Código SNIES del Programa: 101686
Registro calificado: Resolución 4671 del 7 de mayo de 2012, vigencia 7 años
Sistema Nacional de Información de la Educación Superior
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Publicaciones

ESTRUCTURACIÓN DE UN ALGORITMO BASADO EN DEEP LEARNING PARA ENTRENAMIENTO DE ROBOTS ASISTENTES EN RECONOCIMIENTO DE OBJETOS PARA PLATAFORMAS MULTIHERRAMIENTA.

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El presente documento expone el desarrollo de un algoritmo orientado a esquemas de robótica asistencial trabajando en ambientes multiherramientas. Esto se refiere a un robot de tipo antropomórfico que se desenvuelve en un área de trabajo compartida por una persona, a quien asistirá en tareas como entrega de herramientas. Para ello el robot debe identificar qué herramienta desea tomar dentro de un grupo de herramientas, lo que corresponde a una labor de reconocimiento de patrones, cada herramienta presenta características particulares que deben ser aprendidas mediante un algoritmo de reconocimiento.

En este trabajo se expone una dificultad en dicho reconocimiento aún no abordada en trabajos similares y que surgió de los desarrollos propios de robótica asistencial realizados previamente. Al buscar reconocer una herramienta dentro de un grupo, el sistema de reconocimiento de patrones debe aprender las características que exhibe cada herramienta, típicamente esta tarea se realiza mediante la captura de la imagen del grupo de herramientas por medio de una cámara, desde una posición dada, aprendiendo herramienta por herramienta

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DEVELOPMENT OF AN ALTERNATIVE METHOD FOR MULTISPECTRAL IMAGE SEGMENTATION BASED ON CARTESIAN COMPLEXES AND ITS ASSOCIATED ORIENTED MATROIDS

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In digital image analysis, a strategy used to address spatial and topological properties is to define image objects, as they are known in the remote sensing community, grouping pixels as coarser geometric space elements or super pixels. This process is known as image segmentation. In this process it is common to group near pixels based on (a, b)-connected graphs as neighbourhood definitions. Such an approach, however, cannot meet some topological axioms needed to ensure a correct representation of connectedness relationships. Super pixel boundaries may present ambiguities because one-dimensional contours are represented by pixels, which are 2-dimensional. The inherent complexity of segmentation algorithms along with the high volume of data of the high resolution images, demand considerable computing resources.

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MODELO DE REGULACIÓN PARA AGUA POTABLE EN HORIZONTES DE LARGO PLAZO

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A nivel mundial la regulación para la prestación del servicio de acueducto está basada en costos de prestación de la empresa (sobre todo en la demanda futura), los cuales son indicadores para calcular insumos y costos de producción del bien y del servicio. La eficiencia, suficiencia financiera y presupuestal depende en gran medida de la exactitud de las mediciones y proyecciones determinadas para un entorno de mercado. La suficiencia financiera se centra en proyecciones de costos y tasas de descuento que remuneren las inversiones. Para responder a estas exigencias y a las distorsiones socioeconómicas regionales dentro de un proyecto de investigación científica, se propuso la creación de un Metamodelo para regulación del sector de agua potable en escenarios de equilibrio inestable que considerara criterios de solidaridad y orientara la priorización de inversiones eco-ambientales. Se plantearon dos posibles herramientas de pronóstico entre el periodo 2006 – 2040 para la ciudad de Bogotá como modelo: la primera, redes neuronales y la segunda, series de tiempo, de las cuáles solo la segunda generó resultados validables encontrando que: los estratos 1 y 2 muestran incrementos en la demanda, mientras que  Los estratos 3, 4, 5, 6 y comercial tienden a decrecer en su consumo.

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INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS Y DISEÑO DE ANTENAS PLANAS Y SUS APLICACIONES

Aplicaciones como identificación por radiofrecuencia (RFID), sistemas de posicionamiento global como GPS, Galileo o Glonass o comunicaciones en satélites de reducido tamaño requieren del uso de antenas con polarización circular con altas prestaciones en cuanto a ganancia, ancho de banda y relación axial, lo cual les exige a los investigadores desarrollar nuevas propuestas de antenas que satisfagan estas exigencias [1], [3]. Por otra parte, el desarrollo de antenas para la industria de aplicaciones móviles de telefonía y datos, redes de área local inalámbricas (WLAN) y redes de área personal inalámbricas (WPAN) ha experimentado un crecimiento muy rápido en años recientes, impulsado por las demandas exigidas por los usuarios en términos de sus funcionalidades y por el deseo de movilidad en la comunicación y el rompimiento de las conexiones físicas a la red. Estos desarrollos se convierten en el fragmento de mayor y más rápido crecimiento dentro del área de las telecomunicaciones. Asimismo, un creciente número de estándares de comunicaciones inalámbricas que no forman parte de las comunicaciones celulares ha introducido en los terminales móviles servicios tales como radio FM, GPS, Bluetooth, WLAN, Wi-Fi, DVB-H, RFID y UWB.

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MECANISMOS DE EXPLORACIÓN DE RECURSOS SOBRE SOBRE LINKED OPEN DATA MEDIANTE PRINCIPIOS DE SEGURIDAD

La presente investigación involucra varias áreas de estudio enfocadas en el análisis para la representación de recursos vinculados mediante principios de Linked Open Data, desde principios de seguridad informática. En este apartado se relacionan de manera breve las áreas más representativas, con el propósito de ofrecer un panorama de las temáticas que se abordarán lo largo del libro.

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CONTROL DE MICRORREDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES

Actualmente, una red inteligente es vista como un imperativo mundial, fundamentalmente transformadora para ayudar al planeta con su oferta de energía y al medioambiente. El crecimiento explosivo de la demanda mundial de energía con cada vez más énfasis en el transporte electrificado, la infraestructura tecnológicamente envejecida y la potenciación de los consumidores son algunos de los principales factores que requieren de esta transformación.

A los efectos de este libro, se define una red inteligente (Smart Grid) como un sistema de energía eléctrica cibernético habilitado de extremo a extremo, desde la fuente de combustible para la generación, transmisión, distribución y uso final, que hará lo siguiente:
a. Permitir la integración de fuentes de energía renovable con características intermitentes y ayudar a descarbonizar los sistemas de energía.
b. Permitir los flujos de información fiable en doble sentido.
c. Permitir la eficiencia energética, la gestión de la demanda efectiva y la elección de los clientes.
d. Proporcionar la autorrecuperación de los eventos de perturbación de energía.
e. Permitir la operación de forma elástica contra los ataques físicos y cibernéticos.

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FOTÓNICA DE MICROONDAS Y PROCESADO TODO-ÓPTICO APLICADOS A LA CONMUTACIÓN DE PAQUETES ÓPTICOS

Hoy en día, el ancho de banda provisto por las redes de telecomunicaciones en los segmentos de acceso, metropolitano y de transporte es un hervidero de megabits por segundo (Mb/s), gigabits por segundo (Gb/s) y terabits por segundo (Tb/s). Aquellos que trabajan a la vanguardia de la tecnología y proyectan su futuro, están acostumbrados a la potencia del exponente, dados los avances que se están produciendo en las tecnologías basadas en silicio, las técnicas de conmutación y enrutamiento, la transmisión vía radio y, sobre todo, el transporte de información a través de redes de fibra óptica. Mientras que la ley de Moore ha predicho un incremento en el ancho de banda y potencia de cómputo al doble aproximadamente cada 18 meses, dicho umbral ha sido superado por la fibra óptica, donde el producto de ancho de banda por distancia se ha duplicado cada año [1], [2].

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INGENIERÍA DIRIGIDA POR MODELOS (MDA) Y CASOS PRÁCTICOS

Aunque son muchos los esfuerzos realizados para que exista una mayor cantidad de personas con la competencia de poder solventar los problemas con el apoyo de sistemas informáticos, es una realidad que los resultados no han sido los esperados; se presume que una de las problemáticas es la alta dificultad en la curva de aprendizaje que tienen los diversos lenguajes de programación de propósito general. En este sentido, un reto enorme es abstraer esa complejidad de los lenguajes de programación de uso general a lenguajes específicos, de forma tal que las personas no dediquen la mayor parte del tiempo a comprender un lenguaje, sino a solventar el problema y a que la sintaxis de ese lenguaje esté acorde con el contexto de dicho problema. De poder conseguir esto, se eliminaría una gran barrera en cuanto al aprendizaje de una nueva sintaxis y hasta lógica de programación, lo cual implicaría centrarse en dar una solución al problema con el contexto que ya se maneja en la problemática. Así, se espera que el tiempo y los esfuerzos que se dedican a crear un sistema informático se reduzcan drásticamente. Esto, por supuesto, tiene sus implicaciones, pues ahora el problema se traslada a construir ese lenguaje en el que la sintaxis esté acorde con el contexto del problema; a esto se le ha llamado lenguaje de dominio específico (DSL), que está enmarcado dentro de la propuesta de ingeniería dirigida por modelos (MDA).

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MODELO DE MADUREZ PARA LA CAPACIDAD DE LA ENSEÑANZA EN INGENIERÍA

Hoy en día se les reconoce a las instituciones de educación superior el esfuerzo por producir un ingeniero global; esto, en parte, se debe a la necesidad de la creación de un registro internacional para los ingenieros, necesidad que se incrementa vertiginosamente con los procesos socioeconómicos y culturales de la época. El reconocimiento internacional de los títulos de ingeniería se puede y debe dar gracias a los procesos de acreditación. En muchos países y en todas las regiones del mundo se hacen esfuerzos por adoptar un sistema de acreditación de los programas de ingeniería, pero en este ejercicio se han encontrado con un gasto excesivo y, a la vez, prohibitivo para adoptar los modelos; es el caso de los sistemas ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology) o CEAB (Canadian Engineering Accreditation Board), que son, en esencia, equivalentes (CEAB, 2012).

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SISTEMA DE SIMULACIÓN DEL FLUJO DE PARTÍCULAS IONIZADAS PENETRANTES PARA EL PICOSATÉLITE CUBESAT UD

Con el lanzamiento del primer satélite de origen soviético, el Sputnick, se dio inicio a la frenética carrera por la conquista del espacio ultraterrestre. Desde ese momento, la humanidad concibió el espacio sideral como un bien común: su exploración permitiría que toda la comunidad internacional pudiera beneficiarse de las nuevas posibilidades científicas y económicas que se abrían. Lo anterior fue reconocido en el seno de la Asamblea General de la Organización de la Naciones Unidas (ONU) de 1959, cuando, por medio de la Resolución 1472 (XIV), se creó la Comisión sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos [1]. Entre las múltiples áreas en que hoy en día se aplica la tecnología espacial, con impactos significativos en el desarrollo social y económico de los países, se encuentran la prevención de desastres, el manejo de los recursos naturales, la minería, la ganadería, la agricultura, la medicina, la educación, las telecomunicaciones, la seguridad, el transporte, la pesca, entre otras muchas. Es importante reconocer que uno de los factores que han marcado el desarrollo de los países industrializados es el de la aplicación de la tecnología espacial a las necesidades de la nación, es decir, poner estos desarrollos tecnológicos al servicio de sus habitantes, lo cual trae consigo mayores niveles de satisfacción y bienestar.

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SISTEMA DE APRENDIZAJE ORGANIZACIONAL BASADO EN INTEGRACIÓN LOGÍSTICA DEL CONOCIMIENTO

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Los sistemas para la gestión de energía en el hogar (HEMS), han empezado a desempeñar un papel importante en el nuevo contexto energético, debido a la modernización de los sistemas de generación, transmisión, distribución e instalaciones eléctricas de usuarios finales, y a la incorporación de las fuentes de energía renovable en el hogar. Esto contribuye favorablemente en aspectos técnicos, económicos, sociales y ambientales a la mejora de las condiciones de operación para los usuarios residenciales y para el sistema energético en su conjunto, pues permiten realizar operaciones para el monitoreo, supervisión y control de los dispositivos que se conectan en el hogar, permitiendo realizar gestión de los mismos para implementar programas de ahorro de energía en tiempo real y de autogeneración con el fin de implementar estrategias de gestión activa de la demanda (GAD) de energía. La presente tesis doctoral aborda la gestión de la energía eléctrica domiciliaria según las necesidades del usuario residencial y en concordancia con el entorno, con el fin de aportar a la operación integral del sistema eléctrico con nuevos esquemas para el uso de la energía y participando en la toma de decisiones relacionadas con el consumo y/o generación de energía, con fundamento en estrategias para la GAD a partir de cambios en los hábitos de consumo, lo cual convertirá al usuario en un usuario activo. Para ello se propone un prototipo de sistema de gestión de energía eléctrica domiciliaria, el cual se denominó GEDE, que involucra las tecnologías de la información y las comunicaciones para realizar los procesos de medición de energía en las fuentes de alimentación y en los dispositivos que se quieren gestionar, con el fin de transmitir la información por la línea de potencia a un sistema central, para luego procesarla para actividades de supervisión, monitoreo y control en tres modos: manual, semiautomático y automático, los cuales operan con algoritmos de decisión. El anterior prototipo se ha diseñado e implementado teniendo en cuenta el  so de protocolos de comunicaciones estándar en el contexto del Internet de las Cosas.

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AN ATTITUDE CONTROL SYSTEM FOR CUBESAT SATELLITES USING AN ADAPTIVE L1 NORM CONTROL METHOD

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This research explored an alternative solution to the problem of satellite attitude control using a control method that makes Robust the Control maneuvers and that can handle system dynamics uncertainties. A method is understood as an ordered set of actions performed in conceived sequences for reaching a given objective. In that sense a technique is understood as the knowledge required to perform or implement a subset of actions within a method. After exploring different Control methods, the so called L1 Norm Adaptive Control method and corresponding techniques were identified as most suitable for managing model uncertainties   and fast adaptation to parameter variations making the system robust. In principle, actuators of Magnetorque type, were considered as part of the control system following research done by [Wisniewski,1997] and [Cao,2015]. After modeling the satellite attitude dynamics as a rigid body system and applying to it the L1 norm control method, simulation software was developed and corresponding results were obtained. As these results were not considered a good tracking of reference command signals, contradicting authors of reference [Cao 2015], a variant within the frame of L1 Adaptive method was employed to solve the satellite attitude control problem (SACP). This variant has not been employed in the literature for SACP. Eventhough reference command tracking was still unsatisfactory.  Other similar systems were tested, verifying simulation software and L1 norm Adaptive Control implementation against reported simulations in the literature [Kharysov, et al, 2010],[Lavretsky et al, 2008], reproducing their results {Castellanos et al, 2017] . Although L1 filters design and specification for Unmatched nonlinearities remains and open question, Good tracking depends on L1 filtering, and general conclusions for different systems and the type of systems like Satellite Attitude has been obtained. General Modifications to L1 Adaptive Control Algorithm are explored in this thesis in Chapter XIX, and corresponding Simulation Software is developed. A general conclusion balance is expressed in chapter XX. 

Another Nonlinear Control method was implemented for Satellite Attitude, the so called Sliding Control, following [Wisniewski,1997], and incorporated in an Attitude Determination and Control system, simulation software was developed and corresponding satisfactory command tracking was obtained. Comparison with L1 norm Adaptive is infered.

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