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Informe Semillero de Investigación 2023-2
No full textspa: A lo largo del semestre, el equipo del semillero de investigación continuó en la exploración y estudio del ámbito de las redes neuronales. El objetivo primordial de este esfuerzo fue abordar computacionalmente la resolución de ecuaciones diferenciales parciales. Mediante un enfoque práctico, se lograron desarrollos significativos, entre ellos: (1) la creación de una red neuronal capaz de interpolar datos de manera efectiva hacia una función específica y (2) el diseño de otra red neuronal capaz de resolver ecuaciones diferenciales con condiciones de contorno particulares para modelar el comportamiento de un fluido entre dos placas paralelas. Esta experiencia no solo facultó al equipo para consolidar su comprensión de los fundamentos teóricos y prácticos de las redes neuronales, sino también para explorar su potencial en la resolución de problemas de índole compleja.English abstract: Throughout the semester, the research team continued their exploration and study of the field of neural networks. The primary goal of this effort was to computationally address the resolution of partial differential equations. Through a practical approach, significant developments were achieved, including: (1) the creation of a neural network capable of effectively interpolating data to a specific function, and (2) the design of another neural network capable of solving differential equations with specific boundary conditions to model the behavior of a fluid between two parallel plates. This experience not only empowered the team to solidify their understanding of the theoretical and practical foundations of neural networks but also to explore their potential in solving complex problems.2023-
Informe Semillero de Investigación 2023-2
No full textEn este estudio, se empleó el programa MicrOMEGAS para explorar la propuesta de
materia oscura a través de la densidad de reliquia, calculada al variar la masa más liviana
del modelo. Mediante este análisis, se evaluó cómo la variación de la masa más liviana
afecta la densidad de reliquia, proporcionando información crucial sobre la posible naturaleza
y abundancia de la materia oscura en el universo. Los resultados obtenidos ofrecen una
perspectiva significativa sobre las implicaciones de esta propuesta en el marco de la física de
partículas y la cosmología.2023-
Semillero de Investigación en Robótica Suave y Sistemas Bioinspirados 2023 - 2
No full textEn la actualidad, la investigación en robótica suave esta obteniendo un amplio interés debido a su capacidad de solucionar tareas que resultan difíciles para la robótica tradicional, especialmente en las áreas de robótica colaborativa y biomédica, esto debido a que sus propiedades permiten una interacción suave y segura con el entorno. El semillero de investigación en robótica suave y sistemas bioinspirados busca motivar a los estudiantes a investigar en torno a estas áreas y fomentar actividades formativas que conduzcan al desarrollo de nuevos sistemas basados en robótica suave. Estas evidencias incluyen los desarrollos realizados por los estudiantes durante este semestre.2023-
Efecto de las fuerzas viscoelásticas, friccionales e inerciales en la potencia mecánica pulmonar
No full text93 páginasRESUMEN: la ventilación mecánica es crucial en el manejo de la insuficiencia respiratoria y puede inducir la lesión pulmonar inducida por ventilador (ventilator-induced lung injury, VILI) si no se administra correctamente. La comprensión de la potencia mecánica pulmonar, definida como la energía transferida al sistema respiratorio por unidad de tiempo, es esencial para minimizar este riesgo. Este estudio evalúa cómo la resistencia en la vía aérea, la compliance y las fuerzas viscoelásticas e inerciales afectan la potencia mecánica y, consecuentemente, el riesgo de VILI.
Se empleó una metodología de simulación computacional para explorar la relación entre la potencia y los factores mecánicos pulmonares mencionados. Se realizaron múltiples simulaciones variando la resistencia en la vía aérea, la compliance y las propiedades viscoelásticas e inerciales, evaluando su impacto en la potencia mecánica, así como en los niveles de estrés y strain pulmonar.
Los resultados revelaron que, aunque la resistencia en la vía aérea y las fuerzas viscoelásticas tienen un impacto claro en la potencia mecánica (r = 0.385 y r = 0.648, respectivamente), su influencia en los niveles de estrés y strain es limitada. Inversamente, la compliance mostró una relación negativa significativa con la potencia mecánica —r correlación negativa significativa—, indicando que, a mayor compliance, menor es la potencia aplicada. Este factor también tuvo el efecto más pronunciado en la reducción del strain pulmonar, con una fuerte correlación negativa (r = –1.00) y una influencia significativa en la reducción del estrés pulmonar (r = –0.878).
La sensibilidad y la especificidad para detectar condiciones lesivas fueron analizadas utilizando los resultados de las simulaciones computacionales. Según la ecuación propuesta, se reveló que la potencia mecánica no identificó correctamente ningún caso lesivo basado en los criterios definidos de estrés y strain. Este resultado era esperado, ya que las simulaciones no alcanzaron valores que cumplieran con los criterios definidos para el estrés y el strain, y, por tanto, se anticipaba una baja sensibilidad debido a la ausencia de simulaciones que demostraran un compromiso significativo de ellos. La especificidad, del 50 %, indicó que la medida fue moderadamente efectiva en identificar correctamente las condiciones no lesivas.
Este estudio aporta evidencia importante sobre cómo diversos factores mecánicos influencian la potencia mecánica y su rol en el desarrollo de la VILI, subrayando la importancia de ajustar cuidadosamente la configuración de la ventilación mecánica para mitigar el riesgo de lesión pulmonar. Los hallazgos sugieren nuevas direcciones para futuras investigaciones y la optimización de las prácticas de ventilación mecánica en pacientes críticamente enfermos.ABSTRACT: mechanical ventilation is crucial in managing respiratory failure and can induce ventilator-induced lung injury (VILI) if not administered correctly. Understanding pulmonary mechanical power, defined as the energy transferred to the respiratory system per unit of time, is essential to minimize this risk. This study evaluates how airway resistance, compliance, and viscoelastic and inertial forces affect mechanical power and, consequently, the risk of VILI.
A computational simulation methodology was employed to explore the relationship between mechanical power and these pulmonary mechanical factors. Multiple simulations were conducted, varying airway resistance, compliance, and viscoelastic and inertial properties, assessing their impact on mechanical power, as well as on pulmonary stress and strain levels.
The results revealed that while airway resistance and viscoelastic forces have a clear impact on mechanical power (r = 0.385 and r = 0.648, respectively), their influence on stress and strain levels is limited. Conversely, compliance showed a significant negative relationship with mechanical power (significant negative correlation), indicating that higher compliance results in lower power. This factor also had the most pronounced effect on reducing pulmonary strain, with a strong negative correlation (r = –1.00), and a significant influence on reducing pulmonary stress (r = –0.878).
Sensitivity and specificity for detecting injurious conditions were analyzed using the results of the computational simulations. It was revealed that mechanical power, according to the proposed equation, did not correctly identify any injurious cases based on the defined criteria for stress and strain. This result was expected, as the simulations did not reach values that met the defined criteria for stress and strain, therefore, low sensitivity was anticipated due to the absence of simulations demonstrating significant stress and strain compromise. The specificity was 50%, indicating that the measure was moderately effective in correctly identifying non-injurious conditions.
This study provides important evidence on how various mechanical factors influence mechanical power and its role in the development of VILI, emphasizing the importance of carefully adjusting the settings of mechanical ventilation to mitigate the risk of lung injury. The findings suggest new directions for future research and the optimization of mechanical ventilation practices in critically ill patients.MaestríaMagíster en Ingeniería Biomédic
Diseño de un modelo de gestión de la felicidad que permita mejorar la retención y rotación de personal en el sector de tecnología
No full text119 páginasRESUMEN: el presente trabajo de investigación busca tratar el problema de los altos niveles de rotación de personal en las empresas del sector tecnológico en el Área Metropolitana. En la actualidad, esta es la industria que más sufre de esta situación debido a bajos índices de satisfacción y felicidad de los empleados, trayendo consigo una gran cantidad de inconvenientes, como incrementos en costos, bajas en la productividad, pérdida de talentos clave, entre otros. Teniendo en cuenta lo anterior, se tiene como objetivo general diseñar un modelo de gestión de la felicidad que permita mejorar la retención de personal en las empresas del sector de tecnología en el Área Metropolitana.
Para el desarrollo de este trabajo, se usarán enfoques tanto cuantitativos como cualitativos para la recolección de información por medio de herramientas como encuestas y entrevistas a individuos relevantes y representativos, entre los cuales se encuentran empleados del sector, expertos y directivos de las empresas. Además, se tendrá una fundamentación teórica sólida en fuentes secundarias que apoyen y sirvan de base para el diseño del modelo propuesto.
Con base en los resultados obtenidos de la investigación realizada, se planteará un modelo de gestión de la felicidad que reúna las herramientas y estrategias más apropiadas y eficaces para la situación laboral del sector a tratar. Este modelo se diseñará teniendo en cuenta las razones y factores que más influyen en la insatisfacción del personal y las técnicas planteadas por expertos en la literatura o aplicados previamente en otros momentos.ABSTRACT: this research work seeks to address the problem of high levels of employee turnover in technology companies in the Metropolitan Area. Currently, this is the industry that suffers the most from this situation due to low rates of employee satisfaction and happiness, bringing with it a large number of drawbacks, such as increased costs, lower productivity, loss of key talent, among others. Considering the above, the general objective is to design a happiness management model to improve employee retention in technology companies in the Metropolitan Area.
For the development of this work, both quantitative and qualitative approaches will be used for the collection of information through tools such as surveys and interviews with relevant and representative individuals, including employees of the sector, experts and company managers. In addition, there will be a solid theoretical foundation in secondary sources that support and serve as a basis for the design of the proposed model.
Based on the results obtained from the research carried out, a happiness management model will be proposed that brings together the most appropriate and effective tools and strategies for the labor situation of the sector to be addressed. This model will be designed taking into account the reasons and factors that most influence staff dissatisfaction and the techniques proposed by experts in the literature or previously applied at other times.PregradoIngeniero(a) Administrativo(a
Aplicacion de geriatria para programa VIDA
No full text37 páginasRESUMEN: El anteproyecto propone desarrollar un prototipo de aplicación móvil para prevenir el delirio en adultos mayores. El delirio es un trastorno neurológico agudo que afecta gravemente la salud y calidad de vida de esta población. La aplicación monitorizará regularmente las actividades de los pacientes y promoverá su independencia del hospital.
La justificación se basa en la importancia de prevenir el delirio en adultos mayores debido a su vulnerabilidad a complicaciones médicas. Dado que existen pocos programas efectivos, esta aplicación busca detectar signos tempranos de delirio y tomar medidas preventivas.
Los objetivos del proyecto son: identificar actividades preventivas para pacientes geriátricos en riesgo de deterioro cognitivo, desarrollar el prototipo de la aplicación y probar su funcionamiento. Estos objetivos se alcanzarán tras la entrega del producto final, recolectando la retroalimentación del personal del hospital para asegurar su satisfacción y confirmar que el producto cumple con los requisitos definidos.
El marco de referencia incluye antecedentes de estudios sobre intervenciones no farmacológicas para prevenir el delirio, destacando su efectividad e incluso algunos programas que se han implementado con este objetivo alrededor del mundo. También se abordan aspectos teóricos sobre el delirio, identificación de pacientes en riesgo, intervenciones no farmacológicas, uso racional de medicamentos y tratamiento de enfermedades médicas.
El procedimiento del proyecto contempla reuniones con el personal del Hospital Pablo Tobón Uribe, definición del alcance y duración del proyecto, uso de metodologías ágiles, planteamiento de requisitos del software y desarrollo del prototipo.
En resumen, el anteproyecto busca desarrollar un prototipo de aplicación móvil para prevenir el delirio en adultos mayores mediante el monitoreo de actividades y medidas preventivas, con el objetivo de reducir complicaciones médicas y mejorar la calidad de vida. Además, se documentará el desarrollo del software, el diseño y la arquitectura de cada componente de la solución propuesta, y los resultados de las pruebas y el cumplimiento de los objetivos.PregradoIngeniero(a) de Sistemas y Computació
Semillero de Investigación Modelos y Simulación (M&S) 2024-1
No full textComo se propuso en el plan del semillero presentado para el semestre 2024-1, la metodología se fundamenta en el aprendizaje basado en problemas. Para ello fue asignado a los estudiantes participantes del semillero un caso de estudio del Nuevo Programa de Estudio de Casos de Simio LLC, con el objetivo específico de ayudar a los participantes del semillero en su comprensión y aplicación del modelado con un propósito (caso formulado en torno a una tarea específica). En todo momento, a través del semillero, se le proporcionó material didáctico a los estudiantes para apoyarlos en su investigación.
El caso de estudio se resume a continuación:
Se parte del supuesto de que los equipos conformados en el semillero han sido contratados como consultores de un restaurante de comida mexicana por encargo (Simio Fresh Mex) donde su tarea consiste en ayudar al director general a mejorar las operaciones del restaurante. El director general tiene experiencia en el sector de la alimentación, pero carece de conocimientos técnicos o de modelado, y desea mejorar el servicio al cliente de Simio Fresh Mex, ya que han estado luchando por averiguar o determinar las normas operativas y de personal.
Simio Fresh Mex gestiona pedidos tanto en persona como en línea y elabora todos los platos del menú que componen los pedidos en una línea de preparación de cinco estaciones. La tarea consiste en desarrollar uno o varios modelos de simulación del funcionamiento del restaurante y utilizar los modelos para ayudar a determinar la dotación de personal, la asignación de tareas y otros parámetros operativos para optimizar el sistema en función de las necesidades de recursos y el servicio al cliente. A los estudiantes se les proporciona algunos datos históricos para que los utilice durante el desarrollo del modelo y la experimentación.2024-
Semillero de investigación Preparación y caracterización de hidrogeles termosensibles con potencial aplicación en la liberación de principio activos 2024-1
No full textSe prepararon hidrogeles basados en carboximetil celulosa - agarosa y carboximetil celulosa - polivinilpirrolidona, los cuales fueron caracterizados utilizando técnicas como microscopía electrónica de barrido, pruebas de propiedades mecánicas y evaluación de degradación y capacidad de hinchamiento. El semillero permitió a los estudiantes reforzar conocimientos, practicar análisis de información científica y familiarizarse con el entorno de investigación. Los resultados obtenidos servirán de base para futuras investigaciones sobre la encapsulación y liberación de principios activos en hidrogeles
Análisis paleosismológico de los indicios de deformación encontrados en el norte del municipio del Carmen de Viboral, en el Oriente del departamento de Antioquia
No full text239 páginasRESUMEN: en el Oriente Antioqueño, se han llevado a cabo diversas investigaciones que han establecido la presencia de actividad tectónica reciente en la subregión (Arenas, 2010) (Gallego J. J., 2013) (González, 2010) (Jaramillo, 2010) (Pérez, 2011) (Rendon, y otros, 2015). Estos estudios han permitido interpretar la ocurrencia de sismos con magnitudes cercanas a 6,0 en la escala de Richter, con edades que varían desde 880.000 hasta 8.000 años, y periodos de recurrencia entre los 300.000 y 20.000 años (Gallego J. J., 2013) (Rendon, y otros, 2015). Además, según la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes (2010), el municipio del Carmen de Viboral presenta una amenaza sísmica intermedia, y estudios adicionales sugieren la posibilidad de experimentar sismos internos con magnitudes inferiores a 3,0 en la escala de Richter, así como la exposición a sismos de magnitudes mayores a 8,0 originados en fuentes sísmicas cercanas (Sánchez, y otros, 2021, citado en Kanrisk, 2021).
En consecuencia, con el propósito de contribuir a la estimación de la amenaza sísmica en la región, en este trabajo se realizó la caracterización morfotectónica y la evaluación paleosismológica del indicio de actividad neotectónica Montequimera, proporcionado un análisis detallado de la geología y geomorfología del norte del Carmen de Viboral, así como la evaluación del grado de actividad sísmica reciente del municipio y los escenarios de ruptura sísmica de la trinchera Montequimera.
Inicialmente se realizó la cartografía geológica y geomorfológica detallada, a escala 1:5.000, de la zona de estudio local, mediante la evaluación de información secundaria, el análisis de datos geográficos y la recopilación de información primaria mediante recorridos de campo. Así como el análisis de los parámetros morfométricos del terreno, entre los que se encuentran: curva e integral hipsométrica, relieve relativo, pendiente y curvatura.
Posteriormente se realizó un análisis de lineamientos en la zona de estudio regional, que permitió identificar dos tendencias estructurales principales: la primera con rumbo de N35° – 45°W, y la segunda con rumbo de N40° – 45°E. En el área de estudio local, los lineamientos interpretados presentaron una dirección preferencial con rumbo N40° – 45°E; y, en menor medida, tendencias N40° – 45°W y N50° – 55°W. También se realizó el cálculo de diversos índices morfométricos, que incluyeron: curva e integral hipsométrica, factor de asimetría de cuencas, relación entre la amplitud del fondo del valle y la altura del valle y gradiente del perfil longitudinal de las corrientes. Además, se elaboró un mapa morfotectónico de la zona de estudio local.
Finalmente se presenta el levantamiento paleosismológico de la trinchera Montequimera, el análisis de los materiales claves para la interpretación paleosismológica de la trinchera con el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) y el análisis de las estructuras de deformación de la trinchera. Lo que permitió estimar la ocurrencia de sismos con magnitudes que varían de 4,4 a 6,8, incluyendo eventos magnitudes de 6,8 y 6,5, que presentan edades entre 38.000 y 10.000 años.ABSTRACT : in eastern Antioquia, several investigations have been carried out that have established the presence of recent tectonic activity in the subregión (Arenas, 2010) (Gallego J. J., 2013) (González, 2010) (Jaramillo, 2010) (Pérez, 2011) (Rendon, y otros, 2015). These studies have allowed interpreting the occurrence of earthquakes with magnitudes close to 6.0 on the Richter scale, with ages ranging from 880,000 to 8,000 years, and recurrence periods between 300,000 and 20,000 years (Gallego J. J., 2013) (Rendon, y otros, 2015). Furthermore, according to the Permanent Advisory Commission for the Earthquake Resistant Construction Regime (2010), the municipality of Carmen de Viboral presents an intermediate seismic hazard, and additional studies suggest the possibility of experiencing internal earthquakes with magnitudes lower than 3.0 on the Richter scale, as well as exposure to earthquakes of magnitudes greater than 8.0 originating in nearby seismic sources (Sánchez, y otros, 2021, citado en Kanrisk, 2021).
Consequently, with the purpose of contributing to the estimation of the seismic hazard in the region, in this work the morphotectonic characterization and paleoseismological evaluation of the Montequimera neotectonic activity clue was carried out, providing a detailed analysis of the geology and geomorphology of northern Carmen de Viboral, as well as the evaluation of the degree of recent seismic activity in the municipality and the seismic rupture scenarios of the Montequimera trench.
Initially, a detailed geological and geomorphological mapping, at a scale of 1:5,000, of the local study area was carried out, through the evaluation of secondary information, the analysis of geographic data and the collection of primary information by means of field trips. As well as the analysis of the morphometric parameters of the terrain, among which are: hypsometric curve and integral, relative relief, slope and curvature.
Subsequently, a lineament analysis was carried out in the regional study area, which allowed the identification of two main structural trends: the first one with a N35° - 45°W strike, and the second one with a N40° - 45°E strike. In the local study area, the interpreted lineaments showed a preferential direction of N40° - 45°E; and, to a lesser extent, N40° - 45°W and N50° - 55°W trends. Various morphometric indices were also calculated, including: hypsometric curve and integral, basin asymmetry factor, ratio between valley bottom amplitude and valley height, and gradient of the longitudinal profile of the streams. In addition, a morphotectonic map of the local study area was prepared.
Finally, the paleoseismological survey of the Montequimera trench, the analysis of the key materials for the paleoseismological interpretation of the trench with the Scanning Electron Microscope (SEM) and the analysis of the deformation structures of the trench are presented. This allowed estimating the occurrence of earthquakes with magnitudes ranging from 4.4 to 6.8, including events with magnitudes of 6.8 and 6.5, with ages between 38,000 and 10,000 years.PregradoIngeniero(a) Geológico(a