaxial biplanar coils, the implementation of hardware and software components for signal acquisition and conditioning, and the experimental validation of the system using a QuSpin QZFM Gen-1 OPM sensor. The results demonstrated that the coils were able to linearly reduce the uniform components of the ambient magnetic field within the region of interest down to the picotesla level, confirming the correspondence between numerical simulations and practical implementation. Nevertheless, the sensor could not operate in a stable zero-field regime due to the persistence of spatial gradients, quasi-static environmental noise, and ripple introduced by the current sources.
This work established a validated electromagnetic design and a methodological approach applicable to future developments of MEG systems with OPM in Colombia. It also laid the foundations for the incorporation of gradient compensation, the use of low-noise current sources, and the execution of experiments in controlled or shielded environments in order to overcome the identified limitations. In this way, the project represents an initial step towards adapting OPM-based magnetoencephalography to the national context and contributes to building a platform for research in neuroscience, biomedicine, and clinical applications.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Problemas de física de campos
No full text187 páginasLa física de los campos hace parte fundamental de la formación de estudiantes universitarios de ciencias e ingeniería; sin embargo, una de las dificultades a las que se
enfrentan los estudiantes y profesores en el curso donde se estudian estas temáticas es la cantidad y calidad de los problemas y ejercicios que permiten abordar y evaluar
los contenidos.
Este libro es una recopilación de problemas que pueden ayudar a superar esta dificultad. La mayor parte de los problemas que se presentan fueron diseñados por el
autor para las evaluaciones del curso de campos que se ofrece en la Universidad EIA, Colombia. También, se agregaron algunos pocos problemas clásicos que se encuentran
en muchos textos de física universitaria. Estos últimos fueron incluidos ya que suelen ser problemas interesantes por su creatividad o por ser claves en el proceso de
aprendizaje. Incluirlos en esta obra permite encontrar en un solo material una buena cantidad y variedad de problemas. Así, este libro se convierte en una herramienta
para afianzar y poner a prueba los conceptos aprendidos. Este libro también es un buen complemento del libro Física de Campos del mismo autor, donde se desarrollan
de manera ágil las temáticas más relevantes que suelen abordarse en un curso de física de campos.
El libro está dividido en diez capítulos: el primero está dedicado a problemas de campo gravitacional, el segundo a interacción eléctrica y campo eléctrico, el tercero
a la ley de Gauss para el campo eléctrico, el cuarto a potencial eléctrico, el quinto a capacitancia y dieléctricos, el sexto al tema de corriente eléctrica, el séptimo a
circuitos de corriente continua, el octavo a campo magnético, el noveno a fuentes de campo magnético y el décimo a inducción electromagnética. Al principio de cada capítulo
se muestra un pequeño resumen con fórmulas y problemas resueltos; algunos fueron tomados del libro Física de Campos. Luego, se presentan algunas preguntas
conceptuales y finalmente una serie de problemas propuestos que requieren las destrezas matemáticas del cálculo diferencial e integral. A estos últimos se les han
agregado las respuestas con el fin de que el estudiante que se enfrente a la solución pueda realizar su autoevaluación comparando su resultado.
Este libro es el resultado de recoger el esfuerzo de muchos semestres en la elaboración de material y evaluaciones; sin embargo, no es un trabajo solitario. Son muchas
las personas que han contribuido de manera muy especial para lograrlo. La lista es bastante extensa, debo agradecer a todos y resaltar de manera muy especial a
Guillermo Miranda, por motivarme a iniciar con la escritura y enseñarme el uso de los programas de computadora LaTeX e Inkscape, sin los cuales la estética del texto
y las gráficas no tendrían la calidad con la que presenta esta obra; a mis compañeros Amalila, Walter, Ricardo, Guillermo Palacio y Julián Pino. También le agradezco a Mauricio Andrés Misas en la edición. Al Fondo Editorial EIA, por hacer realidad la publicación de este libro. A todas las personas que hicieron correcciones al texto, en particular, Laura Duque, Laura Gil, Andrés Rodríguez, Melissa Mejía Villamil, Simón Valencia, Sara Giraldo, Melissa y Samuel Herrera. De manera especial a José Miguel Muñoz, Juliana Vélez, Tomás Alzate y Sofía García, quienes resolvieron casi todos los problemas y ayudaron a corregir muchas de las respuestas. También a mi familia por permitirme quitarles algo de su tiempo para dedicarlo a este libro
Semillero de Investigación Materiales y Procesos Alternativos 2025-2
No full textObjetivo General:
• Desarrollar competencias investigativas en estudiantes mediante la exploración de soluciones sostenibles para la creación de materiales de construcción alternativos de origen residual.
Objetivos específicos:
• Diseñar concretos basados en el aprovechamiento de residuos encontrados en la universidad EIA, considerando propiedades en estado fresco y endurecido. Formular cementos alternativos utilizando residuos industriales como materia prima.
• Evaluar el impacto técnico y ambiental de integrar principios de economía circular en el diseño de concretos.2025-
