Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Cryptography System Implementation Using Neurocomputational Model and Deep Learning
No full textThe management and protection of information were always topics of interest for society and of great importance in the current digital age. The vast majority of people around the world have handled important and sensitive information through various platforms ranging from bank accounts to social media. All platforms have ensured that the information flowing through them is kept safe from malicious attacks. This has given rise to a vast and important field in computing called cryptography. There are several cryptographic algorithms that allow information to remain secure, and these have been divided into two groups, symmetric key and asymmetric key algorithms. The operation of asymmetric key algorithms is based on the manipulation of very large prime numbers, which provides a high level of security, but also implies a high computational time. This work proposes a cryptographic system based on artificial neural networks, implemented through the use of deep learning techniques. The method used the synaptic weights of an autoencoder neural network as encryption and decryption keys, avoiding the use of large prime numbers. The proposed solution allowed the initial and final synaptic weights to have a high level of randomness, without affecting the overall performance of the network. The theoretical security analysis indicated that the proposed methodology was robust and difficult to break. The experimental results confirmed that the proposed system performs the encryption and decryption of data in a low computational time, with respect to traditional algorithms such as RSA, ElGamal, ECC and Paillier.El manejo y la protección de información siempre fueron temas de interés para la sociedad y de mucha importancia en la era digital actual. La gran mayoría de personas en todo el mundo ha manejado información importante y sensible a través de varias plataformas que van desde cuentas bancarias hasta redes sociales. Todas las plataformas han garantizado que la información que fluye por ellas se mantenga segura de ataques maliciosos. Esto ha dado lugar a un campo vasto e importante en la informática llamado criptografía. Existen varios algoritmos criptográficos que permiten que la información permanezca segura, y estos se han dividido en dos grupos, algoritmos de clave simétrica y clave asimétrica. El funcionamiento de los algoritmos de clave asimétrica está basado en la manipulación de números primos muy grandes, lo que proporciona un alto nivel de seguridad, pero también implica un elevado tiempo computacional. Este trabajo propone un sistema criptográfico basado en redes neuronales artificiales, implementado mediante el uso de técnicas de aprendizaje profundo. El método utiliza los pesos sinápticos de una red neuronal autoencoder como claves de cifrado y descifrado, evitando el uso de números primos grandes. La solución propuesta permitió que los pesos sinápticos iniciales y finales, tengan un alto nivel de aleatoriedad, sin afectar el rendimiento general de la red. El análisis de seguridad teórico demostró que la metodología propuesta es robusta y difícil de romper. Los resultados experimentales confirmaron que el sistema propuesto realiza el cifrado y descifrado de datos en un bajo tiempo computacional, con respecto a algoritmos tradicionales como RSA, ElGamal, ECC y Paillier.INGENIERO/A EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓ
Paleo and Rock Magnetic Data of Imbabura Cubilche Volcanic Complex, Ecuador
No full textThe Imbabura-Cubilche volcanic complex is one of the most prominent features in the Ecuadorian Inter-Andean valley and a potentially active stratovolcano, posing a hazard to the ~400,000 people living on its flanks. Previous works suggest three volcanic edifices likely being fed by the same magmatic chamber: 1) Taita Imbabura, the main edifice, subdivided into Imbabura I, II-1, and II-2; 2) Cubilche, a contemporaneous volcanic edifice to the southeast subdivided into old and young Cubilche; and 3) Huarmi, the youngest single unit located to the southwest of Taita Imbabura. Despite the existing studies, a complete picture of the evolution of this volcanic complex in space and time is still lacking. Additionally, there is an absence of paleomagnetic data which can help constrain the spatiotemporal evolution of the volcanic growth by refining the timing, zonality, and life cycle of the volcanic complex. Here we present a detailed analysis of rock-magnetic properties of all the units of the Imbabura volcano. A total of 236 independently oriented in situ samples from 33 sites distributed across the different volcanic edifices were collected for this purpose. Taita Imbabura, Cubilche, and Huarmi lavas differ from each other based on their rock magnetic properties. Moreover, our results improve the geographic division of Taita units. Lavas from both old and young Cubilche have very similar rock magnetic properties, indicating a long-lived feeding system. In contrast, the Huarmi edifice can be divided into two sub-units. In all samples, the main magnetization carrier is low-Ti titanomagnetite with pseudo single domain structure except for samples from Huarmi II which exhibit multi-domain characteristics. Microscopic analysis shows different oxidation states and trace elements between titanomagnetites of each unit. Combining our new results with existing geochronological and geochemical data will allow us to create an improved spatiotemporal model of the Imbabura volcano and, in turn, help us better understand the risks this volcanic complex poses to the surrounding populations.El complejo volcánico Imbabura-Cubilche es un estratovolcán potencialmente activo y una de las características más destacadas del valle interandino ecuatoriano, representando un peligro para las ~400.000 personas que viven en sus flancos. Trabajos anteriores sugieren tres edificios volcánicos probablemente alimentados por la misma cámara magmática: 1) Taita Imbabura, el edificio principal, subdividido en Imbabura I, II-1 y II-2; 2) Cubilche, un edificio volcánico contemporáneo al sureste subdividido en Cubilche viejo y joven; y 3) Huarmi, la unidad más joven ubicada al suroeste del Taita Imbabura. A pesar de las investigaciones científicas existentes, aún falta una imagen completa de la evolución de este complejo volcánico en el espacio y el tiempo. Además, hay una ausencia de datos paleomagnéticos que pueden ayudar a mejorar la evolución espacio-temporal del crecimiento de este estrato-volcán, al refinar el tiempo, la zonalidad y el ciclo de vida del complejo volcánico. Aquí presentamos un análisis detallado de las propiedades magnéticas de las rocas de todas las unidades del Complejo Volcánico Imbabura-Cubilche. Con este fin, se recogieron un total de 236 muestras in situ orientadas de manera independiente de 33 sitios alrededor de los diferentes edificios volcánicos. Los flujos de lavas del Taita Imbabura, Cubilche y Huarmi Imbabura difieren entre sí por sus propiedades magnética roca. Además, nuestros resultados mejoran la división geográfica de las unidades pertenecientes al Taita Imbabura. Las lavas pertenecientes al Cubilche joven y viejo tienen propiedades magnéticas de roca muy similares, lo que indica un mismo sistema de alimentación de larga duración. Por otro lado, el edificio Huarmi Imbabura es dividido en dos subunidades. En todas las muestras, el principal portador de magnetización es titanomagnetita de bajo Ti con estructura pseudo-monodominio, excepto para las muestras pertenecientes al Huarmi II que exhiben características de multidominio. El análisis microscópico muestra diferentes estados de oxidación y elementos trazas entre las titanomagnetitas de cada unidad. La combinación de nuestros nuevos resultados con los datos geo-cronológicos y geoquímicos existentes nos permitirá crear un modelo espacio-temporal mejorado del volcán Imbabura y, a su vez, nos ayudará a comprender mejor los riesgos que este complejo volcánico representa para las poblaciones circundantes.GEÓLOGO/
Study of the chemical behavior of transition metal coordination compounds with organic ligands
No full textIn this work, the electrochemical and spectroscopic behavior of the [Fe(DMSO)6](NO3)3 compound employing cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, and FTIR spectroscopy was studied. The compound was disolved in different mixtures of solvents (water-DMSO and ethanol-DMSO) at different proportions. From cyclic voltammetry the diffusion coefficients and the standard rate constant for the redox process Fe+3 +1e- Fe2+ were obtained. From electrochemical impedance spectroscopy, the charge transfer resistance value for the studied compound was obtained, further, the standard rate constant was measured to compare such values with those obtained from cyclic voltammetry. From these kinetic parameters, the reversibility of the system was evaluated. The UV-Vis spectroscopy was used to demonstrate changes in the inner sphere of the complex compound by analyzing the shift of the absorption bands. FTIR spectroscopy was used to determine the formation or disappearance of bands related to the ligands and magnetic susceptibility of the compound was measured to prove that the metal ion is in a high spin state.En este trabajo se estudió el comportamiento electroquímico y espectroscópico del compuesto [Fe(DMSO)6](NO3)3 empleando voltametría cíclica, espectroscopía de impedancia electroquímica, espectroscopía UV-Vis y espectroscopía FTIR. El compuesto se disolvió en diferentes mezclas de disolventes (agua-DMSO y etanol-DMSO) en diferentes proporciones. A partir de la voltametría cíclica se obtuvieron los coeficientes de difusión y la constante de velocidad estándar para el proceso redox Fe+3+1e- Fe2+. A partir de la espectroscopía de impedancia electroquímica, se obtuvo el valor de la resistencia de transferencia de carga para el compuesto estudiado, además, se midió la constante de velocidad estándar para comparar dichos valores con los obtenidos de la voltametría cíclica. A partir de estos parámetros cinéticos, se determinó la reversibilidad del sistema. La espectroscopía UV-Vis se utilizó para demostrar cambios en la esfera interna del compuesto de coordinación mediante el análisis del desplazamiento de las bandas de absorción. La espectroscopía FTIR se utilizó para determinar la formación o desaparición de bandas relacionadas con los ligandos y se midió la susceptibilidadmagnética del compuesto para demostrar que el ion metálico se encuentra en un estado de alto espín.Químico/
Adsorption of chromium (VI) from aqueous solution onto natural adsorbents based on Ecuadorian zeolite and xanthan gum polysaccharide.
No full textZeolites and zeolite based composites have attracted interest of several researchers as potential adsorbents for heavy metals ions removal. Hexavalent chromium has been identified as a potential toxic heavy metal of great public health risk, therefore, its indiscriminate disposal represents a threat to humans and wildlife. In this work, the use of a Ecuadorian natural mordenite zeolite is suggested, which was activated with 98% H2SO4 to enhance its adsorption potential. Three composites with various mass ratios of zeolite:xanthan gum (20:1, 10:1, 5:1) were prepared and characterized by FTIR, XRD, and SEM/EDS techniques. Laboratory experiments were conducted to investigate the efficiency of adsorbents in the uptake of Cr(VI) from aqueous solutions. The effect of pH, contact time and initial concentration was also investigated. The Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were used to characterize the experimental data and to assess the adsorption behavior of adsorbents for Cr (VI). The Freundlich isotherm was the best fitted model for describing the experimental data. The results exhibit that adsorbate-adsorbent interactions between the negatively charged Cr(VI) species and the protonated adsorption sites of the adsorbent surface were involved in the adsorption process. The maximum adsorption capacity for Cr(VI) reached was 0.074 mg/g for the 10:1 ratio of zeolite:xanthan gum composite, which was the most optimal.Las zeolitas y los compósitos a base de zeolitas han atraído el interés de varios investigadores como potenciales adsorbentes para la eliminación de iones de metales pesados. El cromo hexavalente se ha identificado como un metal pesado tóxico de gran riesgo para la salud pública, por lo tanto, su disposición indiscriminada representa una amenaza para los humanos y la vida silvestre. En este trabajo, se propone el uso de una zeolita mordenita natural ecuatoriana activada con una solución de H2SO4 98% para mejorar su potencial para la adsorción. Se prepararon tres compuestos con diversas proporciones en masa de zeolita: goma xantana (20:1, 10:1, 5:1) y se caracterizaron mediante varias técnicas incluyendo FTIR, XRD, y SEM/EDS. Se realizaron experimentos para evaluar la eficiencia de los adsorbentes en la remoción de Cr(VI) a partir de soluciones acuosas. También se investigó el efecto del pH, tiempo de contacto y concentración inicial en el proceso de adsorción de Cr(VI). Los modelos de Langmuir, Freundlich y Temkin se utilizaron para caracterizar los datos experimentales y evaluar el comportamiento de adsorción de Cr(VI) de cada adsorbente. La isoterma de Freundlich fue el modelo que mejor describió los datos experimentales para todos los adsorbentes evaluados. Los resultados muestran que las interacciones adsorbato-adsorbente entre la especie Cr(VI) cargada negativamente y los sitios de adsorción protonados de la superficie adsorbente estuvieron involucrados en el proceso de adsorción. La capacidad de adsorción máxima de Cr(VI) fue 0.074 mg/g para el compósito más óptimo con una relación 10: 1 de zeolita: goma-xantana.QUÍMICO/
Study of metalloproteins involved in nitrogen fixation in sugarcane.
No full textBiological nitrogen fixation is a process where diazotroph bacteria reduce molecular nitrogen to ammonium by the action of the nitrogenase enzyme. The study of diazotroph bacterium is of great importance as it can provide information about the nitrogenase enzyme as a biological alternative for crop fertilization. The nitrogenase is composed of two metalloproteins, MoFe protein and Fe protein. This work was focused on the purification and characterization of the nitrogenase enzyme from the diazotroph bacterium from the sugar cane root. The bacterium was isolated from sugar mill from Urcuqui and was identified as Azospirillum amazonense. Also, the nitrogenase activity of Azospirillum amazonense was measured by acetylene reduction assay and was detected that oxygen inhibited the nitrogenase activity.
The purification of the nitrogenase from Azospirillum amazonense was performed with chromatographic columns of Q-Sepharose and Sephacryl S-200. The fractions obtained from purification were analyzed by the bicinchoninic acid assay to determine protein concentration. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis was used to estimate the bands of MoFe and Fe proteins with respect to molecular weight. In the electrophoresis gel, the MoFe protein was identified at approximately 35 kDa and Fe protein at 57 kDa. To confirm the presence of the nitrogenase, electron paramagnetic resonance was done to characterize metalloproteins of the nitrogenase. Electron paramagnetic resonance spectrum corresponded to the FeMo cofactor of MoFe protein with spin state S=3/2 and g-values of gx = 4.503, gy =4.268 and gz=1.993. These values compared with literature confirmed the presence of the nitrogenase from the Azospirillum amazonense bacterium from sugar cane root.La fijación biológica de nitrógeno es un proceso donde una bacteria diazótrofa reduce el nitrógeno molecular a amonio por la acción de la enzima nitrogenasa. El estudio de la bacteria diazótrofa es de gran importancia ya que pude proporcionar información sobre la enzima nitrogenasa como una alternativa biológica para la fertilización de cultivos. La nitrogenasa está compuesta por dos metaloproteínas, la proteína MoFe y la proteína Fe. Este trabajo se centró en la purificación y caracterización de la enzima nitrogenasa de una bacteria diazótrofa de la raíz de la caña de azúcar. La bacteria se aisló del ingenio azucarero de Urcuqui y se identificó como Azospirillum amazonense. Además, la actividad nitrogenasa de Azospirillum amazonense se midió mediante el ensayo de reducción de acetileno y se detectó que el oxígeno inhibió la actividad de nitrogenasa.
La purificación de la nitrogenasa de Azospirillum amazonense se realizó con columnas cromatográficas de Q-Sepharose y Sephacryl S-200. Las fracciones obtenidas de la purificación se analizaron mediante el ensayo de ácido bicinconínico para determinar la concentración de las proteínas. Se utilizó electroforesis en gel de dodecil sulfato de sodio-poliacrilamida para estimar las bandas de las proteínas MoFe y Fe con respecto al peso molecular. En el gel de electroforesis, la proteína MoFe se identificó a aproximadamente 35 kDa y la proteína Fe a 57 kDa. Para confirmar la presencia de la nitrogenasa, se realizó una resonancia paramagnética electrónica para caracterizar las metaloproteínas de la nitrogenasa. El espectro de resonancia paramagnética electrónica correspondió al cofactor FeMo de la proteína MoFe con estado de espín S = 3/2 y valores g de gx = 4.503, gy = 4.268 y gz = 1.993. Estos valores comparados con la literatura confirmaron la presencia de la nitrogenasa de la bacteria Azospirillum amazonense de la raíz de la caña de azúcar.QUÍMICO/
Characterization of Ecuadorian Clay Pellets for their Potential Adsorption of Hydrogen Sulfide
No full textEcuadorian clays were proposed as an H2S adsorbent, thanks to the fact that their high porosity and highs surface area as a plus this element is abundant, cheap and environmentally friendly. Also, they are proposed in order to help the corrosion in oil and gas industry. Ecuador has non-metallic deposits which have a variety of minerals. In this work, eight clays from three provinces were studied which had a drying treatment, extraction of organic material, and labeling. After this process, pellets were made from the clay with special molds for each type of test. The mechanical tests consisted of investigating the resistance to free fall and the compression force of the clays. The characterization of the clays was studied with several techniques: Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Fourier Transform Infrared (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), X-Ray fluorescence (XRF), X-Ray powder Diffraction (XRD), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and N2 Adsorption and Desorption.
SEM-EDX studies revealed the presence of oxygen (O), silicon, (Si), aluminum (Al), phosphorus (P), sodium (Na), nitrogen (N), and carbon (C) at dry and calcined samples. Sulfur (S) appeared only after exposing the pellets to an H2S atmosphere. FTIR showed peaks that confirmed the presence of disordered kaolinite. The XRD results showed the presence of quartz, kaolinite, guidotite, orthoclase, muscovite, hematite, sernamontite, titanite, and zircon in the dry and calcined state of the clay. After clay reacted, it presented two new phases: kornelite and elemental sulfide. TGA analyzes showed that the mass loss is due to hydration of the water and dehydroxylation of the clays. The calcined and dry clays showed isotherms with a profile similar to the type II isotherm with the nitrogen adsorption-desorption study. The XRF analysis showed the presence of Ca, K, Ni, Sr, Ti, Zn and Zr in dry and calcined pellets, while the presence of sulfur was only observed in reacted clays. XPS analysis for reacted clays showed the fit curves of S 2p, O 1s, Si 2p, Al 2p, Fe 2p3, and Cl 2p.Las arcillas ecuatorianas se propusieron como adsorbente de H2S, gracias a su alta porosidad y a su área superficial y aparte de esto son abundantes, baratas y amigables con el ambiente. También fueron propuestas debido a la corrosión existente en la industria del gas y del petróleo. El Ecuador cuenta con depósitos no-metálicos los cuales tienen una variedad de minerales pero que no han sido estudiados. Se estudiaron ocho arcillas de tres provincias las cuales tuvieron un tratamiento de secado, extracción de material orgánico, y etiquetado. Luego de este proceso se hicieron pellets a partir de la arcilla con moldes especiales para cada tipo de prueba. Las pruebas mecánicas consistían en investigar la resistencia a la caída libre y la fuerza de compresión de las arcillas. La caracterización de las arcillas se estudió con varias técnicas: Microscopía electrónica de barrido: espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (SEM-EDX), infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA), fluorescencia de rayos X (XRF), difracción de rayos X en polvo (XRD), fotoelectrones de rayos X Espectroscopia (XPS) y Adsorción y Desorción de N2 con técnica BET y BJH.
Los estudios de SEM-EDX revelaron la presencia de oxígeno (O), silicio, (Si), aluminio (Al), fósforo (P), sodio (Na), nitrógeno (N), y carbono (C) en muestra de arcilla seca y calcinada, pero en la arcilla reaccionada apareció el azufre (S). Los análisis de FTIR mostraron picos que confirmaron la presencia de kaolinita desordenada. Los resultados de XRD mostraron la presencia de cuarzo, kaolinita, guidotita, ortoclasa, muscovita, hematita, sernamontita, titanite, y zircón en estado seco y calcinado de la arcilla, al reaccionar la arcilla presentó dos nuevas fases: kornelita y sulfuro elemental. Los análisis TGA mostraron que la pérdida de masa se debe a hidratación del agua y a la deshidroxilación de las arcillas. Las arcillas calcinadas y secas mostraron isotermas con un perfil similar a la isoterma tipo II con el estudio de adsorción – desorción de nitrógeno. El análisis de XRF mostró Ca, K, Ni, Sr, Ti, Zn y Zr en arcilla seca, calcinada y reaccionada, en esta última se confirmó la aparición de azufre. El análisis XPS mostró las curvas de ajuste de S 2p, O 1s, Si 2p, Al 2p, Fe 2p3, y Cl 2p.QUIÍMICO/
Encapsulation of photosynthetic plant cells within hierarchical silica monolith enriched with chlorophyll a by high internal phase emulsion (HIPE) for CO2 adsorption
No full textCurrently, the deficient disposition of urban gardening waste generated during the operations of pruning-cutting grass has been converted into a considerable environmental problem. Contaminants and pathogens are generated since it is discarded in common garbage dumps instead of using these residues to give them a useful application. This project takes advantage of these residues to isolate their chloroplasts, with the aim of subsequently developing bioreactors that adsorb carbon dioxide. First, chloroplasts from spinach (ones of the most studied by several authors) were extracted and analysed for encapsulation into silica matrix synthesized by high internal phase emulsion (HIPE) method, it was used, for the first time, for obtaining Chl/Si hybrid monoliths enriched with chlorophyll a. Then, chloroplasts from grass were compared to those from spinach showing to possess almost the same features. Due to the soft chemistry involved by HIPE, one could enhance the encapsulation of the bio-entities in one-pot process, prolonging their photochemical activity. The isolated chloroplasts were analyzed by optical and confocal microscopy as well as UV-Vis spectroscopy to see their intactness and chlorophyll content. The obtained hybrids materials were characterized by confocal microscopy and fluorescence and diffuse reflectance UV-Vis spectroscopies for monitoring their light- harvesting complex showing to have an activity up to at least 90 days.Actualmente, la deficiente disposición de los desechos de jardinería urbana generados durante la poda de pasto se ha convertido en un problema ambiental considerable. En lugar de dar una aplicación útil a estos desechos, simplemente se tiran en basureros comunes generando contaminantes y patógenos. En este proyecto estos residuos son aprovechados para extraer sus cloroplastos, con el objetivo de desarrollar posteriormente bi orreactores que adsorban dióxido de carbono. Primero, los cloroplastos de la espinaca (unos de los más estudiados por varios autores) se extrajeron y analizaron para ser encapsulados en una matriz de sílice sintetizada por el método de emulsión de alta fase interna (HIPE), usado por primera vez, obteniendo así monolitos híbridos Chl/Si enriquecidos con clorofila a. Luego, los cloroplastos obtenidos a partir del pasto se compararon con los de espinaca, mostrando tener características similares. Debido a que el procedimiento no involucra una química agresiva para los cloroplastos, se pudo mejorar la encapsulación de las bioentidades en un proceso in situ, prolongando su actividad fotoquímica. Los cloroplastos extraídos se analizaron por microscopía óptica y confocal, así como también por espectroscopía UV-Vis para analizar su integridad y contenido de clorofila. Los materiales híbridos obtenidos se caracterizaron por microscopía confocal y por espectroscopía de fluorescencia y de reflectancia difusa de UV-Vis para monitorear durante el tiempo al complejo de captación de luz. Finalmente, se observó que los cloroplastos seguían teniendo una actividad fotoquímica de al menos 90 días.INGENIERO/A DE POLÍMEROS
A dual experimental-theoretical approach to the spectroscopic properties of lignin originating from rose stems
No full textIn this work, the comparison between calculated spectra for models of lignin structure with the experimental obtained spectrum for the lignin extracted from a natural source was carried out. For this, two stages were developed, one through an experimental procedure, and another using computational tools of Quantum Chemistry. The experimental stage led to extraction of lignin from rose stems by the use of appropriate acid solvents, followed by a convenient purification process, for its further characterization by IR and UV-Vis spectroscopy. For the computational stage, DFT and semiempirical methods, such as B3LYP and PM3, were used to optimize the model structures and then IR and UV-Vis spectra were calculated. From the comparison carried out it is evidenced that the three alcohol monomers of lignin contribute to spectroscopic properties of the resulting molecule, and their proportion in the final structure to condition the distribution and intensities of spectral signals observed. The computational method that best agreed with the experimental information corresponds to the B3LYP method, although limitations or disadvantages should be considered, such as the size of model structure to be optimized.En este trabajo se realizó la comparación entre los espectros calculados para modelos de estructuras de lignina con el espectro obtenido experimentalmente para la lignina extraída de una fuente natural. Para ello, se desarrollaron dos etapas, una mediante un procedimiento experimental, y otra mediante herramientas computacionales de Química Cuántica. La etapa experimental condujo a la extracción de lignina de los tallos de rosas mediante el uso de solventes ácidos apropiados, seguida de un conveniente proceso de purificación, para su posterior caracterización por espectroscopia IR y UV-Vis. Para la etapa computacional, se utilizaron métodos DFT y semiempíricos, como B3LYP y PM3, para optimizar las estructuras del modelo y luego se calcularon los espectros IR y UV-Vis. De la comparación realizada se evidencia que los tres monómeros alcohólicos de la lignina contribuyen a las propiedades espectroscópicas de la molécula resultante, y su proporción en la estructura final para condicionar la distribución e intensidades de las señales espectrales observadas. El método computacional que mejor concuerda con la información experimental corresponde al método B3LYP, aunque se deben considerar limitaciones o desventajas, como el tamaño de la estructura del modelo a optimizar.Químico/
Comparison of concentration levels of nitrogen dioxide and tropospheric ozone in Ecuador and other latitudes
No full textIn recent decades, problems related to anthropogenic activity have generated concern due to the accumulation of pollutants in the air, which has generated changes in the concentrations of greenhouse gases and particulate matter. In Ecuador, air pollution represents a risk and a threat to health and the environment. Studies carried out in Ecuador on pollutant emissions have been carried out since 2010. However, until the present date, there are no studies about comparisons of the concentration of greenhouse gases in the global context, which leads to the impossibility of making a real assessment of air quality in the country. In this way, the main objective of this research is to compare by data collection the concentration levels of nitrogen dioxide and tropospheric ozone of Ecuador with different cities around the world in order to know the air quality of the country.
The World Data Centre for Greenhouse Gases, which is a program of the World Meteorological Organization. This institution provided data from international stations. While atmospheric data (concentration of nitrogen dioxide and tropospheric ozone) from Ecuadorian stations came from the Autonomous Decentralized Municipal Government of Ibarra and the Secretariat of the Environment of the Municipality of the Metropolitan District of Quito.
As a result of this work, the concentration value of nitrogen dioxide in the city of Quito was higher than that of the foreign cities considered in this study. The tropospheric ozone concentration value for Quito and Ibarra cities is lower than the concentration of this gas in the foreign cities chosen for the study. According to the guide values granted by The World Health Organization and the Air Quality department of the Madrid City Council, the concentration of the two study gases is below the permitted environmental values which determine that Ecuador's air quality has reasonable values.En décadas recientes, los problemas relacionados con la actividad antropogénica han generado preocupación debido a la acumulación de contaminantes en el aire. En Ecuador, la contaminación del aire representa un riesgo y una amenaza para la salud y el medio ambiente. Los estudios realizados en Ecuador sobre las emisiones de contaminantes se han llevado a cabo desde 2010. Sin embargo, no se han registrado hasta la fecha comparaciones sobre la concentración de gases de efecto invernadero en el contexto global, lo que conduce a la imposibilidad de hacer una evaluación real de la calidad del aire en el país. De esta manera, el objetivo principal de esta investigación es comparar mediante la recopilación de datos los niveles de concentración de dióxido de nitrógeno y ozono troposférico de Ecuador con diferentes ciudades de todo el mundo para conocer la calidad del aire del país.
El Centro Mundial de Datos para Gases de Efecto Invernadero es un programa de la Organización Meteorológica Mundial. Esta institución proporcionó los datos de concentración de los gases de estudio de las estaciones internacionales. Mientras que los datos atmosféricos (concentracion de dióxido de nitrógeno y ozono troposférico) de las estaciones ecuatorianas provienen del Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Ibarra y la Secretaría de Ambiente del Municipio del Distrito Metropolitano Quito.
Como resultado de este trabajo, el valor de concentración de dióxido de nitrógeno en la ciudad de Quito fue mayor que el de las ciudades extranjeras consideradas en este estudio. El valor de concentración de ozono troposférico para las ciudades de Quito e Ibarra es más bajo que la concentración de este gas en las ciudades extranjeras elegidas para el estudio. De acuerdo a los valores guía otorgados por la Organización Mundial de la Salud y el departamento de Calidad del Aire del Ayuntamiento de Madrid, la concentración de los dos gases de estudio está por debajo de los valores ambientales permitidos que determinan que la calidad del aire de Ecuador tiene valores razonables.Químico/
Resource Allocation and social welfare
No full textIn this work, conditions are established that guarantee the existence of efficient and fair allocations of indivisible resources through a matrix approach. A resource allocation problem usually has three components: a finite set of agents, a finite set of resources, and individual preferences from agents over resources. Based on individual preferences, criteria are established to measure both social satisfaction (efficiency) and individual satisfaction (justice). The efficiency of an allocation is established through Pareto efficiency. When indivisible resources are distributed, the most common criterion, to measure justice, is the envy-free up to one good criterion.
Individual preferences also make it possible to generate social welfare relations; these are binary relations over the set of all allocations.
We will study the utilitarian social welfare and Nash social welfare. We will see that: the allocations which maximize both relations are efficient, those which maximize Nash are fair; but, those which maximize the utilitarian social welfare are not always fair.
We will present conditions that guarantee when there is justice in the allocations which maximize the utilitarian social welfare. The strategy proposed is to give a matrix approach to the problem. From this approach, the transitory allocations are defined and it is shown that they maximize the utilitarian social welfare. The property of partial fairness is defined and it is shown that the transitory allocations are partially fair. On the other hand, it is shown that the properties of fair and partially fair are equivalent for some cases.
As a by-product of this work, a domain-specific programming language is proposed, called Resource Allocation Programming Language (RAPL).En este trabajo se establecen condiciones que garantizan la existencia de asignaciones eficientes y justas a través de un enfoque matricial.
Un problema de asignación de recursos suele tener tres componentes: un conjunto finito de agentes, un conjunto finito de recursos y preferencias individuales de agentes sobre recursos.
A partir de las preferencias individuales, se establecen criterios que miden tanto la satisfacción social (eficiencia) como la individual (justicia). La eficiencia de una asignación se establece a través de la eficiencia de Pareto.
Cuando se reparten recursos indivisibles, el criterio más común, para medir la justicia, es la libre envidia de hasta un recurso.
Las preferencias individuales también permiten generar relaciones de bienestar social; esta son relaciones binarias sobre el conjunto de todas las asignaciones.
Estudiaremos el bienestar social utilitario y el bienestar social de Nash, veremos que: las asignaciones que maximizan ambas relaciones son eficientes, las que maximizan Nash son justas; pero, las que maximizan el bienestar social utilitario no siempre son justas.
Presentaremos condiciones que garantizan cuando existe justicia en las asignaciones que maximizan el bienestar social utilitario. La estrategia que se propone es darle un enfoque matricial al problema. A partir de este enfoque, se definen las asignaciones transitorias y se muestra que maximizan el bienestar social utilitario. Se define la propiedad de parcialmente justa y se demuestra que las asignaciones transitorias son parcialmente justas. Por otra parte, se muestra que las propiedades de justicia y parcialmente justas, en algunos casos, son equivalentes.
Como subproducto de este trabajo se propone un lenguaje de programación de dominio específico, denominado Resource Allocation Programming Language (RAPL).INGENIERO/A EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN