Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Sales Forecast by using Convolutional Neural Networks
No full textAll companies need an effective method to predict future sales and several classic, purely statistical methods exist and are heavily utilized in the industry. However, these prediction methods are not always effective when faced with predictions with no clear trend in past data. Recently more sophisticated techniques with improved prediction capacities, based on Machine Learning and Neural Networks, have appeared. For instance, Feedforward Neural Networks and Recurrent Neural Networks have demonstrated good precision when working on time series prediction. But, both methods fail when many hidden layers are utilized, this is due to the well-known gradient vanishing problem.
This work proposes a novel sales prediction method based on Convolutional Neural Networks. This type of neural network is generally used for image processing tasks. But in this work, we explore new applications and develop models that produce good results in sales prediction for real pharmaceutical product data. The used data belongs to an Ecuadorian pharmacy franchise database. It contains weekly sales of products over a period of 4 years. With this data set, several classical prediction methods and artificial intelligence prediction methods were implemented and tested. Then, our proposed method based on convolutional neural networks was designed and programmed in Matlab. After this, all these prediction methods were compared using three metrics: prediction accuracy, number of weights and number of iterations. Finally, we proceeded to determine which prediction method is better both in accuracy and efficiency as well as their advantages and disadvantages.Todas las empresas necesitan un método efectivo para predecir las ventas futuras y existen varios métodos clásicos, puramente estadísticos, que se utilizan ampliamente en la industria. Sin embargo, estos métodos de predicción no siempre son efectivos cuando se enfrentan a predicciones sin una tendencia clara en datos pasados. Recientemente, han aparecido técnicas más sofisticadas con capacidades de predicción mejoradas, basadas en aprendizaje automático y redes neuronales. Por ejemplo, las redes neuronales Feedforward y las redes neuronales recurrentes han demostrado una buena precisión al trabajar en la predicción de series temporales. Pero, ambos métodos fallan cuando se utilizan muchas capas ocultas, esto se debe al conocido problema de desaparición de gradiente.
Este trabajo propone un nuevo método de predicción de ventas basado en redes neuronales convolucionales. Este tipo de red neuronal se usa generalmente para tareas de procesamiento de imágenes. Pero en este trabajo, exploramos nuevas aplicaciones y desarrollamos modelos que producen buenos resultados en la predicción de ventas para datos reales de productos farmacéuticos. Los datos utilizados pertenecen a una base de datos de una franquicia de farmacias ecuatoriana. Esta base de datos contiene ventas semanales de productos durante un período de 4 años. Con este conjunto de datos, se implementaron y probaron varios métodos de predicción clásicos y basados en inteligencia artificial. Luego, nuestro m´etodo propuesto basado en redes neuronales convolucionales fue diseñado y programado en Matlab. Después de esto, todos estos métodos de predicción se compararon utilizando tres métricas: precisión de predicción, número de pesos y número de iteraciones. Finalmente, procedimos a determinar cual método de predicción es mejor tanto en precisión y eficiencia como en sus ventajas y desventajasIngeniero/a en Tecnologías de la Informació
Synthesis and characterization of hematite electrodes: preliminary results in the photoelectrochemical conversion of glycerol into value added products
No full textEvery year, millions of tons of glycerol are produced from biodiesel industry. However, most of this glycerol is being wasted and, due to its high solubility, it is very probable that unused glycerol ends up in water effluents. This represents an environmental problem because it can enhance and promote the proliferation of algae responsible for algal blooms. Therefore, research efforts have been made to transform glycerol into commercially value added products by the use of multiple methods of selective oxidation. Among them, special attention has been made to photoelectrochemical oxidation because it combines attainable environmental conditions, renewable feedstock and a clean energy source. Also photoanodes for the photoelectrochemical oxidation can be constructed with abundant and cheap materials such as iron oxides.
In this work, hematite (α-Fe2O3) electrodes were synthesized and characterized in order to develop a photoelectrochemical cell for the oxidation of glycerol. Synthesis of the hematite electrodes was performed by a two-step method of electrodeposition of iron (III) oxohydroxide and annealing treatment to transform it to hematite. The material was characterized before and after annealing treatment by the techniques of X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and X-ray photoemission spectroscopy (XPS), which demonstrated that hematite was formed after the annealing treatment by the thermal dehydration of iron (III) oxohydroxide. Also, hematite formation was confirmed by Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and optical measurements with UV-Vis. Photoelectrochemical characterization of the hematite photoanodes was performed using linear sweep voltammetry with 470nm LED back illumination, and intensity-modulated photocurrent spectroscopy (IMPS). With the obtained hematite photoanodes deposited over ITO and FTO, a photoelectrochemical system was developed in order to perform the oxidation of glycerol. After 3 hour of electrolysis a total of 1.5 mg of glycerol were consumed from 5 mL of a solution of 10 mg/mL of glycerol. Oxalic acid and glyceric acid derivatives were produced from FTO and ITO hematite electrodes, respectively.Cada año, se producen millones de toneladas de glicerol, provenientes de la industria del biodiesel. Sin embargo, la mayor parte de este glicerol se desecha y, debido a su alta solubilidad, es muy probable que el glicerol no utilizado termine en efluentes de agua. Esto representa un problema ambiental debido a que el glicerol puede promover la proliferación de algas responsables de las floraciones de algas. Por lo tanto, se han realizado esfuerzos de investigación para transformar el glicerol en productos de valor agregado mediante el uso de múltiples métodos de oxidación selectiva. Entre ellos, se ha prestado especial atención a la oxidación fotoelectroquímica porque combina condiciones ambientales alcanzables, materia prima renovable y una fuente de energía limpia. También los fotoánodos usados para la oxidación fotoelectroquímica se pueden construir con materiales abundantes y baratos, como los óxidos de hierro.
En este trabajo, se sintetizaron y caracterizaron electrodos de hematita (α-Fe2O3) para desarrollar una celda fotoelectroquímica para la oxidación de glicerol. La síntesis de los electrodos de hematita se realizó mediante un método que involucra dos pasos: la electrodeposición de oxohidroxo de hierro (III) y el tratamiento de recocido para transformarlo en hematita. El material se caracterizó antes y después del tratamiento de recocido mediante las técnicas de difracción de rayos X, espectroscopía Raman y espectroscopía de fotoemisión de rayos X, que demostraron que se formó hematita después del tratamiento de recocido mediante la deshidratación térmica del oxohidroxo de hierro (III). Además, la formación de hematita se confirmó mediante fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (EDS) y mediciones ópticas con UV-Vis. La caracterización fotoelectroquímica de los fotoanodos de hematita se realizó mediante voltamperometría de barrido lineal con retroiluminación LED de 470 nm y espectroscopía de fotocorriente de intensidad modulada (IMPS). Con los fotoanodos de hematita depositados sobre ITO y FTO, se desarrolló un sistema fotoelectroquímico para realizar la oxidación del glicerol. Después de 3 horas de electrólisis, se consumieron un total de 1,5 mg de glicerol a partir de 5 ml de una solución de 10 mg/ml de glicerol. Ácido oxálico y ácido glicérico se produjeron a partir de electrodos de hematita FTO e ITO, respectivamente.Químico/
Study of Artificial Intelligence Models Applied to the Analysis of Electroencephalograms in Alzheimer’s Disease
No full textAlzheimer’s disease (AD) is the most common type of dementia. It is a neurodegenerative disorder that gradually destroys brain cells causing loss of memory and cognitive abilities, as well as confusion, disorientation, and communication problems. Although a definitive diagnosis of this disease is only possible by necropsy, a differentiated diagnosis of other types of dementia is possible. Several medical tests include physiological, neurological, and neuroimaging evaluations that are used for the diagnosis of Alzheimer’s disease. However, the potential of Electroencephalograms (EEG) for the diagnosis of Alzheimer’s disease is currently studied since it is a low-cost, non-invasive technique that might be very useful for the early diagnosis of Alzheimer’s disease. This research aims to propose a system for AD detection and classification using characteristics extracted from the EEG and the optimal classification model. To this end, a comparative study is carried out using characteristics that capture two effects that Alzheimer’s disease produces on EEGs, which are the slowing of the EEG and the complexity reduction of the signal. In addition, different classification models are compared, such as the feed-forward neural network (FFNN), support vector machines (SVM), k-nearest neighbors (KNN), Naive Bayes (NB) and decision tree (DT). The features that obtained the best classification result were Higuchi’s fractal dimension (HFD) and Power Spectral Density (PSD) and the model with the best classification result was the FFNN. As a result, the potential of EEGs as a tool for the diagnosis of Alzheimer’s disease is evidenced by the use of a FFNN and the characteristics mentioned above as an adequate approach to detect and classify between AD patients and healthy controls, obtaining an accuracy of 99.8%. Besides, another system that uses only two out of the 16 channels of the EEG is also proposed, and it obtains results greater than 95 % of classification accuracy.La enfermedad de Alzheimer es el tipo más común de demencia. Es una desorden neurodegenerativo que destruye las células cerebrales gradualmente provocando pérdida de memoria y de habilidades cognitivas, así como también confusión, desorientación y problemas para comunicarse. A pesar de que un diagnóstico definitivo de esta enfermedad solo es posible post-mortem se puede hacer un diagnóstico diferenciado de otros tipos de demencia. Existen varios exámenes médicos que incluyen evaluaciones fisiológicas, neurológicas y de imagen que son usados para el diagnóstico de Alzheimer. Sin embargo, actualmente se está investigando acerca del potencial de los Electroencefalogramas (EEG) para el diagnóstico de Alzheimer ya que es una técnica no invasiva y de bajo costo que podría ser muy útil para el diagnóstico temprano de Alzheimer. Esta investigación tiene como objetivo proponer un sistema para la detección y clasificación de Alzheimer usando características extraídas del electroencefalograma, tanto de la señal como de su transformación espectral, y el modelo óptimo de clasificación. Para esto se realiza un estudio comparativo usando características que capturan dos efectos que produce la enfermedad de Alzheimer sobre los EEGs, que son la desaceleración del EEG y la reducción de complejidad de la señal. Asimismo, se comparan diferentes modelos de clasificación como son la red neuronal alimentada hacia adelante (FFNN), máquina de vectores de soporte (SVM), k-vecinos más cercanos (KNN), clasificador bayesiano ingenuo (NB) y árbol de decisión (DT). Las características que obtuvieron un mejor resultado para la clasificación fueron la dimensión fractal de Higuchi (HFD) y la densidad espectral de potencia (PSD), y el modelo con mejor resultado de clasificación fue la red alimentada hacia adelante. Como resultado, experimentalmente se evidencia el potencial de los EEGs como herramienta para el diagnóstico de Alzheimer usando una red neuronal FFNN y las características antes mencionadas como un enfoque adecuado para detectar y clasificar la enfermedad, obteniendo resultados de desempeño de 99.8%. También se propone un sistema que usa solamente dos canales del EEG y que obtiene resultados mayores al 95% de rendimiento de clasificaciónIngeniero/a en tecnologías de la informació
Preview of a cycle life for steroidal SAPOGENINS extraction from agave AMERICANA LINNAEUS.
No full textAgave americana Linnaeus plant, also known as cabuya or penco azul, is considered a source of cultural identity and tradition of the indigenous peoples belonging to the inter-Andean region of Ecuador. Chaguarmishqui, natural fiber, and saponins are the most popular products obtained from this variety of Agave. Saponins are chemical compounds present in many plant species, they are a product that have a wide application in the pharmaceutical industry. Based on this, this project analyzes the design of a process to extract saponins from an Ecuadorian plant called Agave americana Linnaeus analyzing different extraction techniques to obtain the interest compound. When defining the stages of the process, methodology Life Cycle Assessment methodology has been applied to determine the impacts that each stage would have on the environmental aspects. Subsequently, another methodology called Analytic Hierarchy Process (AHP) was part of the study to make a pre-selection of an extraction technique between conventional and non-conventional methods establishing various relevant criteria such as technical, operational, environmental, and economical. The analysis results in 2 possible extraction techniques, one conventional and one non-conventional method, which accomplishes the different favorably criteria specifications. Finally, AHP is a useful tool when selecting extraction technology from a group of alternatives to meet the stated objective.La planta de Agave americana Linnaeus también conocida como cabuya o penco azul es considerada una fuente de identidad cultural y tradición de los pueblos indígenas pertenecientes a la región interandina del Ecuador. Chaguarmishqui, fibras naturales y saponinas son los productos más populares obtenidos a partir de esta variedad de Agave. Las saponinas son compuestos químicos presentes en muchas especies de plantas, este es un producto que tiene una amplia aplicación en la industria farmacéutica. Con base en esto, el presente proyecto de tesis analiza el diseño de un posible proceso para extraer saponinas de una planta ecuatoriana llamada Agave americana Linnaeus analizando diferentes técnicas de extracción para obtener el compuesto de interés. Al definir las etapas del proceso se aplicó la metodología de Análisis del Ciclo de Vida (ACV) para conocer los impactos que tendría cada etapa en los aspectos ambientales. Más tarde, otra metodología llamada Proceso de Jerarquía Analítica (PJA) es parte del estudio para hacer una preselección de una técnica de extracción entre métodos convencionales y no convencionales que establecen varios criterios relevantes, como técnicos, operativos, ambientales y económicos. El análisis da como resultado dos posibles técnicas de extracción, un método convencional y otro no convencional, que cumple favorablemente las diferentes especificaciones de criterios. Finalmente, PJA es una herramienta útil cuando se selecciona tecnología de extracción de un grupo de alternativas para cumplir con el objetivo establecido.PETROQUÍMICO/A
Characterization of bedrock in the northern cordillera real of ecuador along the La Sofía fault
No full textWe describe the bedrock along a road cut that follows the Colombia-Ecuador border in the northernmost part of the Cordillera Real of Ecuador. The study area straddles the La Sofía Fault, which has an orientation of 213°/78°W. We carried out a detailed lithologic description and structural analysis of the study area. The lithologies found were: meta-sediments, orthogneisses, intrusive units (granodiorites, granites) and Quaternary volcanic rocks. The western side of the fault, and along the trace of the fault zone, is characterized by orthogneisses intercalated with foliated, coarse-grained intrusive rocks. This side of the fault shows a high grade of dynamic metamorphism due to the presence of mylonitic zones. At the eastern side of the fault, granodiorites and granites appear intercalated with meta-sedimentary rocks (schists, phyllites, slates, quartzites), which generally have a systematic behavior: the further from the fault towards the east, the lower the grade of meta-sedimentary rocks. The protoliths of the meta-sedimentary rocks were pelites and arenites, and they formed pendants and enclaves that represent the basement into which the surrounding plutons were intruded. Leucosomes and dikes cut the mylonite zones, and in some cases also appear deformed and sheared. Thus, it suggests that the deformation event that created the mylonitic rocks was synchronous with the time were the arc magmatism was active. Brittle deformation is characterized by widespread small fault zones with one larger fault zone interpreted as the main slip plane. Brittle and ductile deformation geometries are almost identical. Both fabrics have a sub vertical dip and a SW to NE trend. This suggests that brittle regime of deformation was using the pre-existing ductile fabric. We interpret that Quaternary deformation of the La Sofía fault re-activated the inherited structural fabrics resultant from the Mesozoic deformation. The inmaturity of the fault also suggests that it has not accrued a large amount of displacement, consistent with Quaternary estimates for the age of the North Andean Sliver (NAS).Describimos la roca de fondo a lo largo de un corte de carretera que sigue la frontera entre Colombia y Ecuador en la parte más al norte de la Cordillera Real de Ecuador. El área de estudio se extiende a ambos lados de la falla La Sofía, la cual tiene una orientación de 213 ° / 78 ° W. Realizamos una descripción litológica detallada y un análisis estructural del área de estudio. Las litologías encontradas fueron: meta-sedimentos, ortogneis, unidades intrusivas (granodioritas, granitos) y rocas volcánicas del Cuaternario. El lado occidental de la falla, y a lo largo de la traza de la zona de falla, se caracteriza por ortogneis intercalados con rocas intrusivas foliadas de grano grueso. Este lado de la falla presenta un alto grado de metamorfismo dinámico debido a la presencia de zonas miloníticas. En el lado este de la falla aparecen granodioritas y granitos intercalados con rocas meta-sedimentarias (esquistos, filitas, pizarras, cuarcitas), que generalmente tienen un comportamiento sistemático: cuanto más lejos de la falla hacia el este, menor es el grado de rocas meta-sedimentarias. Los protolitos de las rocas meta-sedimentarias eran pelíticas y areníticas, y formaban colgantes y enclaves que representan el basamento en el que se introdujeron los plutones circundantes. Los leucosomas y los diques cortan las zonas de milonita, y en algunos casos también aparecen deformadas y cortadas. Por lo tanto, sugiere que el evento de deformación que creó las rocas miloníticas fue sincrónico con el momento en que el magmatismo de arco estuvo activo. La deformación frágil se caracteriza por zonas de fallas pequeñas generalizadas con una zona de falla más grande interpretada como el plano de deslizamiento principal. Las geometrías de deformación frágil y dúctil son casi idénticas. Ambos tejidos tienen un buzamiento subvertical y una tendencia de SW a NE. Esto sugiere que el frágil régimen de deformación fue debido al uso de la tela dúctil preexistente. Interpretamos que la deformación cuaternaria de la falla de La Sofía reactivó los tejidos estructurales heredados resultantes de la deformación mesozoica. La inmadurez de la falla también sugiere que no ha acumulado una gran cantidad de desplazamiento, consistente con las estimaciones del Cuaternario para la edad del Bloque Norte Andino.Geólogo/
Development of a Tropical Algebraic Geometry package in the Haskell programming language.
No full textTropical geometry is a growing area in mathematics because it has many applications in optimization, enumerative algebra, and combinatorics. On the other hand, functional programming has grown its popularity in recent years because its inherent properties like pattern matching, algebraic data types, parametric polymorphism make it more suitable than imperative programming for some purposes. Thus, although some packages exist for tropical geometry computations, there is not any developed in a functional paradigm.
The main objective of this work is to develop a tropical geometry package implemented in a functional paradigm by choosing the Haskell programming language. We start by de- scribing the necessary mathematical background that we used to develop the package. This background includes topics in tropical numbers, algebraic geometry, and polyhedral geom- etry. After that, we describe the computational aspects such as the functional paradigm properties, data types, functions and testing. Furthermore, we provide explanations of the main algorithms used for the computation of tropical hypersurfaces, which is the main result obtained in this project. Finally, we observed that the computation of n-dimensional convex hull is required, and we proposed it as future work.La geometría tropical es un área creciente en matemática porque tiene muchas aplicaciones en optimización, álgebra enumerativa y combinatoria. Por otro lado, la programación funcional ha aumentado su popularidad en los últimos años debido a que sus propiedades como la búsqueda de patrones, los tipos de datos algebraicos y el polimorfismo paramétrico, lo hacen mas adecuado que la programación imperativa para ciertos fines. Por lo tanto, a pesar del hecho de que existen algunas liberías para cálculos en geometría tropical, no hay ninguna desarrollada bajo un paradigma funcional. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar un paquete de geometría tropical implementado en un paradigma funcional eligiendo el lenguaje de programación Haskell. Para esto, comenzamos describiendo el fundamento matemático necesario que utilizamos para desarrollar la librería. Entre los te- mas revisados se incluyen: nu´meros tropicales, geometría algebraica y geometría poliédrica. Asimismo, describimos los aspectos computacionales, como las propiedades del paradigma funcional, los tipos de datos, las funciones y los casos de prueba. Además, proporcionamos la explicación de los principales algoritmos utilizados para el cálculo de las hipersuperficies tropicales, el cual es el resultado principal obtenido en este proyecto. Finalmente, mencionamos el posible trabajo futuro, en el cual se incluye principalmente al calculo del envolvente convexo n-dimensional.INGENIERO/A EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
Synthesis and characterization of natural adsorbents derived of chitosan, ecuadorian clay and diatomite for Ni 2+ removal from aqueous media
No full textAdsorbents for an effective removal of Ni2+ from aqueous systems were prepared by dispersion of chitosan onto local natural materials (montmorillonite clay and diatomaceous earth). The adsorbents were synthesized into a spherical shape using the dropwise method, and they were denoted as natural montmorillonite clay (M), diatomaceous earth (D) and its composites with chitosan: montmorillonite clay/chitosan (CM), diatomaceous earth/chitosan (CD) and montmorillonite clay/diatomaceous earth/chitosan (CMD). Adsorbent’s chemical composition, microstructure morphology, and crystalline structure were investigated by different characterization techniques: dispersive X-ray spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction, infrared spectroscopy (IR), and textural properties by the Brunauer-Emmett-Teller model. Batch adsorption studies were developed to evaluate the potential suitability of the adsorbents and to examine the impact of adsorption parameters such as solution-pH, initial metal concentration, and contact time on the Ni2+ adsorption. Under optimal conditions, the maximal adsorption capacities of adsorbents based on the Langmuir isotherm model were 5.82, 1.66, 5.95, 8.64 and 6.95 mg/g for M, D, CM, CD and CMD, respectively.Se prepararon adsorbentes para la eliminación efectiva de Ni2+ de sistemas acuosos por dispersión de quitosano en materiales locales (arcilla montmorillonita y tierras diatomeas). Los adsorbentes se sintetizaron en forma esférica usando el método de gota a gota, y fueron denotados arcilla montmorillonita natural (M), tierras diatomeas (D) y sus compositos con quitosano: arcilla de montmorillonita / quitosano (CM), tierra de diatomeas / quitosano (CD) y arcilla de montmorillonita / tierra de diatomeas / quitosano. (CMD). La composición química de los adsorbentes, la morfología de la microestructura y estructura cristalina se investigaron mediante diferentes técnicas de caracterización: espectroscopía de rayos X dispersiva (EDS), microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja (IR) y propiedades de textura por el modelo de Brunauer-Emmett-Teller (BET). Técnicas de adsorción Batch fueron desarrolladas para evaluar la idoneidad de los adsorbentes sintetizados y para examinar el impacto de los parámetros como el pH de la solución, la concentración inicial de metal y el tiempo de contacto en la adsorción de Ni2+. En condiciones óptimas, las capacidades máximas de adsorción de los adsorbentes basados en el modelo de isoterma de Langmuir fueron 5.82, 1.66, 5.95, 8.64 y 6.95 mg/g para M, D, CM, CD y CMD, respectivamente.Químico/
Geophysical prospection of archaeological sites for the recovery of cultural heritage around Yachay Tech University, Imbabura, Ecuador
No full textEcuador is one of the South American countries with a rich history of pre-Hispanic cultures. To the northwest of Ecuador in the province of Imbabura is the canton of San Miguel de Urcuquí where the city of Knowledge Yachay is built. In the same area settled civilizations in different periods of history, for this reason the area has a great concentration of archaeological remains, these can be tombs, ceramics or funeral remains. The objective of the study is to use geophysical methods to identify areas with archaeological potential for excavations. It is important to improve the methods of locating archeological remains in this area in order to recover and preserve all possible archaeological remains that can be found, since these are directly related to the identity and cultural heritage of the country and Ecuadorians. In addition, we wanted to identify which non-invasive geophysical methods are the best detecting archaeological remains in this area dominated by volcanic deposits and ashes. For the analyses we used three geophysical methods: ERT (Electrical Resistivity Tomography), GPR (Ground Penetrating Radar), and magnetometry in addition to drone photography. Combining the ERT and GPR results allowed us to identify potential locations of tombs in one area and thereby define areas of archaeological interest. In general, GPR was capable of distinguishing stratigraphic layers better than resistivity due to the differing physical properties behind the methods. However, resistivity models and GPR radargrams showed strikingly similar features in both shape and location of possible buried tombs. With the help of stratigraphic analysis in the area where tombs were previously extracted by archaeologists, possible signatures of buried tombs were identified in the geophysical results. The magnetometry results also revealed interesting anomalies in some areas, worth excavating. However, in other areas the results were inconclusive when compared to independent information, highlighting the need for further studies in these locations.Ecuador es uno de los países de América del Sur con una rica historia de culturas prehispánicas. Al noroeste de Ecuador en la provincia de Imbabura se encuentra el cantón de San Miguel de Urcuquí donde se construye la ciudad del conocimiento Yachay. En esta zona se asentaron civilizaciones en diferentes períodos de la historia, por esta razón la zona tiene una gran concentración de restos arqueológicos, estos pueden ser tumbas, cerámicas o restos funerarios. El objetivo de este trabajo es aplicar diferentes métodos geofísicos para identificar áreas con potencial arqueológico para excavaciones. Es importante mejorar los métodos de localización de restos arqueológicos en esta área con el fin de recuperar y preservar todos los restos arqueológicos posibles que se puedan encontrar, los que están directamente relacionados con la identidad y el patrimonio cultural del país y ecuatorianos. Además, identificar qué métodos geofísicos no invasivos son los mejores en la detección de restos arqueológicos en esta zona arqueológica dominada por depósitos volcánicos y cenizas. Para los análisis se usaron tres métodos geofísicos no invasivos: ERT (Tomografía por Resistividad Eléctrica), GPR (Radar de Penetración Terrestre) y magnetometría además de la fotografía de drones. La combinación de los resultados de ERT y GPR permitió identificar posibles ubicaciones de tumbas en una zona y así definir áreas de interés arqueológico. En general, el GPR es capaz de distinguir capas estratigráficas mejor que el método de resistividad eléctrica debido a las diferentes propiedades físicas detrás de los métodos: resistividad y permitividad dieléctrica. Sin embargo, los modelos de resistividad y los radares GPR mostraron características sorprendentemente similares tanto en forma como en ubicación de posibles tumbas enterradas. Con la ayuda de análisis estratigráficos donde las tumbas fueron extraídas previamente, se identificaron posibles evidencias de tumbas en los resultados geofísicos. Los resultados de la magnetometría también revelaron anomalías interesantes en algunas áreas, que valen la pena excavar. Sin embargo, en otras áreas los resultados no fueron concluyentes en comparación con los otros resultados, lo que pone en relieve la necesidad de más estudios en estos lugares.GEÓLOGO/
Modeling of UV radiation in Otavalo and Cañaveral (Ecuador), and development of software for the prognosis of skin cancer induced by solar radiation
No full textEcuador, due to its geographical position, receives solar radiation directly, so melanoma and non-melanoma skin cancer have a particular connotation. Skin cancer can invade other vital organs, so early detection is essential because it increases the chances of cure in patients. There are no recorded data on the intensity of the radiation or the incidence of dermal lesions. The automatic method is a computational visual method used to detect skin cancer. In this thesis, it proposed, first, to analyze the relationship of solar radiation and skin cancer by modeling solar radiation from two cities in Ecuador (Otavalo and Cañaveral), and the DNA damage action spectrum. The data of the seven parameters used to determine solar irradiance obtained from three databases were Giovanni NASA, NASA POWER, and NOAA Earth System Research. The results show that, indeed, Otavalo presents a higher risk of developing skin cancer due to the high solar irradiance that this city shows. Then, we proceed to survey Otavalo people to determine the level of knowledge about skin cancer. This survey carried out on the 50 Otavalian people who working outdoor in the Plaza de Los Ponchos. It turned out that 88% of survey participants knew about solar radiation as a risk factor for skin cancer. However, most of them did not take adequate measures for sun protection. Herein, a software for the prognosis of skin cancer has proposed-based in the processing of images of skin lesions (spots, moles), and the use of a convolutional neural network for the extraction of characteristics and their classification in the four selected classes - basal cell carcinoma, benign tumors, melanoma and squamous cell carcinoma. The results obtained were accuracy of 0.66, a sensitivity of 0.31, and a specificity of 0.77. Finally, it has expected to improve the results in future works to create a mobile application accessible to the user that indicates the possible risk of skin cancer and help your approach with the dermatologist to begin the appropriate treatment.Ecuador, debido a su posición geográfica, recibe radiación solar directamente, por lo que el cáncer de piel tipo melanoma y no melanoma adquieren una relevancia especial. El cáncer de piel puede invadir otros órganos vitales, por lo que la detección temprana es esencial ya que aumenta las posibilidades de curación de los pacientes. No hay datos registrados sobre la intensidad de la radiación o la incidencia de lesiones dérmicas. El método automático es un método visual computacional utilizado para detectar cáncer de piel. En esta tesis, se propuso, en primer lugar, analizar la relación de la radiación solar y el cáncer de piel modelando la radiación solar de dos ciudades en Ecuador (Otavalo y Cañaveral), y el espectro de acción del daño del ADN. Los datos de los siete parámetros utilizados para determinar la radiación solar obtenidos de tres bases de datos fueron Giovanni/NASA, NASA Power y NOAA Earth System Research. Los resultados muestran que, de hecho, Otavalo presenta un mayor riesgo de desarrollar cáncer de piel debido a la alta irradiancia solar que muestra esta ciudad. Luego, procedimos a encuestar a personas de Otavalo para determinar su nivel de conocimiento sobre cáncer de piel. Esta encuesta se realizó a 50 personas de Otavalo que trabajan en la Plaza de los Ponchos, obteniendo que el 88% conoce sobre cáncer de piel y la radiación solar como un factor en el desarrollo de esta enfermedad. Sin embargo, la mayoría de ellos no aplican medidas adecuadas de protección solar. Finalmente, se ha propuesto un software para el pronóstico del cáncer de piel basado en el procesamiento de imágenes de lesiones cutáneas (manchas, lunares) y el uso de una red neuronal convolucional para la extracción de características y su clasificación en las cuatro clases seleccionadas: carcinoma de células basales, tumores benignos, melanoma y carcinoma de células escamosas. Los resultados obtenidos fueron una precisión de 0,66, una sensibilidad de 0,31 y una especificidad de 0,77. Finalmente, se espera mejorar los resultados en futuros trabajos para crear una aplicación móvil accesible para el usuario que indique el posible riesgo de cáncer de piel y ayude a su acercamiento con el dermatólogo para comenzar el tratamiento adecuado.INGENIERO/A BIOMÉDICO/A
Study of the composition effect on the mechanical properties of a material made by Ecuadorian clay and sand for CO2 capture.
No full textThe Carbon Capture and Storage (CCS) has been one of the most strategies studied nowadays to mitigate the CO2 emissions, since it is capable of achieving the set of objectives proposed in the Paris Agreement in 2015 of storing at least 1 Gt of CO2 per year until 2030. In the CCS process chain, the CO2 capture and separation is the most important process due to the high energy penalty which it represents. Among the available CO2 capture and separation technologies, there is the adsorption process, in which solid adsorbents are used in order to separate the CO2 from the other fluent gases. Currently, the adsorbents that have been investigated are MOF’s, mesoporous silica, activated carbon, zeolite, clays and metallic oxides. Many of these solid sorbents during the CO2 separation have shown problems in mechanical resistance or adsorption capacity against of humidity and high temperature. For this reason, in the present work, the mechanical properties of an alternative material in pellet form prepared from Ecuadorian clay and sands with high metallic oxide content for CO2 capture were determined. The material was prepared with different ferruginous sand composition using clay as binder and support. The samples were subjected to the free-fall drop impact test in order to obtain the drop number in which they break and to the uniaxial compression test to determine the compressive strength, elastic module, and toughness. For the free-fall drop impact test, the samples with 0 (control sample), 1, 5, 10, 15, 20, 25 and 50 wt.% sand content were used and the influence of the sand percentage was analyzed against the impact to fall. Additionally, the behavior of the wet pellets was evaluated with a sand percentage of 0, 15, and 25 wt.% sand content. Regarding the uniaxial compression test, the samples with 0, 15, and 25 wt.% sand content were performed to the universal testing machine. The conditions used for samples were specimens with sieved sand, sand without sieved and under wet conditions. For both test, the type of fracture was determined. The mineral phases that make up the pellets were determined by X-ray diffraction and the mineral content was quantified using the whole powder pattern fitting.La captura y almacenamiento de carbono (CAC) ha sido una de las estrategias más estudiadas en la actualidad para mitigar las emisiones de CO2, ya que es capaz de alcanzar el conjunto de objetivos propuesto en el acuerdo de París en el 2015 de almacenar al menos 1 Gt de CO2 por año hasta el 2030. En la cadena del proceso de CAC, la captura y separación de CO2 es el proceso más importante debido al gran costo energético que este representa. Entre las tecnologías de captura y separación de CO2 disponibles, se encuentra el proceso de adsorción, en el cual se utilizan adsorbentes sólidos con el fin de separar el CO2 de los otros gases efluentes. Actualmente, los adsorbentes que se han investigado son los MOFs, materiales mesoporosos de sílice, carbón activado, zeolitas, arcillas y óxidos metálicos. Muchos de estos adsorbentes sólidos durante el proceso de separación del CO2 han demostrado problemas en la resistencia mecánica o capacidad de adsorción ante la humedad y temperatura elevadas. Por esta razón, en el presente trabajo se determinaron las propiedades mecánicas de un material alternativo en forma de pellas preparado a partir de arcillas y arenas ecuatorianas con alto contenido de óxidos metálicos para captura de CO2. El material fue preparado a diferentes composiciones de arena ferruginosa utilizando la arcilla como aglomerante y soporte. Se sometieron a las muestras a la prueba de impacto de caída libre con el fin de obtener el número de caída en la cual se rompe y al ensayo de compresión uniaxial para determinar la resistencia a la compresión, el módulo de elástico y la tenacidad. Para la prueba de impacto de caída libre, se utilizaron muestras con porcentaje en peso de arena de 0 (muestra de control), 1, 5, 10, 15, 20, 25 y 50 % y se analizó la influencia del porcentaje de arena ante el impacto a la caída. Adicionalmente, se evaluó el comportamiento de pellas humedecidas a un porcentaje en peso de arena de 0, 15 y 25%. Con respecto al ensayo de compresión uniaxial, se sometieron a las muestras con contenido de arena en peso de 0, 15 y 25% a diferentes condiciones a la máquina universal de ensayos. Las condiciones utilizadas fueron muestras mezcladas con arena tamizada, arena sin tamizar y humedecidas. Para ambas pruebas se determinó el tipo de rotura ocurrido. Las fases minerales que componen las pellas fueron analizadas por difracción de rayos X y se cuantificó el contenido mineral mediante el método de refinamiento de ajuste del patrón completo de difracción en polvo.PETROQUÍMICO/