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Informe Semillero de Investigación 2022-2
No full textInvestigar y documentar los aspectos, características y condiciones que permiten establecer claras diferencias entre liderazgo y gerencia, estableciendo el camino que debería seguirse para que un gerente se convierta en un líder.2022-0
Sistema de detección de fibrilación auricular a partir de procesamiento de señales de ECG e inteligencia artificial
No full text96 páginasRESUMEN: la fibrilación auricular es el tipo de arritmia más común a nivel mundial, y ha sido considerada como un problema de salud pública por sus niveles de prevalencia. Esta cardiopatía puede derivar en complicaciones de alto riesgo como accidentes cerebrovasculares o infartos, que no solo ponen la vida del paciente en riesgo, sino que aumentan considerablemente las cargas económicas para empresas contributivas del régimen de salud. Conjuntamente, la fibrilación auricular se asocia con comorbilidades comunes como la hipertensión o la diabetes. Actualmente la patología es diagnosticada a partir de registros de electrocardiografía, que son tomados por un tiempo limitado, por lo que el evento podría no quedar consignado. En este trabajo se propone un sistema de detección de fibrilación auricular basado en inteligencia artificial, con el fin de abordar el problema desde una aproximación preventiva y así disminuir la ocurrencia de eventos adversos.
En primer lugar, se realizó un preprocesamiento de señales de electrocardiografía y extracción de 23 características basadas en variabilidad cardíaca. La calidad de las señales fue evaluada antes y después del preprocesamiento.
Posteriormente se hizo el procesamiento y análisis de los datos extraídos para entrenar modelos de aprendizaje de máquinas como SVM, Regresión Logística, RF, entre otros, ajustando sus hiperparámetros. Los modelos fueron evaluados y validados externamente con otro conjunto de señales mediante métricas como sensibilidad, precisión y exactitud; obteniendo para los cinco mejores modelos una exactitud superior al 92 %. Se eligió uno de los modelos con mejor desempeño y se evaluó el poder predictivo de cada característica en la clasificación que otorgaba el modelo, además, se redujo su dimensionalidad a solo 5 características.
Este modelo fue evaluado nuevamente para determinar el efecto de reducir la dimensionalidad. Finalmente, fue embebido en un microcontrolador y probado con un simulador de pacientes, demostrando que es posible implementar el algoritmo de inteligencia artificial en un dispositivo con capacidad computacional limitada.ABSTRACT: Atrial fibrillation (AF) is the most common type of arrhythmia worldwide. Due to its prevalence rates, it has been considered a public health problem. AF can lead to high-risk complications, such as strokes or heart attacks, which endanger the patient's life. Additionally, people with comorbidities such as hypertension or diabetes frequently suffer from AF. Currently, the pathology is diagnosed using limited-duration electrocardiography records, which may not capture the arrhythmic event. In this work we propose an artificial intelligence-based AF detection system that could help prevent further complications.
Initially, electrocardiography signals were pre-processed and 23 features based on heart rate variability were extracted. Signal quality was evaluated before and after pre-processing. Subsequently, the extracted data was processed, analyzed, and used to train Machine Learning models such as SVM, Logistic Regression, RF, among others, adjusting their hyperparameters. The models were evaluated and externally validated with another set of signals using metrics such as recall, precision, and accuracy. The top five models achieved an accuracy of over 92%. One of the best performance models was selected, and the predictive power of each feature in the model's classification was evaluated. Furthermore, the dimensionality was reduced to only five features.
This model was re-evaluated to determine the effect of reducing dimensionality. Finally, it was embedded in a microcontroller and tested with a patient simulator, demonstrating the possibility of implementing an Artificial Intelligence algorithm in a device with limited computational capacity.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Propuesta para mejorar el sector de economía circular de la empresa Socya mediante la herramienta de lección de un punto
No full text71 páginasRESUMEN: con el fin de mejorar los procesos erguidos por el sector de economía circular en la sede de Sabaneta de la empresa Socya, empresa recicladora, se propone la implementación de la herramienta conocida como “lección de un punto” o LUP, de tal forma que esta quede integrada en la cultura de la empresa, sirviendo esta estrategia como un soporte pedagógico para la transmisión de conocimientos y experiencias entre los gestores ambientales y personal de la sede. Mediante aportes de trabajadores e investigaciones y experiencias propias, se construyeron lecciones de un punto que sirvan como ejemplo y argumento para la mantenencia de esta herramienta con el pasar del tiempo, reafirmando así su relevancia para la capacitación de personal y refuerzo a la cultura.ABSTRACT: In order to improve the processes erected by the circular economy sector at the Sabaneta headquarters of the Socya company, a recycling company, the implementation of the tool known as "one-point lesson" or LUP is proposed, in such a way that this is integrated into the culture of the company, serving this strategy as a pedagogical support for the transmission of knowledge and experiences between environmental managers and headquarters staff. Through contributions from workers and research and own experiences, one-point lessons were built that serve as an example and argument for the maintenance of this tool over time, thus reaffirming its relevance for personnel training and reinforcement of culture.PregradoIngeniero(a) Industria
Influencia del mercadeo de experiencias en la decisión de compra en los restaurantes de cocina de autor
No full text55 páginasRESUMEN: El presente trabajo busca caracterizar el comportamiento del consumidor de restaurantes de cocina de autor en la ciudad de Medellín cuando se hace uso del mercadeo de experiencias, con la finalidad de comprender las razones detrás de la decisión de compra en estos establecimientos y la influencia que juega la aplicación del mercadeo de experiencias. Dada la importancia de tener estrategias que diferencien a una marca y logren captar la atención en un mercado bombardeado con publicidad e información de miles de marcas, el posicionamiento y fidelización de estas se hace indispensable para permanecer en el mercado y lograr un crecimiento, lo que hace que la presente investigación sea relevante. Ante esto, la pregunta de investigación que surge y que guiará el desarrollo del trabajo es ¿Cómo se ve afectada la decisión de compra del consumidor por el mercadeo de experiencias en los restaurantes de autor? Para el desarrollo de la investigación se recolectará tanto información de fuente primarias como secundarias, donde se mezclarán tanto técnicas de investigación cuantitativa como cualitativa, que permitan conocer el mercado de consumo de estos establecimientos, junto con aquellos factores que juegan un papel determinante en la decisión de compra de los consumidores, para luego definir las estrategias de mercadeo de experiencias más adecuadas para este tipo de restaurantes.ABSTRACT: This paper attempts to characterize the consumer behavior of signature cuisine restaurants in the
city of Medellin when experiential marketing is used, to understand the reasons behind the
purchase decision in these establishments and the influence that the application of experience
marketing plays. Considering the importance of having strategies that differentiate a brand and
capture attention in a market bombarded with advertising and information from thousands of
brands, the positioning and loyalty of these brands is essential to remain in the market and
achieve growth, which makes this research relevant. Therefore, the research question that arises
and that will guide the development of the work is: how is the consumer's purchasing decision
affected by experiential marketing in signature cuisine restaurants?
For the development of the research, information will be collected from both primary and
secondary sources, where both quantitative and qualitative research techniques will be mixed,
allowing to know the consumer market of these establishments, along with those factors that play
a determining role in the consumer's purchase decision, and then define the most appropriate
experience marketing strategies for this type of restaurants.PregradoIngeniero(a) Administrativo(a
Caracterización de madera plástica local (simple y reforzada) y definición de su potencial como material estructural para puentes rurales
No full text65 páginasRESUMEN: la búsqueda constante de los ingenieros de contribuir con el medio ambiente disminuyendo su huella de carbono, buscando alternativas metodológicas, nuevos materiales más amigables… fueron así las fuentes de motivación para este trabajo. En él se encuentra una búsqueda por determinar la factibilidad de utilizar la madera plástica local (producida en el Valle de Aburrá y sus alrededores) como material estructural en puentes peatonales; analizando también la opción de reforzar estos productos con fibra de vidrio (tela MAT 450) buscando mejorar sus propiedades mecánicas. Este proceso se realizó con asesoría profesional, pero con mano de obra no calificada, tratando de replicar las condiciones de difícil acceso y falta de recurso para atender problemas de movilidad en zonas rurales.
Tras hacer dicha caracterización física y mecánica de los productos de 2 de las 5 productoras de este material en la región de interés, se encontraron resultados prometedores que abren la puerta a investigaciones más profundas y con más recursos. Se obtuvieron resultados de resistencias entre 10 y 23 MPa los cuales están en orden de magnitud que abre las puertas para implementar este material en estructuras como puentes peatonales cortos. Además, se lograron identificar las ventajas que trae reforzar este material y los costos que esto representa.ABSTRACT: The constant search of engineers to contribute to the environment by reducing their carbon footprint, seeking methodological alternatives, and exploring new environmentally friendly materials, served as sources of motivation for this work. It involves an investigation to determine the feasibility of using local plastic wood (produced in the Aburrá Valley and its surroundings) as a structural material in pedestrian bridges. It also analyzes the option of reinforcing these products with fiberglass (MAT 450) to improve their mechanical properties. This process was carried out with professional advice but with unskilled labor, attempting to replicate the conditions of difficult access and lack of resources to address mobility issues in rural areas.
After conducting the physical and mechanical characterization of products from two out of the five producers of this material in the region of interest, promising results were obtained, which open the door to further research with more resources. Strength results ranging from 10 to 23 MPa were achieved, which are within the magnitude range that allows for the implementation of this material in structures such as short pedestrian bridges. Additionally, the advantages of reinforcing this material and the associated costs were identified.PregradoIngeniero(a) Civi
Desarrollo de prototipo mecatrónico para la limpieza del banco solar en la EIA
No full text97 páginasRESUMEN: En el siguiente documento se describe el proceso para el diseño de un prototipo mecatrónico con aplicación de limpieza para el banco solar presente en las instalaciones de la Universidad EIA y se plantea el camino de desarrollo para futuras evoluciones del producto, con el fin de explorar su viabilidad comercial.
Se realiza una exploración de las tecnologías, políticas e incursiones en el tema, para posteriormente hacer un análisis del mercado, teniendo en cuanta las competencias, proveedores, posibles clientes y de este modo su factibilidad comercial. Posteriormente, se procede al análisis físico del banco solar para determinar sus necesidades y requerimientos, con el fin de iniciar una metodología de diseño estructurada. Esto permite el refinamiento y planteamiento de conceptos de diseño que brindan solución a las diferentes funciones determinadas en el prototipo. Este proceso es iterativo, en la medida que se vuelven a explorar las consideraciones iniciales y se adhieren nuevos focos de atención en el proceso.
Una vez se decantan los conceptos con mayor viabilidad, según lo determinado con los criterios establecidos, se procede a la profundización del diseño, teniendo en cuenta aspectos técnicos de mayor grado de profundidad, por ejemplo: la facilidad y los costos asociados al proceso de manufactura, la disponibilidad espacial por componentes, variables físicas influyentes en la elaboración del prototipo, pesos, consumos eléctricos, costos, entre otros. Para reforzar la conceptualización del proyecto se evidencian simulaciones 3D de las estructuras y circuitos electrónicos.
A continuación, se procede a la exploración de la viabilidad en la elaboración del prototipo, donde se lleva a cabo la materialización del diseño por medio de los procesos de manufactura provistos por la Universidad EIA. Se realiza un prototipo como modelo que evidencie la funcionalidad del diseño. Para este modelo, no se utilizan los materiales y dimensiones reales a la instalación EIA, sin embargo, se hace un prototipo a escala implementado en condiciones similares a las reales que provee una aproximación suficiente a su elaboración final.
Por último, tras consolidar físicamente el diseño mecatrónico se procede a evaluar los costos de producción y su viabilidad comercial, teniendo en cuenta los costos asociados al mercado de las alternativas que podrían sustituirlo.ABSTRACT: The following document describes the process for the development and implementation of a mechatronic prototype arranged for cleaning the solar bank present in the facilities of the EIA University with the possibility of future entry into the market.
An exploration of the technologies, policies and incursions into the subject is carried out, in order to subsequently carry out an analysis of the market, taking into account the competencies, suppliers, potential clients and thus its commercial feasibility. Subsequently, the physical analysis of the solar bank is carried out to determine its needs and requirements, in order to initialize a structured design methodology broken down into its main operating actions. Which allows the refinement and approach of design concepts that provide solutions to the different determined functions, this process becomes iterative to the extent that the initial considerations are re-explored and new focuses of attention are adhered to in the process.
Once the concepts with greater viability are chosen according to what is determined with the established criteria, the design is deepened, taking into account technical aspects of a greater degree of depth, for example: the ease and costs associated with the manufacturing process, the spatial availability by components, physical variables influencing the elaboration of the prototype that include materials, weights, electrical consumption, costs, among other aspects that influence the actual elaboration of the prototype. To reinforce the conceptualization of the project, 3D simulations of the structures and electronic circuits are shown.
Next, the feasibility of elaboration of the prototype is explored, where the materialization of the design is carried out through the manufacturing processes provided by the EIA University, a prototype is made in order to model that demonstrates the functionality of the design, for this model, the actual materials and dimensions of the installation are not used, however, a scale prototype is made, implemented in conditions similar to the real ones, which provides a sufficient approximation to its final elaboration.
Finally, after physically consolidating the mechatronic design, we proceed to evaluate the production costs, the electrical consumption and its commercial viability, taking into account the costs associated with the market, the substitute alternatives and the commitment of the bank's energy production in relation to the prototype.PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)1
Informe Semillero de Investigación 2023-1
No full text8 páginasRESUMEN: el siguiente trabajo se enfocó en el cálculo de dispersión de
una partícula de materia oscura y su antipartícula con electrones
y positrones, utilizando el bosón Z como propagador. Utilizando
las reglas de Feynman, se llevó a cabo un meticuloso análisis para
determinar la amplitud de esta interacción. A través de com-
plejos cálculos y aplicando principios fundamentales de la teoría
cuántica de campos, se logró obtener resultados significativos que
brindan una comprensión más profunda de la interacción entre la
materia oscura y las partículas cargadas
Método alternativo no invasivo para la estimación del grupo sanguíneo A+ y O+
No full text120 páginasRESUMEN: determinar el grupo sanguíneo de una persona, previamente a procedimientos como transfusiones sanguíneas y trasplantes de órganos, es fundamental para evitar reacciones hemolíticas asociadas a la incompatibilidad. En la actualidad, el método convencional para la detección es la hemoaglutinación que se realiza a partir de la combinación de una muestra sanguínea con anticuerpos monoclonales. A pesar de ser el más utilizado, este método presenta algunas desventajas como: al ser netamente visual, se pueden asociar errores humanos en la interpretación o transcripción de los resultados; se realiza estrictamente por personal calificado, y pueden llegar a presentarse eventos adversos inherentes a éste. En ese sentido, es preciso disponer de métodos alternativos automatizados, que permitan reducir estos errores y realizar la tipificación de forma rápida, especialmente para aquellos pacientes urgentes, en estado crítico, que se encuentren en cualquier servicio del ámbito hospitalario o prehospitalario, y requieran una transfusión sanguínea pronta. Adicionalmente, con la propuesta de este método alternativo se pretende generar impacto a nivel social, científico e investigativo en el sector de la medicina implementando metodologías innovadoras, que sin duda alguna traerán progreso y beneficio a la población colombiana.
Para el desarrollo del proyecto, se realizó una revisión de la literatura científica con el objetivo de identificar las características ópticas propias de los antígenos y anticuerpos implicados en la tipificación sanguínea. Seguidamente, se evaluaron en el laboratorio dichas propiedades con el fin de determinar cuál podía constituirse como principio de funcionamiento de un posible dispositivo no invasivo de tipificación sanguínea. A partir de esto, se escogieron la absorbancia y la frecuencia como variables de interés y, empleando componentes electrónicos, se realizó el diseño de un circuito que permitía asociar un voltaje a lecturas realizadas en muestras sanguíneas obtenidas de la comunidad EIA con grupos A+ y O+. De esta forma, una vez obtenidos los datos de voltajes para ambos grupos sanguíneos, se analizó el funcionamiento del método propuesto empleando estadística clásica, con el propósito de asociar un rango específico de voltaje a cada grupo. Sin embargo, se encontró que no había soporte estadístico para afirmar que los datos presentaban diferencias significativas entre sí. Por lo que, bajo la premisa de separar los datos, se emplearon técnicas de Machine Learning en aprendizaje supervisado utilizando el software de MATLAB, dando como resultado el diseño de dos modelos de inteligencia artificial que permiten la clasificación de los grupos sanguíneos, con una exactitud del 60 y 80 %.
Finalmente, teniendo en cuenta lo encontrado durante el desarrollo de la investigación, se identificaron y plantearon algunos de los requerimientos que debería cumplir un posible dispositivo de tipificación sanguínea que sea no invasivo y que funcione bajo los parámetros del método propuesto.ABSTRACT: determining a person’s blood type prior to procedures such as blood transfusions and organ transplants is essential to avoid hemolytic reactions associated with incompatibility. Nowadays, the conventional method for blood typing is hemagglutination, which is performed by combining a blood sample with monoclonal antibodies. Despite being the most widely used technique, it has some disadvantages such as: being a visual qualitative so, human errors can be associated with the results interpretation or transcription; also, this method is performed strictly by qualified personnel and unfavorable effects inherent to this could occur. With that in mind, it is necessary to have automated alternative methods which contribute to reducing these errors and to perform the blood typification quickly, especially for those patients in a critical condition with urgent needs, who are in any hospital or pre-hospital service and require a blood transfusion soon. Additionally, a model was generated to evaluate the scientific, research, and social impact in the medical sector by implementing the proposed innovative methodologies, which will undoubtedly bring progress and benefit to the Colombian population and peoples worldwide.
For the development of the project, a review of the scientific literature was carried out with the aim of identifying the optical characteristics of the antigens and antibodies involved in blood typing. After which, these properties were evaluated in a laboratory in order to determine which could be the working principle of a possible non-invasive blood typification device. Based on this, the absorbance and frequency were chosen as variables of interest and, using electronic components, a circuit was designed to associate a voltage to readings taken from blood samples from the EIA community with groups A+ and O+. Thus, once the voltage data for both blood groups were obtained, the performance of the proposed methods was analyzed using classical statistical methods with the aim to associate a specific voltage range to each blood group. However, based on the current data, there lacked a significant statistical difference between the two tested blood types. Therefore, to continue with the purpose of separating the data, Machine Learning techniques in supervised learning were utilized, using the MATLAB software, resulting in the design of two artificial intelligence models that allow the blood type classification with an accuracy of 60% and 80%.
Finally, taking into account the discoveries during the research and development process, an improved definition for artificial intelligence variables, electronic components and voltage values would improve the design of a possible non-invasive blood typification device that can minimize operator error and correctly identify a patient’s blood type with a high degree of accuracy and efficiency, and that works under the proposed method parameters, were identified and proposed.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a