Repositorio Digital UVG ((Universidad del Valle de Guatemala)
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Generation of a predictive system for Calculus I students at the Universidad del Valle de Guatemala
Formato PDF digital — 36 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.El presente trabajo aborda la alta tasa de reprobación en el curso de Cálculo 1
que imparte la universidad, una problemática que impacta tanto a los estudiantes
como a la institución. Se desarrolló un sistema predictivo el cual, basado en
modelos de aprendizaje automático, permite identificar de manera temprana a los
estudiantes en riesgo de reprobación del curso, utilizando sus calificaciones
acumuladas con el paso de los meses que dura el curso.
Se evaluaron y compararon múltiples algoritmos de aprendizaje automático,
siendo el modelo de Light Gradient Boosting Machine (LGBM) el que mejor
desempeño demostró, destacando en la minimización de falsos positivos y la
optimización de la sensibilidad.
La implementación de esta herramienta, no solo beneficia a los estudiantes,
permitiéndoles tomar decisiones informadas sobre su desempeño, sino que
también ayuda a la institución a optimizar sus recursos académicos y mejorar el
rendimiento académico general.
Este proyecto contribuye al desarrollo de soluciones innovadoras para mejorar
la calidad educativa que provee la institución y a apoyar al éxito académico de los
estudiantes en cursos clave en las fases tempranas de su formación profesional.The present work addresses the high failure rate in the Calculus I course offered by the university—an issue that affects both students and the institution. A predictive system was developed which, based on machine learning models, allows the early identification of students at risk of failing the course by using their accumulated grades over the months of the academic term.
Multiple machine learning algorithms were evaluated and compared, with the Light Gradient Boosting Machine (LGBM) model showing the best performance, standing out for its minimization of false positives and optimization of sensitivity.
The implementation of this tool not only benefits students by enabling them to make informed decisions about their academic performance but also helps the institution optimize its academic resources and improve overall academic achievement.
This project contributes to the development of innovative solutions aimed at enhancing the quality of education provided by the institution and supporting students’ academic success in key courses during the early stages of their professional training.PregradoLicenciado en Ingeniería en Ciencia de la Computación y Tecnologías de la Informació
Desarrollo de tablero de datos para apoyo de empresas alimentarias con información relevante para el proceso de aceptación de productos
Este trabajo tiene como objetivo determinar las características relevantes que influyen
en el consumidor en la aceptación de un producto a través del registro de datos fisiológicos
para contribuir a estrategias de neuromarketing en la industria alimentaria. Se realizó con
el uso de sensores de respuesta galvánica de la piel en pruebas sensoriales de cinco distintos
jugos de naranja. Estos sensores registran valores como la conductancia y resistencia de
la piel, además de la frecuencia cardíaca. Luego de la recolección de datos, se procedió a
la limpieza y el análisis de los datos. Ya con el conjunto de datos definitivo, se elaboró el
tablero de datos dinámico en el software llamado Tableau, del cual se pudo identificar que
las respuestas electrofisiológicas de los participantes mostraron que los jugos bien recibidos
propiciaron un aumento en la conductancia de la piel y una mayor frecuencia cardíaca,
indicativos de satisfacción. El jugo de naranja natural fue el de mayor aceptación, mientras
que el jugo combinado con ajo fue el que más desagrado generó. Este tipo de análisis resulta
valioso para las empresas alimentarias, ya que proporciona información novedosa sobre cómo
los atributos del producto y el estado emocional del consumidor influyen en la aceptación,
guiando la optimización de sus procesos de desarrollo y evaluación de productos.This study aims to determine the relevant characteristics that influence consumer acceptance
of a product by recording physiological data to contribute to neuromarketing strategies
in the food industry. The study was conducted using galvanic skin response sensors in sensory
tests on five different orange juices. These sensors record values such as skin conductance and
resistance, as well as heart rate. After data collection, the data was cleaned and subjected
to exploratory analysis. With the final dataset, a dynamic data dashboard was created in
the software Tableau, which allowed for the identification that participants’ electrophysiological
responses indicated that well-received juices prompted an increase in skin conductance
and higher heart rates, both indicative of satisfaction. The natural orange juice had the
highest acceptance, while the juice adulterated with garlic generated the most displeasure.
This type of analysis is valuable for food companies as it provides valuable insights into
how product attributes and the consumer’s emotional state influence acceptance, guiding
the optimization of their product development and evaluation processes.PregradoLicenciado en Ingeniería en Ciencia de la Computación y Tecnologías de la Informació
Optimización de un algoritmo de inteligencia de enjambre enfocado en sincronización y control de formaciones de sistemas robóticos multi-agente para escenarios con obstáculos móviles
En este trabajo de graduación se optimizó la implementación del algoritmo de inteligencia de enjambre enfocado en sincronización y control de formaciones de sistemas robóticos. Para su desarrollo, se emplearon robots diferenciales Pololu 3Pi+ dentro del ecosistema del Robotat de la Universidad del Valle de Guatemala.
El proceso comenzó verificando el funcionamiento del algoritmo original, utilizando simulaciones con Webots y escenarios físicos. Luego, se identificaron áreas de mejora en su implementación, enfocándose en incrementar la escalabilidad, robustez y eficiencia computacional mediante el uso de operaciones matriciales, paralelismo, ajustes en la asignación de posiciones y mejorando otras funcionalidades.
Como parte de la validación, se llevaron a cabo 24 experimentos que permitieron verificar el rendimiento del algoritmo optimizado. Los resultados mostraron una reducción significativa en los tiempos de ejecución, particularmente al incrementar el número de agentes en la formación. Asimismo, se demostró que el algoritmo optimizado es adecuado para generar trayectorias en escenarios con obstáculos móviles. Esto se validó con 26 experimentos físicos controlados, en los que los agentes ajustaron sus trayectorias en tiempo real, respondieron a cambios en las posiciones de los obstáculos y evitaron colisiones, confirmando la efectividad y adaptabilidad del algoritmo.In this graduation work, the implementation of the swarm intelligence algorithm focused on synchronization and control of robotic system formations was optimized. For its development, Pololu 3Pi+ differential robots were used within the Robotat ecosystem of the Universidad del Valle de Guatemala.
The process began by verifying the performance of the original algorithm, using simulations with Webots and in physical scenarios. Then, areas of improvement in its implementation were identified, focusing on increasing scalability, robustness and computational efficiency through the use of matrix operations, parallelism, adjustments in position allocation and improving other functionalities.
As part of the validation, 24 experiments were carried out to verity the performance of the optimized algorithm. The results showed a significant reduction in execution times, particularly as the number of agents in the formation increased. In addition, the optimized algorithm was shown to be suitable for generating trajectories in scenarios with moving obstacles. This was validated with 26 controlled physical experiments, in which agents adjusted their trajectories in real time, responded to changes in obstacle positions and avoided collisions, confirming the effectiveness and adaptability of the algorithm.PregradoLicenciado en Ingeniería Mecatrónic
Uso de aceites esenciales como antifúngicos para la potenciación de un compuesto azólico ante hongos fitopatógenos
Póster científico. Feria Científica, mayo 2024. Ganador Facultad de Ciencias y Humanidades.Se sintetizó una molécula antifúngica a partir de clotrimazol y timol que provienen de los óvulos de las mujeres y del aceite esencial tomillo respectivamente. Su efectividad fue evaluada a partir de los diámetros de inhibición en hongos fitopatógenos: Fusarium spp, Colletotrichum spp y Nigrospora spp. Además, se evaluó su toxicidad en semillas de rábano (Raphanus sativus) en la etapa de germinación. Se enfatizó la búsqueda de nuevos agentes antifúngicos que sean amigables con el medio ambiente y de amplio espectro de acción que presente una resistencia mínima
Levantamiento de una plataforma de pruebas para sistemas multidrones con OptiTrack y Crazyswarm.
Tesis. Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Facultad de Ingeniería (74 p.).En este trabajo, se aborda la necesidad de establecer una infraestructura para experi mentación y control de múltiples drones en la Universidad del Valle de Guatemala. Para
esto se integró el sistema de captura de movimiento OptiTrack y la librería Crazyswarm 2,
para el control de múltiples drones y llevar a cabo una variedad de experimentos. Durante
este proceso, se realizaron pruebas de configuración y funcionamiento con los drones Crazy flie 2.1 disponibles en la universidad, y se determinó que la configuración óptima incluye el
controlador Mellinger y el estimador de Kalman.
Además, se llevó a cabo la implementación de las librerías Mocap4ROS2 y NatNet, con
lo cual se estableció la conexión con el programa Motive para obtener transmitir datos de
la posición de los drones. Esto permitió obtener mediciones de posición tomadas por el
OptiTrack para retroalimentar el control del vuelo de los drones. Dicha comunicación se
estableció con una velocidad de 1.0 ms y una pérdida de paquetes de 1.0 %. Finalmente
implementando la librería Crazyswarm 2, se realizó pruebas de vuelo de los Crazyflies 2.1
con trayectorias estáticas y dinámicas. Se obtuvo un porcentaje de error promedio de 0.3 %
respecto a la trayectoria teórica esperada. (LA
Evaluación de recubrimientos para preservar las características de calidad del aguacate (Persea americana Mill. var. Hass)
El presente trabajo analiza la preservación de la calidad y extensión de la vida útil del aguacate Hass mediante el uso de recubrimientos comestibles. El objetivo general es evaluar distintos recubrimientos para determinar cuál resulta más eficaz en la conservación del fruto, priorizando su estabilidad en el tiempo y los parámetros de calidad. La metodología emplea un control sin recubrimiento y tres tratamientos con diferentes formulaciones basadas en quitosano, cera carnauba y otros agentes conservantes. A través de mediciones de pérdida de peso, cambios en la coloración, porcentaje de grasa y materia seca, se identifican diferencias significativas entre los tratamientos. Los resultados más destacados indican que los recubrimientos a base de cera carnauba y ácido eritórbico, así como los que incluyen ácido giberélico, lograron reducir la tasa de respiración y mantener la calidad del fruto de mejor manera en comparación con el control. Se concluye que la aplicación de estos recubrimientos puede extender la vida útil del aguacate Hass con un impacto positivo en su conservación poscosecha, siendo el más eficiente de todos los recubrimientos el elaborado en base a quitosano y sorbato de potasio. Se sugiere realizar pruebas a mayor escala y en condiciones reales para verificar su viabilidad comercial y ajustar las técnicas de aplicación en función de los resultados observados en entornos controlados.This study analyzes the preservation of quality and extension of the shelf life of Hass avocados through the use of edible coatings. The general objective is to evaluate different coatings to determine which is most effective in preserving the fruit, prioritizing its stability over time and quality parameters. The methodology employs a control group without coating and three treatments with different formulations based on chitosan, carnauba wax, and other preservative agents. Through measurements of weight loss, color changes, fat percentage, and dry matter, significant differences between treatments are identified. The most notable results indicate that coatings based on carnauba wax and erythorbic acid, as well as those including gibberellic acid, managed to reduce the respiration rate and better maintain the fruit’s quality compared to the control. It is concluded that the application of these coatings can extend the shelf life of Hass avocados, with a positive impact on their post-harvest preservation, with the most efficient coating being the one made from chitosan and potassium sorbate. It is suggested to conduct larger-scale tests under real conditions to verify its commercial viability and adjust the application techniques based on the results observed in controlled environments.PregradoLicenciado en Ingeniería en Ciencia de los Alimento
Efectos de la urbanización y el calentamiento global sobre la temperatura de la arena en las playas de anidación de la tortuga parlama (Lepidochelys olivacea) en el litoral pacífico de Guatemala
Póster científico. Feria Científica, mayo 2024. Ganador categoría tesisEl cambio climático afecta severamente a las tortugas marinas, especialmente en sus playas de anidación. El aumento de la temperatura de la arena puede alterar la proporción de sexos de las crías y reducir su supervivencia. Además, la urbanización y la pérdida de vegetación costera agravan estos efectos. Este estudio evaluó cómo las variables meteorológicas y la vegetación costera influyen en las temperaturas de la arena y la ecología térmica de la tortuga Parlama en el litoral Pacífico de Guatemala, utilizando 43 registradores de temperatura y datos meteorológicos de estaciones cercanas. Los resultados mostraron un preocupante aumento en las temperaturas de la arena en los últimos cinco años, consistente con los escenarios climáticos proyectados, especialmente el más pesimista. Esto resalta la necesidad de implementar medidas de conservación, como programas de revegetación, áreas protegidas, limitación de la urbanización y monitoreo continuo para desarrollar estrategias de conservación a largo plazo
Ingeniería de valor en la implementación de equipos telemétricos en equipo y maquinaria utilizada en proyectos de infraestructura.
Tesis. Licenciatura en Ingeniería Civil Arquitectónica. Facultad de Ingeniería (137 p.).La telemetría es una metodología de transferencia, control y almacenamiento de información a distancia dependiendo del ámbito en el cual se esté trabajando, por lo que es importante establecer los objetivos o métricas clave para dirigir la tecnología hacia los datos más relevantes, de tal forma que se eficientice un proceso. En la construcción en particular, existe la necesidad de llevar control sobre parámetros como combustible, horas de trabajo y alcances que se tienen a lo largo de un proyecto ya que existen contratos de entrega o reglamentaciones tales como normas y licencias que son necesarias para estar en fase de ejecución.
Por lo tanto, se utilizarán equipos telemétricos recopilen información por parte de maquinaria pesada, operadores y gerentes de obra que vayan a estar durante la ejecución del proyecto “CPE 20, Fraijanes – San Pedro Sacatepéquez” el cual consiste en la colocación y compactación de asfalto, para que esta información se almacené y sea posible analizarse. Por consiguiente, la recopilación y análisis de la información se diseña y determina una metodología para desarrollar de la forma más eficiente posible sobre el manejo y colocación del equipo pesado para no generar pérdidas en combustible, horas de operación, movilización del equipo y el factor tiempo el cuál es el más importante ya que se debe respetar los horarios de operación y entrega del proyecto. Finalmente, se concluye con las recomendaciones y estrategias orientadas al control y ejecución con los mejores equipos para el monitoreo y recopilación de información en una obra de construcción. (LA
Actualización de la distribución de Ctenosaura palearis y su depredador, Heloderma charlesbogerti con análisis de los cambios potenciales en respuesta a diferentes escenarios de cambio climático
Ctenosaura palearis es una especie amenazada endémica del Valle del Motagua,
Guatemala. Uno de sus principales depredadores es Heloderma charlesbogerti, también una especie endémica y amenazada del Valle del Motagua. Esta especie depreda los huevos
de la iguana durante la época de anidación, y ambas especies están estrechamente ligadas
dentro del ecosistema ya que los huevos de C. palearis constituyen una de las principales
dietas de Heloderma cuando emerge de la estivación. Este estudio tiene como objetivo
evaluar los potenciales efectos distributivos actuales y futuros del cambio climático tanto en la iguana como en Heloderma bajo diferentes escenarios de cambio climático. Se
crearán modelos de distribución potencial de las especies para los años 2061 - 2080, bajo
un escenario optimista, un escenario medio y uno pesimista, utilizando variables climáticas actuales y futuras adaptadas a Guatemala. Se evaluarán las ganancias y pérdidas
potenciales en la distribución de ambas especies, así como los desplazamientos espaciales
en sus distribuciones determinando el porcentaje de solapamiento dentro de las
distribuciones de las especies tanto en las distribuciones actuales como en las futuras. Esto
permitirá evaluar los impactos potenciales del cambio climático en las relaciones
depredador-presa de ambas especies en el bosque estacionalmente seco del Valle del Motagua e identificar estrategias de conservación resilientes para ambas especies amenazadas. Los modelos se están generando actualmente y los resultados finales se
esperan para el mes de octubre.Ctenosaura palearis is a threatened species endemic to the Motagua Valley,
Guatemala. One of its main predators is Heloderma charlesbogerti, also an endemic and endangered species of the Motagua Valley. This species preys on the iguana's eggs during
the nesting season, and both species are closely linked within the ecosystem as the eggs of
C. palearis constitute one of the main diets of H. charlesbogerti when it emerges from
estivation. This study aims to evaluate the potential current and future distributional effects
of climate change on both the iguana and Heloderma under different climate change
scenarios. Potential distribution models of the species were created for the years 2061 -
2080, under both an optimistic and a pessimistic scenario, using current and future climate
variables adapted to Guatemala. Potential gains and losses in the distribution of both
species were assessed, as well as spatial displacements in their distributions by determining
the percentage of overlap within species distributions in both current and future distributions. This will allow assessing the potential impacts of climate change on the
predator-prey relationships of both species in the seasonally dry forest of the Motagua
Valley and identifying resilient conservation strategies for both threatened species. The models are currently being generated, and results are expected in the month of October.PregradoLicenciado en Biologí