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An adaptive robust optimization model for power systems planning with operational uncertainty
(2018) Verástegui Grünewald, Felipe; Lorca Gálvez, Álvaro Hugo; Gazmuri S., Pedro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La necesidad por sistemas sustentables de energía está impulsando la adopción de grandes cuotas de energía renovable variable en todo el mundo. Debido a esto, existe una creciente necesidad de nuevos modelos de planificación a largo plazo que puedan evaluar correctamente la capacidad de reserva y los requisitos de flexibilidad para gestionar niveles significativos de incertidumbre operativa a corto plazo. Motivado por este desafío clave, este trabajo propone un modelo de optimización adaptable robusto para el Problema de Planificación de la Expansión de la Generación y la Transmisión. El modelo propuesto tiene una estructura de dos etapas que separa las decisiones de inversión y operación, sobre un horizonte de planificación con míltiples períodos. El atributo clave de este modelo es la representación de la incertidumbre operativa diaria a través del concepto de días representativos y un conjunto de incertidumbre para la demanda y la disponibilidad de la energía eólica y solar, construido sobre esos días. Además, el modelo emplea una representación lineal del flujo de potencia para la red de transmisión. Este modelamiento permite una representación efectiva de la capacidad de reserva y de la flexibilidad operacional requeridas para la operación de un sistema de potencia con grandes cuotas de energía renovable. Para resolver eficientemente el problema de optimización, se emplea un método de generación de columnas. Extensos experimentos computacionales en una representación de 20 nodos del sistema eléctrico chileno en un horizonte de 20 años muestran las ventajas del modelo de planificación de expansión robusto propuesto, en comparación con un enfoque basado en días representativos deterministas, debido a una colocación espacial efectiva tanto de recursos variables como de recursos flexibles.
Análisis de la microestructura y propiedades físico-mecánicas de bases estabilizadas con cloruro de magnesio hexahidratado en terreno
(2022) Godoy Blanco, Pablo Enrique; Chamorro Giné, Marcela Alondra; González V., Álvaro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El cloruro de magnesio hexahidratado (MgCl2•6H2O) es un subproducto del litio, que en condiciones climáticas favorables es utilizado como estabilizador químico de bases granulares de Caminos de Bajo Volumen de Tránsito (CVBT). Esta alternativa de estabilización ha ido en aumento en las últimas décadas por su relativo bajo costo frente a otras alternativas y su buen desempeño frente a la acción abrasiva del tránsito. Las bases estabilizadas con MgCl2•6H2O al no contar con ninguna capa superior de protección, en los CVBT actúan como capa de rodadura y proporcionan capacidad estructural al camino. Estudios demuestran que estas bases granulares estabilizadas con MgCl2•6H2O tienen un buen rendimiento mecánico en terreno, lo que no es consecuente con las pruebas realizadas en el laboratorio. Para comprender el rendimiento de este material estabilizado, varios autores han estudiado sus propiedades físico-mecánicas en el laboratorio y en terreno, sin embargo, hasta ahora no se han estudiado sus propiedades micromecánicas, las cuales podrían explicar su desempeño físico-mecánico a partir del análisis de su microestructura y composición elemental del material. El objetivo de esta investigación es analizar la relación entre las propiedades físico-mecánicas de las bases granulares estabilizadas con MgCl2•6H2O en terreno y la caracterización de su microestructura con el fin de comprender el efecto de las características micromecánicas del material en el desempeño de las bases estabilizadas en terreno. Se evaluó la estructura físico-mecánica y microestructura del suelo estabilizado con MgCl2•6H2O y sin estabilizar. Se construyó una sección de prueba en terreno de donde se extrajeron las muestras, las cuales fueron tratadas en laboratorio y terreno con MgCl2•6H2O de la misma fuente y curadas por periodos iguales (7, 14 y 28 días). A diferencia de los suelos no estabilizados, se observó que en los suelos estabilizados con MgCl2•6H2O se forman nuevos productos cementicios que se unen a las partículas del suelo a medida que aumenta el tiempo de curado. Por medio del ensayo de Microscopía Electrónica de Barrido (FESEM) y la Espectroscopia de Infrarrojo Atenuada (FTIR -ATR) estos nuevos productos cementicios fueron identificados como Aluminato de Magnesio Hidratado (MAH) y Silicato de Magnesio Hidratado (MSH). A través del análisis de superficie específica (N2-BET), se determinó que debido a la formación de éstos productos cementicios, disminuye el volumen de poros en la microestructura de los suelos estabilizados, lo que produce un aumento en su densidad. Finalmente, a partir de la caracterización micromecánica y los resultados de laboratorio y terreno se desarrolló un modelo de comportamiento de las bases estabilizadas con MgCl2•6H2O, que permite comprender su desempeño en campo y en el laboratorio.
Análisis de los efectos del terremoto del 27 de febrero de 2010 en estanques de acero inoxidable de pared delgada (EAIPD) con patas y desarrollo de un sistema de protección sísmica para estas estructuras
(2011) Sandoval Sanzana, Víctor Manuel; Almazán Campillay, José Luis; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El sismo del Maule (Febrero 27, 2010, Chile) afectó gran parte del territorio nacional provocando daños de consideración en viviendas e industrias. La influencia de este sismo afectó directamente a gran parte de la industria vitivinícola nacional y los efectos fueron especialmente severos en sus estructuras de almacenamiento, en particular en los estanques de acero inoxidable de pared delgada utilizados en los procesos de fermentación y guarda. La utilización de sistemas de aislamiento sísmico en edificios demostró su gran eficiencia, sin embargo la utilización de este tipo de soluciones no es general en todo tipo de estructuras.
Análisis experimental y simulación numérica del proceso de conformado de láminas metálicas delgadas mediante la aplicación de un láser de baja potencia
(2011) Stevens Castro, Vicente Orlando; Celentano, Diego J.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En este trabajo se realizó un análisis experimental y numérico del conformado de chapas de acero inoxidable mediante un láser de baja potencia. En una primera etapa se realizó en el laboratorio el conformado de chapas de acero inoxidable AISI 302 para distintas configuraciones de potencia, de 20 a 67 W, y velocidad de avance del haz láser, 30 y 5 mm/s. Se obtuvieron ángulos de doblado de 0.2 a 10.3º.
Análisis sísmico no lineal de la estructura de soporte de una caldera de potencia usando FNA
(2009) García Núñez, Rodrigo Antonio; Cruz Z., Ernesto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Este estudio busca por medio del análisis en el tiempo con el método Fast Nonlinear Analysis propuesto por E. Wilson (FNA) y usando distintos registros chilenos del terremoto de Marzo de 1985, aproximar el verdadero comportamiento que tiene la estructura de soporte de una caldera de potencia diseñada con la normativa y estado de la práctica vigente en Chile frente a una solicitación sísmica realística. Se presentan en el trabajo los distintos tipos de no linealidades consideradas en arriostramientos, columnas, pedestales y topes sísmicos, además de un detalle de los supuestos usados para aplicar el método FNA en el modelo estructural implementado y la referencia de la normalización de la intensidad de los registros de aceleración utilizados, escalados a la misma intensidad de Housner que el espectro de diseño de la norma NCh433.
Approach for dynamic study scholarship allocation considering temporal renewal and budget transfer
(2023) Toro Uquillas, Camila Ignacia; Cataldo Cornejo, Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En este artículo se propone un enfoque de solución para el problema de asignación de becas con renovación temporal y transferencia de presupuesto entre unidades territoriales y niveles educacionales. El problema se resuelve en dos etapas. En la primera etapa se realiza la asignación de becas para cada unidad territorial de manera independiente mediante un modelo de decisión markoviano que se resuelve de forma aproximada. En la segunda etapa, se implementa una heurística que permite reasignar el presupuesto sobrante de las unidades territoriales hacia aquellas con déficit presupuestario y postulantes sin beca asignada. El enfoque propuesto se aplica al caso de la Beca Indígena que otorga el Gobierno de Chile, donde el desempeño de la política resultante se compara con aquel de otras seis políticas que consideran diferentes criterios de decisión (puntaje de corte, cantidad de personas y porcentaje del presupuesto). Los resultados revelan que la política de asignación de becas generada por el enfoque propuesto permite obtener los mejores resultados, otorgando la mayor cantidad de becas y aprovechando de manera más eficiente el presupuesto disponible. Además, se observa que la política resultante es robusta frente a las diversas condiciones presentes en las distintas unidades territoriales, posicionándose como la mejor opción en todos los casos analizados. El enfoque de solución propuesto permite lidiar con un problema real, relevante y complejo como lo es el de asignación de becas, logrando una asignación dinámica y eficiente de recursos en el largo plazo.
BERT for scientific articles recommendations using open source information
(2023) Barías Compagnoni, Bernardo; Arenas Saavedra, Marcelo Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En los últimos años, los modelos de lenguaje han experimentado grandes avances en el Procesamiento del Lenguaje Natural (NLP). En concreto, el pre-entrenamiento y el desarrollo de modelos como BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers) y sus derivados se han convertido en el estado del arte para muchas tareas de comprensión del lenguaje. Un campo de investigación interesante que utiliza modelos lingüísticos de PNL es el que estudia la similitud entre textos (Shahmirzadi et al., 2019; Wang & Dong, 2020). Estos textos pueden ser desde grandes documentos o párrafos, hasta oraciones o frases cortas. Gran parte de la dificultad de este problema radica en que los textos, en general, no están bien estructurados. Se han utilizado distintas técnicas para tratar de entender el contexto de los textos y comprender así la semántica de los documentos. Naturalmente, si los textos son mas largos, esto se convierte en una tarea más difícil. Dentro del estudio de la similitud entre textos, recientemente se ha intentado estudiar la relación entre pares de artículos científicos (Knoth et al., 2010, 2017; Tarnavsky et al., 2021). Al comparar artículos científicos, aprovechamos que el documento está dividido en distintas partes, como el título, el resumen, las conclusiones y otras áreas. Aunque siguen siendo datos no estructurados, dan cierta estructura al texto de entrada. Esta propiedad también nos permite trabajar con fragmentos de texto mas pequeños y, por tanto, comprender mejor el contexto. En este trabajo utilizamos BERT para proponer un pipeline que, dada una publicación, entregue publicaciones relacionadas: artículos científicos que puedan ser de interés para el lector. Para ello, abordamos dos problemas de NLP aplicados a artículos científicos: la clasificación de textos y la similitud entre pares de textos. Las etiquetas para los conjuntos de datos de estos problemas proceden de información jerárquica estructurada provista por los autores. Además, utilizamos la versión base de BERT para comprender el significado semántico de las publicaciones utilizando únicamente la información del resumen y el título, mediante la construcción de modelos para cada tarea. Estos modelos fueron evaluados en términos de precisión, recall y puntuación F1.
¿Cómo medir y potenciar el grit en estudiantes de educación básica?
(2022) Yovaniniz Letelier, Ximena Andrea; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En el siglo XXI, es importante diseñar un ambiente de aprendizaje que contribuya a perseverar en los desafíos tanto de escolarización como de las diferentes oportunidades que ahora se tienen en este mundo globalizado y digitalizado. Por esto, se vuelve fundamental el desarrollo de la perseverancia para alcanzar metas a largo plazo a pesar de los variados obstáculos que se encuentren en el camino, a esto se le denomina grit o determinación. Diversos estudios afirman que el grit se relaciona positivamente con el rendimiento académico, la motivación, la estabilidad emocional y el bienestar. Resulta fundamental tener un instrumento que lo mida, ya que en la literatura no existe un consenso de los constructos del grit y también, es importante diseñar cómo se puede desarrollar el grit en la sala de clases. En esta investigación se diseñó, testeó y validó un instrumento que mide el grit en niños menores a 13 años. El aporte más importante de este instrumento a la literatura consiste en el resultado arrojado: que la consistencia de intereses no es un factor en el instrumento validado para niños entre 9 y 13 años. Se propone que la eliminación del factor de consistencia de intereses se deba a que existe una variabilidad de los intereses de los niños de esa edad, se ha demostrado que los intereses se vuelven estables e invariables después de los 14 años (Babarovic, 2019). Por tanto, se concluye que la consistencia de intereses forma parte del grit, pero no en sujetos menores de 14 años. Los dos factores que funcionan bien en este rango de edad son: la perseverancia en el esfuerzo, tomada del constructo propuesto por Duckworth para sus dos escalas, y la adaptabilidad a las situaciones, tomada del Modelo Triárquico del Grit (Datu et al, 2017). Además, se propone una metodología de sistematización para la creación de clases potenciadoras de grit, basada en el modelo de K V Vlansenko et al, 2021, que fue probada e iterada durante un año completo.
Comparación de la producción de compuestos aromáticos por cepas de levaduras vínicas comerciales
(2008) Guadalupe Medina, Víctor Gabriel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La satisfacción de las preferencias del consumidor es el principal objetivo al elaborar un vino hoy en día. El aroma es el elemento principal en la diferenciación de los vinos y una forma de influir en él es la elección de la levadura para llevar a cabo la fermentación alcohólica. Existe una amplia oferta de éstas en el mercado, cada una presentada como única en sus características fermentativas y organolépticas. El presente trabajo se centra en la comparación de la contribución al aroma del vino realizada por distintas cepas comerciales de levaduras vínicas a través de tres aproximaciones experimentales: análisis químico, sensorial, y olfatométrico. Esto fue estudiado en fermentaciones de escala laboratorio en mosto sintético con el fin de aislar la contribución aromática de los compuestos sintetizados por la levadura.
Comparación de recomendaciones de arte en ambiente virtual y en ambiente web
(2022) Palma Silva, Isidora; Parra Santander, Denis; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La simulación de espacios físicos, también conocida como ambiente inmersivo, ha aumentado en popularidad y se ha aplicado a distintos dominios para poder explorar su potencial. En el área artística también se ha empezado a implementar este tipo de tecnología para facilitar recorridos y para atraer la atención de nuevos visitantes. También se han utilizado los sistemas recomendadores para mejorar la experiencia de los usuarios, porque permiten encontrar items que se ajusten a las preferencias del usuario de forma rápida y eficaz. Algunos trabajos han utilizado recomendaciones para crear recorridos guiados, mientras que varias exposiciones han migrado a una recreación virtual de sus salas. Sin embargo, a la fecha no se ha implementado ningún sistema inmersivo que aplique un recomendador de arte, ni tampoco un estudio cualitativo en esta área. En este trabajo presentamos un sistema recomendador de arte basado en aprendizaje profundo aplicado en un ambiente inmersivo. Para evaluar esta implementación realizamos una comparación cualitativa entre nuestra interfaz y una versión similar en formato Web. Los resultados del estudio mostraron indicios de que el interés de los usuarios en la aplicación no radica en el contenido artístico visual, sino que es intrínseco a la inmersión e innovación de la misma interfaz. A pesar de que la versión inmersiva resultó ser más complicada de usar que la versión Web, se encontró evidencia de que nuestra forma de presentar las recomendaciones provoca que la experiencia sea más disfrutable y que la atención del usuario no siempre tienda a las primeras recomendaciones recibidas. Finalmente, presentamos sugerencias de diseño para este tipo de implementaciones y oportunidades de mejora para explorar en el futuro.
Construcción de diccionarios visuales aplicados a reconocimiento de escenas
(2018) Rojas Araya, Cristóbal; Soto Arriaza, Álvaro Marcelo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El problema de la localización de un robot móvil en un mapa conocido, es una de las principales tareas que se necesita resolver cuando se busca entregar a un robot la capacidad de navegación autónoma. Una de las estrategias ampliamente utilizadas para resolver este problema consiste en obtener información del ambiente sólo con una cámara RGB y aplicar la representación de bolsas de palabras a las imágenes para crear el modelo. Aunque el método de bolsas de palabras visuales muestra buenos resultados, durante la construcción de la representación aplica el matching tradicional, técnica que no usa información sobre el problema durante su cálculo. Si pensamos en la gran variabilidad que pueden tener las imágenes capturadas por una cámara, el uso de esta técnica podría significar una desventaja de los métodos que la aplican. Es por esto que se plantea definir el matching como problema de clasificación, en busca de construir modelos que sean capaces de ajustarse al problema que resuelven. En este trabajo, se detallan tres modelos que resuelven un problema de localización, BoW que aplica el matching tradicional y ECOC-BoW que junto a ECOC-BoW-cluster definen el matching como problema de clasificación. El problema de clasificación para el proceso de matching es resuelto aplicando el clasificador ECOC. La evaluación de los modelos se realiza en 3 set de datos que definen mapas topológicos de diferentes ambientes. Estos sets de datos muestran diferentes dificultades dependiendo de la técnica aplicada y el lugar donde fueron capturadas. Los resultados muestran que el matching como problema de clasificación en el modelo ECOC-BoW-cluster logra mejoras respecto al matching tradicional, mientras que en el caso de ECOC-BoW el rendimiento es el más bajo de todos los modelos.
Deep learning algorithms for the classification of gastric atrophy based on endoscopic videos
(2023) Tramon Hidalgo, Javier Omar; Mery Quiroz, Domingo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El cáncer gástrico es de los cánceres más letales en Chile, siendo el primer país a nivel latinoamericano en tasa de mortalidad. La endoscopia es el examen fundamental para su detección, pero tiene diversas complicaciones que limitan llegar a la mayor cantidad de pacientes posibles, como la poca disponibilidad de tiempo, el limitado numero de expertos, y el alto costo de este procedimiento. Este trabajo busca reducir esta brecha, utilizando deep learning como herramienta para ayudar al diagnostico durante el examen o posterior a este. Con videos endoscópicos realizados bajo el protocolo Sidney, médicos del departamento de gastroenterología UC etiquetaron estos con los resultados obtenidos en biopsia, además de otros metadatos, como edad, sexo, etc., para entrenar modelos que logren detectar el sector estomacal (importante para la aplicación del protocolo), además de otros modelos que logren predecir el nivel de atrofia gástrica (condición estrechamente relacionada al cáncer gástrico). Se lograron modelos de clasificación de sector estomacal con una precisión superior a 96.00%, modelos de clasificación de atrofia con precisión de hasta 76.88% y sensibilidades del hasta 81.25%, que al combinar los mejores en un gran modelo compuesto logran una precisión superior a 90.00% y sensibilidad sobre 90.00% al clasificar pacientes en base al video de su endoscopia. Entre las principales contribuciones de este trabajo se encuentra la base de datos pública de imágenes y videos endoscópicos, además de modelos de aprendizaje profundo que clasifican imágenes por sector estomacal y nivel de atrofia en imágenes de cuerpo, antro y ángulo, y finalmente, lograr un modelo compuesto por estos para clasificar pacientes con base en su video endoscópico en tiempo real. Con esto se logran los objetivos de la tesis, dejando la puerta abierta a futuras aplicaciones clínicas del modelo compuesto para análisis durante el examen endoscópico, además de expandir las clasificaciones y detecciones del mismo.
Desarrollo a largo plazo de cuencas hidrográficas y el balance entre objetivos ambientales y productivos. Caso de estudio en la cuenca del río Toltén
(2020) Garrido Martín, Luis Felipe; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El planteamiento entre desarrollo económico y cuidado del ecosistema como dos objetivos contrapuestos se ha vuelto cada vez más necesario en la planificación del manejo de cuencas. Sin embargo, la relación entre desarrollo económico y la salud de los ecosistemas es difícil de cuantificar o dilucidar. Una correcta identificación de esta relación, permite estudiar y analizar compromisos entre distintas rutas de desarrollo futuro. Para lograrlo, se propuso en este trabajo una metodología para evaluar el desarrollo económico en una cuenca, otra para el estado del ecosistema acuático, y estudiar su comportamiento frente a distintos escenarios de cambios futuros. La cuenca de estudio es la del río Toltén, en el sur de Chile, pues se encuentra en un estado de desarrollo incipiente y con poca intervención humana. El desarrollo económico fue cuantificado mediante actividades productivas agrícolas y la generación hidroeléctrica. Por otro lado, se utilizó un modelo probabilístico para determinar la presencia de peces en los ríos. Finalmente se construyeron escenarios de cambio de uso de suelo y climáticos con la herramienta Modules for Land Use Change (MOLUSCE) y con modelos de circulación global, respectivamente, además de la incorporación de nuevos proyectos hidroeléctricos en la cuenca. Los resultados muestran cambios en el uso de suelo, con más suelos intervenidos por el hombre (agrícola, plantación forestal o urbanizaciones). El cambio climático repercutirá en mayores temperaturas, menor precipitación y menores caudales. El efecto del cambio climático es negativo para especies introducidas como la trucha o el salmón, mientras que para los peces nativos es beneficioso. El cambio de uso de suelo, en general, tiene un impacto negativo en las poblaciones de peces, con algunas excepciones. Estos resultados indican que la cuenca seguirá desarrollándose, que se verá afectada por el cambio climático, y que escenarios de mayor ingreso económico no necesariamente implican una merma de especies endémicas.
Desarrollo de un modelo de red neuronal para estimar la tasa de enriquecimiento del sedimento en eventos de erosión hídrica
(2016) Venegas Quiñones, Héctor Leopoldo; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La tasa de enriquecimiento, entendida como la relación entre la concentración de un elemento en el sedimento luego de ocurrido un evento de erosión hídrica y su concentración en la matriz del suelo, es un parámetro comúnmente utilizado para modelar el movimiento y destino de los agroquímicos. La medición de la tasa de enriquecimiento, especialmente de superficie específica, es un proceso complejo y requiere medir el tamaño y distribución de las partículas, tanto en el material erodado como en la matriz del suelo. Debido a ello el objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo de red neuronal para estimar la tasa de enriquecimiento y compararlo con el método actualmente más utilizado en base a datos experimentales medidos en estudios previos. Para el desarrollo de la red neuronal se utilizó el Neural Network Toolbox de MATLAB y los resultados de mediciones realizadas en seis estudios previos. La red así construida utiliza ocho variables que responden a las características de suelo, clima y topografía de la superficie del suelo. El modelo de red neuronal permitió obtener un alto nivel de precisión en las estimaciones (r2=0,99 y coeficiente N-S=0,99). Evaluada su eficiencia en relación a las mediciones de cada estudio previo por separado, los resultados muestran estimaciones con valores de r2=0,65-1,00 y N-S=0,56-1,00 para aquellos estudios que presentan 3 o más datos. Así, el modelo de red neuronal probó ser un método adecuado para estimar la tasa de enriquecimiento de superficie específica en eventos de este tipo. Finalmente, y dado que es una de las alternativas más utilizadas, se compararon las estimaciones del modelo de red con las estimaciones de enriquecimiento obtenidas con la ecuación de Menzel (1980) en 54 eventos. Los resultados indican que la ecuación de Menzel muestra una reducida capacidad predictiva (r2=0,10 y N-S<-9,25). En este trabajo se describe la elaboración y validación de la red, y se entrega la información necesaria para su implementación en otros modelos de simulación de sedimentos y de transporte de contaminantes.
Desarrollo e implementación de herramientas para el mejoramiento de la gestión de la información de last planner
(2017) Lagos Crua, Camilo Ignacio; Alarcón Cárdenas, Luis Fernando; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El sistema Last Planner (LPS) ha sido implementado por más de 20 años y ha demostrado un impacto positivo en la estabilización de los flujos de trabajo, reducción de los plazos y costos de proyectos. Sin embargo, algunos componentes, como la gestión de restricciones, causas de no cumplimiento y gestión de acciones correctivas, no han alcanzado un grado maduro de implementación. La incorporación de tecnologías de la información (TI) ha mostrado ser beneficiosa para la adopción metodológica, estandarización y desempeño de los proyectos. Sin embargo, la gestión de la información permanece como uno de los principales desafíos. Esta investigación tiene por objeto el desarrollo de herramientas de gestión de la información que permitan capturar la información de terreno y ponerla a disposición a través de reportes que fomenten el análisis para la mejora continua. Se realizó un análisis comparativo de la gestión de información de restricciones, causas de no cumplimiento y acciones correctivas en 34 proyectos de construcción chilenos, el cual permitió identificar aspectos claves para mejorar la recolección y uso, así como cuantificar los beneficios del uso de TI para el soporte de LPS. Las herramientas desarrolladas fueron integradas al software Impera y luego implementadas en un caso de estudio en el que ya se utilizaba la metodología y el software. El seguimiento del proyecto a lo largo de 6 meses permitió corroborar el efecto positivo de la inclusión de las herramientas. Los resultados de la investigación permitieron concluir que la inclusión de las herramientas mejoró el grado de implementación de la metodología, la identificación y gestión de restricciones, el cumplimiento de compromisos y de programa. Además, fue posible cuantificar los impactos en indicadores de LPS y en las causas de no cumplimiento. Por último, la inclusión de las herramientas tuvo un impacto positivo en la estandarización del proceso de planificación y control, la planificación intermedia y de corto plazo, la gestión visual y el análisis crítico de la información.
Determinación de retardos en una red inalámbrica
(2024) Espinoza Henríquez, Miguel Antonio; Oberli Graf, Christian Robert; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La probabilidad de acceso al medio es un indicador necesario para estimar las distribuciones de probabilidad de retardos asociados a un protocolo de acceso al medio, las que entregan información relevante sobre el desempeño de una red inalámbrica. Sin embargo, los modelos clásicos de acceso al medio presentes en la literatura asumen que intentos consecutivos de acceder al medio son estadísticamente independientes, lo cual pierde validez en escenarios donde los paquetes que se propagan en el aire presentan una duración similar o superior a la duración máxima de las contenciones establecidas por el protocolo de acceso al medio, lo que induce un efecto de correlación que reduce la precisión de los modelos clásicos. Los modelos de red inalámbrica pueden ser centralizados, donde se estiman las distribuciones de retardo con cadenas de Markov que asumen la presencia de un nodo coordinador. Por otro lado, existen modelos de red inalámbrica que son descentralizados, donde las distribuciones de retardo se estiman a partir de parámetros que no requiere de un nodo coordinador. Ambos enfoques no consideran el efecto de correlación mencionado previamente. El trabajo realizado considera una red descentralizada que sigue el protocolo Beacon-less IEE 802.15.14 CSMA-CA, para el cual se desarrolla un modelo probabilístico basado en contribuciones relativas que estima la probabilidad de acceso al medio que considera el efecto de correlación por la duración de los paquetes que se propagan en el aire. El modelo desarrollado se utiliza para reformular y recalibrar las curvas de distribución de retardo de los tres eventos de interés que provienen del protocolo considerado: Channel Access Failure, Frame Transfer Failure y Frame Transfer Success. Los resultados se validan con simulaciones que muestran que las curvas teóricas recalibradas predicen con mayor precisión la distribución de retardos obtenida por simulación al incorporar el efecto de correlación mencionado, donde las diferencias en la forma de las curvas debido a la acumulación de paquetes en la capa NET de los nodos que componen la red inalámbrica.
Development and statistical validation of an instrument to assess entrepreneurial behaviors in engineering education
(2021) Sotomayor, Trinidad; Miranda Mendoza, Constanza; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En la última década, la enseñanza del emprendimiento en ingeniería ha crecido exponencialmente en universidades de todo el mundo. Sin embargo, este crecimiento ha ido acompañado de grandes desafíos al diseñar métodos de evaluación teóricamente sólidos y sensibles al contexto. El propósito de esta tesis es diseñar una investigación exploratoria, con fase cualitativa y cuantitativa para construir un instrumento para evaluar la mentalidad emprendedora en el contexto de la educación en ingeniería. En una primera etapa, esta investigación explora críticamente la literatura en educación, negocios e ingeniería para identificar los componentes clave de la mentalidad emprendedora y los comportamientos asociados. El proceso fue seguido por una recopilación de datos cualitativos con estudiantes y profesores para contrastar la información mediante focus groups. En el análisis cualitativo se utilizó la Teoría Fundamentada con el objetivo de crear ítems de manera inductiva a través de la codificación de temas. Con base en estos resultados y la validación de expertos, se desarrolló un instrumento inicial de 27 ítems. Antes de poder utilizar un instrumento cuantitativo, es necesario validarlo. La fase cuantitativa involucró la validación del constructo estadístico y la confiabilidad de la escala, a través del análisis factorial exploratorio (EFA) y el análisis factorial confirmatorio (CFA). El EFA y CFA proporcionaron pruebas sólidas de validez para los indicadores utilizados para evaluar los tres constructos propuestos de la mentalidad empresarial. El resultado general de esta investigación es un instrumento inicial de 15 ítems que podría aplicarse en la educación en emprendimiento en ingeniería. El proceso general podría replicarse en la creación de nuevos instrumentos de evaluación para la educación superior en ingeniería.
Development of an improved mixture proposal of shotcrete for use in underground mining
(2020) Ortiz García, Camila Fernanda; Videla Leiva, Álvaro Rodrigo; López Casanova, Mauricio Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La fortificación del túnel se realiza comúnmente mediante el uso de hormigón proyectado. Sin embargo, existe el riesgo de desprendimiento de hormigón de la superficie de la roca que causa accidentes y, en última instancia, la pérdida de vidas humanas. Con el fin de reducir el riesgo de exposición de los trabajadores al desprendimiento de hormigón proyectado, se estudiaron y mejoraron tres propiedades diferentes: densidad, resistencia residual y unión mediante agregado liviano, fibras y nano sílice, respectivamente. Se produjeron y testearon varias probetas prismáticas, cúbicas y cilíndricas. Se midieron y analizaron propiedades como la carga residual, la resistencia a la compresión, la resistencia a la rotura por tracción, la densidad, la resistencia temprana y la reología. Los resultados indican que: 6 kg/m3 de fibras de polipropileno mejoran la carga residual en 2,93 MPa; el reemplazo del 70% de la arena natural por agregados de vidrio expandido livianos (LEGA) permite alcanzar una densidad de 1,600 kg/m3 con resistencias a la compresión a 28 días por encima de 17 MPa, lo que permite clasificar esas mezclas como un hormigón estructural liviano.
Development of technologies and techniques for wide-field astronomical observations
(2018) Garcés Santibáñez, Eduardo Humberto; Guzmán Carmine, Christian Dani; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las observaciones astronómicas requieren instrumentos con capacidad de observar un campo amplio con alta resolución, idealmente de forma simultánea. Este trabajo contribuye en ambos sentidos. Primero, para el instrumento BOMBOLO (Guzmán et al.,2014), concebido y propuesto como instrumento visitante para el telescopio SOAR de 4 metros, como imagen de campo amplio de múltiples canales, capaz de observar en tres bandas del espectro de forma simultánea e independiente. Como parte de su desarrollo, una estructura mecánica es requerida, la cual se presenta aquí en detalle junto a un análisis de elementos finitos para evaluar su desempeño. La evaluación de desempeño considera las peores condiciones de operación que el instrumento podría experimentar (Garcés et al.,2016) en términos de la orientación del vector de gravedad. Con ciertas consideraciones, el diseño de la estructura es capaz de minimizar la pérdida en calidad de imagen que produce la deformación de la estructura como consecuencia de la orientación variable del instrumento. Segundo, una técnica basada en Redes Neuronales Artificiales (ANN) fue evaluada en laboratorio, para calcular el centroide en spots elongados en sensores de frente de onda Shack-Hartmann (Mello et al., 2014), para el caso de Óptica Adaptativa en instrumentos de amplio campo de vista para Telescopios Extremadamente Grandes. Dos experimentos fueron elaborados con diferentes capacidades de emulación, con uno de ellos ideado para producir datos de entrenamiento para la ANN. Dos ANN fueron entrenadas, con diferentes arquitecturas. Coeficientes de correlación de Pearson fueron calculados para medir el desempeño, y conclusiones relevantes fueron obtenidas para el trabajo futuro en esta área.
Diseño del generador de una turbina hidrocinética de pequeña escala
(2016) Arrau Soza, José Francisco; Chiang Sánchez, Luciano Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En esta tesis se diseñó, fabricó y testeó en laboratorio una turbina mareomotriz de eje horizontal para ser instalada en comunidades alejadas sin acceso a la red eléctrica. Se diseñaron las aspas usando Turbem (basado en BEM, blade element momentum) de tal manera de maximizar la potencia mecánica y minimizar el diámetro, para un canal de 2,3 m/s de velocidad promedio del agua y una generación de 5 kW. Conociendo la curva de potencia en función de la velocidad angular, se diseñó un generador de acoplamiento directo capaz de extraer la energía del aspa. Primero se establece una topología que sea de mínimo costo y de fiabilidad adecuada, considerando que se pueda utilizar en instalaciones marítimas alejadas de la costa. Se propone un modelo para calcular la potencia máxima del generador y su costo en función de cinco variables geométricas: el diámetro, la profundidad, el ancho del diente, el largo del diente y el espesor del imán. Con ese modelo se pudo realizar un proceso de optimización para minimizar el costo del generador, sujeto a la producción de 5 kW y que fuera térmicamente viable. Como resultado, el costo de operación de la turbina en todo su ciclo de vida resultó menor al de un generador diésel. La turbina fabricada resultó cercana al óptimo. Se validó el modelo teórico mediante la comparación experimental, encontrándose una buena concordancia. El prototipo sirvió también para probar técnicas constructivas que se presentan en la tesis y servirá en el futuro para realizar pruebas que permitan desarrollar una solución para la obtención viable de la energía mareomotriz.

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