Universidad de Los Andes
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Embomia
Desde que era muy pequeña, me ha costado expresar mis emociones con palabras. Por esta razón, este proyecto nace de la necesidad de explorar y comunicar lo que siento a través del bordado, como una forma de liberación y expresión personal. Para este, propongo varios diarios visuales bordados que recogen diferentes emociones, entrelazadas con pequeñas historias que reflejan diferentes vivencias. Estos diarios se acompañan de una colección de prendas bordadas donde traduzco emociones como la alegría, la tristeza o la frustración en símbolos, texturas y colores. Quiero que quien vea este diario y prendas sienta y se conecte con ellas. Además de ser un proyecto personal y creativo, Embomia busca consolidarse como un emprendimiento que ofrece una alternativa personal para expresar emociones a través del diseño gráfico y textil, para conectar con personas interesadas en el diseño textil y las emociones.Pregrad
Open source software development for radiochromic film dosimetry analysis
Radiochromic film dosimetry plays a critical role in radiation therapy quality assurance due to its high spatial resolution and water-equivalent response. However, the lack of accessible, flexible, and open-source software for film analysis limits its broader adoption in clinical and research settings. This work presents FilmQADose, a free and open source software platform for the calibration, reconstruction, and analysis of dose distributions from irradiated Gafchromic EBT3 films. The software includes a graphical user interface (GUI) and supports both single-channel and multichannel calibration workflows, customizable dose-response models, and quantitative comparison with planned dose maps through gamma index evaluation.
To validate the system, three irradiation setups were studied: an open square field, a pyramidal treatment plan, and a clinical breast IMRT case. Calibration curves were constructed using polynomial and rational models, and two-dimensional dose maps were generated from scanned films. Results demonstrated strong agreement with treatment planning system predictions. Gamma analysis showed pass rates of 99.2% and 92.4% for the pyramidal and breast plans, respectively, using 3mm/3% criteria.
In addition to backend functionality, FilmQADose provides tools for isodose overlay, dose profile extraction, and template-matching-based film alignment. The platform is fully documented and openly hosted to encourage reproducibility and community contributions. Overall, FilmQADose offers a practical, extensible, and transparent solution for film-based dosimetry, supporting its continued use in modern radiotherapy verification.Pregrad
Diseño, simulación, construcción y puesta en marcha de Bioimpresora 3D de bajo costo
En este trabajo se diseñó y construyó una Bioimpresora 3D de bajo costo. En primera instancia empleando la herramienta computacional Autodesk Inventor® se realizó un diseño 3D que consta de un marco, motores para movimiento en cada uno de los ejes, así como las partes necesarias para su ubicación y ensamblaje en la estructura de soporte de la impresora. Adicionalmente, se diseñaron dos geometrías para el sistema de extrusión, uno con geometría cónica y otro con geometría cilíndrica, para dosificación del material de impresión con la ayuda de la herramienta computacional COMSOL Multiphysics®. Esto permitió estimar el perfil de velocidad y de esfuerzos cortantes en el fluido durante la extrusión y permitió confirmar que la geometría cónica permite un nivel de control superior sobre la velocidad de extrusión y genera esfuerzos cortantes menores. Estas condiciones son cruciales para asegurar niveles superiores de viabilidad celular. Algunas de las partes para ensamblar los sistemas que componen la impresora fueron manufacturadas por impresión 3D y otras adquiridas comercialmente.The 3D design of the 3D Bioprinter was made with the Autodesk Inventor® computational tool, which shows details about the structure of the frame, about sizing for the location of necessary parts such as engines for each axis and location of threaded and smooth rods. There are also a series of parts of a commercial 3D printer that were necessary to buy to build the Bioprinter; these specialized components were included in the 3D design. After the 3D design of the bioprinter was completed, the design of the extrusion system, a differential feature of this project, was carried out. Following this, the construction of the Bioimpressor frame made of aluminum is shown and some of the printed parts of the extrusion system are shown for later assembly. Then all CFD modeling is done with the COMSOL Multiphysics® computational tool, where parameters required by the program are presented, design of two geometries for the extruder (one called conical and another cylindrical), physics equations that govern the problem, definition of boundary conditions, meshing methodology and meshing of the geometries, to then simulate two different geometries and obtain the results of polymeric liquid velocity and the shear stress generated by the extruder walls, in these results it was obtained that the velocity and The shear stress generated by the wall in the cylindrical geometry is a little greater in both cases than the results obtained for the conical geometry, thus concluding that the best geometry to place in the extrusion system is the conical, because the speed of extrusion is more controlled and the shear stress is less.Pregrad
Atención a la diversidad en educación matemática: flexibilización curricular que articula la educación matemática crítica y el diseño universal para el aprendizaje
En una institución privada de Bogotá que se orienta en las disposiciones de los sistemas educativos alemán y colombiano, la necesidad de atender a todos los estudiantes que conforman el curso en el que enseño matemáticas me llevó a reflexionar respecto a mi clase de esta asignatura, al igual que los aspectos que promueven formas de inclusión y exclusión, los cuales no solo trascienden las características, fortalezas o debilidades de los estudiantes; se trata también de mecanismos sociales presentes en la práctica y que pueden obstaculizar la inclusión (Valero & Skovsmose, 2012). Siguiendo lo anterior, mi proyecto de investigación busca atender la diversidad, vista desde el lente de una educación para todos (MEN, 2017), en la práctica de educación matemática de un grupo de estudiantes de cuarto de primaria que asisten a una institución privada de Bogotá. Para alcanzar este propósito, me he propuesto la transformación del currículo en un nuevo diseño flexible que articula el pensamiento crítico desde la Educación Matemática Crítica y el Diseño Universal para el Aprendizaje.DoctoradoAtención a la DiversidadEducación Matemática CríticaCurrículoEducación inclusivaDiversidad y Educació
El negocio eléctrico que financió a los batallones responsables de los ‘falsos positivos’ en el Oriente Antioqueño
Este reportaje es una investigación periodística que muestra cómo grandes empresas de generación y producción de electricidad financiaron a los batallones de la IV Brigada del Ejército de Colombia durante los años en los que cometieron más crímenes, conocidos como ‘falsos positivos’ en la región del Oriente Antioqueño. La historia tiene como trasfondo los dilemas éticos vinculados a los convenios de cooperación, contemplados en la ley colombiana, que permiten que empresas minero-energéticas de capital público o privado financiar directamente a la fuerza pública, en un contexto de alta militarización del conflicto social.
Este texto cuenta con las voces de familiares de víctimas, investigadores de la violencia en Colombia, militares que estuvieron en la zona y de funcionarios de la Jurisdicción Especial para la Paz.Fundación Heinrich Böll.Maestrí
Modification of Salmonella phage φSan23 using BRED
Foodborne illnesses caused by Salmonella species are common and represent a significant public health challenge. Identifying the sources of contamination by these microorganisms is crucial for controlling and preventing infections. While various tests have been proposed for this purpose, many require complex and time-consuming procedures. Although in-situ tests exist, they often lack the capacity for quantitative detection. Phage-based biosensors have been proposed as a promising alternative for identifying pathogens causing these foodborne diseases. However, they face technical limitations, such as the difficulty in properly attaching bacteriophages to the biosensor. Genetically modified bacteriophages have been suggested as a potential solution to overcome these limitations. In this work, we explore the genetic modification of the bacteriophage φSan23 using the BRED technique. To achieve this, we aimed to identify structural proteins of the bacteriophage head and fuse them with a His-tag and a marker protein, such as GFP. Additionally, we sought to produce this GFP marker protein inside the bacterial host. We were able to annotate and model the structural and non-structural proteins of the bacteriophage and found an efficient method for electroporating exogenous DNA into Salmonella. However, the modification of the bacteriophage φSan23 using the BRED technique was not successful. Additional approaches are needed to achieve this goal in future studies.PregradoBacteriofago
Design and development of a passive exoskeleton for ankle rehabilitation in patients with neuromotor disorders due to acquired brain diseases
El pie caído, una condición neurológica que afecta la capacidad de realizar dorsiflexión, limita significativamente la movilidad y la calidad de vida de los pacientes. Este trabajo presenta el desarrollo de un exoesqueleto pasivo diseñado para asistir la marcha y fomentar la rehabilitación neuromotora en pacientes con pie caído. A diferencia de las soluciones existentes, como las órtesis tradicionales y los exoesqueletos activos, este dispositivo combina un diseño morfodinámico con resortes de torsión doble, permitiendo movimientos naturales del tobillo sin bloquear rangos de movimiento esenciales. Este diseño no solo mejora la funcionalidad en terrenos irregulares y pendientes, sino que también se adapta a la dinámica del usuario, reduciendo molestias y promoviendo un movimiento eficiente.
Con un enfoque orientado a la eficiencia funcional y de bajo costo, el dispositivo destaca por su capacidad de personalización, permitiendo ajustes específicos mediante variaciones en los resortes. Las pruebas iniciales indican que este exoesqueleto pasivo facilita patrones de marcha similares al fisiológico, optimizando la neuroplasticidad mediante movimientos repetitivos y naturales. Este desarrollo busca ofrecer una solución funcional y accesible que apoye la rehabilitación física mediante un diseño que optimiza los patrones de marcha natural en pacientes con pie caído. Este dispositivo se propone como una herramienta práctica para mejorar la funcionalidad y la independencia de los usuarios.Foot drop, a neurological condition that affects the ability to perform dorsiflexion, significantly limits patients' mobility and quality of life. This study presents the development of a passive exoskeleton designed to assist gait and promote neuromotor rehabilitation in patients with foot drop. Unlike existing solutions, such as traditional orthoses and active exoskeletons, this device combines a morphodynamic design with double torsion springs, allowing natural ankle movements without restricting essential ranges of motion. This design not only enhances functionality on uneven terrain and slopes but also adapts to the user's dynamics, reducing discomfort and promoting efficient movement.
With a focus on functional efficiency and low cost, the device stands out for its customization capability, allowing specific adjustments through variations in the springs. Initial tests indicate that this passive exoskeleton facilitates gait patterns similar to physiological ones, optimizing neuroplasticity through repetitive and natural movements. This development aims to provide a functional and accessible solution that supports physical rehabilitation through a design that optimizes natural gait patterns in patients with foot drop. This device is proposed as a practical tool to improve users' functionality and independence.Maestrí
Modelo econométrico para determinar la elasticidad precio-demanda del tráfico vehicular en los peajes de la periferia de Bogotá D.C.
Este estudio analiza las variables que afectan el tráfico vehicular en los peajes de la periferia de Bogotá D.C., Colombia, con el objetivo de determinar la elasticidad precio-demanda del tráfico mediante un modelo econométrico. Mediante la metodología, se evaluó el impacto de la demanda vehicular con respecto a las tarifas de peajes, el precio de los combustibles fósiles y la actividad económica (volumen de comercio internacional) en el periodo comprendido entre enero de 2018 y septiembre de 2023. Estas observaciones incluyen datos de flujo vehicular por cada una de las siete categorías vehiculares, precios de peajes, precios de combustibles, y variables relacionadas con las actividades económicas. En donde, el precio del peaje se destacó como el factor que más influyó en el tráfico vehicular, presenta una relación significativa y diferenciada dependiendo del tipo de vehículo. Adicionalmente, el estudio consideró el comportamiento de las importaciones y exportaciones generando una operación para obtener el volumen comercial, que presentaron efectos variables en los diferentes tipos de transporte analizados. El análisis se realizó para cuatro modelos diferenciados, abarcando vehículos livianos, autobuses de transporte interurbano, camiones pequeños y camiones grandes, permitiendo identificar patrones específicos y sensibilidades para cada segmento vehicular en respuesta a las variables consideradas. Se utilizó un modelo de datos panel, en donde se implementaron los métodos de efectos fijos y aleatorios, teniendo como conclusión que las elasticidades a corto plazo reflejan una menor sensibilidad en comparación con las elasticidades a largo plazo.Maestrí
Búsqueda óptima de redes neuronales en el contexto de aprendizaje supervisado
Este proyecto de grado tiene como objetivo desarrollar una metodología que permita, usando criterios estadísticos, realizar la búsqueda de una red neuronal que sea apropiada para resolver un problema dado en el contexto de Aprendizaje de Máquinas Supervisado. Así, partiendo de dos clases de problemas en esta área, de Clasificación y de Regresión, se propondrán dos variantes del mismo método para dar un algoritmo que permita llevar a cabo esta tarea desde un enfoque novedoso. A grandes rasgos, la academia y la industria han concentrado sus esfuerzos en desarrollar técnicas que, dada una estructura de red neuronal, permitan hallar la función de pesos sobre esta estructura que mejor resuelve un problema particular. Sin embargo, esto limita al usuario, pues lo obliga a trabajar con una estructura de grafo fija desde un principio (i.e. la forma de la red neuronal), lo cual es justamente lo que se propone flexibilizar en este trabajo.
Para lograr este objetivo, se expondrá una metodología de búsqueda que es computacionalmente eficiente para resolver los problemas de optimización en dos etapas que son de interés: dada una estructura de red encontrar la mejor función de pesos y encontrar la mejor estructura de red entre todas las factibles. Dicha optimización se basa enteramente en búsquedas realizadas con el algoritmo Metropolis-Hastings. Posteriormente se explicará cómo esta metodología permite lograr encontrar modelos, i.e. redes neuronales, que evitan el fenómeno de sobreajuste a los datos; entendiendo esto como una forma de consistencia estadística de la búsqueda que aproxima correctamente la idea de encontrar un “buen” modelo.
Ahora, como también es de interés obtener modelos que no sean excesivamente grandes (por costos computacionales, de tiempo, almacenamiento, etc.), se requiere que la metodología balancee los costos y beneficios que se tienen cuando se elige un modelo. Así, para cada tipo de problema se propondrá un teorema que asegure esta consistencia y que sus características permitan que durante la búsqueda se penalicen modelos muy grandes para evitar elegirlos.
Como se plantearán estos teoremas de consistencia para los problemas de Aprendizaje Supervisado, se tienen dos casos. En primer lugar, a partir de las ideas de Minimización del Riesgo Estructural en modelos de Clasificación, se han estudiado los teoremas relevantes para llegar resultados sobre el control del tamaño de los modelos basados en la selección de los mismos dentro de secuencias de clases de funciones de clasificación. En este caso, el foco se ha puesto en el estudio de la teoría de Vapnik-Chervonenkis, se ha logrado establecer un teorema que generaliza el Teorema de Riesgo Estructural que se trata en esta teoría.
En segunda instancia, se ha realizado una búsqueda y comprensión de parte de la teoría propuesta por David Pollard, la cual generaliza las ideas de Vapnik-Chervonenkis a contextos como el de los problemas de Regresión. Para este caso, se logró obtener un teorema sobre cotas al estilo Vapnik-Chervonenkis y un teorema de Riesgo Estructural adaptado al contexto de este problema.
Con los teoremas probados, se llegó a pequeños teoremas/corolarios sobre familias finitas de clases que aseguran una buena aproximación de la solución/modelo entregada por el algoritmo Metropolis-Hastings al mejor modelo que se puede encontrar dentro de las clases disponibles. Esto en términos de la consistencia universal, i.e. evitar el sobreajuste y por ende generalizar bien los datos de entrenamiento.
Por último, se ha realizado una implementación del algoritmo Metropolis-Hastings en Python para realizar la búsqueda en los contextos propuestos. Dicha implementación se realizó sobre el paquete Keras y su objetivo es poder servir como herramienta para aquellas personas que quieran usar las ideas expuestas en sus proyectos propios.Pregrad
Detección de anomalías en paneles solares usando redes convolucionales y redes generativas de datos
This work focuses on the development of a Generative Adversarial Network (GAN) specifically designed to create infrared (IR) images of solar panels with hotspots, aiming to address the scarcity of training data in this domain. The proposed GAN generates realistic synthetic samples that capture the critical thermal characteristics of solar panels, enabling the expansion of the dataset available for training convolutional neural network (CNN)-based segmentation models. By integrating synthetic images into the training process, the approach enhances the models' ability to detect and segment defects such as hotspots, thereby improving both their robustness and accuracy. The developed methodology demonstrates that the use of artificially generated data not only mitigates the lack of real data but also boosts semantic segmentation performance, offering a scalable and cost-effective inspection strategy. This approach promotes the reliability of photovoltaic systems and contributes to more efficient solar energy generation by enabling the early and accurate detection of critical anomalies in solar panels.Maestrí