INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Novel mathematical model for laser speckle contrast: effect of temporal and spatial correlation in specle contrast
No full textEn este trabajo, se estudia el patrón de moteado generado por una fuente de luz coherente, más conocido como speckle. Este patrón de interferencia es aleatorio y se produce debido a la interacción de la luz con superficies que presentan rugosidades de un tamaño similar al de la longitud de onda. El patrón de speckle contiene información sobre la luz y el objeto que lo genera, mostrando una alta sensibilidad a cambios pequeños. En el caso de que el objeto que genere el patrón de speckle tenga algún tipo de dinámica, esta se reflejará en el propio patrón de speckle. Por lo tanto, al estudiar el movimiento del patrón de speckle, es posible inferir el movimiento en la superficie o el interior de la muestra. Existen varías técnicas para realizar este análisis, una de ellas es la formación de imágenes de contraste de speckle laser, (en inglés, laser speckle contrast imaging). El cual tiene aplicaciones en múltiples áreas de la ingeniería y la medicina como, por ejemplo; oftalmología, neurología, dermatología, entre otros. Por lo que un modelo matemático confiable capaz de describir correctamente las mediciones experimentales es muy necesario. La teoría fue desarrollada por Fercher y Briers, en el año de 1981 y desde entonces el modelo matemático se ha ido mejorando, para una descripción cada vez más exacta de las mediciones experimentales. Los modelos matemáticos actuales funcionan muy bien al momento de describir el contraste para dinámicas rápidas, por ejemplo, la dinámica del flujo sanguíneo. Sin embargo, hay una gran discrepancia al momento de medir dinámicas lentas, como podría ser el crecimiento de bacterias, hongos, semillas o el cambio estructural de diversos objetos, como la oxidación o degradación de alimentos, el secado de pintura entre otras. En este trabajo se desarrolla un nuevo modelo matemático para el contraste de speckle considerando tanto el formalismo espacial como el temporal que sea aplicable tanto a dinámicas lentas como rápidas. Para ello, se considera la correlación de los datos vecinos, pixeles adyacentes en el formalismo espacial, e imágenes adyacentes para el formalismo temporal. Nuestra propuesta tanto para el régimen espacial como para el temporal coincide con los modelos matemáticos previos para dinámicas rápidas y además se ajusta muy bien a datos experimentales y simulados para dinámicas lentas, obteniendo así un modelo más robusto, aplicable tanto para dinámicas lentas como rápidas.In this work, speckle patterns generated by coherent light are studied, commonly known as speckle, which is used in laser speckle contrast imaging with multiple application areas of engineering and medicine, for instance, ophthalmology, neurology, dermatology, among others. Therefore, a trustworthy mathematical model capable of describing the experimental measurements correctly is of vital importance. Fercher and Briers developed the theory in 1981. Since then, the mathematical model has been continuously improved to provide an increasingly accurate description of experimental measurements. The current mathematical models work well in describing fast dynamics, such as blood flow dynamics. However, there is a discrepancy with the experimental data when describing slow dynamics, such as bacteria or fungus colony growth, seed growth, or structural changes like oxidation or degradation of food, paint drying, among others. In this work a novel mathematical model is developed for speckle contrast, both temporal and spatial contrast applicable to slow as well fast dynamics. To achieve this, we consider correlations between neighboring data, using adjacent pixels for spatial contrast and adjacent frames for temporal contrast. Our proposal for temporal and spatial contrast match with the current mathematical models for fast dynamics. Furthermore, our proposal fits experimental and simulated data as well for slow dynamics getting a more robust model applicable both slow and fast dynamics
Weighted Attention in Multimodal Transformers for the Detection of Questionable Content in Videos
Full text linkWe address the problem of questionable content filtering in video platforms, with a specific focus on identifying and flagging comic mischief. These contents mix elements such as violence, adult content or sarcasm with humor, which complicates their detection. Current methodologies rely heavily on attention-based models, prominently featuring Hierarchical Cross-Attention (HCA) to fuse information across different modalities. While HCA has proven to be effective, its optimal applicability in this context remains uncertain. This work explores an innovative approach termed Parallel Cross-Attention (ParCA) as an alternative mechanism for enhancing model in identifying nuanced forms of comic mischief. Furthermore, we advocate for the integration of Gated Multimodal Units (GMU) into the framework. GMUs offer a refined method for combining multiple attention mechanisms, surpassing the traditional concatenation approach by dynamically adjusting the importance of modalities at various stages of processing. This hybrid approach promises to improve the interpretability and performance of the model in discerning subtle comic elements amidst diverse multimedia content. Our experimental results substantiate the efficacy of ParCA and GMU integra- tion, revealing substantial performance enhancements compared to the HCA-based baseline. Specifically, our approach achieves notable improvements in F1-Score metric, demonstrating its capacity to effectively filter and flag comic mischief in video content. This research underscores the importance of innovative model architectures and multimodal fusion techniques in advancing content filtering capabilities for evolving digital platforms.Abordamos el problema del filtrado de contenido cuestionable en plataformas de video, con un enfoque específico en la identificación y señalización de diferentes tipos de comedia. Las metodologías actuales dependen en gran medida de modelos basados en atención, destacando el uso de la Atención Cruzada Jerárquica (HCA) para fusionar información a través de diferentes modalidades. Aunque HCA ha demostrado ser eficaz, su aplicabilidad óptima en este contexto sigue siendo incierta. Este trabajo explora un enfoque innovador denominado Atención Cruzada Paralela (ParCA) como un mecanismo alternativo para mejorar el modelo en la identificación de formas sutiles de travesuras cómicas. Además, abogamos por la integración de Unidades Multimodales por Compuertas (GMU) en el marco de trabajo. Las GMU ofrecen un método refinado para combinar múltiples mecanismos de atención, superando el enfoque tradicional de concatenación al ajustar dinámicamente la importancia de las modalidades en diversas etapas del procesamiento. Este enfoque híbrido promete mejorar la interpretabilidad y el rendimiento del modelo en la detección de elementos cómicos sutiles en medio de contenido multimedia diverso. Los resultados experimentales obtenidos confirman la eficacia de la integración de ParCA y GMU, revelando mejoras importantes en el rendimiento en comparación con el modelo original basado en HCA. Específicamente, nuestro enfoque logra mejoras notables en F1-Score, demostrando su capacidad para filtrar y señalar efectivamente los tipos de comedia en contenido de video. Este trabajo enfatiza la importancia de arquitecturas de modelos innovadoras y técnicas de fusión multimodal en el avance de las capacidades de filtrado de contenido para plataformas digitales en evolución
Métodos de Aprendizaje Automático para la Predicción de Series Temporales Caóticas
No full textEn los últimos años, los métodos de aprendizaje automático, han ganado popularidad debido a su capacidad para abordar problemas complejos y no lineales. Dentro de este contexto, la predicción de series temporales caóticas ha captado un interés creciente, ya que estos sistemas, caracterizados por su comportamiento aparentemente impredecible, tienen aplicaciones prácticas en campos como la economía, la meteorología y la biología. El uso de técnicas avanzadas de aprendizaje automático para predecir el comportamiento de estas series ofrece una herramienta poderosa para anticipar dinámicas complejas y mejorar la toma de decisiones en escenarios de alta incertidumbre, lo que resulta especialmente relevante en esta época de rápida transformación tecnológica. Existen dos enfoques principales para la predicción de series temporales caóticas: sin forzamiento del maestro y con forzamiento del maestro. En el primero, se predice un paso hacia adelante y, en la siguiente iteración, el valor predicho se utiliza como entrada para estimar el siguiente paso. Aunque este enfoque puede llevar a una divergencia progresiva entre los datos predichos y los reales, permite extender el horizonte de predicción a largo plazo. El segundo enfoque, con forzamiento del maestro, establece una ventana de tamaño definido que contiene n datos históricos, a partir de los cuales se predicen ha pasos adelante, siendo h la cantidad de salidas generadas por el método de aprendizaje automático. En esta tesis, exploraremos ambos enfoques utilizando diferentes estrategias para cada uno. Para la predicción de series temporales caóticas sin forzamiento del maestro, utilizamos redes de estado eco (ESN), que son ampliamente reconocidas por sus buenos resultados y bajo costo computacional en esta tarea. Para ampliar el horizonte de predicción alcanzado con las ESN, empleamos la técnica de decimación, particularmente útil en series temporales con un comportamiento lento. Además, optimizamos los hiperparámetros de la ESN, ya que una selección adecuada de estos influye directamente en el error y el horizonte de predicción.In recent years, machine learning methods have gained popularity due to their ability to address complex and nonlinear problems. Within this context, the prediction of chaotic time series has attracted increasing interest, as these systems characterized by their seemingly unpredictable behavior have practical applications in fields such as economics, meteorology, and biology. The application of advanced machine learning techniques for predicting the behavior of these time series provides a powerful tool for anticipating complex dynamics and enhancing decision-making in high-uncertainty scenarios, which is especially pertinent in this era of rapid technological transformation. There are two primary approaches to predicting chaotic time series: without master forcing and with master forcing. In the first approach, one step ahead is predicted, and in the next iteration, the predicted value is used as input to estimate the subsequent step. While this method may lead to a gradual divergence between predicted and actual data, it allows for an extended long-term prediction horizon. The second approach, with master forcing, establishes a defined-sized window containing n historical data points, from which h steps ahead are predicted, with h representing the number of outputs generated by the machine learning method. This thesis will explore both approaches, employing different strategies for each. For the prediction of chaotic time series without master forcing, we utilize Echo State Networks (ESNs), widely recognized for their strong performance and low computational cost in this task. We employ the decimation technique to extend the prediction horizon achieved with ESNs, which is particularly beneficial for time series exhibiting slow behavior. Additionally, we optimize the hyperparameters of the ESN, as an appropriate selection of these parameters directly influences both error and prediction horizon. Through these strategies, we successfully extend the prediction horizon of the Lorenz system’s time series compared to the work reported in the literature
Herramienta Histopatológica de CADx con Inteligencia Artificial.
Full text linkEl diagnóstico histopatológico sigue siendo un componente fundamental en la evaluación del cáncer de mama. Esta tesis propone el desarrollo de un sistema de diagnóstico histopatológico asistido por computadora (CADp) destinado a mejorar la precisión y eficiencia en la identificación de características histológicas asociadas al cáncer de mama. La investigación se enfocará en la aplicación de técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes y aprendizaje automático para analizar muestras histológicas de manera precisa y reproducible.Histopathological diagnosis remains a fundamental component in the evaluation of breast cancer. This thesis proposes the development of a computeraided histopathological diagnosis system (CADp) aimed at improving the precision and efficiency in the identification of histological characteristics associated with breast cancer. The research will focus on the application of advanced image processing and machine learning techniques to analyze histological samples in an accurate and reproducible manner
Impacto de los micro y nanoplásticos de polietileno en la microbiota intestinal: Evaluación de la interacción con Bacillus clausii
Full text linkLos micro y nanoplásticos son una preocupación ambiental en aumento, ya que se encuentran en alimentos, bacterias, suelos, cuerpos de agua e incluso en órganos humanos. La ingesta es la principal vía de exposición para los seres humanos, lo que permite que estos plásticos lleguen al estómago y a la microbiota intestinal, responsable de la homeostasis del cuerpo, así como de la protección de las paredes intestinales y absorción de nutrientes. Estos plásticos pueden afectar la microbiota, causando disbiosis. En esta investigación se decidió evaluar el efecto de nano y microplásticos de polietileno (PE) derivados de diferentes fuentes, sobre la proliferación, viabilidad celular y morfología microscópica de Bacillus clausii, una de las bacterias más importantes de la microbiota intestinal. Por otro lado, las partículas utilizadas para estos experimentos fueron sometidas a pruebas de RAMAN y SEM para observar los posibles efectos de B. clausii sobre los plásticos de PE. Los resultados mostraron que todos los plásticos de PE estudiados tuvieron un efecto inhibitorio sobre B. clausii, especialmente después de 72 horas de interacción. Además, se pudo confirmar que la viabilidad celular de la bacteria se vio afectada de diferente manera según la concentración, el tamaño y la edad del plástico, observándose especial toxicidad con el plástico intemperizado y las partículas más pequeñas. Finalmente se pudo observar que las partículas de PE mostraron cambios en su conformación química y estructural, presumiblemente por la degradación del material por parte de B. clausii.Micro and nanoplastics are an increasing environmental concern as they are found in food, bacteria, soils, bodies of water, and even human organs. Ingestion is the primary route of exposure for humans, allowing these plastics to reach the stomach and gut microbiota, which is responsible for the body's homeostasis, as well as the protection of intestinal walls and nutrient absorption. These plastics can affect the microbiota, causing dysbiosis. In this research, we decided to evaluate the effect of polyethylene (PE) nano and microplastics derived from diverse sources on the proliferation, cell viability, and microscopic morphology of Bacillus clausii, one of the most important bacteria in the gut microbiota. Additionally, the particles used for these experiments were subjected to RAMAN and SEM tests to observe the possible effects of B. clausii on PE plastics. The results showed that all the studied PE plastics had an inhibitory effect on B. clausii, especially after 72 hours of interaction. Furthermore, it was confirmed that the cell viability of the bacteria was affected differently depending on the concentration, size, and age of the plastic, with weathered plastic and smaller particles showing toxicity. Finally, it was observed that PE particles showed changes in their chemical and structural conformation, due to the degradation of the material by B. clausii
Analysis of the orbital structure for the non-axisymmetric Galactic potential due to the bar
Full text linkThis thesis explores the intricate dynamics of barred galaxies by analyzing the orbital structure within non-axisymmetric galactic potentials. By using response models, we investigate the behavior of orbits influenced by the central bar, a prominent feature in many spiral galaxies. The study employs a combination of theoretical frameworks and numerical simulations to examine the stability, frequency, and spatial distribution of these orbits. Key findings demonstrate how the bar’s potential impacts orbital families, contributing to the overall morphological and kinematic properties of the galaxy. Furthermore, we apply machine learning techniques, particularly Random Forest Regressors, to discern the importance of various galactic parameters on orbital configurations. This multi-faceted approach provides a deeper understanding of the role played by the bar in shaping galactic evolution and dynamics. The results have significant implications for the interpretation of observational data and the development of more accurate galactic models.Esta tesis explora la dinámica compleja de las galaxias con barras mediante el análisis de la estructura orbital dentro de los potenciales galácticos no axisimétricos. Utilizando modelos respuesta, investigamos el comportamiento de las orbitas influenciadas por la barra central, una característica prominente en muchas galaxias espirales. El estudio emplea una combinación de marcos teóricos y simulaciones numéricas para examinar la estabilidad, frecuencia y distribución espacial de estas órbitas. Los hallazgos clave demuestran como el potencial de la barra afecta a las familias orbitales, contribuyendo a las propiedades morfológicas y cinemáticas generales de la galaxia. Además, aplicamos técnicas de machine learning, en particular Random Forest Regressors, para discernir la importancia de varios parámetros galácticos en las configuraciones orbitales. Este enfoque multifacético proporciona una comprensión más profunda del papel desempeñado por la barra en la evolución y dinámica galáctica. Los resultados tienen implicaciones significativas para la interpretación de datos observacionales y el desarrollo de modelos galácticos más precisos
Models and Algorithms for Depot-Free Multiple Traveling Salesperson Problems
Full text linkThis thesis addresses different aspects of Depot-Free Multiple Traveling Salesperson Problems (DFmTSPs), which generalize the Multiple Traveling Salesperson Problem (mTSP). Unlike traditional mTSPs, DFmTSPs do not require the depot concept. Thus, they pose unique challenges that need to be addressed. This research primarily focuses on developing and analyzing mathematical models and algorithms for DFmTSPs. This document introduces innovative and novel integer programs that depend on the dummy depot concept. These integer programs show theoretical and practi- cal advantages since they are general enough to be useful for the main variants of DFmTSPs. Additionally, a two-phase constructive heuristic and a memetic algorithm are proposed to tackle large graph instances where exact methods are impractical. For the two-phase constructive heuristic, the cluster-first route-second technique is used. In the clustering phase, a heuristic for the Capacitated Vertex k-Center Problem is proposed. This heuristic is based on a relationship with the Minimum Capacitated Dominating Set. Afterward, for the routing phase, the farthest-first heuristic and Lin-Kernighan heuristic were used, the latter is one of the best-known heuristics for the classical Traveling Salesperson Problem (TSP) in the state-of-the-art. For the memetic algorithm, a deep study of the diversity of solutions is performed. Thus, diversity management techniques and novel genetic components are designed and analyzed. The performance of these algorithms is rigorously tested on various benchmark instances, demonstrating significant improvements in the quality of the returned solutions. The results underline the practical viability of the proposed models and algorithms, paving the way for future research in related optimization problems.Esta tesis aborda diferentes aspectos de los Problemas de Múltiples Agentes Viajeros sin almacenes (DFmTSPs, por sus siglas en inglés), los cuales generalizan el Problema de Múltiples Agentes Viajeros (mTSP). A diferencia del mTSP tradicional, los DFmTSPs no consideran el concepto de almacén. Por lo tanto, presentan retos únicos y específicos que deben ser considerados para su resolución. Esta investigación se centra en el desarrollo y análisis de modelos matemáticos y algoritmos para los DFmTSPs. Esta investigación propone formulaciones de programación entera que son inno- vadoras, novedosas, y que explotan el concepto de almacenes ficticios. Estas formula- ciones ofrecen ventajas teóricas y prácticas, ya que son lo suficientemente generales para abordar las principales variantes de los DFmTSPs. Además, se proponen una heurística constructiva de dos fases y un algoritmo memético para abordar instancias más grandes del estado del arte, en donde los métodos exactos resultan ser poco prácticos. Para la heurística constructiva de dos fases, se utiliza la técnica de cluster-first route-second (agrupar primero, enrutar después). En la fase de agrupamiento, se propone una heurística para el Problema de Localización de k Instalaciones Capacitadas (Capacitated Vertex k-center Problem), que se basa en una relación con el Conjunto Dominante Mínimo con Capacidades (Minimum Capacitated Dominating Set). Posteriormente, para la fase de enrutamiento se emplea la heurísticas farthest-first y la heurística Lin-Kernighan, la cual es considerada una de las mejores en el estado del arte para el problema clásico del Agente Viajero (TSP, por sus siglas en inglés). En cuanto al algoritmo memético, se realiza un estudio a profundidad de la diversi- dad de las soluciones. Para ello, se diseñan y analizan técnicas de gestión de diversidad explícita y operadores genéticos novedosos. El rendimiento de estos algoritmos es probado rigurosamente en diversas instancias del estado del arte, mostrando mejoras significativas en la calidad de las soluciones encontradas. Los resultados demuestran la viabilidad práctica de los modelos y de los algoritmos propuestos, además de sentar las bases para futuras investigaciones en problemas de optimización relacionados
Diseño de trayectorias para vehículos aéreos no tripulados en ambientes marcianos mediante cómputo evolutivo
No full textLa presente investigación se centra en el desarrollo de técnicas de planificación de trayectorias para un vehículo aéreo no tripulado (VANT) que pueda operar en un entorno marciano utilizando técnicas de optimización multi-objetivo basadas en computación evolutiva. Se destaca el logro del explorador aéreo Ingenuity, que es el primer dispositivo capaz de volar en la delgada atmósfera marciana lo cual representa un hito muy importante en la exploración espacial. El estudio realiza una revisión exhaustiva de los avances recientes en planificación de trayectorias para VANTs utilizando algoritmos evolutivos multi-objetivo. Estos algoritmos tienen como objetivo minimizar simultáneamente tres aspectos considerados clave para un VANT, la distancia total recorrida, la suavidad de la trayectoria y la altura máxima alcanzada, este último debido a la baja densidad atmosférica presente en Marte. Los algoritmos seleccionados son tres bien conocidos y con un distinto funcionamiento entre ellos, NSGA-II, SMS-EMOA y MOEA/D. Para validar el enfoque propuesto, se define un modelo de VANT que es simulado en los entornos de Gazebo y ROS. Además, se desarrolla un controlador PID capaz de seguir las trayectorias resultantes de la optimización. Los algoritmos evolutivos multi-objetivo se prueban en un escenario, seleccionando tres trayectorias de dificultad creciente, y se comparan con métodos de planificación de trayectorias más tradicionales, como A* y distintas versiones de RRT. Los resultados obtenidos muestran que el algoritmo NSGA-II logró el mejor desempeño, generando soluciones altamente optimizadas en términos de los tres objetivos considerados. Una de las principales ventajas de los métodos evolutivos multi-objetivo es que proporcionan un frente de Pareto con las mejores soluciones, lo que permite seleccionar la más adecuada según las necesidades específicas de cada escenario. Finalmente, la simulación del VANT realizando el seguimiento de la trayectoria seleccionada demuestra la efectividad del enfoque propuesto para la navegación autónoma en el entorno marciano.The present research work focuses on the development of path planning techniques for an unmanned aerial vehicle (UAV) that can operate in the Martian environment, using multi-objective optimization techniques based on evolutionary computation. The achievement of the Ingenuity aerial explorer, which is the first device capable of flying in the thin Martian atmosphere, is highlighted as a very important milestone in space exploration. The study carries out an exhaustive review of recent advances in path planning for UAVs using multi-objective evolutionary algorithms. These algorithms aim to simultaneously minimize three key aspects considered for a UAV: the total distance traveled, the smoothness of the trajectory, and the maximum height reached, the latter due to the low atmospheric density present on Mars. The selected algorithms are three well-known ones with different functionalities: NSGA-II, SMS-EMOA and MOEA/D. To validate the proposed approach, a UAV model is defined that is simulated in the Gazebo and ROS environments. Additionally, a PID controller capable of following the trajectories resulting from the optimization is developed. The multi-objective evolutionary algorithms are tested in a scenario, selecting three trajectories of increasing difficulty, and are compared with more traditional path planning methods, such as A* and different versions of RRT. The results obtained show that the NSGA-II algorithm achieved the best performance, generating highly optimized solutions in terms of the three objectives considered. One of the main advantages of multi-objective evolutionary methods is that they provide a Pareto front with the best solutions, which allows selecting the most appropriate one according to the specific needs of each scenario. Finally, the simulation of the UAV following the selected trajectory demonstrates the effectiveness of the proposed approach for autonomous navigation in the Martian environment
Hardware/Software Co-design for Quantum-Resistant Authentication in V2V Communications
Full text linkLa autenticación es un servicio de seguridad informática que verifica la identidad antes de otorgar acceso a un sistema. La autenticación puede aplicarse no sólo a usuarios sino también a mensajes. Este es el caso de las redes vehiculares adhoc (VANETs por sus siglas en inglés), donde los vehículos están equipados con mecanismos que permiten la comunicación entre sí. Dado que estos mensajes son vitales para la seguridad vial, se debe asegurar que dichos mensajes son auténticos. La autenticación de mensajes en comunicaciones V2V está regulada por el estándar IEEE 1609, que prescribe el uso de firmas digitales basadas en el esquema criptográfico ECDSA. Sin embargo, el avance en cómputo cuántico amenaza la seguridad de este esquema. Se estima que una computadora cuántica podría comprometer su integridad en la década de 2030, lo que hace necesario desarrollar soluciones criptográficas resistentes a ataques cuánticos, como los esquemas de criptografía postcuántica (PQC por sus siglas en inglés). En esta tesis se propone una arquitectura Hw/Sw para un esquema de autenticación V2V parcialmente híbrido que combina criptografía convencional y PQC. Este esquema parcialmente híbrido es necesario porque los esquemas puramente PQC, aunque seguros, no cumplen con las restricciones de tiempo y tamaño en comunicaciones V2V. La arquitectura propuesta implementa la verificación de firmas PQC en hardware para mitigar el sobrecosto en tiempo de ejecución que implican. El sistema se validó en un SoC, logrando verificar 81 vehículos en 100 ms, una aceleración de 2.19× en comparación cuando la verificación de dichas firmas se implementan únicamente en software.Authentication is a computer security service that verifies identity before granting access to a system. Authentication can be applied not only to users but also to messages. This is the case with vehicular ad hoc networks (VANETs), where vehicles are equipped with mechanisms that allow them to communicate with each other. Since these messages are vital for road safety, it is essential to ensure that these messages are authentic. Message authentication in V2V communications is regulated by the IEEE 1609 standard, which prescribes the use of digital signatures based on the ECDSA cryptographic scheme. However, advancements in quantum computing threaten the security of this scheme. It is estimated that a quantum computer could compromise its integrity in the 2030s, making it necessary to develop cryptographic solutions resistant to quantum attacks, such as post-quantum cryptography (PQC) schemes. This thesis proposes a Hw/Sw architecture for a partially hybrid V2V authentication scheme that combines conventional cryptography and PQC. This partially hybrid scheme is necessary because purely PQC schemes, while secure, do not meet the time and size constraints in V2V communications. The proposed architecture implements PQC signature verification in hardware to mitigate the runtime overhead they entail. The system was validated on a SoC, achieving the verification of 81 vehicles in 100 ms, a 2.19× speedup compared to when the verification of these signatures is implemented solely in software
Desarrollo de prototipos, como estrategia didáctica, a fin de mejorar el aprendizaje de las leyes de Newton en estudiantes de Ingeniería en Mantenimiento industrial
No full textLas Leyes de Newton son fundamentales en la interpretación de muchos fenómenos físicos y son la base de la estática y la dinámica, la cual forma parte del contenido de la asignatura de física, materia del tronco común en carreras de Ingeniería. A pesar de la importancia del tema, un primer examen, posterior a la impartición de este tema, aplicado a los alumnos de segundo cuatrimestre de Ingeniería en Mantenimiento Industrial de la Universidad Tecnológica del Centro de Veracruz (UTCV), mostró un bajo aprovechamiento por parte de los estudiantes. Ante esa situación, este trabajo tiene como objetivo desarrollar una estrategia didáctica mediante la construcción de prototipos para mejorar el aprendizaje de las leyes de Newton en los estudiantes mencionados. Para elegir el grupo de trabajo se optó por aquel cuyo promedio de calificaciones en ese primer examen fuera menor. Los estudiantes, organizados en equipo, diseñaron, elaboraron y presentaron, prototipos en los que se pudiera observar la aplicación de las Leyes de Newton. Posteriormente, se aplicó al grupo de trabajo un examen de conocimientos. Para mostrar si había una diferencia significativa en el aprendizaje de las leyes de Newton antes y después de llevar a cabo la construcción y presentación de prototipos, se hizo una prueba de hipótesis para la diferencia de las medias de calificaciones, los resultados muestran que sí hubo una diferencia significativa en las calificaciones de los estudiantes. También, se presentan los resultados de una encuesta administrada a los estudiantes para conocer su percepción acerca de esta actividad y la contribución a su motivación, aprendizaje y capacidad de trabajar en equipo