Repositorio Institucional UTM (Technological Univ. of the Mixteca)
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Implementación de redes neuronales sobre lógica reconfigurable
Get PDFEl presente trabajo de tesis versa sobre el diseño e implementación de un sistema enfocado al modelado e implementación de una Red Neuronal Artificial (RNA) tipo perceptrón multicapa (MLP, Multi-layer Perceptron) sobre un FPGA (Field Programmable Gate Array). Además, el sistema permite monitorear el desempeño de la red cuando se adapta a una aplicación específica. El sistema, denominado un Sistema para el modelado de RNA-MLP sobre lógica reconfigurable, tiene como elemento central de procesamiento a un FPGA Spartan-3E 500 manufacturado por la compañía Xilinx. El sistema cuenta con una interfaz gráfica de usuario, la cual implementa el algoritmo de entrenamiento “backpropagation” y envía los pesos sinápticos, resultantes de este procedimiento, a la RNA modelada en el FPGA para su adaptación a una aplicación específica. Además, esta interfaz permite al usuario enviar patrones de prueba a dicha red. El complemento de este sistema es un conjunto de módulos que describen los diferentes elementos, mediante el lenguaje VHDL (Very High Speed Hardware Description Language), que componen a un sistema neuronal, y que pueden ser instanciados para crear la estructura de una RNA. Se realizó el modelado del cálculo del producto punto utilizando una arquitectura convencional y una arquitectura basada en Aritmética Distribuida. Respecto al cálculo de la función de activación, ésta fue modelada usando las técnicas Ley A (Efficient implementation of piecewise linear activation function for digital VLSI neuronal networks), Alippi (Simple Approximation of Sigmoidal Functions: Realistic Design of Digital Neural Networks Capable of Learning), PLAN (Piecewise linear approximation applied to nonlinear function of a neural network) y CRI (Centred Recursive Interpolation). Finalmente, se muestra el desempeño del sistema al modelar RNA para resolver los problemas de la XOR y de la planta Iris, exponiendo un análisis de resultados tomando en cuenta los parámetros de: Porcentaje de reconocimiento, Tiempos de operación, Recursos consumidos
Reconocimiento de objetos inmersos en imágenes estáticas mediante el algoritmo HOG y RNA-MLP
Get PDFLa visión artificial o por computadora es una disciplina que, mediante la capacidad de percepción visual, busca la construcción de descripciones explícitas y significativas de los objetos físicos a partir de imágenes. Esta capacidad permite extraer y analizar información espectral, espacial y temporal de los distintos objetos contenidos en una imagen. Gran variedad de tareas puede ser realizadas por un sistema de visión artificial debido a esta capacidad; una de gran importancia es el reconocimiento de objetos, la cual se refiere a la identificación de un objeto con base en descriptores asociados con el objeto. Los procesos de extracción de características y clasificación, son de relevante importancia para que el reconocimiento de objetos cumpla su objetivo. Además, para obtener un buen desempeño en esta tarea es necesario contar con descriptores robustos y un clasificador de buena calidad. En este sentido, el algoritmo de extracción de características propuesto por Navneet Dalal y Bill Triggs [1], denominado histogramas de gradientes orientados (Histogram of Oriented Gradients, HOG), ha demostrado que en representaciones normalizadas del objeto, sus descriptores ofrecen información discriminativa de los objetos presentes en una imagen, siendo además robusta gracias a su invariancia ante cambios en la iluminación, en el fondo o en la posición del objeto. Por otro lado, es bien conocida la característica de las redes neuronales artificiales (RNA o ANN del inglés Artificial Neural Network) tipo perceptrón multicapa (MLP, Multi-Layer Perceptron) para solventar el problema que se presenta cuando los pocos datos disponibles durante el entrenamiento generalmente no son suficientes para cubrir la variabilidad en apariencia, lo que representa una buena opción para el proceso de clasificación. Buscando ofrecer una alternativa competitiva con las existentes actualmente, y considerando la importancia que tiene la tarea de reconocimiento de objetos en diversas áreas de la ciencia y su gran potencial de aplicaciones, el presente trabajo de tesis presenta un sistema de reconocimiento de objetos que utiliza en el proceso de extracción de características al algoritmo HOG y a una RNA tipo MLP en el proceso de clasificación
La poliploidía y sus consecuencias genéticas
Get PDFLa poliploidía ha probado ser una de las fuerzas evolutivas más importantes en la formación de especies de plantas y animales. Sin embargo, estos cambios evolutivos no serían posibles sin los rápidos y extensivos cambios en el genoma que llevan a cabo los recién formados individuos poliploides. Estos cambios son la primera consecuencia medible de la poliploidía, ya que se presentan inmediatamente después del evento de poliploidización y definen el desarrollo de la meiosis, y con ello la fertilidad de los nuevos poliploides, así como los cambios en la expresión genética de los genes duplicados, si se eliminan o conservan y en qué forma, sub-funcionalizando o bien adquiriendo nuevas funciones (neo-funcionalizando). Estos cambios determinan, dependiendo de su tipo y magnitud, si el recién formado linaje poliploide es capaz de soportar la inestabilidad inicial producto de su nuevo genoma y logra establecerse de manera permanente, generando nuevas especies. Los cambios a nivel genético producidos por la poliploidía son una fuente de variación que permite incrementar la diversidad biológica a largo plazo
Evaluación in silico de insecticidas inhibidores de la acetilcolinesterasa (AChE)
Get PDFLa toxicidad de insecticidas organofosforados y carbamatos en insectos y mamíferos está determinada por factores que pueden afectar desde la absorción, hasta la inhibición de la acetilcolinesterasa (AChE), enzima que degrada la acetilcolina neurotransmisor importante en la conducción de los impulsos eléctricos en el cerebro provocando la muerte. En este estudio se evaluaron las características físico-químicas de algunos insecticidas mediante modelado molecular. Así como, la interacción que producen con esta enzima usando estudios in silico, los resultados muestran una interacción favorable entre los insecticidas 2,2-dimetil-2,3- dihidro-1-benzofurano-7-metil carbamato (Carbofurano), S-metil, N´, N´-dimetilN-(metilcarbamoloxi)-1-tio-oxamidato (Oxamil), Pentacloronitrobenceno (Interguzan) y el 0-S-dimetil-fosforamidotidato (Metamidofos) y la enzima (AChE)
Deshidratado de rebanadas de mango tommy atkins utilizando extractos de sus semillas y metabisulfito de sodio como pretratamientos
Get PDFEl mango (Mangifera indica L.) es uno de los frutos tropicales de mayor producción en el mundo, además proporciona a la dieta compuestos antioxidantes y nutrientes. Para prolongar la vida de anaquel de éste fruto se puede llevar a cabo un proceso de secado; sin embargo, durante el secado el fruto presenta cambios indeseables de color y una disminución en el contenido de compuestos antioxidantes. Estos efectos pueden atenuarse mediante el uso de pretratamientos, los cuales pueden acelerar la velocidad de secado, mejorar la calidad del producto, evitar la degradación de los compuestos antioxidantes y reducir el oscurecimiento del fruto. Por tal motivo, el presente estudio consistió en evaluar el efecto de tres pretratamientos en el deshidratado de rebanadas de mango en un secador de charolas giratorias. Los tratamientos fueron PT1, Na2S2O5 al 0.5%; PT2, extracto de semilla de mango al 1.44% y PT3, Na2S2O5 al 0.5% + extracto de semilla de mango al 1.44%. El extracto de semilla de mango presentó un contenido de compuestos fenólicos de 230.00±0.08 mg EAG*(100 g de semilla fresca) -1 y una eficiencia antirradicalar de 1.80 x 10-4 kg de DPPH*/g de extracto*min. Los pretratamientos de las rebanadas de mango se llevaron a cabo por inmersión en soluciones preparadas durante 3 min. Las condiciones de secado fueron 60°C, 1.2 m*s-1 y rotación de charolas de 20 rpm hasta obtener una humedad final de 15% aproximadamente. Adicionalmente, se obtuvieron las curvas de secado, las difusividades efectivas y las constantes de velocidad mediante una regresión no lineal utilizando el modelo de Midilli et al. (2002). Las mejores retenciones de vitamina C, fenoles totales y carotenos totales se observaron en las rebanadas PT3 con valores 96.52±5.09 mg EAA*(100 g de masa seca) -1 , 368.00±11.84 mg de EAG*(100 g de masa seca) -1 y 10.27±0.23 mg β-caroteno*(100 g de masa seca)-1 , respectivamente. También se determinaron los sulfitos, obteniendo una concentración de 900.28±43.97 mg de SO3 2-*(kg de masa seca) -1 en PT3. Finalmente, se cuantificaron seis compuestos fenólicos (ácido ferúlico, galato de metilo, mangiferina, ácido gálico, ácido cafeico y ácido pcumárico) en las cuatro muestras deshidratadas utilizando un HPLC. Las muestras pretratadas con extracto de semilla de mango (PT2 y PT3) presentaron un incremento drástico en la concentración del ácido p-cumárico, con concentraciones de 108.94±0.67 y 102.18±0.55 mg*(100 g de masa seca)-1 , respectivamente. En conclusión, el presente estudio demuestra que la combinación de sulfitos con extractos de semilla de mango promueve la fortificación de los compuestos fenólicos, con excepción de la mangiferina, en las rebanadas de mango y disminuye el oscurecimiento durante el proceso de secado
Modelo metodológico para el diseño de un objeto digital educativo (ODE) de la lengua mixteca para la variante de Santos Reyes Yucuná
Get PDFLa presente tesis propone un modelo metodológico denominado “Metodología para el Diseño de Objetos Digitales Educativos de la Lengua Indígena” (MODELI), basada en los modelos prescriptivos de Ingeniería de Software (IS). La finalidad radica en apoyar al diseñador o Ingeniero de Software en la creación de Objetos Digitales Educativos (ODE) para los fines de preservación y aprendizaje del elemento cultural del lenguaje de las comunidades étnicas. Por el perfil étnico de la población de origen Mixteco del municipio de Santos Reyes Yucuná, en la Región Mixteca del Estado de Oaxaca, se ha considerado como caso de estudio para esta tesis. El proyecto pone énfasis en la importancia de considerar como base para el análisis y diseño de la interfaz de los ODE, aspectos y factores culturales del grupo étnico, dado que el planteamiento de la hipótesis otorga una significación a la cultura a través de los correlatos emocionales evaluados en el usuario. Es decir, el usuario al identificar factores de su cultura en la interfaz del ODE potencia sus emociones generando un factor motivacional intrínseco, esto es, la motivación nace del placer que se tiene para realizar una tarea, por lo tanto, la emoción es un factor importante en el proceso de aprendizaje. Un estudiante intrínsecamente motivado verá en el ODE una forma de aprender, al mismo tiempo que otorga significancia al medio educativo que lo conlleva al aprendizaje significativo. Para determinar al usuario del prototipo del ODE se analiza el perfil de la población del municipio de Santos Reyes Yucuná, detectando que el 100% de sus habitantes hablan y/o entienden el idioma Mixteco pero desconocen la forma correcta de escribirlo. Más aún la gran mayoría de los adultos no hablan Español en tanto que los niños y adolescentes que cursan el nivel básico escolar (Primaria y Secundaria) reciben una educación bilingüe en los idiomas Español y Mixteco. Este es el motivo principal por el cual el proyecto se centra en el usuario cuya edad fluctúa entre 6 y 14 años de edad. En el ciclo de vida de MODELI se consideran normas y estándares internacionales, y el factor cultural del grupo étnico. En general son tres los aspectos relevantes que integran la metodología: Aspecto Pedagógico, Aspecto Afectivo y Emotivo, y Aspecto Tecnológico y Funcional. De estos tres aspectos se derivan otros factores específicos los cuales se presentan en este trabajo. Se han tomado como base y puntos de referencia para el proceso de modelado la Ingeniería Kansei, el modelo VARK, Campos Semánticos, la Taxonomía de Bloom y el formato ECOBA, este último para la evaluación del ODE. Como resultado del proceso metodológico de MODELI se tiene un ODE interactivo de nivel de granularidad específico y nivel de agregación básico, denominado “Animales del Campo”, cuya principal competencia específica es el conocimiento oral y escrito de la lengua propia del grupo étnico a través del campo semántico de los animales del campo, identificados por el grupo de estudio
Actividad enzimática de un consorcio de cianobacterias en suelo contaminado con petróleo
Get PDFLa contaminación por hidrocarburos es un problema ambiental que causa efectos negativos en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo; promueve la degradación y la pérdida de actividad biológica. El objetivo del estudio fue probar el efecto de diferentes concentraciones de petróleo (1000, 500 y 250 µl) en un consorcio de cianobacterias aisladas de suelo agrícola. El experimento consistió en la incubación aeróbica del consorcio por 14 días: a 20 g suelo seco se le adicionaron las diferentes concentraciones del petróleo, y a los días 1, 3, 5, 7 y 14 se tomaron muestras de cada tratamiento para su análisis. El consorcio presentó una disminución en la actividad enzimática (diacetato de fluoresceína) conforme se incrementó la concentración del petróleo (correlación negativa -0.359), sin llegar a inhibirla completamente. Entre el día uno a siete se observó un periodo de adaptación o aclimatación de las cianobacterias, y posterior al día siete, se tuvo la fase exponencial de crecimiento (día 14). Por lo anterior, el consorcio de cianobacterias podría ser evaluado como potencial bioremediador de suelo contaminado por hidrocarburos
Análisis del consumo crónico de etanol en el desarrollo de un fenotipo similar al de la diabetes tipo 1
Get PDFEn el citoplasma de las células de los eucariotes existen tres enzimas citoplasmáticas que para llevar a cabo su acción requieren de la coenzima NAD+. Estas enzimas son: la alcohol deshidrogenasa, la gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa y la lactato deshidrogenasa. Esta propuesta de investigación se plantea partiendo de la teoría de que en una ingesta excesiva de alcohol, la enzima alcohol deshidrogenasa necesaria para biotransformar el etanol a acetaldehído, secuestraría todo el NAD+ citoplasmático, frenando la vía metabólica de la glucolisis y con ello disminuyendo la generación de adenosin trifosfato (ATP) y la liberación de insulina en las células beta pancreáticas. El presente trabajo abordó el estudio del consumo crónico de etanol en ratas Wistar en un posible desarrollo transitorio de un cuadro clínico similar al que se presenta en la diabetes mellitus tipo 1
Adaptación de las metodologías tradicionales cascada y espiral para la inclusión de evaluación inicial de usabilidad en el desarrollo de productos de software en México
Get PDFTamiz Neonatal una herramienta segura para prevenir el Hipotiroidismo Congénito
Get PDFEl hipotiroidismo congénito (HC) ocasiona en los niños que lo padecen retraso mental y cuando no se atienden a tiempo puede llegar a producir la muerte. El hipotiroidismo congénito repercute en el desarrollo a nivel intelectual, debido a que las hormonas tiroideas son necesarias para el desarrollo cerebral. Para prevenir las complicaciones del hipotiroidismo congénito se realiza la prueba de Tamiz Neonatal (TN) que en un inicio fue llevada a cabo por Guthrie en la década de los años 60´s. La prueba de Tamiz Neonatal se utiliza para detectar en el recién nacido algunas enfermedades del metabolismo antes de que se manifiesten; se utiliza para prevenir de manera oportuna, alguna discapacidad física, mental o incluso la muerte. A través de la prueba de TN se pueden detectar enfermedades congénitas antes de que éstas se manifiesten, con la finalidad de poder iniciar el tratamiento adecuado y a tiempo para que se disminuya el problema. Se considera que no es un procedimiento diagnóstico definitivo, porque si un recién nacido resulta como caso sospechoso debe someterse a una prueba confirmatoria (prueba de perfil tiroideo). Puede considerarse como una herramienta preventiva