University of Puerto Rico at Mayagüez Institutional Repository
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Ground-based measurements of SO2 fluxes and correlation with recent activity at the volcanoes in Guatemala: Pacaya, Fuego and the Santiaguito Dome Complex
No full textThis study presents the results of ground-based remote sensing measurements in March 2022 at Fuego and Santiaguito volcanoes, Guatemala, using two ultraviolet cameras (EnviCam3 and Resonance) to measure sulfur dioxide (SO₂) emissions. The objectives were to quantify SO₂ fluxes, evaluate the performance and agreement between instruments, and compare the results with previous studies. Data from March 15–21 were analyzed. On March 19, reliable data from both cameras allowed for a direct comparison of the Fuego fluxes, revealing an average difference of ~50% between data sets, although both cameras captured similar degassing trends throughout the measurements. Santiaguito’s 2022 average SO₂ flux was ~390 t/d, indicating a significant increase compared to previous studies. Fuego’s 2022 average SO₂ flux was ~220 t/d, which is lower than the 2014–2016 values (~560 t/d). This work emphasizes the importance of ground-based monitoring tools, especially imaging tools, for understanding degassing changes and improving volcano surveillance.Este estudio presenta los resultados de monitoreo terrestre (usando sensores remotos) en los volcanes Fuego y Santiaguito, Guatemala, en marzo de 2022, utilizando dos cámaras ultravioletas (EnviCam3 y Resonance) para medir las emisiones de dióxido de azufre (SO₂). Los objetivos fueron cuantificar los flujos de SO₂, evaluar el desempeño y concordancia entre instrumentos, y comparar los resultados con estudios previos. Se analizaron datos del 15 al 21 de marzo. El 19 de marzo se utilizaron datos confiables de ambas cámaras para realizar una comparación directa, revelando una diferencia de ~50% en los flujos de SO₂, a pesar de que ambas cámaras captaron tendencias similares en desgasificación durante las medidas. El promedio anual para Santiaguito en 2022 fue de ~390 t/d, indicando un aumento significativo en comparación con estudios anteriores. El promedio anual para Fuego en 2022 fue de ~220 t/d, valor inferior al reportado entre 2014 y 2016 (~560 t/d). Esta investigación resalta la importancia del uso de herramientas de monitoreo terrestre, especialmente de imágenes, para comprender los cambios en desgasificación y mejorar la vigilancia volcánica.Travel in 2022 was possible thanks to the National Science Foundation RAPID grant #1841852.Spring202
Scolytinae (Coleoptera: Curculionidae) y otros barrenadores de la corteza en mangó ( ): Evaluación de la incidencia, severidad, preferencia en distintas etapas fenológicas, manejo y sus posibles hospederos alternos
No full textDuring this research, the borers within the Curculionidae, Bostrichidae, and Cerambycidae families were evaluated in Mangifera indica (mango). The objectives were: (1) to analyze the incidence, severity, and preference of Scolytinae and other borers according to the phenological stage and abiotic factors such as drought, precipitation, temperature, and humidity; (2) to evaluate different control methods, including traps, attractants, and natural repellents; and (3) to identify host plants for these beetles. First, the species responsible for the damages in the Keitt, Palmer, and Kent cultivars were identified, finding that Hypothenemus birmanus was the most abundant. Likewise, it was found that the most affected cultivar was Keitt, with an average of 74 % damage in the two evaluated plots, where the attacks occurred mainly in the tertiary branches and the fruiting stage. Regarding the climatic analysis, it was found that borers show a tendency to be more active under certain climatic conditions. For the evaluation of borers management, the use of traps and attractants was evaluated, where the “Multi Funnel” trap was highlighted as the most effective with the attractant’s ethanol and methanol: ethanol. For the evaluation of natural repellents and insecticides, it was found that Verbenone, Pyrethrin, and Beauveria bassiana reduced the level of damage caused by Scolytinae. Finally, from the possibility of host plants for the species of Scolytinae and other borers, the following plants were identified: Melicoccus bijugatus (Sapindaceae), Tamarindus indica (Fabaceae), Artocarpus altilis (Moraceae), Azardirachta indica (Meliaceae), and Phoenix dactylifera (Arecaceae).Durante esta investigación se evaluaron los escarabajos barrenadores dentro de las familias Curculionidae, Bostrichidae y Cerambycidae en Mangifera indica (mangó). Los objetivos fueron: (1) analizar la incidencia, severidad y preferencia de Scolytinae y otros barrenadores según la etapa fenológica y factores abióticos como sequía, precipitación, temperatura y humedad; (2) evaluar diferentes métodos de control, incluyendo trampas, atrayentes y repelentes naturales; y (3) identificar plantas hospederas para estos escarabajos. Primeramente, se identificaron las especies responsables de los daños en los cultivares Keitt, Palmer y Kent, encontrándose que Hypothenemus birmanus fue el más abundante. De igual forma, se encontró que el cultivar más afectado fue el Keitt, con un promedio de 74 % de los daños en los dos predios evaluados, donde los ataques ocurriendo principalmente en las ramas terciarias y en la etapa de fructificación. En cuanto al análisis climático, se encontró que los barrenadores muestran una tendencia a estar más activos bajo ciertas condiciones climáticas. Para la evaluación de manejo de barrenadores se evaluó el uso de trampas y atrayentes, donde se destacó la trampa “Multi Funnel” como la más efectiva con los atrayentes etanol y metanol:etanol. Para la evaluación de repelentes e insecticidas naturales se encontró que Verbenona, Piretrina y Beauveria bassiana redujeron el nivel de daños de los Scolytinae. Finalmente, como posibles plantas hospederas para las especies de Scolytinae y otros barrenadores se identificaron las siguientes plantas: Melicoccus bijugatus (Sapindaceae), Tamarindus indica (Fabaceae), Artocarpus altilis (Moraceae), Azardirachta indica (Meliaceae) y Phoenix dactylifera (Arecaceae).Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA NIFA : Proyecto H 520)Spring202
Association between depression, nutrition, and other economic factors on young adults during COVID-19 pandemic
No full textThe aim of this thesis is to study the association between depression, nutrition, and other economic factors that affected young adults in the United States. The timeline of consideration for it was 2017, 2019, and 2021. A comparison was made on how young adults’ nutrition and depression were affected during that time. The main data source for this study is from the Behavioral Risk Factor Surveillance Survey (BRFSS). This questionnaire aims for health-associated questions. This study also used data from United States Census Bureau and Economic Research Service. A panel regression and quantile regression were used to model the relationship with the variables and see variations across the quantiles; a fixed effect and random effect model will be implemented. Results showed that fruit and vegetables consumption, and physical activity reduced the percentage of days in depression for young adults. An increase in coefficients across quantile regression results indicated that young adults with higher levels of depression are more affected by no consumption of fruits and vegetables. Other factors that increased the risk of depression are chronic disease, education, and medical costs. Young adult women had a high risk of suffering more days in depression.El propósito de esta tesis es estudiar las asociaciones entre la depresión, nutrición y otros factores económicos que pueden afectar a los jóvenes adultos en Estados Unidos. El tiempo que se toma en consideración es antes, durante y después de la pandemia de COVID-19 que fueron los años 2017, 2019 y 2021. Con esto se comparó como la nutrición y depresión afectaron a los jóvenes adultos, también se incluyen otros factores económicos. La fuente principal de datos utilizada para esta investigación es del “Behavioral Risk Factor Surveilance Survey” (BRFSS). El cuestionario trata sobre asuntos relacionados a la salud. También se utilizó datos de la Oficina del Censo de los Estados Unidos y del Servicio de Investigación Económica. Se utilizó una regresión de panel y una regresión de cuantiles para modelar la relación con las variables y ver variaciones entre los cuantiles, se implementó un modelo de efectos fijos y efectos aleatorios. Los resultados mostraron que el consumo de frutas y vegetales y la actividad física redujeron el porcentaje de días de depresión en los adultos jóvenes. Un aumento de los coeficientes a través de los resultados de las regresiones de cuantiles indicó que los jóvenes adultos con niveles más altos de depresión se ven más afectados por no consumir frutas y vegetales. Otros factores que aumentaron el riesgo de depresión son las enfermedades crónicas, la educación y los costos médicos. Las mujeres jóvenes adultas tuvieron un alto riesgo de sufrir más días de depresión.Spring202
Pressure gradient and compressibility effects on high-speed boundary layer stability
No full textA deeper understanding of the fundamental physics underlying high-speed aerodynam-
ics is pivotal for the advancement of more sophisticated control methodologies for fluid
dynamics (e.g., wave drag minimization) and the mitigation of aerodynamic heating in
vehicle design. Blunt bodies immersed in viscous, compressible flows exhibit a distinc-
tively long laminar boundary layer downstream of the stagnation point. This thin region
is critical in governing the majority of transport phenomena between the body and the
surrounding fluid flow, with the dynamics being primarily influenced by the Navier-Stokes
(NS) equations and the energy conservation principles. Moreover, the complexity of the
geometry may lead to the development of localized streamwise pressure gradients, which
can have profound effects on the aerothermodynamics characteristics. The Falkner-Skan
family of flows represents a class of similarity solutions pertinent to laminar boundary
layer flows over a wedge subjected to a pressure gradient, where the external flow ve-
locity varies according to a power law. The incompressible and compressible boundary
layer momentum and energy equations are numerically solved through the application of
similarity analysis and Finite Difference schemes. This methodology effectively reduces
the governing partial differential equations (PDEs) to a system of ordinary differential
equations (ODEs) by exploiting a reduced set of independent variables. Subsequently,
the resultant mean streamwise velocity and its associated derivatives, derived from the
Falkner-Skan (FS) flow, are incorporated into the classical Orr-Sommerfeld equation
governing the dynamics of small disturbances for flow stability analysis. This study is
primarily concerned with the laminar and early transitional regimes of wall-bounded vis-
cous flows. To accurately assess the impact of external flow conditions on the onset of
transition, stability theory is applied to predict the precise conditions at which transition
occurs within the laminar boundary layer. The present study systematically examines
the following external conditions: (i) compressibility effects, (ii) Reynolds number influ-
ence, (iii) wall curvature, (iv) wall thermal boundary conditions, (v) fluid viscosity law,
and (vi) radiation heat transfer. These factors collectively encompass the full spectrum
of potential scenarios for laminar boundary layers.Una comprensión más profunda de la física fundamental que subyace en la aerodinámica
a alta velocidad es crucial para el desarrollo de metodologías de control más sofisticadas
para la dinámica de fluidos (por ejemplo, la minimización de la resistencia de ondas) y la
mitigación del calentamiento aerodinámico en el diseño de vehículos. Los cuerpos romos
inmersos en flujos viscosos y compresibles exhiben una capa límite laminar notablemente
larga aguas abajo del punto de estancamiento. Esta región delgada es fundamental para
gobernar la mayoría de los fenómenos de transporte entre el cuerpo y el flujo de fluido
circundante, con la dinámica siendo principalmente influenciada por las ecuaciones de
Navier-Stokes (NS) y los principios de conservación de la energía. Además, la compleji-
dad de la geometría puede dar lugar al desarrollo de gradientes de presión locales en la
dirección del flujo, lo que puede tener efectos profundos en las características aerotérmi-
cas. La familia de flujos de Falkner-Skan representa una clase de soluciones de similitud
pertinentes a los flujos laminares de capa límite sobre una cuña sometida a un gradiente
de presión, donde la velocidad del flujo externo varía según una ley de potencia. Las
ecuaciones de momento y energía de la capa límite, tanto incomprensibles como com-
presibles, se resuelven numéricamente mediante la aplicación del análisis de similitud y
los esquemas de Diferencias Finitas. Esta metodología reduce eficazmente las ecuaciones
diferenciales parciales (PDEs) que gobiernan el sistema a un conjunto de ecuaciones difer-
enciales ordinarias (ODEs) al explotar un conjunto reducido de variables independientes.
Posteriormente, la velocidad media en la dirección del flujo resultante y sus derivadas
asociadas, derivadas del flujo de Falkner-Skan (FS), se incorporan en la ecuación clásica
de Orr-Sommerfeld que gobierna la dinámica de pequeñas perturbaciones para el análisis
de estabilidad del flujo. Este estudio se centra principalmente en los regímenes laminares
y tempranos de transición de los flujos viscosos confinados por la pared. Para evaluar
con precisión el impacto de las condiciones externas del flujo en el inicio de la transición,
se aplica la teoría de estabilidad. El presente estudio examina sistemáticamente las sigu-
ientes condiciones externas: (i) efectos de la compresibilidad, (ii) influencia del número
de Reynolds, (iii) curvatura de la pared, (iv) condiciones térmicas de la pared, (v) ley de
viscosidad del fluido, y (vi) transferencia de calor por radiación. Estos factores abarcan
colectivamente todo el espectro de posibles escenarios para las capas límite laminares.National Science Foundation grants #2314303 and #1847241; Air Force Office of Scientific Research agreement number FA9550-23-1-0241Spring202
Shear wave velocity profile and VS30 values in Ponce using a hierarchical trans-dimensional Bayesian inversion of spatial autocorrelation (SPAC) data
No full textAccurate estimation of seismic design loads is crucial for maintaining structural integrity, enhancing user safety, and protecting assets from earthquakes. Consequently, researching site effects has been a longstanding focus within the field. One of the parameters for soil characterization is the average shear-wave velocity in the top 30 meters of ground (Vs30), which can be measured using both invasive and non-invasive methods.
The Spatial Autocorrelation method (SPAC) falls under the category of non-invasive methods, causing minimal disturbance to the near-surface medium. This makes it potentially less costly and suitable for use in densely populated areas. A Hierarchical Transdimensional Bayesian Method was applied to the coherency curves obtained from the SPAC analysis. Data were recorded from 13 locations, primarily in Ponce, PR, using circular arrays with minimum radii of 3.9, 11.8, and 30 meters. After obtaining the Vs30 parameter, it was found that most locations fall under D classification soil. The soil classifications obtained at 3 sites using the Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) and Reflection/Refraction method were consistent with these findings.La estimaci´on precisa de las cargas de dise˜no s´ısmico es crucial para mantener la integridad
estructural, mejorar la seguridad de los usuarios y proteger el patrimonio en caso
de la ocurrencia de un terremoto. En consecuencia, la investigaci´on de los efectos de
sitio han sido un foco de estudio durante largo tiempo. Uno de los par´ametros para la
caracterizaci´on del suelo es la velocidad promedio de las ondas cortantes en los primeros
30 metros de terreno (Vs30), la cual se puede medir utilizando m´etodos invasivos y no
invasivos. El m´etodo de Autocorrelaci´on Espacial (SPAC) se encuentra dentro de la categor´ıa
de m´etodos no invasivos, causando una perturbaci´on m´ınima en la superficie. Esto
lo hace potencialmente menos costoso y adecuado para su uso en ´areas densamente
pobladas. Se aplic´o un M´etodo Bayesiano Jer´arquico Transdimensional a las curvas de
coherencia obtenidas del an´alisis SPAC. Los datos fueron registrados en 13 ubicaciones,
principalmente en Ponce, PR, utilizando configuraciones circulares con radios m´ınimos
de 3.9, 11.8 y 30 metros. Despu´es de obtener el par´ametro Vs30 para los lugares estudiados, se encontr´o que la
mayor´ıa de las ubicaciones caen bajo la clasificaci´on de suelo tipo D. Las clasificaciones
de suelo obtenidas en 3 sitios utilizando el An´alisis Multicanal de Ondas Superficiales
(MASW) y el m´etodo de Reflexi´on/Reflexi´on fueron consistentes con estos resultados.Summer202
An exact decomposition algorithm for the integrated ride-sharing and parking allocation problem
No full textThe Parking Allocation and Ride-Sharing System (PARS) is an equitable travel demand management strategy designed to address parking scarcity. This policy guarantees a parking spot in a venue for drivers that are willing to participate in a centrally-coordinated carpool system. The PARS problem, which creates carpools that minimize a metric related to the total travel distance for drivers to pick-up their assigned riders and reserves parking, is an NP-hard combinatorial problem. A particularity of the PARS problem that increases its mathematical complexity is that carpools drivers are a decision variable in the problem as there are more potential drivers than available parking. Hence, individuals that are not selected as carpool drivers are assigned to another carpool as riders. A previously published efficient Mixed Integer Programming (MIP) formulation for the PARS problem is able to solve instances of medium/large size instances. This study proposes a novel Composite Variable Logic-based Benders Decomposition (CV-LBBD) algorithm to solve large instances of the problem. The strategy decomposes the PARS problem into a master problem and a feasibility subproblem. The general strategy is that the feasibility subproblem generates cuts (i.e., mathematical constraints) to guide the master problem to a feasible solution, at which point it has reached the optimal solution. The proposed CV-LBBD is the first to incorporate the concept of composite variables to a Logic-based Benders Decomposition (LBBD) approach. By doing so, the CV-LBBD generates both new variables and constraints for the master problem. By using composite variables, the proposed method becomes efficient in terms of the required computational memory. The CV-LBBD algorithm strategy may be incorporated to other decomposable mathematical problems. Internally generated experiments using the Gurobi solver conclude that the proposed CV-LBBD algorithm outperforms other algorithms based on Combinatorial Benders Cut and LBBD in terms of runtime by several orders of magnitude. Further experiments show for simple instances with low driver-to-parking ratios, the CV-LBBD is faster than the efficient MIP PARS formulation on average by 61.31% but is slower on average by 69.31% for a high (4:1) ratio. However, the CV-LBBD algorithm is able to solve to optimality problem instances of around twice the size than the MIP. This thesis also proposes modifications to the best performing heuristic for the PARS problem but they showed no improvement over the original heuristic.“Parking Allocation and Ride-Sharing System” (PARS) es una estrategia equitativa de gestión de demanda de viajes diseñada para manejar la escasez de estacionamiento. Esta política garantiza estacionamiento para conductores que estén dispuestos a participar en viajes compartidos (“carpool”) coordinado de manera centralizada. El problema PARS, que diseña carpools de modo que se minimice la distancia total que deben recorrer los conductores, es un problema combinatorio de complejidad “NP-hard”. La complejidad matemática de PARS aumenta debido al supuesto de que hay más posibles conductores que estacionamiento, así que estos pueden ser asignados como pasajeros . Una formulación de programación entera mixta (MIP) previamente publicada para el problema PARS es capaz de resolver instancias de tamaño mediano/grande del problema. Este estudio propone un novedoso algoritmo “Composite Variable Logic-based Benders Decomposition” (CV-LBBD) para resolver instancias de gran tamaño del problema. La estrategia descompone el problema PARS en un problema maestro y un subproblema de factibilidad. La estrategia general es que el subproblema genere cortes para guiar al problema maestro hacia una solución factible, garantizando optimalidad de la solución. El CV-LBBD propuesto es el primero en incorporar el concepto de variables compuestas a un enfoque LBBD. Al hacerlo, el CV-LBBD genera tanto nuevas variables como restricciones para el problema maestro. La estrategia del algoritmo CV-LBBD pudiera ser incorporada a otros problemas matemáticos descomponibles. Experimentos generados internamente utilizando el solucionador Gurobi concluyen que el algoritmo CV-LBBD propuesto supera a otros algoritmos basados en “Combinatorial Benders Cut” y “LBBD”. Otros experimentos muestran que para instancias sencillas con una proporción baja de posibles choferes a estacionamientos, que el método CV-LBBD es en promedio un 61.31% más rápido que el MIP pero en instancias relacionadas a la proporción 4:1 fue un 69.31% más lento en promedio. Sin embargo, el método exacto permitió resolver instancias a optimalidad casi el doble del tamaño que el máximo que se pudo utilizando la formulación MIP. Esta tesis también propone unas modificaciónes a la heurística de mejor desempeño para el problema PARS, las cuales no lograron ser exitosas.Spring202
Una topología fuertemente conexa sobre los naturales, su generalización sobre dominios integrales y aplicaciones
No full textMotivado por los estudios sobre los espacios topológicos de Furstenberg y Golomb, el autor definió la topología sobre el conjunto de los enteros positivos , la cual es generada por la base donde . La topología puede ser generalizada sobre anillos conmutativos con como sigue: para cada se define . Entonces, la generalización de la topología sobre es la topología generada por la base . En este trabajo, se estudió la topología y su generalización sobre dominios integrales. Tanto en , como sobre cualquier dominio integral , los espacios topológicos y son hiperconexos, ultraconexos, y más gruesos que los espacios de Golomb. En particular, cuando es un cuerpo, el espacio topológico es el trivial. Sobre se demuestra que el conjunto de funciones polinomiales continuas sobre son los monomios sobre . También se demuestra, que el conjunto de homeomorfismos sobre es el conjunto de biyecciones , sobre , tales que para todo entero positivo , se tiene que . Se presenta una prueba topológica de la infinitud de los números primos y de la infinitud de los números primos en la progresión aritmética . Sobre dominios integrales infinitos, que no son cuerpos y cuya cardinalidad es más grande que la del conjunto de sus unidades, se obtuvo una prueba topológica de la existencia de una cantidad infinita de ideales maximales. Finalmente, se propone una lista de problemas con el objetivo de establecer una guía para el trabajo futuro sobre este tema.Motivated by the studies on the topological spaces of Furstenberg and Golomb, the author defined a topology on the set of positive integers , which is generated by the basis where . The topology can be generalized over commutative rings with as follows: for each , define . Hence, the generalization of the topology over is the topology generated by the basis . In this work, the topology and its generalization over integral domains were studied. Both on and over any integral domain , the topological spaces and are hyperconnected, ultraconnected, and coaser than Golomb spaces. In particular, when is a field, the topological space is trivial. Over , it is shown that the set of continuous polynomial functions on consists of monomials over . Moreover, it is shown that the set of homeomorphisms on is the set of bijections , on , such that for every positive integer , it holds that . A topological proof of the infinitude of prime numbers and of the infinitude of primes in the arithmetic progression is presented. Over infinite integral domains, that are not fields and whose cardinality is greater than that of their unit group, a topological proof of the existence of an infinite number of maximal ideals is obtained. Finally, a list of problems is proposed with the aim of establishing a guide for future work on this topic.Summer202
La educación a distancia durante la pandemia del COVID-19: Experiencia en el departamento de educación agrícola
No full textThis study describes the perception of graduate and undergraduate students from the department
of Agricultural Education in relation to distance education during the COVID-19 pandemic. The instrument used to measure the objectives was an online questionnaire which was completed by 15 students that were between the ages of 19 and 40 years old. It was found that 66.7% of students had not taken distance learning courses before the pandemic and 33.3% of the students remained neutral regarding distance education being a good alternative for Agricultural Education students and did not recommend it for laboratories. Among the benefits mentioned were that it allows you to work with the agenda/calendar and choose a learning method that best suits you. Among the preferred tools mentioned were live lessons and teacher-recorded videos. The main barrier identified was problems with the Internet and/or electricity.Este estudio describe la percepción de los estudiantes graduados y subgraduados del Departamento de Educación Agrícola en relación con la educación a distancia durante la pandemia del COVID-19. El instrumento utilizado para medir los objetivos fue un cuestionario en línea el cual fue completado por quince estudiantes. Estos se encontraban entre las edades de 19 a 40 años. Entre los hallazgos se encontró que 66.7% de los estudiantes no había tomado cursos a distancia antes de la pandemia. El 33.3% se mantuvieron neutrales en relación con que la educación a distancia sea una buena alternativa para estudiantes de Educación Agrícola y no la recomiendan para los laboratorios. Entre los beneficios mencionaron que permite trabajar con la agenda/calendario y utilizar métodos de aprendizaje que mejor se adapten. Como herramientas preferidas mencionaron lección en vivo y videos grabados por el profesor y como barrera principal indicaron problemas con el Internet y/o electricidad.Spring202
Determinantes socio-económicos de la mortalidad en Puerto Rico: Mujeres, ruralidad y ocupación
No full textEste estudio analiza los determinantes socioeconómicos y demográficos de la mortalidad de mujeres en Puerto Rico y áreas rurales durante el periodo 2015 al 2020. El objetivo principal es identificar las enfermedades con mayores índices de mortalidad. Para ello, se utilizaron datos secundarios del Departamento de Salud de Puerto Rico (2015 al 2020). Las variables dependientes incluyen muertes por diabetes, alzhéimer, enfermedades del corazón, infarto, aterosclerosis, septicemia y cáncer de mama. Las variables independientes abarcan nivel educativo, ingreso, ocupación, estado civil, cobertura de seguro médico y lugar de residencia. El análisis se realizó mediante modelos de datos de panel con efectos fijos. Los resultados muestran que las enfermedades más mortales para las mujeres fueron la diabetes, el alzhéimer, la aterosclerosis, el infarto y el cáncer de mama. Factores como bajo nivel educativo, menores ingresos y la ausencia de seguro médico incrementan la correlación de fallecimiento. Mientras que mayor educación y mejores ingresos lo reducen. Vivir en zonas rurales disminuye la relación de mortalidad para enfermedades del corazón, al igual que trabajar en la agricultura disminuye la asociación para el cáncer de mama. Estos hallazgos aportan evidencia sobre cómo las desigualdades sociales y económicas influyen en la salud en Puerto Rico, y resaltan la importancia de reforzar políticas públicas enfocadas en ampliar el acceso a la educación, mejorar la cobertura de servicios de salud y garantizar condiciones socioeconómicas más equitativas para reducir la mortalidad femenina.This study analyzes the socioeconomic and demographic determinants of mortality among women in Puerto Rico and rural areas during the period 2015 – 2020. The main objective is to identify the diseases with the highest mortality rates. Secondary data from the Puerto Rico Department of Health (2015 – 2020) were used for this purpose. Dependent variables include deaths from diabetes, Alzheimer's disease, heart disease, stroke, atherosclerosis, sepsis, and breast cancer. Independent variables include educational level, income, occupation, marital status, health insurance coverage, and place of residence. The analysis was performed using panel data models with fixed effects. The results show that the most deadly diseases for women were diabetes, Alzheimer's disease, atherosclerosis, stroke, and breast cancer. Factors such as low educational level, lower income, and lack of health insurance increase the correlation with mortality, while higher education and income reduce it. Living in rural areas reduces the risk of death from heart disease, just as working in agriculture reduces the risk of breast cancer. These findings provide evidence of how social and economic inequalities influence health in Puerto Rico and highlight the importance of strengthening public policies focused on expanding access to education, improving health service coverage, and ensuring more equitable socioeconomic conditions to reduce female mortality.Fall202
Design, development and analysis of Raman spectroscopy multivariate and machine learning methods for non-invasive, real-time monitoring of cell culture media and supernatants in a cardiac differentiation system
No full textThe complexity of cellular manufacturing processes necessitates advanced monitoring tools to ensure the quality of cell-based products for regenerative medicine. The use of cell culture media is important for manufacturing process because it is a complex mixture essential for cell growth, differentiation, and metabolic processes. This study evaluates the integration of Raman spectroscopy with multivariate and machine learning to monitor cellular media, glucose quantification, and cardiac differentiation from human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs). Raman spectra of powdered cell culture media were analyzed to identify chemical variations related to biomolecules. Principal Component Analysis (PCA) differentiated media based on glucose and pyruvate concentrations, while Partial Least Squares (PLS) regression quantified glucose in complex mixtures, mitigating heterogeneity with composite sampling. For cardiac cell differentiation from human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs), Raman spectroscopy identified biomolecular variations in cell supernatants collected at different process stages. While PCA highlighted trends related to differentiation on day 15, machine learning models—Random Forest, Deep Neural Networks, and K-Nearest Neighbors—showed superior performance, achieving over 80% accuracy in classification tasks. These models demonstrated potential for early-stage differentiation monitoring, enabling quality control and cost reduction in cell manufacturing. This work emphasizes the utility of Raman spectroscopy coupled to multivariate analysis and machine learning as a tool for quality control and early prediction of cell potency in a cell manufacturing process offering a low-cost, at line, non-invasive, real-time solution for improving the consistency and reliability of cellular manufacturing processes.La complejidad de los procesos de manufactura celular exige herramientas avanzadas de monitoreo para garantizar la calidad de los productos celulares en medicina regenerativa. El uso de medios de cultivo celular es importante para el proceso de fabricación porque es una mezcla compleja esencial para el crecimiento celular, la diferenciación y los procesos metabólicos. Este estudio evalúa la integración de espectroscopía Raman con métodos multivariados y de aprendizaje automático para monitorear medios celulares, cuantificación de glucosa y diferenciación cardíaca de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSCs, por sus siglas en inglés). Espectros Raman de medios de cultivo celular en polvo fueron analizados para identificar variaciones químicas relacionadas con biomoléculas. El Análisis de Componentes Principales (PCA, por sus siglas en inglés) distinguió los medios de cultivos según las concentraciones de glucosa y piruvato, mientras que la regresión de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS, por sus siglas en inglés) cuantificó la glucosa en mezclas complejas, reduciendo la heterogeneidad mediante un muestreo compuesto. En la diferenciación cardíaca de hiPSCs, la espectroscopía Raman identificó variaciones biomoleculares en sobrenadantes recolectados en diferentes etapas del proceso. Aunque el PCA destacó tendencias relacionadas con la diferenciación en el día 15, los modelos de aprendizaje automático (Bosques Aleatorios, Redes Neuronales Profundas y Vecinos Más Cercanos) mostraron un rendimiento superior, alcanzando más del 80% de precisión en tareas de clasificación. Estos modelos demostraron potencial para el monitoreo temprano de la diferenciación, permitiendo el control de calidad y la reducción de costos en la manufactura celular. Este trabajo destaca la utilidad de la espectroscopía Raman acoplado a métodos multivariados y de aprendizaje automático como una herramienta para el control de calidad y predicción temprana de la potencia de células en un proceso de manufactura de células ofreciendo una solución de bajo costo, en línea, no invasiva y en tiempo real para mejorar la consistencia y confiabilidad de los procesos de fabricación celular.National Science Foundation Engineering Research Center for Cell Manufacturing Technologies (ERC – CMaT) under Grant No. 1648035; NSF Center for the Advancement of Wearable Technologies (CAWT) under award No. OIA-1849243NSFSpring202