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Detección de "soft-failures" mediante la implementación de algoritmos basados en Machine Learning.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil en Telecomunicaciones.Las redes de fibra óptica, esenciales en las telecomunicaciones modernas, enfrentan un desafío notable con las soft-failures, degradaciones graduales que comprometen la calidad de la transmisión sin interrupciones abruptas. Su detección tradicional es compleja, y costosa cuando se convierten en hard-failures, requiriendo intervención manual y prolongando los tiempos de diagnóstico. Las SF pueden originarse por el envejecimiento de componentes, desalineaciones espectrales o efectos no lineales, impactando levemente la calidad de servicio. A pesar de esto, el Machine Learning surge como una solución prometedora para automatizar su tratamiento.
Este trabajo propone y valida experimentalmente un sistema de detección de soft failures en un enlace óptico de 200 km, diseñado para ser robusto y adaptable a la dinámica de la red. Se simularon estados operativos normales y tres tipos de soft failures representativas: ganancia reducida en amplificadores, atenuación en el span e interferencia no lineal. Los datos de BER, OSNR y potencia fueron preprocesados extrayendo sus características estadísticas (media y desviación estándar) de ventanas de 3 minutos de operación, y normalizándolos para asegurar su transferibilidad. Se evaluaron tres algoritmos de detección de anomalías no supervisados: Isolation Forest, DBSCAN y Autoencoder.
Los resultados demostraron que el Autoencoder alcanzó la mayor precisión en la detección, logrando un 100% con datos de modulación DP-QPSK. Lo más notable es que este mismo modelo, mantuvo un rendimiento excepcional con una precisión del 100% al ser evaluado con datos de modulación DP-16-QAM, sin necesidad de re entrenamiento. Demostrando una detección de fallas robusta y agnóstica al formato de modulación, siendo un prometedor avance para la implementación de sistemas de gestión de red autónomos y fiables en entornos operativos dinámicos.Optical fiber networks, essential in modern telecommunications, face a significant challenge with soft-failures, gradual degradations that compromise transmission quality (increasing BER and reducing OSNR) without abrupt interruptions. Their traditional detection is complex and costly, requiring manual intervention and prolonging diagnosis times. Soft-failures can originate from component aging, spectral misalignments, filter failures, or nonlinear effects, significantly impacting quality of service. Despite these challenges, Machine Learning emerges as a promising solution to automate this process.
This work proposes and experimentally validates a soft-failure detection system on a 200 km optical link, designed to be robust and adaptable to network dynamics. Normal operational states and three representative SF types were simulated: reduced gain in amplifiers, span attenuation, and nonlinear interference. BER, OSNR, and received power data were preprocessed by extracting their statistical features (mean and standard deviation) from 3-minute operation windows , and normalized to ensure pattern transferability. Three unsupervised anomaly detection algorithms were evaluated: Isolation Forest, DBSCAN, and Autoencoder.
Experimental results demonstrated that the Autoencoder model achieved the highest accuracy in soft-failure detection, reaching 100% accuracy with DP-QPSK modulation data. Most notably, this same model, pre-trained exclusively with DP-QPSK, maintained exceptional performance with a 100% accuracy when evaluated with DP-16 QAMmodulation data, without the need for re-training. This capability demonstrates robust and modulation-agnostic fault detection, representing a promising advance for implementing autonomous and reliable network management systems in dynamic operational environments.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería EléctricaConcepció
Restauración de bosque nativo para la recuperación de procesos hidrológicos en la Cuenca del Río Duqueco.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Ambiental.El aumento de las necesidades de la población ha llevado a una fuerte modificación de la cobertura vegetal en los últimos tiempos. Grandes ecosistemas boscosos y praderas naturales han sido reemplazados por plantaciones forestales.
En algunas regiones de Chile, las plantaciones forestales han aumentado significativamente, modificando el bosque nativo predominante y reduciendo su superficie en un tercio en 20 años. Estos cambios han afectado los ciclos hídricos de las cuencas, deteriorando la calidad del agua y aumentando la vulnerabilidad de las comunidades humanas.
Los bosques ribereños, son zonas boscosas ubicadas cerca de cursos de agua, que desempeñan un papel vital en la conservación de funciones ecosistémicas, como el control de erosión y la regulación de la temperatura del agua. Sin embargo, a pesar de su gran importancia, estos bosques se encuentran amenazados debido a la transformación de suelos para fines económicos y de desarrollo humano.
Ante esta situación, se buscan Soluciones basadas en la Naturaleza (SBN) para enfrentar los problemas ambientales y sociales crecientes. Estas soluciones se centran en imitar o utilizar los procesos naturales para abordar desafíos. Asimismo, las SBN pueden incluir la protección, restauración y manejo de bosques.
La modelación hidrológica corresponde al uso de modelos conceptuales o basados en procesos físicos, los cuales son utilizados para simular el comportamiento del ciclo del agua en cuencas y sistemas hidrológicos. Estos modelos ocupan datos de entrada (precipitación, características geomorfológicas de las cuencas, caudal observado, temperatura, etc.) para predecir variables de salida (escorrentía, caudal de salida, etc.)
Los modelos hidrológicos son herramientas que permiten el predecir y comprender las interacciones entre los sistemas hidrológicos y los distintos factores que influyen en ellos.
En un estudio realizado en la cuenca del río Duqueco, se evaluaron distintos escenarios (buffers) de restauración de bosque nativo, los cuales fueron diseñados para recuperar procesos hidrológicos. Se encontró que el aumento de la cobertura de bosque nativo alrededor del cauce mejoró la intercepción y la infiltración, reduciendo la escorrentía. Por tanto, en este estudio, se busca reconocer la importancia de la restauración en distintos escenarios en la cuenca del río Duqueco, utilizando herramientas como la modelación hidrológica, acompañada de un enfoque de SBN para alcanzar la sostenibilidad de los ecosistemas.ANID, Proyecto FONDECYT Regular 1231382Facultad de Ciencias AmbientalesDepartamento de Planificación Territorial y Sistemas UrbanosConcepció
Brecha salarial de género en Chile: regresión lineal versus regresión simbólica.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Industrial.La brecha salarial de género se define como la diferencia de salario que recibe una persona con respecto a otra debido a su género, manteniendo constantes todas las variables. Es un tema ampliamente estudiado en la literatura y existe gran diversidad de resultados. En Chile, la literatura también presenta una gran diversidad de resultados dependiendo de los métodos empíricos utilizados.
La presente memoria de título estima la brecha salarial de género en Chile utilizando dos métodos de estimación. Por un lado, el método tradicional de la literatura de regresión lineal múltiple. Por otro lado, el método de regresión simbólica, un algoritmo que utiliza Machine Learning para estimar una ecuación en base a los datos.
Se utilizaron datos de la Encuesta de Caracterización Socioeconómica Nacional (CASEN) para 1992, 2000, 2011 y 2022. Para ambos métodos empíricos, se trabaja con una ecuación de salario a nivel individual donde la variable dependiente es el logaritmo natural del salario por hora del trabajador y el coeficiente clave es el parámetro que acompaña a la variable mujer (o sexo del trabajador).
Los resultados indican que el método que mejor ajusta los datos, considerando el error cuadrático medio (MSE), es la regresión lineal múltiple. La cual obtiene una disminución del 8,83% del MSE para 2022. La brecha salarial de género en Chile para 2011 y 2022 utilizando regresión lineal es de 16,29% y 11,76%, respectivamente. Mientras que utilizando regresión simbólica para 2011 es de 20,50% y para 2022 de 13,05%. Se aprecia que utilizando ambos métodos la brecha salarial de género disminuye en 2022 con respecto a las estimaciones para periodos anteriores. Dependiendo de la metodología, cambia la magnitud en la que disminuye la brecha salarial de género, obteniendo una mayor disminución cuando se utiliza regresión simbólica.
Se concluye finalmente que el método de regresión lineal permite mejorar la precisión de la estimación de la brecha salarial de género. Es importante destacar que los resultados respecto a esta brecha son distintos, pero cercanos en magnitud. Al utilizar regresión simbólica, la brecha salarial tiene mayores valores lo que puede tener impacto para el diseño de políticas.The gender wage gap is defined as the difference in salary that a person receives with respect to another due to their gender, keeping all variables constant. It is a widely studied topic in literature and there is a great diversity of results. In Chile, the literature also presents a great diversity of results depending on the empirical methods used.
This Tesis estimates the gender wage gap in Chile using two estimation methods. On one hand, the traditional method of multiple linear regression literature. On the other hand, the symbolic regression method, an algorithm that uses Machine Learning to estimate an equation based on data.
Data from the National Socioeconomic Characterization Survey (CASEN) were used for 1992, 2000, 2011 and 2022. For both empirical methods, a wage equation at the individual level is used, where the dependent variable is the natural logarithm of the worker’s hourly salary, and the key coefficient is the parameter that accompanies the woman variable (or worker’s sex).
The results indicate that the method that best fits the data, considering the Mean Square Error (MSE), is symbolic regression, obtaining an 8,83% reduction in MSE for 2022. The gender wage gap in Chile for 2011 and 2022 using multiple linear regression is 13,29% and 11,76%, respectively. Meanwhile, using symbolic regression, it is 20,50% for 2011 and 13,05% for 2022. Using both methods, the gender wage gap decreases in 2022 compared to estimates for previous periods. Depending on the methodology, the magnitude of the gender wage gap decrease varies, obtaining a greater decrease when using symbolic regression.
Finally, it is concluded that the multiple linear regression method improves the accuracy of estimation of the gender wage gap. It is important to note that results regarding this gap are different, but similar in magnitude. When using symbolic regression, the gender wage gap has larger values, which can impact policy design.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería IndustrialConcepció
Análisis trade-off entre los servicios ecosistémicos culturales y el desarrollo energético eólico utilizando InVEST.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Ambiental.La expansión de las energías renovables, particularmente la energía eólica, constituye una estrategia clave frente a la crisis climática. No obstante, su implementación puede generar conflictos con los servicios ecosistémicos culturales (SEC), como la recreación y el turismo, especialmente en territorios con alto valor paisajístico y cultural. En este contexto, el presente estudio analiza los trade-off, o conflictos entre el desarrollo energético eólico y los SEC en las regiones del Biobío y Ñuble, donde destaca el potencial de la Región del Biobío como líder en implementación y además la proyección de la Región de Ñuble como un nuevo polo de desarrollo energético del país en donde ambas regiones son zonas de alto interés recreativo. Por lo tanto, el objetivo general es evaluar el trade-off entre el servicio ecosistémico cultural de recreación y turismo y el desarrollo de la energía eólica en la Región del Biobío y Ñuble, utilizando el modelo InVEST.
La metodología se estructuró en tres etapas: (i) evaluación del potencial técnico eólico mediante la integración de criterios técnicos, ambientales y territoriales; (ii) modelación del servicio ecosistémico de recreación y turismo con el módulo de InVEST, utilizando como proxy la tasa de visitas, a partir de fotografías georreferenciadas de Flickr y publicaciones de Twitter (actualmente conocido como X), correlacionada con atributos culturales del paisaje; y (iii) análisis espacial de la superposición entre ambas variables, generando una matriz de idoneidad para identificar zonas de mayor y menor trade-off.
Los resultados del siguiente estudio muestran que el 77,3 % del potencial eólico del área de estudio se concentra en la región del Biobío, mientras que las zonas con mayor actividad recreativa se ubican principalmente cerca de centros urbanos y corredores costeros en ambas regiones. El análisis permitió identificar áreas altamente idóneas para el desarrollo eólico con baja presión cultural, así como sectores con alta superposición entre ambos servicios, lo que indica la necesidad de incluir consideraciones socioculturales en los procesos de planificación energética.
Entre las principales limitaciones del estudio se encuentra el análisis del potencial eólico, realizado en base a una tecnología específica (aerogenerador VESTAS V117), lo cual restringe la generalización de los resultados. Por otro lado, la dependencia del modelo de publicaciones de redes sociales, pueden subestimar o sobreestimar la actividad recreativa real, especialmente en sectores rurales con baja conectividad digital. Además, es importante considerar que los usuarios de Flickr y Twitter no representan necesariamente a la totalidad de los visitantes, lo que podría introducir sesgos en las estimaciones.
Para abordar estas limitaciones, se sugiere evaluar el potencial eólico incorporando diferentes tecnologías y escenarios técnicos, con el fin de ajustar los resultados a contextos locales más específicos y realizar una validación territorial de la tasa de visita mediante metodologías complementarias como encuestas, entrevistas y valoraciones de expertos. Asimismo, se sugiere complementar los datos entregados por InVEST sobre la tasa de visita con otros métodos de evaluación, como entrevistas, encuestas o valoraciones de expertos, que permitan validar y robustecer la información obtenida.ANID, Proyecto FONDECYT regular N°1240055ANID, Proyecto ANID/FONDAP/1523A0001Facultad de Ciencias AmbientalesDepartamento de Ingeniería AmbientalConcepció
Understanding the seismic cycle on the central Chilean coast and its complex geological record.
No full textTesis presentada para optar al grado de Doctor en Ciencias Geológicas.Las costas adyacentes a zonas de subducción son continuamente amenazadas por grandes terremotos y tsunamis, cuyos efectos generan significativos impactos ambientales y sociales. En este contexto, los registros geológicos completos de eventos pasados constituyen una herramienta clave para evaluar apropiadamente la amenaza futura. Sin embargo, en Chile central, donde reside la mayor población costera del país, estos registros son fragmentarios y discontinuos, producto de la interacción entre factores tectónicos, climáticos y antrópicos que dificultan tanto su formación como su preservación a lo largo del tiempo.
Esta tesis doctoral tuvo como objetivo general evaluar cómo dichos factores condicionan el registro geológico de terremotos y tsunamis, y determinar en qué medida un enfoque multidisciplinario, basado en la integración de evidencias satelitales, estratigráficas, paleoecológicas, históricas e instrumentales, puede mejorar la reconstrucción de la deformación costera y la distribución espacial de los depósitos de tsunami. Las principales preguntas de investigación se centraron en identificar qué factores explican el escaso registro paleosismológico en Chile central, cómo ha variado la deformación vertical costera durante el último siglo, y cuál es el potencial de la percepción remota en la detección de modernos depósitos de tsunami. Estas interrogantes fueron abordadas en dos áreas clave: la costa del Maule, entre Lipimávida y la desembocadura del Río Mataquito, y el humedal de Campiche en la Bahía de Quintero.
Los resultados identificaron tres factores principales que limitan el registro paleosismológico en Chile central: (i) el alzamiento tectónico sostenido, que reduce el espacio de acomodación y favorece la erosión; (ii) el clima mediterráneo semiárido, que restringe la preservación del registro geológico y limita la formación de ambientes de baja energía y (iii) la intervención antrópica, que ha modificado o destruido numerosos sitios con potencial paleosismológico.
A pesar de estas limitaciones, la aplicación de percepción remota permitió identificar y mapear el depósito de tsunami del 2010, demostrando el potencial de técnicas satelitales en la asistencia de trabajos de campo. Asimismo, el análisis de diatomeas, apoyado por mediciones mareográficas y geodésicas, permitió reconstruir la deformación vertical de la costa de Chile central durante todo el siglo XX, sugiriendo que terremotos con fuente profunda en la zona de subducción podrían estar contribuyendo a la construcción de topografía a largo plazo.
En conjunto, se concluye que la integración de enfoques metodológicos multidisciplinarios resulta esencial para asistir en la reconstrucción de patrones de deformación vertical costera y áreas de inundación de tsunamis en este segmento altamente vulnerable del margen chileno. Los hallazgos y enfoques desarrollados en este estudio pueden servir como referencia para otros segmentos del margen de subducción chileno, donde el registro geológico también presenta desafíos significativos para su identificación y comprensión.Coasts adjacent to subduction zones are continuously threatened by large earthquakes and tsunamis, whose effects cause significant environmental and social impacts. In this context, complete geological records of past events represent a key tool to properly assess future hazards. However, in central Chile, where most of the country’s coastal population resides, these records are fragmentary and discontinuous, as a result of the interplay between tectonic, climatic, and anthropogenic factors that hinder both their formation and long-term preservation.
This doctoral thesis aimed to evaluate how these factors condition the geological record of earthquakes and tsunamis, and to determine to what extent a multidisciplinary approach, based on the integration of satellite, stratigraphic, paleoecological, historical, and instrumental evidence, can improve the reconstruction of coastal deformation and the spatial distribution of tsunami deposits. The main research questions focused on identifying the factors that explain the scarce paleoseismological record in central Chile, assessing how coastal vertical deformation has varied over the last century, and evaluating the potential of remote sensing in detecting modern tsunami deposits. These questions were addressed in two key areas: the Maule coast, between Lipimávida and the mouth of the Mataquito River, and the Campiche wetland in Quintero Bay.
The results identified three main factors that limit the paleoseismological record in central Chile: (i) sustained tectonic uplift, which reduces accommodation space and enhances erosion; (ii) the semi-arid Mediterranean climate, which restricts geological preservation and limits the development of low-energy depositional environments; and (iii) anthropogenic disturbance, which has modified or destroyed numerous sites with paleoseismological potential.
Despite these limitations, the application of remote sensing techniques allowed the identification and mapping of the 2010 tsunami deposit, demonstrating the potential of satellite-based methods to support fieldwork. Likewise, diatom analysis, supported by tide-gauge and geodetic measurements, enabled the reconstruction of vertical coastal deformation throughout the 20th century, suggesting that deep-source earthquakes along the subduction interface may contribute to long-term coastal uplift and landscape building.
Overall, this study concludes that the integration of multidisciplinary methodological approaches is essential to assist in the reconstruction of coastal vertical deformation patterns and tsunami inundation areas in this highly vulnerable segment of the Chilean margin. The findings and approaches developed here may serve as a reference for other sectors of the Chilean subduction margin, where geological records also pose significant challenges for their identification and interpretation.ANID, Proyecto FONDECYT N°1240681ANID, Beca de Doctorado Nacional 21191266Proyecto Núcleo Milenio “CYCLO: El Ciclo Sísmico a lo largo de Zonas de Subducción” (ICM-NC160025)Facultad de Ciencias QuímicasDepartamento de Ciencias de la TierraConcepció
Desvelando la heterogeneidad de las preferencias: aprendizaje empírico y aceptación social de la tecnología de desalinización en las comunidades costeras chilenas
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ingeniería AgrícolaLa escasez de agua afecta a 720 millones de personas en el mundo y se proyecta que entre 1.700 y 2.400 millones de personas enfrentarán esta condición en 2050. La desalinización surge como posible solución, aunque su aceptación social continúa siendo una barrera. Este estudio analiza la heterogeneidad de preferencias y el efecto del aprendizaje experiencial en la aceptación del agua desalinizada mediante un experimento de elección en dos comunidades costeras chilenas con distinta exposición a la tecnología. Se aplicó un experimento de elección discreta a 289 hogares en Quintay (planta operativa desde 2022) y Cobquecura (dependencia de camiones cisterna y pozos deteriorados). El diseño de los ejercicios de elección incluyó seis atributos: calidad del agua desalada (color, olor y sabor), impacto ambiental de una planta desaladora, modelo de administración de la planta, ubicación de la planta, tamaño y precio. Estimamos modelos logit multinomial (MNL) y mixto (MXL), MXL revela heterogeneidad en los atributos, destacando el impacto ambiental con mayor variación (σ = 1,474) en Cobquecura. Mientras MNL sugería indiferencia, MXL estima una valoración negativa significativa (-46,46 L-1) for high environmental impact. The status quo differs: Cobquecura presents greater resistance (ASC3 = 2.637 vs. 0.012), suggesting that experience erodes technological aversion. The policy implications call for differentiated approaches: inexperienced communities require demonstration programs focused on environmental concerns, while experienced communities must advance technology optimization. The proposed framework applies to contexts where social acceptance conflicts with technical efficiency, with relevance for the 2 billion people who will be affected by future water scarcity.Instituto Milenio en Socio Ecología Costera (SECOS, ANID – Programa Iniciativa Científica Milenio – Código ICN2019_015)Facultad de Ingeniería AgrícolaDepartamento de Recursos HídricosChillá
Control de Tuta absoluta con un extracto de residuos de poda de Solanum lycopersicum
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero AgrónomoLa polilla del tomate (Tuta absoluta Meyrick ; Lepidoptera: Gelechiidae) es una de las principales plagas del cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L.) a nivel mundial, debido a que provoca pérdidas significativas en la producción. Esta plaga ha desarrollado resistencia a numerosos insecticidas convencionales, además de que estos causan impactos negativos en el ambiente y la salud de aplicadores y consumidores. Por tanto, el uso de extractos vegetales es una alternativa sostenible para su manejo. Este estudio evaluó el efecto insecticida de un extracto de residuos de poda de plantas de tomate, aplicados por aspersión foliar. Se realizaron bioensayos en laboratorio de toxicidad por contacto, efecto antialimentario y un estudio de eficacia en condiciones de campo. Los resultados mostraron que el extracto sin diluir causó 100 % de mortalidad en larvas y redujo significativamente el número de galerías por planta. Igualmente disminuyo el daño foliar lo que favoreció un mayor rendimiento, siendo los tratamientos al 75 % y 100 % tan efectivos como Lambda-cihalotrina. Se concluye que el extracto de restos de poda es una alternativa viable para el manejo de Tuta absoluta.The tomato leafminer (Tuta absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae) is one of key the pests of tomato crop (Solanum lycopersicum L.) worldwide, because causes significant yield losses. This pest has developed resistance to numerous conventional insecticides, which also have negative impacts on the environment and the health of operators and consumers. Therefore, plant extracts are a sustainable alternative for its management. This study assessed the insecticidal activity of an extract from tomato plant pruning residues, sprayer via foliar. Laboratory bioassays were conducted to assess contact toxicity and antifeedant effects, along with efficacy a field study. The results exhibited that the extract caused 100 % larval mortality and significantly reduced the number of galleries perplant. The extract also reduced foliar damage, which contributed to higher yield, with the 75 % and 100 % treatments being as effective as Lambda-cyhalothrin. We concluded that the extract from pruning residues is a viable alternative to Tuta absoluta management.Facultad de AgronomíaDepartamento de Producción VegetalChillá
Estimación de cuantiles en acelerador hardware usando sketch KLL±.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Electrónico/a.El rápido crecimiento de Internet ha conllevado a un aumento en el volumen de datos que se generan, haciendo el monitoreo de tráfico un aspecto importante para la seguridad en redes. Una de las métricas que caracteriza el tráfico es el cálculo de cuantiles, la cual permite identificar pa trones y anomalías en la distribución de los datos. Sin embargo, las altas velocidades de las redes actuales, la necesidad de procesamiento de grandes volúmenes de datos en tiempo real, donde los datos más recientes son importantes para predecir el comportamiento de la red representa desafíos significativos. Ante tales desafíos, restringir el análisis a una ventana de observación permite re ducir la complejidad de las soluciones y priorizar el monitoreo de los datos más recientes. Esto motivo la implementación de un algoritmo de cálculo de cuantiles en un acelerador hardware ba sado en FPGA (Field Programmable Gate Array) que es capaz procesar un flujo de paquetes de forma continua, pero la memoria interna del acelerador limita la cantidad de datos que puede pro cesar. Frente a esta problemática, utilizar algoritmos basados en sketches, los cuales son estructuras probabilísticas las cuales utilizan un espacio de memoria reducida para estimar una propiedad con una cota de error, resulta en una solución atractiva.
Este trabajo presenta el diseño e implementación de un acelerador hardware basado en FPGA para la estimación de cuantiles, utilizando el algoritmo KLL± presentado por Zhao et al. [1], un sketch que admite tanto inserciones como eliminaciones, permitiendo se ajuste al comportamiento de una ventana deslizante. Se realizó la implementación de la arquitectura en una tarjeta de desa rrollo Alveo U280, obteniendo un uso de memoria de 0.6 kB (kilo bytes). Se validó el diseño con trazas de red reales (MAWILab y CAIDA), logrando un error de estimación menor al 0.1% y una frecuencia de operación de 219 MHz, equivalente a una tasa de 112 Gbps (Gigabits por segundo). Los resultados demuestran que el acelerador cumple con los requisitos de precisión ante el número de paquetes para el cual fue diseñado.The rapid growth of the Internet has led to an increase in the volume of generated data, making traffic monitoring an important aspect of network security. One of the metrics used to characterize traffic is quantile computation, which helps identify patterns and anomalies in data distribution. However, the high speeds of modern networks and the need to process large volumes of data in real time—where the most recent data is crucial for predicting network behavior pose significant challenges. Given these challenges, restricting the analysis to an observation window helps reduce the complexity of solutions and prioritize monitoring the most recent data. This mo tivated the implementation of a quantile computation algorithm on an FPGA (Field-Programmable Gate Array)-based hardware accelerator capable of processing a continuous packet stream. How ever, the accelerator's internal memory limits the amount of data it can process. To address this issue, using sketch-based algorithms probabilistic structures that employ reduced memory space to estimate a property with a bounded error provides an attractive solution.
This work presents the design and implementation of an FPGA-based hardware accelerator for quantile estimation, using the KLL± algorithm proposed by Zhao et al. [1], a sketch that sup ports both insertions and deletions, allowing it to adapt to a sliding window behavior. The archi tecture was implemented on an Alveo U280 development board, achieving a memory usage of 0.6 kB (kilobytes). The design was validated using real network traces (MAWILab and CAIDA), achieving an estimation error of less than 0.1% and an operating frequency of 219 MHz, equivalent to a throughput of 112 Gbps (Gigabits per second). The results demonstrate that the accelerator meets precision requirements for the intended number of packets.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería EléctricaConcepció
Desarrollo de sistema inteligente de asistencia para adultos mayores.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.La rápida evolución de la tecnología desde los años 50 ha revolucionado las industrias mediante la automatización, pero persisten desafíos para adaptar estos avances al ámbito doméstico, especialmente en el cuidado de adultos mayores. Las personas mayores enfrentan numerosos desafíos diarios, como el aislamiento, los accidentes y la dificultad para pedir ayuda. Esta investigación se centra en desarrollar una estructura mecánica, compuesto por un controlador, cámara y servomotor que sean en su conjunto capaz de brindar asistencia para mejorar el cuidado de los adultos mayores atacando los problemas críticos mencionados. El sistema emplea técnicas de inteligencia artificial, específicamente redes neuronales convolucionales (CNN), integradas con la detección y el seguimiento de posturas en tiempo real utilizando MediaPipe y servomotores. El objetivo principal es monitorear la posición del adulto mayor, de pie, sentado, acostado o agachado y alertar a los cuidadores en caso de emergencias. El proyecto se basa en un trabajo previo que incluyó el diseño de un pedestal robótico, complementado con el desarrollo de un nuevo sistema de control que permite el movimiento autónomo de la cámara según la posición del individuo. A pesar de los desafíos en la implementación en tiempo real y el procesamiento de datos, el sistema mostró resultados prometedores y establece las bases para una tecnología destinada a mejorar la seguridad y la calidad de vida de los adultos mayores mediante tecnologías de monitoreo no invasivas.The fast evolution of technology since the 1950s has revolutionized industries through automation, but challenges remain in adapting these advancements for domestic use, particularly in elderly care. Elderly individuals face numerous daily challenges, such as isolation, accidents, and difficulty in seeking help. This research focuses on developing a mechanical structure, composed of a controller, camera and servomotor, capable of providing assistance to improve elderly care by addressing the critical issues mentioned. The system employs artificial intelligence techniques, specifically convolutional neural networks (CNNs), integrated with real-time posture detection and tracking using MediaPipe and servomotors. The primary goal is to monitor the elderly’s position—standing, sitting, lying, or crouching—and alert caregivers in case of emergencies. The project builds on prior work involving the design of a robotic pedestal, complemented by the development of a new control system enabling autonomous movement of the camera based on the individual’s position. Despite challenges in real-time implementation and data processing, the system demonstrated promising results and provides a foundation of a new system with the objective of improving the safety and quality of life for the elderly through non-invasive monitoring technologies.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Incorporación de saberes populares en la prevención y mitigación de riesgos de incendio forestal en Chile.
No full textTesis presentada para optar al título de Geógrafo/a.En el contexto de la crisis climática global, los incendios forestales y los mega incendios aumentarán en todo el mundo, con un incremento proyectado del 30% para 2050 y más del 50% para finales de siglo. Las políticas tradicionales de exclusión del fuego y extinción agresiva han demostrado ser ineficaces ante la magnitud de los Mega Incendios, que generan altos costos económicos y sociales. La literatura sugiere integrar saberes ancestrales en la gestión de incendios, ofreciendo un enfoque innovador y sostenible que fortalezca la resiliencia de las comunidades locales y su capacidad para enfrentar estas amenazas.
Esta investigación busca analizar los saberes ancestrales y populares sobre el manejo de incendios forestales en Chile, centrándose en su integración en los planes de gestión de riesgos. Para ello, se analizaron 31 encuestas a diferentes actores de la comunidad en la región del Biobío, con 17 preguntas enfocadas en experiencias y percepciones sobre incendios forestales y las instituciones relacionadas con su prevención y mitigación. El 53% de los encuestados considera que sus conocimientos pueden contribuir a la mitigación de incendios, destacando la disponibilidad de estos saberes para apoyar la gestión de riesgos. Sin embargo, casi la mitad de la población no se siente capacitada para hacerlo, lo que resalta la necesidad de mejorar la educación y conciencia sobre la importancia de estos conocimientos. Además, se confirma que las comunidades locales poseen valiosos conocimientos sobre prevención y mitigación de incendios, validando la hipótesis de que la combinación de enfoques científicos y tradicionales podría fortalecer las estrategias actuales de gestión.
En conclusión, para lograr una gestión sostenible e inclusiva del riesgo de incendios en la región del Biobío, es esencial incorporar el conocimiento ancestral en las políticas y programas actuales. Esto implica promover una gobernanza intercultural que valore la participación local y el reconocimiento de estos saberes, contribuyendo a una mejor gestión del riesgo, al tiempo que fortalece la identidad cultural y la cohesión social del territorio.Facultad de Arquitectura, Urbanismo y GeografíaDepartamento de GeografíaConcepció