Universidad de Los Andes
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Optimización del dispositivo del sistema de monitoreo de detección y alerta de caídas de adultos mayores basado en IoT
No full textLas caídas en adultos mayores representan un grave problema de salud pública, siendo la segunda causa principal de muerte por traumatismos involuntarios y responsables de más de 684,000 fallecimientos anuales, con el 80% de los casos en países de ingresos bajos y medianos. El 30% de las personas mayores de 65 años y el 50% de las mayores de 81 años experimentan caídas cada año. Este riesgo se agrava especialmente para quienes viven solos en sus hogares, ya que la ausencia de compañía limita el acceso a asistencia inmediata tras una caída, aumentando la probabilidad de consecuencias severas. La detección temprana y la respuesta rápida en estos casos pueden reducir el riesgo de hospitalización en un 26% y disminuir la tasa de mortalidad en un 80%. Con la intención de mejorar el proyecto anterior (Villar, 2024) y responder a esta problemática, se desarrolló una segunda versión del sistema de monitoreo para la detección de caídas en adultos mayores, diseñada específicamente para su uso dentro del hogar. En esta nueva versión, se optó por un enfoque diferente que no utiliza inteligencia artificial, sino una detección basada en un umbral de aceleración, que resultó ser más eficaz y confiable para el propósito planteado. El prototipo funcional integra un microcontrolador ESP32 con sensores de aceleración y giroscopio (MPU6050) y ritmo cardíaco (AD8232), transmitiendo datos mediante Bluetooth Low Energy a una aplicación móvil. La detección de caídas se realiza identificando aceleraciones que superan un umbral establecido, complementada con la medición del ritmo cardíaco mediante el algoritmo Pan-Tompkins, dada la correlación fisiológica entre caídas y aumentos del BPM. Gracias a las mejoras en la detección de caídas, se logró un F1-score teórico de 0.87 y un valor práctico de 0.94 en pruebas reales, superando el rendimiento de la versión anterior. En cuanto a la medición del ritmo cardíaco, el dispositivo mostró una desviación promedio aceptable frente a un oxímetro comercial, con diferencias inferiores a 5 BPM, incluso en condiciones de movimiento. Al evaluar el sistema con diferentes sujetos, se evidenció que la respuesta del ritmo cardíaco varía entre individuos y actividades, lo que implica la necesidad de un análisis personalizado para determinar su relevancia como factor determinante en la detección. El dispositivo fue rediseñado para ser más compacto y portátil, incluyendo una caja protectora para facilitar su uso diario. El sistema genera alertas diferenciadas según el tipo de evento detectado, enviándolas directamente a un contacto de emergencia. El diseño mantiene un equilibrio entre funcionalidad y accesibilidad, con un costo total del prototipo que no supera los 150.000 pesos colombianos, lo que garantiza una solución económica y fácil de implementar para la población objetivo.Pregrad
Redesign and evaluation of motorcycle helmets using Diamond-type TPMS structures for optimizing impact energy absorption
No full textEste proyecto se enfocó en el análisis comparativo del desempeño mecánico de materiales tradicionales y estructuras celulares avanzadas aplicadas a sistemas de absorción de impacto en cascos de motocicleta. Se evaluaron tres materiales: poliestireno expandido (EPS), ácido poliláctico (PLA) y poliuretano termoplástico (TPU), empleando estructuras TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces) tipo diamante fabricadas mediante impresión 3D. Las muestras fueron sometidas a ensayos mecánicos cuasi estáticos y dinámicos, incluyendo pruebas de impacto en cascos comerciales. Uno de los cascos fue modificado, sustituyendo parcialmente el EPS por una estructura de PLA tipo diamante.
Los resultados mostraron que las estructuras de PLA presentaron la mayor resistencia y capacidad de absorción de energía, aunque su rigidez elevó ligeramente la aceleración transmitida en impactos. El TPU, por su comportamiento viscoelástico, resultó útil para impactos de baja energía. El EPS, por su baja densidad relativa, se destacó por su eficiencia en impactos moderados. Se concluyó que es posible optimizar el diseño interno de los cascos sin cambiar el material base, mediante la modificación de parámetros como la densidad relativa, el espesor de pared o la implementación de diseños multicapa y gradientes de rigidez. Esto permitiría una absorción más eficiente de energía, reduciendo los riesgos para el usuario en caso de accidente.Pregrad
Uso de billeteras digitales de bajo monto, tecnologías móviles y su relación con el acceso al crédito. Un análisis de brechas de género.
No full textEste estudio analiza la relación entre el uso de tecnologías móviles, billeteras digitales de bajo monto y el acceso al crédito formal en Colombia, con énfasis en las brechas de género. A partir de datos de la Encuesta de Demanda de Inclusión Financiera (2015, 2017 y 2022), se aplican modelos logit y OLS para estimar la relación de la digitalización sobre la tenencia y solicitud de crédito, así como el ahorro formal, con interacciones por género. Los resultados muestran que las mujeres enfrentan mayores barreras de acceso al crédito, pero que el uso de billeteras digitales se asocia con un aumento significativo en la inclusión financiera, particularmente para ellas. A diferencia del uso general del celular para transacciones, las billeteras digitales parecen ofrecer un efecto diferencial positivo en la bancarización femenina. El estudio concluye que los avances tecnológicos financieros se relacionan con reducciones en brechas de género en el sistema financiero formal, aunque su impacto depende del tipo de tecnología adoptada.We analyze the relationship between the use of mobile technologies, low-value digital wallets, and access to formal credit in Colombia, with a focus on gender gaps. Using data from the Financial Inclusion Demand Survey (2015, 2017, and 2022), we estimate logit and OLS models to analyze the relationship between digitalization and credit ownership, credit application, and formal savings, with gender interactions. We find that women face greater barriers to accessing credit, but the use of digital wallets is associated with a significant increase in financial inclusion, particularly for them. Unlike general mobile phone use for transactions, digital wallets offer a positive differential effect on women's access to banking. Financial technological advances are related to reductions in gender gaps within the formal financial system, although their impact depends on the type of technology adopted.Maestrí
Estimación del Índice de Desarrollo Urbano Orientado al Transporte Sostenible DOT para las estaciones del sistema de buses de tránsito rápido tipo BRT conocido como Transmilenio en la ciudad de Bogotá
No full textEn Bogotá, el sistema de transporte Transmilenio es uno de los modos de transporte más utilizados. Sin embargo, no cesan los debates acerca del valor que aporta este sistema a Bogotá. Para evaluar el desempeño del Transmilenio en Bogotá, este trabajo decidió utilizar los principios del Desarrollo Orientado al Transporte Sostenible (DOT), una estrategia que combina el transporte y el uso de suelos para impulsar un desarrollo urbano enfocado alrededor del transporte público. Para realizar esta evaluación se definió un índice DOT para el área alrededor de cada estación a partir de indicadores determinados, se adquirieron datos geográficos y datos por estación a través de datos abiertos y peticiones de datos a las entidades relevantes, y se procesaron estos datos en un sistema de información geográfica (GIS, "Geographic Information System). Esta clase de ejercicio no se ha realizado antes en base a un sistema BRT, por lo puede representar un primer intento en el que otros investigadores de sistemas BRT pueden basarse o incluso mejorar. Utilizando una gran cantidad de indicadores, se logró determinar un índice DOT teórico para cada estación, y se compararon las tendencias de estos indicadores frente a la demanda que presentaba cada estación en horas pico de la mañana. La herramienta GIS utilizada para este trabajo, el programa ArcGIS, cumplió su función de procesar una cantidad considerable de datos geográficos y demostró su potencial para la investigación de zonas urbanas, considerando que los datos necesarios estén disponibles. A pesar de que se revelaron excepciones, las zonas con mayor índice DOT parecían pertenecer también a las zonas de alta demanda de transporte, sin embargo, el no haber realizado el mismo ejercicio para horas pico de la tarde resultó ser una limitación de esta investigación. Adicionalmente, estos resultados revelaron comportamientos en los que sistemas de transporte público BRT se diferencian de sistemas de transporte público de riel, principalmente, la alta demanda de viajes de larga distancia por encima de viajes de corta distancia, y como esta "accesibilidad regional" no es uno de los puntos comúnmente cubiertos en el concepto de DOT.Pregrad
Valoración empírica de la torsión accidental de edificios regulares – Parte 2
No full textLa torsión accidental es un fenómeno observado en edificios de planta simétrica sometidos a movimientos del terreno, en los que los extremos del edificio sufren desplazamientos diferentes. Este comportamiento se atribuye a las excitaciones rotacionales en la base del edificio y a las distribuciones irregulares de masa, rigidez o resistencia dentro del edificio. Aunque la torsión accidental se investigó a fondo en la década de 1990, aún quedan muchos interrogantes debido a su incertidumbre inherente. Los códigos de edificación abordan la torsión accidental aplicando un momento de torsión en el centro de masa (C.M.) de las placas o desplazando su C.M. un 5% de la dimensión del edificio perpendicular a la fuerza sísmica. Sin embargo, estos métodos no han sido ampliamente probados y pueden dar lugar a resultados diferentes. Este estudio examina la torsión accidental de edificios de planta simétrica a través de la comparación de la relación empírica entre el aumento porcentual de los desplazamientos (PID) y las relaciones de frecuencias acopladas con relaciones similares obtenidas en estudios anteriores. La relación propuesta sigue la misma tendencia que los estudios anteriores, pero se beneficia del uso de relaciones de frecuencias acopladas y datos de casi 250 registros en 36 edificios obtenidos del Center for Engineering Strong Motion Data (CESMD). Además, el estudio evalúa si las propiedades del edificio, como el material o el sistema estructural, están relacionadas con el PID.Accidental torsion is a phenomenon observed in symmetric-plan buildings subjected to ground motions, where the edges of the building undergo different displacements. This behavior is attributed to the rotational excitations at the building base and irregular distributions of mass, stiffness, or strength within the building. Although accidental torsion was heavily researched in the 1990s, many uncertainties remain due to its inherent complexity. Building codes address accidental torsion by either applying a torsional moment at the floor center of mass (C.M.) or by moving the C.M. by 5% of the building dimension perpendicular to the seismic force. However, these methods have not been extensively tested and may lead to varying results. To address these issues, this study examines accidental torsion of symmetric plan buildings by comparing the empirical relationship between the percentage increase in displacements (PID) and coupled frequencies ratios with similar relationships obtained in previous studies. The proposed relationship follows the same trend as previous studies but benefits from using coupled frequency ratios and data from nearly 250 records in 36 buildings. Additionally, the study evaluates whether building properties, such as material or structural system, are related to the PID.Maestrí
Representación decimal de los números racionales
No full textEste documento es una propuesta que desarrollé como única integrante del grupo cuatro de la décima tercera cohorte de la Maestría en Educación Matemática de la Universidad de los Andes. Su propósito es contribuir a la enseñanza y aprendizaje del tema La representación decimal de los números racionales, dirigido a estudiantes de séptimo grado de educación secundaria. El trabajo propone un análisis didáctico estructurado en cinco partes.
En la primera parte, Articulación de los contenidos, se presentan aspectos clave sobre la historia del tema. Se exponen cuatro mapas conceptuales que ilustran: la estructura matemática del tema (entendida como el tema general que contiene la representación decimal de los números racionales), la estructura conceptual (relación entre conceptos y procedimientos relevantes), las distintas formas de representación y los fenómenos que le dan sentido.
En la segunda parte, Aspectos cognitivos, se ubica el tema dentro del currículo, con base en los Derechos Básicos de Aprendizaje (DBA), los Estándares Básicos de Competencias (EBC) y el Marco del Proyecto Internacional PISA 2012. Se presentan dos objetivos de aprendizaje y su relación con los procesos matemáticos y capacidades fundamentales del marco PISA. Además, se incluyen expectativas de aprendizaje de tipo afectivo, que vinculan la motivación del estudiante con el tema. También se describen las limitaciones de aprendizaje, un listado de dificultades frecuentes y los procedimientos para caracterizar los objetivos mediante un grafo de criterios de logro. Esta parte concluye con un resumen de la unidad didáctica.
La tercera parte, Tareas, se enfoca en el concepto de tarea. Se presenta una tarea diagnóstica diseñada para evaluar catorce conocimientos previos mediante once preguntas. Posteriormente, se describen los elementos de las seis tareas de aprendizaje propuestas, orientadas al logro de los objetivos planteados.
En la cuarta parte, Evaluación final, se describe, en términos de los procesos matemáticos y capacidades fundamentales del Marco PISA 2012, lo que se pretende evaluar con la prueba final. Se incluye la rúbrica correspondiente a ambos objetivos de aprendizaje, una propuesta para calificar la unidad didáctica y un cuestionario dirigido a los estudiantes para valorar su efectividad.
Finalmente, en la quinta parte, Conclusiones, se presentan los principales análisis del trabajo y se incluye el listado de anexos, que contiene las fichas imprimibles de la tarea diagnóstica, las tareas de aprendizaje y la evaluación final.Maestrí
Evaluación de la homología funcional entre la patelina de yuca y la patelina de Arabidopsis thaliana en un sistema heterólogo A. thaliana–Pseudomonas fluorescens
No full textCassava, a staple crop in tropical regions, is severely affected by Cassava Bacterial Blight, a disease caused by Xanthomonas phaseoli pv. manihotis. The bacterial effector XopAE, delivered into plant cells via the type III secretion system, has been shown to suppress pattern-triggered immunity (PTI) in Arabidopsis thaliana, although the underlying mechanism remains unclear. A previous yeast two-hybrid screen identified MePATL3, a SEC14-like phosphatidylinositol transfer protein from cassava, as a putative host target of XopAE. In this study, the A. thaliana atpatl3 knockout mutant was stably transformed with MePATL3 under the 35S promoter. Transgenic lines were evaluated using a Pseudomonas fluorescens heterologous system to induce PTI, with callose deposition used as a marker of immune activation. MePATL3 expression restored immune-induced callose deposition in atpatl3 mutants, confirming its functional homology with AtPATL3. Notably, a significant reduction in callose accumulation was observed only in MePATL3-complemented plants following inoculation with P. fluorescens expressing XopAE, whereas mutants lacking PATL3 maintained high callose levels. These findings demonstrate that MePATL3 is required for XopAE-mediated immune suppression and supports its role as a host target manipulated by XopAE to disrupt early defense signaling.La yuca, un cultivo fundamental en regiones tropicales, se ve gravemente afectada por el añublo bacteriano, una enfermedad causada por Xanthomonas phaseoli pv. manihotis. El efector bacteriano XopAE, introducido en las células vegetales mediante el sistema de secreción tipo III, ha demostrado suprimir la inmunidad desencadenada por patrones (ITP) en Arabidopsis thaliana, aunque el mecanismo subyacente aún no se ha dilucidado. Un ensayo de doble híbrido en levadura identificó a MePATL3, una proteína transportadora de fosfatidilinositol tipo SEC14 proveniente de yuca, como un posible blanco del efector XopAE. En este estudio, se utilizaron plantas de A. thaliana con mutación por inserción en el gen AtPATL3 (atpatl3), las cuales fueron complementadas mediante transformación estable con MePATL3 bajo el control del promotor 35S. Las líneas transgénicas fueron evaluadas utilizando un sistema heterólogo con Pseudomonas fluorescens para inducir ITP, empleando la deposición de calosa como marcador de activación inmune. La expresión de MePATL3 restauró la deposición de calosa inducida por inmunidad en los mutantes atpatl3, lo que confirma su homología funcional con AtPATL3. Notablemente, se observó una reducción significativa en la acumulación de calosa únicamente en las plantas complementadas con MePATL3 tras la inoculación con P. fluorescens que expresa XopAE, mientras que los mutantes sin PATL3 mantuvieron niveles elevados de calosa. Estos hallazgos demuestran que MePATL3 es necesario para la supresión inmune mediada por XopAE y respaldan su función como blanco vegetal manipulado por este efector para interferir con la señalización temprana de defensa.Pregrad
Diseño conceptual y prototipo funcional de un cosechador de energía eólica de baja potencia tipo Bladeless Wind Turbine para zonas urbanas
No full textEste proyecto tiene como objetivo diseñar, construir y validar un prototipo funcional de un cosechador de energía eólica de baja potencia basado en tecnología Bladeless Wind Turbine (sin aspas) para entornos urbanos. Para ello, se desarrolló un diseño conceptual seguro, escalable y sintonizado a vientos de 5 m/s, se analizó mediante simulaciones computacionales (FSI) su comportamiento estructural, y finalmente se construyó y validó experimentalmente en túnel de viento de la Universidad de los Andes el prototipo, comparando su rendimiento con otras tecnologías eólicas urbanas.Maestrí
Towards foundation models: Instrument segmentation from Large-Scale Endoscopic Data
No full textAlthough foundation models have shown outstanding performance in natural language processing and computer vision, their application to minimally invasive surgery remains limited, mainly due to the absence of extensive annotated datasets. To bridge this gap, we present the Large Endoscopic Dataset (LED 1.0, instrument version), the first comprehensive benchmark for endoscopic vision, by consolidating four publicly available datasets into a unified resource containing over 23k images and 50k labeled instrument instances. Using this dataset, we develop a foundation transformer model capable of strong generalization, enhanced with language-based inputs to capture surgical semantics better, called Large Endoscopic Model for Instrument Segmentation. Our approach yields highly robust and transferable visual representations, leading to notable improvements when fine-tuned on individual sub-datasets. The proposed model consistently performs across different surgical procedures, matching state-of-the-art results. This study contributes a meaningful advancement toward enabling foundation models in endoscopic surgical instrument segmentation.Maestrí
Influencia de la vegetación simulada en la estabilidad de taludes: Un modelo físico experimental con balso
No full textEsta investigación experimental explora la influencia de la vegetación en el comportamiento hidromecánico de suelos cohesivos, con el objetivo de evaluar cómo los procesos de evapotranspiración y succión pueden contribuir a la estabilidad de taludes. Para ello, se desarrolló un modelo físico a escala utilizando caolín como material base y balso como análogo de raíces, lo que permitió reproducir de forma controlada los efectos de la vegetación sobre el suelo. Se consideraron variables como la cantidad de árboles, el área foliar, la profundidad de las raíces y el tiempo de exposición al viento, con el fin de identificar las combinaciones más efectivas en la redistribución de humedad. Los ensayos incluyeron mediciones periódicas de succión y contenido de agua en el perfil del suelo, así como análisis comparativos de la influencia de cada variable. Los resultados demuestran que el uso de vegetación simulada no solo modifica la humedad superficial, sino que también genera gradientes de succión que mejoran la resistencia del suelo. Este estudio confirma que la vegetación representa una alternativa sostenible y no invasiva para incrementar la estabilidad de taludes, ofreciendo un enfoque experimental replicable para futuros proyectos de investigación.Maestrí