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Sistema de adquisición de datos para la monitorización de enfermos de Parkinson
No full textResumen:
Una de las enfermedades más comunes y que más afecta a la sociedad es el Parkinson. Se trata de una enfermedad neurodegenerativa que principalmente afecta el control del movimiento. Otros síntomas son el deterioro cognitivo, los trastornos del sueño y mentales o las alteraciones sensoriales. Se caracteriza por el deterioro de las neuronas en el cerebro, concretamente en la sustancia negra, lo que conduce a una disminución de dopamina, manifestándose en síntomas motores característicos como el temblor en reposo y la rigidez.
Hoy en día, la observación y el diagnóstico de pacientes con la enfermedad del Parkinson dependen de los criterios evaluados por un médico en el momento de la consulta y de la implicación del paciente documentando y comentando su estado. No existe un seguimiento constante del paciente para comprobar de forma más fiable su estado y generar un diagnóstico más adecuado y preciso.
Para atender esta necesidad, el Grupo de Investigación en Instrumentación y Acústica Aplicada (I2A2) trabaja en este objetivo para poder ayudar a mejorar la calidad de vida de quienes padecen esta enfermedad.
El principal objetivo del grupo de investigación es la creación de biomarcadores digitales para la evaluación del estado motor de los pacientes. Para lograrlo, se utilizan tecnologías no invasivas, como relojes inteligentes o smartwatches, para facilitar el seguimiento y evaluación continua en condiciones de “vida libre (free-living)” del estado del paciente.
Antes de generar biomarcadores, es necesario obtener de manera continua datos que caractericen el estado motor del paciente. Este es el propósito general de este proyecto, el desarrollo de un sistema de adquisición de datos basado en un reloj inteligente comercial, con sistema operativo Android, para obtener datos del acelerómetro y giroscopio integrados en él. En el sistema también se integra una aplicación de clasificación de ejercicios guiados, con el objetivo de determinar el efecto de la actividad física en los síntomas de los pacientes.
La metodología propuesta para llevar a cabo el sistema es incremental basado en el desarrollo de diferentes versiones que permitan integrar y cumplir con todos los objetivos del proyecto.
Los resultados obtenidos en este proyecto están basados en la revisión de las tecnologías ya existentes y el diseño e implementación del sistema de adquisición de datos basado en un reloj inteligente comercial y los datos obtenidos de él.
Abstract:
One of the most common diseases affecting society is Parkinson's disease. It is a neurodegenerative disease that mainly affects movement control. Other symptoms include cognitive impairment, sleep and mental disorders and sensory disturbances. It is characterized by the deterioration of neurons in the brain, specifically in the substantia nigra, which leads to a decrease in dopamine, manifesting itself in characteristic motor symptoms such as resting tremor and rigidity.
Nowadays, the observation and diagnosis of patients with Parkinson's disease depends on the doctor's criteria evaluated at the time of the consultation and the involvement of patients in documenting and commenting on their condition. There is no constant observation of the patient to check more reliably his condition and generate a more accurate and proper diagnosis.
To respond to this problem, the Instrumentation and Applied Acoustics Research Group (I2A2) at the Universidad Politécnica de Madrid is working on this objective in order to help improve the quality of life of those suffering from this disease.
The main objective of the research group is the creation of digital biomarkers for the evaluation of the motor status of patients. To achieve this, non-invasive technologies, such as smartwatches, are used to facilitate the continuous monitoring in “free-living” conditions and evaluation of the patient's condition.
Before generating biomarkers, it is necessary to obtain continuous data that characterize the patient's motor status. This is the general purpose of this project, the development of a data acquisition system based on a commercial smart watch, with Android operating system, to obtain data from the accelerometer and gyroscope sensors integrated in it. A physical exercise classification application is also integrated into the system, with the aim of determining the effect of physical activity on patients' symptoms.
The methodology proposed to carry out the system is incremental based on the development of different versions that allow to integrate and fulfil all the objectives of the project.
The results obtained in this project are based on the review of existing technologies and the design and implementation of the data acquisition system based on a commercial smart watch and the data obtained from it
Estudio de viabilidad de la repotenciación de un parque eólico a partir de simulaciones con WAsP
No full textComo resultado de la creciente dependencia de la energía eléctrica por parte dela sociedad, la optimización del aprovechamiento del recurso eólico es un factor de peso en el diseño del mix de producción eléctrica global, especialmente en la exigente transición energética actual.
El presente Trabajo de Fin de Grado trata los fundamentos básicos de la energía eólica como introducción, dotando así de comprensión y contexto a un posterior estudio inicial de viabilidad de la repotenciación del parque eólico de Los Llanos (Málaga).
El parque consta de una antigüedad y tecnología que pronto debería dar lugar a una renovación que permita una explotación óptima, y la cual es analizada desdelos prismas técnicos, económicos y ambientales.
Para ello se emplea el programa de simulación WAsP a partir de los datos disponibles y cálculos adecuados, obteniendo los parámetros necesarios para realizar una primera aproximación de diseño del parque, previo a un ulterior estudio final dotado de datos in situ y simulaciones más avanzadas.
Los resultados dan pie a la estimación económica, verificando así la correcta rentabilidad de la inversión y sus posibilidades ante las incertidumbres de futuro.
Abstract
As a result of society’s growing dependence on electrical energy, optimizing the use of wind resource is key in designing the global electricity mix generation, especially in the current demanding energy transition.
This Thesis adresses the basic principles of wind energy as an introduction, providing understanding and context for a following preliminary feasibility study ofthe repowering of Los Llanos wind farm (Málaga).
The wind park has reached an age and technology that should soon be upgraded to enable optimal exploitation,which is analyzed from technical, economic, and environmental perspectives. Based on available data and appropriate calculations, the simulation software WAsP has been used in order to obtain parameters for an initial park design approximation,prior to a further final study with in situ data and more advanced simulations.
The results lead to an economic estimation, verifying the investment’s profitability and its potential facing future uncertainties
Pronóstico del riesgo de caída y fractura en arbolado urbano mediante métodos no destructivos
No full textEn la evaluación de riesgos de árboles urbanos, la técnica no destructiva más utilizada es la inspección visual, que a menudo no incluye la identificación de anomalías que indiquen inestabilidades internas o biodeterioro. Por lo tanto, es necesario utilizar equipos y tecnologías que, combinados con la inspección visual, permitan monitorear el estado interno del árbol y así relacionar este conocimiento con el riesgo de caída de árboles. La tomografía acústica es una técnica no destructiva utilizada en la evaluación interna de árboles en pie. Varias investigaciones se han centrado en desarrollar herramientas analíticas utilizando esta técnica, demostrando que pueden detectar el biodeterioro interno en secciones transversales con buena precisión. El objetivo general de la presente tesis es el estudio de técnicas no destructivas y su aplicabilidad en la evaluación interna de árboles urbanos procedentes de la ciudad de Madrid. Se evalúa el uso de dos dispositivos de ondas ultrasónicas con diferentes frecuencias (USLab y Sylvatest Duo) y un dispositivo de ondas de impacto (Microsecond Timer) para generar tomografías acústicas utilizando el software ImageWood VC1. Los ensayos se realizaron sobre 12 secciones transversales de árboles urbanos de la ciudad de Madrid, de las especies Robinia pseudoacacia L., Platanus x hybrida Brot., Ulmus pumila L. y Populus alba L. Los ensayos se realizaron tanto en árboles en pie como en trozas (en laboratorio) una vez apeados los ejemplares. Los ensayos consistieron en realizar mediciones de velocidad formando una malla de difracción de ocho puntos equidistantes alrededor del diámetro de los árboles. Se realizaron inspecciones con un taladro de resistencia a la perforación (IML RESI F-400S) en dirección radial en cada sección, la cual mostró con mayor precisión la presencia de defectos permitiendo diferenciar huecos y grietas. Los diversos defectos se determinaron con mayor precisión en las imágenes tomográficas tomadas con el equipo de mayor frecuencia (45 kHz), la combinación de tomografía ultrasónica y el uso del taladro de inspección pueden proporcionar una representación más precisa de los defectos.
ABSTRACT
In urban tree risk assessment, the most widely used non-destructive technique is visual inspection, which often does not include the identification of anomalies that indicate internal instabilities or biodeterioration. Therefore, it is necessary to use equipment and technologies that, combined with visual inspection, make it possible to monitor the internal state of the tree and thus relate this knowledge to the risk of falling trees. Acoustic tomography is a non-destructive technique used in the internal evaluation of standing trees. Several investigations have focused on developing analytical tools using this technique, demonstrating that they can detect internal biodeterioration in cross sections with good precision. The general objective of this thesis is the study of nondestructive techniques and their applicability in the internal evaluation of urban trees from the city of Madrid. Evaluates the use of two ultrasonic wave devices with different frequencies (USLab and Sylvatest Duo) and a stress wave device (Microsecond Timer) to generate acoustic tomographies using ImageWood VC1 software. The tests were carried out on 12 cross sections of urban trees from the city of Madrid, of the species Robinia pseudoacacia L., Platanus x hybrida Brot., Ulmus pumila L. and Populus alba L. The tests were carried out both on standing trees and on in logs (in the laboratory) once the specimens have been felled. The tests consisted of making velocity measurements forming a diffraction mesh of eight equidistant points around the diameter of the trees. Inspections with a perforation resistance drill (IML RESI F-400S) were carried out in radial direction in each section, which showed biodeterioration and defects more accurately and differentiated holes from cracks. The various defects were more accurately determined in the tomographic images taken with the higher frequency (45 kHz) equipment, the combination of ultrasonic tomography and the use of the inspection drill can provide a more accurate representation of the defects
Distribución de presiones no estacionaria sobre una esfera en el seno de una corriente uniforme
No full textEn los últimos años se ha descubierto un nuevo tipo de inestabilidad aeroelástica sufrida por las balizas esféricas colocadas en los cables de guarda de las líneas de alta tensión eléctrica. Dicha inestabilidad consiste en el movimiento de las balizas en el plano transversal al cable cuando el viento incide en la dirección del mismo (Transversal Instabilities due to Longitudinal Winds, TILoW). La investigación publicada ha aportado modelos matemáticos que explican el comportamiento tanto de la catenaria completa como de una baliza aislada, así como ensayos en túnel de viento, tanto dinámicos como estáticos sobre una baliza, que han identificado los diferentes modos de oscilación que presenta la esfera y la evolución de las fuerzas aerodinámicas en función de la velocidad del viento incidente. De los resultados de los ensayos en túnel realizados en dicha investigación se deduce la existencia de estados cuasi-estables de intermitencia, presentes en las fuerzas aerodinámicas de la esfera, siendo éste un fenómeno novedoso que no había sido identificado anteriormente.
Para profundizar en este tema, se han optado por establecer un procedimiento experimental considerando ensayos con maquetas que permiten medir el campo de presiones alrededor de la esfera de forma simultánea, con alta resolución temporal, y espacial en su caso. Dada la gran cantidad de parámetros que intervienen en el problema original (velocidad del viento, presencia del cable, rugosidad superficial, etc.), este estudio se ha limitado a esferas lisas, sin la presencia del cable, con el fin de determinar si la aparición de los estados de intermitencia es propia de la esfera o viene impuesta por la presencia del cable.
Los ensayos realizados en túnel de viento sobre el modelo construido han aportado una caracterización exhaustiva y detallada de los diferentes estados de intermitencia que aparecen en las fuerzas aerodinámicas sufridas por la esfera, destacando su evolución con el número de Reynolds, variando tanto el valor de los coeficientes de fuerzas aerodinámicas como su duración. A pesar de la simetría de revolución de la esfera, la fuerza aerodinámica lateral neta no es nula, y los estados de intermitencia que aparecen son tanto de corta como de larga duración. Es reseñable que la aparición de los estados de intermitencia ha resultado ser no periódica.
El análisis del campo de presiones alrededor de la esfera ha permitido la caracterización detallada de las zonas de sobrepresión, succión y flujo desprendido, observando su evolución con el número de Reynolds. En el régimen subcrítico, a medida que aumenta Re, las fluctuaciones del coeficiente de presión en la zona anterior al punto de máxima succión disminuyen, hasta su práctica desaparición en régimen supercrítico. Se ha observado la presencia de burbujas de recirculación en la región de gradiente adverso de presiones. La intensidad de la succión varía en función de la posición azimutal en la esfera. El desplazamiento azimutal de las regiones de alta succión relativa, junto con una línea de desprendimiento de capa límite irregular no estacionaria, determina la dirección de la fuerza lateral, así como el comportamiento de los estados de intermitencia observados. Por otra parte, se ha establecido la existencia de diferentes regímenes dentro del régimen supercrítico.
Este estudio comporta una especial relevancia ya que ha permitido caracterizar por primera vez, de forma exhaustiva, los diferentes estados de intermitencia que aparecen sobre la esfera lisa, además de presentar un novedoso estudio detallado de la distribución instantánea de presiones sobre la misma, la relación entre ambos, y su evolución con Re. Los resultados aportados son fundamentales para la compresión del complejo fenómeno de la intermitencia en la aerodinámica de la esfera, con el fin de resolver, entre otros, el problema de las inestabilidades tipo TILoW.
ABSTRACT
In recent years, a new type of aeroelastic instability has been discovered in spherical beacons placed on the guard cables of high-voltage power lines. This instability consists of the movement of the beacons in the transverse plane to the cable when the wind blows in the same direction (Transversal Instabilities due to Longitudinal Winds, TILoW). Published research has provided mathematical models that explain the behaviour of both the entire catenary and an isolated beacon. Wind tunnel tests, both dynamic and static, have been conducted on a beacon, identifying the different modes of oscillation exhibited by the sphere and the evolution of aerodynamic forces as a function of the incident wind speed. From the results of the tunnel tests conducted in this research, the existence of quasi-stable intermittent states in the aerodynamic forces acting on the sphere has been deduced, which is a novel phenomenon not previously identified.
To delve deeper into this topic, an experimental procedure has been established involving scale model tests that enable simultaneous, high-resolution measurement of the pressure field around the sphere, both temporally and spatially. Given the large number of parameters involved in the original problem (wind speed, presence of the cable, surface roughness, etc.), this study has been limited to smooth spheres without the presence of the cable in order to determine if the occurrence of intermittent states is inherent to the sphere or imposed by the presence of the cable.
The wind tunnel tests on the constructed model have provided a comprehensive and detailed characterisation of the different intermittent states that appear in the aerodynamic forces experienced by the sphere. This includes their evolution with the Reynolds number, with variations in the values of the aerodynamic force coefficients and their duration. Despite the revolution symmetry of the sphere, the net lateral aerodynamic force is not zero, and the intermittent states that arise can be both short and long-lasting. It is noteworthy that the occurrence of intermittent states has proven to be non-periodic.
The analysis of the pressure field around the sphere has allowed for a detailed characterisation of the areas of overpressure, suction, and separated flow, observing their evolution with the Reynolds number. In the subcritical regime, as the Reynolds number (Re) increases, the fluctuations of the pressure coefficient in the region before the point of maximum suction decrease, eventually practically disappearing in the supercritical regime. The presence of recirculation bubbles has been observed in the adverse pressure gradient region. The intensity of suction varies with the azimuthal position on the sphere. The azimuthal displacement of regions with high relative suction, along with an irregular and non-stationary boundary layer separation line, determines the direction of the lateral force and the behaviour of the observed intermittent states. Moreover, the existence of different regimes within the supercritical regime has been established.
This study is of relevance as it has allowed for the comprehensive characterisation, for the first time, of the different intermittent states that occur on the lateral force and pressure field around a smooth sphere. Besides, it presents a novel, detailed study of the instantaneous pressure distribution on the sphere, the relationship between both aspects, and their evolution with the Reynolds number. The results provided are fundamental for understanding the complex phenomenon of intermittency in sphere aerodynamics, with the aim of addressing, among others, the problem of TILoW-type instabilities
Indole-3-acetamide as a hub connecting abiotic stress responses and growth in Arabidopsis thaliana
No full textIn this work, employing the model plant Arabidopsis thaliana, the connection between growth and abiotic stress responsiveness was studied from the perspective of phytohormone crosstalk, defined as “signal integration with input from more than one hormone within a response network, affecting a common biological output” (Chandler, 2009). Here, output is the growth-defense trade-off, in which “plants allocate their limited resources either to development or defense against abiotic or biotic stresses” (Herms and Mattson, 1992). In particular, the two molecules involved in said crosstalk are indole-3-acetamide (IAM) and abscisic acid (ABA). The latter is a widely accepted abiotic stress hormone, while the former is a precursor of the major auxin in plants, indole-3-acetic acid (IAA). In Arabidopsis, IAM is metabolized to IAA by the virtue of the IAM amidohydrolase AMIDASE 1 (AMI1).
The objectives of this dissertation have been to: (1) further research regarding a possible role for AMI1 in controlling the pool of IAM as a specific hormone-like molecule on its own, and its corresponding functions in triggering physiological responses; (2) explore the molecular mechanism connecting growth and abiotic stress responses, through IAM-ABA crosstalk; and (3) study the role of IAM via its gene expression modulation, specifically, of transcription factors (TFs) and other genes responsive to varying hormone concentrations.
In order to achieve these objectives, the transcriptome of the defective ami1-2 mutant was studied in depth, and three target genes derived from this, which code for TFs, were further explored as case-studies: TINY, from the AP2/ERF family, as well as MYB74 and MYB102, two R2-R3 MYB members. Their effects on plant phenotypes were investigated by using mutant lines in Arabidopsis.
As main conclusions, this dissertation supports the notion of IAM functioning as a connecting hub between growth and abiotic stress, since its accumulation leads to activation of abiotic stress responses. Regarding this, osmotic stress suppresses AMI1 expression and, in turn, IAM accumulation induces ABA biosynthesis, through NCED3 induction. Further substantiating this hypothesis, transgenic lines harboring an ABAresponsive gene reporter system respond positively to IAM application. Additionally, IAM accumulation positively regulates seed germination and seedling development under osmotic stress, via ABA.
As for the target TFs, TINY, induced by IAM accumulation, has a novel function in the crosstalk between IAM-ABA under abiotic stress conditions, since AMI1 is inhibited in those situations. The TINY TF activates responses to drought and osmotic stress. The negative effect of IAM on growth regulation via TINY and its positive effect on abiotic stress responsiveness support the idea that the IAM–TINY link is involved in the growthabiotic stress trade-off. Moreover, TINY plays a role in early germination-related processes and seed size determination, processes to which ABA and IAM contribute, and does so without modification of seed maturation. As for the MYB members, MYB102 is predicted to have a different protein structure than its closest phylogenetic homolog, MYB74. The structural difference is assumed to functionally distinguish the two factors. In this, MYB102 contributes to early seedling abiotic stress tolerance and to correct seed development, in part through the control of the TFs PEI1 and TEGUMENTA. Regarding MYB74, its overexpression translates into a substantial growth retardation, both in seedlings and adult Arabidopsis plants. After in-depth characterization, this dissertation describes that MYB74 is a transcriptional network hub integrating both growth and abiotic defense signaling, regulated by IAM accumulation and ABA, this being both IAMdependent and IAM-independent. MYB74, in turn, regulates responses such as drought, heat, reproductive transition and salt stress.
RESUMEN
En este trabajo, en la planta modelo Arabidopsis thaliana, se estudia la conexión entre crecimiento y respuesta al estrés abiótico desde la perspectiva del “crosstalk” fitohormonal, definido como la “integración de señales con entrada de más de una hormona dentro de una red de respuestas, que afectan a una salida biológica común” (Chandler, 2009). Aquí, esta es el “trade-off” crecimiento-defensa, en el cual “las plantas derivan sus recursos limitados ya sea al desarrollo o a la defensa contra estreses bióticos o abióticos” (Herms and Mattson, 1992). En particular, las dos moléculas implicadas son indol-3-acetamida (IAM) y ácido abscísico (ABA). Esta última es conocida como hormona de estrés abiótico, mientras que la primera es un precursor de la principal auxina en plantas, ácido indol-3-acético (IAA). En Arabidopsis, IAM se metaboliza a IAA mediante la amidohidrolasa AMIDASE 1 (AMI1).
Los objetivos de esta tesis doctoral han sido: (1) investigar un posible papel de AMI1 en el control de IAM como una molécula tipo hormona en sí misma, y sus correspondientes funciones en respuestas fisiológicas; (2) explorar el mecanismo molecular que conecte el crecimiento y las respuestas a estrés abiótico a través del crosstalk IAM-ABA; y (3) estudiar el papel de IAM vía modulación de la expresión génica, específicamente, de factores de transcripción (TFs) y otros genes que respondan a concentraciones hormonales variables. Para alcanzarlos, el transcriptoma del mutante ami1-2 se exploró en profundidad, así como tres genes diana que derivan del mismo, que codifican para TFs, como casos particulares: TINY, de la familia AP2/ERF, y MYB74 y MYB102, dos miembros MYB R2- R3. Sus efectos fenotípicos se investigaron usando líneas mutantes en Arabidopsis.
Como conclusiones principales, esta tesis apoya la noción de que IAM funciona como un nodo conector de crecimiento y estrés abiótico, ya que su acumulación conlleva la activación de respuestas de estrés abiótico. Este suprime la expresión de AMI1 y, en consecuencia, la acumulación de IAM induce biosíntesis de ABA a través de la inducción de NCED3. En apoyo de esta hipótesis, líneas transgénicas con un sistema de gen reportero para ABA responden positivamente a la aplicación de IAM. Adicionalmente, la acumulación de IAM regula positivamente la germinación de la semilla y el desarrollo de la plántula bajo estrés abiótico, vía ABA.
Con respecto a los TFs diana, TINY, inducido por acumulación de IAM, tiene una nueva función en el crosstalk hormonal ABA-IAM bajo condiciones de estrés abiótico, ya que AMI1 está inhibido en estas situaciones. TINY activa respuestas a sequía y estrés osmótico. El efecto negativo de IAM en la regulación del crecimiento vía TINY y su efecto positivo en la respuesta a estrés abiótico apoyan que el link IAM-TINY esté implicado en el trade-off entre crecimiento y estrés abiótico. Además, TINY tiene un papel en procesos relacionados con la germinación temprana y la determinación del tamaño de la semilla, procesos a los cuales contribuyen IAM y ABA, y lo hace sin modificar la maduración de la semilla. Con respecto a los MYB, se predice que MYB102 tiene una estructura proteica diferente a la de su homólogo filogenético más cercano, MYB74, y la diferencia estructural distingue ambos TFs en su función. Así, MYB102 contribuye a la tolerancia a estrés abiótico en plántula temprana y al correcto desarrollo de la semilla, en parte por su control de los TFs PEI1 y TEGUMENTA. Con respecto a MYB74, su sobreexpresión se traduce en un sustancial retraso del crecimiento, en plántulas y plantas adultas de Arabidopsis. Tras una caracterización en profundidad, esta tesis describe que MYB74 es un nodo de red transcripcional, que integra señalización tanto en crecimiento como en defensa abiótica, regulado por acumulación de IAM y ABA, esta siendo tanto dependiente como independiente de IAM. MYB74, consecuentemente, regula respuestas a la sequía, al calor, al estrés salino y la transición reproductiva
Lo performativo como estrategia proyectual : tres miradas : Lina Bo Bardi, Gordon Matta-Clark y Toyo Ito
No full textEsta investigación hace emerger la performatividad como el tejido sobre el que se posiciona al habitante, desde el proyecto, para ser atravesado por una arquitectura que lo asimile en su complejidad y establezca una relación de mutualidad.
La performatividad instrumentalizada para concebir estrategias proyectuales desde las que construir nuevos códigos contemporáneos.
El marco de lo performativo se introduce aquí, no como un concepto en sí mismo, sino como una red de relaciones dinámicas entre nociones diversas [difracción, agencia, presencialidad, nueva materialidad, enmarañar, emergente o devenir]. Estos, y otros términos que orbitan en torno a una aproximación performativa del conocer, están cada vez más involucrados en nuestras formas de pensar/ hacer/ formular/ proyectar. Su incursión actual está directamente relacionada con el “giro performativo” iniciado el pasado siglo desde las ciencias, la filosofía o el arte, como un paulatino desplazamiento desde la hegemonía de la fijación de lo textual, hacia las dinámicas complejas de la acción. Este desplazamiento está también ganando cada vez más espacio en el ámbito de lo cultural, social y político. Por ello, se considera oportuno este acercamiento a la performatividad que explore el habitar como acción esencial y proceso necesario que construye la espacialidad de la arquitectura. Este habitar performativizado se explora en torno a tres campos interrelacionados:
La vivencia activa va más allá de la experiencia, en tanto que se concibe como un proceso no solo externo sino también interno. El interjuego de lo performativo que ocupa umbrales se sitúa aquí en la permeabilidad entre arquitectura y habitante, quien habita un espacio y, a la vez, es habitado por este.
El relato abierto se presenta como una relación dinámica a través de la permanencia en el tiempo de la arquitectura que se reconstruye continuamente con el habitante. No como un discurso unívoco sino como una continua negociación.
El hábito disruptivo se propone como una forma de contraponer lo cotidiano cuando se convierte en algo automatizado. Gestionar el hábito desde una postura subversiva como alteración del normal acontecer de las acciones que pertenecen al habitante.
Así, a través de este sentido del habitar desde los tres campos, el tejido de lo performativo se tensa y rearticula en torno a él para configurar el soporte sobre el que se superponen y ubican las estrategias proyectuales a rastrear en esta tesis.
Se han seleccionado tres miradas heterogéneas como casos de estudio: Lina Bo Bardi (1914-1992), Gordon Matta-Clark (1943-1978) y Toyo Ito ((1941-). Estas tres figuras de la arquitectura, que inician sus respectivas carreras bien entrado ya el siglo XX, se desarrollan desde ubicaciones geográficas y culturales muy diferentes. Ito desde Japón, Lina desde Brasil y Matta-Clark desde Estados Unidos. Sin mantener entre ellos, pese a su coincidencia temporal, ninguna relación ni influencia mutua conocida. Se trata de tres arquitectos en los que la concreción formal diverge entre sí, sin embargo, su aproximación desde la performatividad como forma de relacionarse con el habitante a través de la acción de proyectar, los acerca. No es anecdótico que ninguno de ellos lleve a cabo su actividad en Europa, cuna de la modernidad en la arquitectura de principios del siglo XX, que abanderase la racionalidad y la funcionalidad como herramientas vertebradoras del sentido espacial de la arquitectura. Los tres arquitectos coinciden en proponer su arquitectura como conflicto o evolución sobre una racionalidad moderna, y es precisamente ahí donde interviene la nueva mirada performativa. Desde este enfoque se les considera pioneros, no solo por sus propuestas, sino por la toma de conciencia sobre la performatividad y la generación de su arquitectura desde y hacia una noción profunda del habitar/ habitante.
De ahí el interés de revisar a Lina Bo Bardi, Gordon Matta-Clark y Toyo Ito bajo este prisma, que posibilite acercarlos a la práctica contemporánea comprendiendo su genealogía. No tanto como planteamientos individuales desde cada uno de ellos, sino como una cosmología dinámica de estrategias proyectuales que se imbrican unas con otras bajo un tejido de lo performativo atravesado por el habitar. En esta superposición se descubren convergencias y divergencias que desvelan actitudes o consideraciones radicales compartidas, no como soluciones, sino como procesos. Lo performativo sucede en esa continua búsqueda, como oscilación o desestabilización de lo prestablecido en tanto que planteamientos aparentemente unívocos.
Este proceso de investigación desentraña lo performativo de las estrategias concretas desde cada caso de estudio y las re-imbrica superpuestas en un tejido performativo del habitar, proponiendo una lectura contemporánea del proyectar como acción diacrónica que pertenece, no solo a los arquitectos, sino también al propio habitante. La muestra obtenida visibiliza la performatividad en unas estrategias proyectuales, convirtiéndola en una herramienta para redescubrir nuevos códigos de nuestra contemporaneidad. Esta aproximación ofrece una visión ampliada del alcance de lo proyectual desde la arquitectura.
ABSTRACT
This research establishes performativity as the fabric on which the inhabitant is positioned, from the design, to be traversed by an architecture that assimilates it in its complexity and generates a relationship of mutuality.
Performativity instrumentalised for conceiving design strategies from which to build new contemporary codes.
The performative framework is introduced here as a network of dynamic relationships between diverse notions [diffraction, agency, presence, new materiality, entanglement, emergent or becoming], rather than as a concept in itself. These and other terms related to a performative approach to knowing are becoming more prevalent in our ways of thinking/doing/formulating/designing. Its current incursion is directly related to the "performative turn" started the last century in the sciences, philosophy, or art, as a gradual displacement from the textual fixation hegemony to the complex dynamics of the action itself. This displacement is also gaining traction in the cultural, social, and political spheres. For this reason, this approach to performativity is appropriate for exploring inhabiting as an essential action and necessary process that builds the architectural spatiality. This performative inhabiting is explored in three interrelated fields:
The active living, which goes beyond experience, insofar as it is conceived as a process that is both external and internal to the inhabitant. This interplay of the performative that inhabits thresholds is located here in the permeability between architecture and the inhabitants themselves who inhabit a space and, at the same time, are inhabited by it.
The open narrative is portrayed as a dynamic relationship through the permanence in time of architecture, which is constantly reconstructed with the inhabitant. Not as a univocal discourse but as a continuous negotiation.
The disruptive habit is proposed to contrast everyday life when it becomes automated. It is a way of managing the habit from a subversive position as an alteration of the ordinary occurrence of the actions that belong to the inhabitant.
Thus, through this sense of inhabiting from the three fields mentioned, the fabric of the performative is tightened and rearticulated around it to configure the support on which the design strategies to be traced in this thesis are superimposed and located.
Three heterogeneous perspectives have been selected as case studies: Lina Bo Bardi (1914-1992), Gordon Matta-Clark (1943-1978), and Toyo Ito (1941-). Despite their chronological proximity these three architectural figures, who began their careers well into the 20th century, developed from very different geographical and cultural backgrounds: Ito from Japan, Lina from Brazil, and Matta-Clark from the United States, with no known relationship or mutual influence between them. They are three architects whose formal concretion of their architecture differs. However, their pioneering approach from performativity as a way of relating to the inhabitant through the action of designing draws them closer. It is not anecdotal that none of them carried out their activity in Europe, the cradle of modernism in architecture at the beginning of the 20th century, which championed rationality and functionality as the backbone of the sense of space in architecture. The three architects coincide in proposing their architecture as a conflict, or distance, with an aseptic rationality assumed from modernity, and it is precisely there that the new performative gaze intervenes. They are considered pioneers in this regard, not only for their proposals but for the awareness of the performative generation of their architecture from and towards a profound notion of inhabiting/inhabitant.
Hence, the interest in revisiting Lina Bo Bardi, Gordon Matta-Clark, and Toyo Ito via this lens allows us to bring them closer to contemporary practice, while also understanding their genealogy. Not so much as individual approaches from each one of them, but as a dynamic cosmology of design strategies that overlap with each other under that fabric of the performative traversed by inhabiting. Convergences and divergences are identified in this superimposition, revealing shared radical attitudes or considerations as processes rather than solutions. Because the performative happens in the continuous search as an oscillation or destabilization of the pre-established as apparently univocal approaches and not in the search for definitive results.
This research process unravels the performative of the specific strategies from each case study and re-imbricates them superimposed in that performative fabric of living, proposing a contemporary reading of designing as a diachronic action that belongs, not only to architects but also to the inhabitant. The case studies make performativity visible through design strategies that become a tool to rediscover new codes of our contemporaneity. This approach offers an extended view of the design scope from architecture
Investigación experimental de la interferencia aerodinámica fragata-helicóptero y mitigación de sus efectos adversos mediante control de flujo
No full textLa geometría poco aerodinámica de las fragatas militares supone un problema para las operaciones de aeronaves en su cubierta. Es por ello que a su alrededor se genera un entorno aerodinámico con flujos no estacionarios y de altos valores de turbulencia, que aumenta la carga de trabajo al piloto del helicóptero durante las operaciones de despegue y aterrizaje en la cubierta del buque. El objetivo de la tesis es presentar los resultados experimentales obtenidos en túnel de viento para caracterizar la aerodinámica sobre la cubierta de vuelo de una fragata simplificada, evaluar su posible interacción con el helicóptero y analizar propuestas para mitigar los efectos adversos encontrados mediante técnicas de control de flujo pasivo y activo. Para ello, se ha llevado a cabo una extensa campaña de ensayos aerodinámicos en el túnel de viento T1 del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) en los que se han registrado medidas de velocidad e intensidad de turbulencia con PIV y anemómetros ultrasónicos, y fuerzas aerodinámicas con una balanza expresamente diseñada para el modelo de helicóptero utilizado.
ABSTRACT
The non-aerodynamic geometry of military frigates is a problem for aircraft operations on their deck. Then, the aerodynamic environment of a frigate is characterized by non-stationary flows and high turbulence intensities which increases the helicopter pilot’s workload during recovery operations on the frigate. The goal of this document is to analyze the experimental results obtained in a wind tunnel to characterize the aerodynamics above the flight deck of a simplified frigate, evaluate its aerodynamic interaction with the helicopter and analyze proposals for the improvement of the flow using passive and active flow control techniques. To do this, an extensive campaign of aerodynamic tests has been carried out in the T1 wind tunnel of the National Institute for Aerospace Technology (INTA), for registering velocity and turbulence intensities with PIV and ultrasonic anemometers, and aerodynamic forces using an internal balance specifically designed for the helicopter model used
Sprawl logístico en la “Megaregión” urbana de Madrid : nuevas centralidades en la ciudad de la distribución. De la escala global al último metro : espacio, tecnología y gobernanza de los “territorios sirvientes” en relación con los nuevos hábitos de consumo
No full textLos nuevos modos de distribución y consumo en las grandes ciudades están implicando transformaciones significativas en el modelo de implantación de las actividades logísticas en las regiones urbanas. La presente investigación analiza la evolución de dicho modelo y las tendencias en la nueva ciudad de la distribución (Freight Village) en la Mega-región urbana de Madrid a través de un análisis secuencial enmarcado desde 1998-2008-2018 (y 2021).
El modelo resultante, que caracterizamos como “sprawl logístico”, es el resultado de una serie de tendencias que sintetizan un escenario complejo y en permanente transformación. Mientras algunas de ellas se consolidan (el arco logístico A2-A4) otras (centros de gravedad vs distancia, tamaños medios y tipos de implantación tradicionales y nuevos, y disponibilidad) responden a ajustes, tanto de la coyuntura económica y los nuevos modelos de inversión “inmologistica”, como de las nuevas formas de distribución y hábitos de consumo, lo que permite aportar datos para un ejercicio de prospectiva y eventual planificación y toma de decisiones, tanto sectoriales como comprehensivas.
Puertos, aeropuertos, intercambiadores modales y hubs en definitiva, originan nuevos modelos de movimientos de bienes y mercancías en la economía a escala global en la que nos encontramos actualmente gracias a las interconexiones entre ellos, quedando, sin duda, un largo camino por recorrer –aun cuando han sido potenciadas por las políticas de suelo e infraestructuras recientes- si queremos optimizar recursos y reequilibrar el territorio en base a ellas para este tipo de desarrollos urbanos logísticos.
Definir tanto el área territorial de influencia de los asentamientos primero, como las características de superficie, disposición e intensidad de éstos en la escala local después, son los objetivos de este estudio. Posteriormente, la comparación de los resultados con otros casos analizados en el ámbito internacional por otros autores nos ha permitido evaluar el nuevo modelo resultante en Madrid.
Como se irá proponiendo, la diversidad de factores que toman parte en el posicionamiento urbano del movimiento de bienes y mercancías de consumo es grande y compleja, como lo es también el número de externalidades indeseadas que este genera, tales como la congestión, polución y ruidos que nuestras urbes soportan en ratios en crecimiento proporcional al del hábito de consumo de la sociedad urbana actual. Es por ello, que el desafío final del estudio irá encaminado a identificar estrategias urbanas y políticas que mitiguen dichos efectos indeseados a las escalas global y local, teniendo en cuenta conceptos como el flujo tenso, la ecología en el ecommerce, la posibilidad de los drones u otras herramientas facilitadas por la tecnología con posibilidad de ser empleados para la distribución y que son estudiados desde hace una década; o como las Plataformas de Distribución Urbana o Urban Consolidation Centers (UCC), Curbside Delivery, en definitiva, los nuevos avances facilitados por las nuevas tecnologías que influyen en los espacios urbanos.
Serán algunas de esas variables descritas, y otras que iremos apuntando, las que nos permitirán representar, medir, evaluar, concluir, y, posteriormente, prever medidas encaminadas a ser implantadas, y hacer más efectiva y sostenible la futura ciudad de la distribución.
ABSTRACT
The new modes of distribution and consumption in large cities are implying significant transformations in the model of implementation of logistics activities in urban regions. This research analyses the evolution of this model and the trends in the new distribution city (Freight Village) in the urban mega-region of Madrid through a three decade (1998-2008-2018/21) sequential analysis.
The resulting model, which we characterize as "logistics sprawl", is the result of a series of trends that synthesize a complex scenario in permanent transformation. While some of these trends are consolidated (the A2-A4 Logistics Arc), others (geographical barycenter of gravity vs. distance, average sizes and types of traditional and new locations, and availability) respond to adjustments, both to the economic situation and the new "inmologistical" investment models, as well as to new forms of distribution and consumer habits, which allows us to provide data for a prospective exercise and eventual planning and decision-making, both sectorial and comprehensive.
Ports, airports, modal interchanges and hubs, in short, give rise to new models for the movement of goods and merchandise in the global economy in which we currently find ourselves, thanks to the interconnections between them, and there is undoubtedly still a long way to go - even though they have been boosted by recent land and infrastructure policies – if we wish to optimize resources and rebalance the territory based on them for this type of urban logistics development.
The objectives of this study are to define both the territorial area of influence of the settlements first, and then the characteristics of surface area, layout and intensity of them at local scale. Subsequently, the comparison of the results with other cases analysed internationally by other authors has allowed us to evaluate the resulting new model in Madrid.
As it will be proposed, the diversity of factors involved in the urban positioning of the movement of consumer goods and merchandise is large and complex, as is the number of undesirable externalities that this generates, such as congestion, pollution and noise that our cities endure in ratios proportional to the growth of the consumption habits of today's urban society. This is why the final challenge of the study will be aimed at identifying urban strategies and policies that mitigate these undesirable effects at global and local scales, taking into account concepts such as tense flow, ecology in ecommerce, the possibility of drones or other tools provided by technology that can be used for distribution and which have been studied for a decade; or other examples like Urban Consolidation Centers (UCC), Curbside Delivery, in short, the new advances facilitated by new technologies that influences the urban spaces.
It will be some of these variables, and some more pointed out in the research, that will allow us to represent, measure, evaluate, conclude and, subsequently, foresee measures to be implemented and make the future distribution city more effective and sustainable
Estudio de viabilidad de una planta de suministro eléctrico con energía solar fotovoltaica para una zona de la Cañada Real en la Comunidad de Madrid
No full textLa necesidad de una transición energética a todos los niveles sociales es cada vez más evidente.
El presente Trabajo de Fin de Grado (TFG) tiene como objetivo, analizar la viabilidad técnica y económica del diseño de una planta de energía solar fotovoltaica como fuente de suministro eléctrico a la comunidad en riesgo de exclusión social de la Cañada Real, en la comunidad de Madrid.
La idea principal de este TFG surge a partir del conocimiento, a través de los medios de comunicación, de la situación que presentan los habitantes de la zona antes mencionada, donde la problemática energética ha tomado un nivel de urgencia.
Debido a su situación económica, las personas que allí habitan no pueden permitirse el pago a través de la empresa legalmente encargada del suministro eléctrico y recurren a métodos ilícitos, inseguros e intermitentes, obteniendo en consecuencia desabastecimiento energético y derivado de esto, la falta de cobertura de sus necesidades básicas.
De este punto parte la primera fase del estudio de viabilidad, donde se realiza una recopilación y análisis de información secundaria.
Se compilan y estudian datos relacionados con el mercado eléctrico y la demanda de energía eléctrica en la zona de la Cañada Real, con base en datos lo más actualizados posible de población, consumo energético promedio por familia y análisis del macro y microentorno, entre otros.
Y, partiendo de esta información, se establecen las bases técnicas y tecnológicas para el diseño de ingeniería, como los componentes de la planta y el dimensionamiento. Así como las bases para garantizar su sostenibilidad, analizando el impacto medioambiental del proyecto, desde perspectivas como la reducción de emisiones con respecto al suministro eléctrico proveniente de fuentes de energía no renovables.
Para finalizar se realiza un análisis económico, teniendo en cuenta el dimensionamiento técnico y ambiental elaborado previamente, para poder definir la viabilidad del proyecto.
ABSTRACT
The need for an energy transition at all social levels is increasingly evident.
The aim of this TFG is to analyze the technical and economic viability of the design of a photovoltaic solar energy plant as a source of electricity supply for the community at risk of social exclusion in Cañada Real, in the community of Madrid.
The main idea of this TFG arises from the knowledge, through the broadcast media, of the situation of the inhabitants of the area, where the energy problem has taken on a level of urgency.
Due to their economic situation, the people who live there cannot afford to pay the company legally in charge of the electricity supply and resort to illicit, unsafe, and intermittent methods, resulting in energy shortages and, therefore, a lack of coverage of their basic needs.
This is the starting point of the first phase of the viability study, where secondary information is collected and analyzed. Data related to the electricity market and the demand for electricity in the Cañada Real area are compiled and studied, based on the most up-to-date data possible on population, average energy consumption per family and analysis of the macro and microenvironment, among others.
Based on this information, the technical and technological bases for the engineering design are established, such as the plant's components and sizing.
As well as the bases to guarantee its sustainability, analyzing the environmental impact of the project, from perspectives such as the reduction of emissions with respect to the electricity supply from non-renewable energy sources.
Finally, an economic analysis is carried out, considering the technical and environmental dimensioning previously prepared, to define the viability of the project
Network design strategies for multisensory human-machine interfaces of navigation systems for blind and visually impaired people
No full textOver the last decades, the development of navigation devices capable of guiding blind and visually impaired (BVI) individuals through indoor and/or outdoor scenarios has remained a challenge. However, the current technological context leaves room for novel possibilities in terms of functionality, system architecture or even cost of these devices.
Although there are different approaches, traditional designs are evolving into distributed models with low-cost, front-end devices. Smartphones and wearables with built-in cameras are considered as potentially feasible options with which to support state-of-art computer vision solutions, thus allowing for both the positioning and monitoring of the user’s surrounding area. These functionalities are then further boosted by means of remote resources, leading to cloud computing schemas or even remote sensing via urban infrastructure. However, relying on networks involves new challenges in relation to system design, some of which are related to the main bottleneck of all navigation systems: the human-machine interface (HMI).
Originally conceived to provide orientation and mobility assistance through non-visual sensory feedback, a navigation system act as a medium between the user and the environment. Due to the large amount of information required to move around autonomously, the usage of language through speech interfaces or refreshable braille displays was considered non-efficient. In the pursue of higher data throughput, non-invasive HMI design tended to rely on human perceptual and cognitive factors, which are ultimately rooted on sensorimotor coupling.
So far, this kind of user-environment interactions required strict constraints in terms of system delay, analogously to current virtual reality systems. Also, non-visual HMI of specific temporal resolutions and haptic/acoustic stimuli codifications which determine end-to-end data throughput. In this regard, the specific requirements to provide perceptual and cognitive assistance to enable BVI people to follow a route autonomously are yet unexplored. In this context, the present thesis searches for design constraints of networked navigation systems that derives from the HMI.
To that end, this document first provides an updated, holistic view of the research on navigation assistance for BVI; and addresses user-centered design fundamentals, including the main points of criticism of previous approaches. Then, several guidelines, architectures and technological achievements are highlighted as they could underpin future feasible designs.
Thereafter, we describe our developed tool, Virtually Enhanced Senses (VES). This system is a novel and highly configurable wireless sensor-actuator network conceived as a development and test-bench platform of navigation systems adapted for BVI individuals. It allows to immerse test subjects into walkable, purely virtual or mixed environments with actual or simulated sensors, external processing modules and databases; and validate navigation system designs prior to prototype development.
The haptic, acoustic, and proprioceptive feedback of VES supports state-of-art HMI for BVI guidance. In this regard, various sensory substitution devices (SSD) were integrated in VES, including the well-known “The vOICe”. On the other hand, VES includes a network emulation feature that allows to configure end-to-end data throughput, latency, and packet loss. This point will be key to observe how network parameters affect the subject’s spatial knowledge, as well as the consequent performance in terms of orientation and mobility.
Finally, the present work searched for temporal constraints of system delay, which was highlighted as one of the major perceivable effects of QoS degradation. To that end, three tests have been conveyed to a group of 25 participants under different delay conditions between motor actions and triggered stimuli, i.e., motion-to-photon latency. The results show a tradeoff between spatial information acquisition and delay degradation, and a learning curve even under impaired sensorimotor coupling.
RESUMEN
El desarrollo de sistemas de navegación capaces de guiar a personas con deficiencias visuales ha supuesto un reto durante las últimas décadas. Sin embargo, el contexto tecnológico actual abre camino a nuevas posibilidades en cuanto a la funcionalidad, arquitectura o incluso coste de estos dispositivos.
Aunque hay muchos enfoques posibles, los diseños tradicionales tienden a un modelo distribuido con una interfaz basada en dispositivos portátiles de bajo costo. Concretamente, los teléfonos inteligentes y los dispositivos vestibles permiten utilizar algoritmos de visión artificial útiles para monitorizar el entorno del usuario y rastrear su posición. Por otro lado, estas funcionalidades podrán potenciarse mediante el uso de recursos externos, llevando a esquemas de procesamiento remoto o incluso monitorización remota a través de infraestructura urbana. Sin embargo, esta dependencia de redes de comunicación implica nuevos retos de diseño, algunos de los cuales se dirigen al principal cuello de botella en la implementación de sistemas de navegación: la interfaz hombre-máquina (HMI).
Estos dispositivos, originalmente concebidos para asistir en orientación y movilidad por medio de estímulos no visuales, actúan como un intermediario entre el usuario y el medio. Dada la gran cantidad de información necesaria para desplazarse de forma autónoma, el uso del lenguaje en interfaces habladas o líneas braille mostró ser particularmente ineficiente. En vías de conseguir alcanzar tasas de transferencia de información suficientemente elevadas, los diseños de interfaces hombre-máquina se basaron en factores de percepción y cognición humana que incluyen elementos sensoriomotores en su raíz.
Al igual que en el campo de realidad virtual, las interacciones usuario-entorno de esta naturaleza han requerido de estrictas limitaciones al retardo del sistema. A su vez, las HMI no visuales demandan resoluciones temporales y codificaciones de estímulos hápticos/acústicos específicas que determinan la tasa de transferencia a utilizar. A este respecto, los requerimientos específicos para proveer de asistencia a la percepción y cognición en los desplazamientos de personas con deficiencia visual aún no se han determinado. En este contexto, esta tesis se enfoca en la búsqueda de restricciones en el diseño de sistemas de navegación distribuidos que derivan de la interfaz hombre-maquina.
Con este fin, el presente documento comienza con una imagen actualizada y completa de la investigación en materia de asistencia a la navegación; y aborda aspectos fundamentales de diseño centrado en el usuario, incluyendo los aspectos más criticados en el pasado. Después, se destacan varias recomendaciones, arquitecturas y logros tecnológicos que podrían promover el desarrollo de futuros diseños.
A continuación, se describe la herramienta desarrollada: “Virtual Acoustic Senses” (VES). Este sistema, construido sobre una red de sensores y actuadores, constituye una plataforma novedosa y altamente configurable para el desarrollo y ensayo de sistemas de navegación para personas con deficiencia visual. VES sumerge al usuario en entornos de realidad mixta o puramente virtuales; con sensores reales o emulados; módulos externos de procesamiento y bases de datos; y que permite validar diseños completos antes incluso de implementar un prototipo.
La salida táctil, acústica y propioceptiva de VES permite la implementación de las últimas interfaces hombre-máquina para el guiado de personas con deficiencia visual. Respecto a este punto, se han integrado múltiples dispositivos de sustitución sensorial, incluyendo el conocido “The vOICe”. Por otro lado, VES incluye un emulador de red que facilita configurar tasa binaria, latencia y pérdida de paquetes punto a punto. Esta última funcionalidad será clave para observar cómo los parámetros de red tienen un impacto en la adquisición de conocimiento espacial, así como en el posterior desempeño en tareas de orientación y movilidad.
Finalmente, se indagó en posibles restricciones al retardo del sistema, lo cual se señala como uno de los principales efectos de la red. Con este fin, se han realizado tres pruebas a un grupo de 25 participantes bajo diferentes condiciones de retardo entre el movimiento del usuario y los estímulos que provee el sistema en consecuencia. Los resultados indican un balance entre la adquisición de información espacial y el incremento de dicho retardo; y una curva de aprendizaje bajo estas condiciones