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A differentiable adaptive computation time algorithm for neural networks
(2021) Eyzaguirre, Cristóbal; Soto Arriaza, Álvaro Marcelo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A pesar de las mejoras sustanciales en los resultados que aportan los modelos de redes neuronales, su aplicación generalizada se ha visto limitada por su elevado coste computacional debido a redundancias presentes en este tipo de arquitecturas. M´as a´un, esta tesis postula que dichas ineficiencias no pueden resolverse completamente con métodos estáticos, debido a que algunas redundancias son intrínsecas al problema que se resuelve y, por lo tanto, son dependientes de los datos. Aunque en respuesta a este problema se han propuesto arquitecturas dinámicas que se adaptan a la entrada, todas ellas comparten la limitación de que no son totalmente diferenciables. Ante esta limitación común, nuestro trabajo propone la primera implementación de un algoritmo de tiempo de cómputo dinámico que es totalmente diferenciable: un algoritmo dinámico diferenciable de early exiting que llamamos DACT. Validamos las ventajas de nuestro enfoque, tanto en términos de resultados como de interpretabilidad, utilizando dos de los casos de uso más comunes, y descubrimos que el DACT puede conllevar: i) importantes ganancias de rendimiento cuando sustituye a los enfoques dinámicos existentes, o ii) eliminar las redundancias intrínsecas cuando se utiliza para complementar modelos estáticos. De hecho, en el dominio del procesamiento de lenguaje descubrimos que nuestro enfoque es mejor para reducir el número de bloques Transformer utilizados por los modelos BERT sin pérdida de desempeño en una serie de tareas. Del mismo modo, mostramos una reducción significativa en el número de pasos recurrentes necesarios cuando se aplica a la arquitectura MAC, superando los resultados tanto de los algoritmos adaptativos existentes como de aquellos estáticos comparables, a la vez que se mejora la transparencia del modelo. Además, nuestro modelo muestra una notable estabilidad, respondiendo de forma predecible a los cambios de los hiperparámetros, a la vez que equilibra la precisión y la complejidad de forma razonable.
Adaptación de plataforma para la medición del pensamiento crítico a través del aprendizaje basado en problemas y la evaluación entre pares en estudiantes de ingeniería
(2021) Velozo Céspedes, Sebastián Andrés; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El desarrollo de pensamiento crítico (PC) es una de las habilidades más importantes a desarrollar en este siglo. Para ello, es necesario diseñar herramientas y metodologías que permitan tanto su medición, como su desarrollo. Esta tesis buscará diseñar una herramienta que permita la medición del PC integrando la metodología de aprendizaje basado en problemas y la revisión entre pares. Se explorará el aporte y desafío de incluir tecnología como un elemento basal en la construcción de actividades y metodologías que incentiven el aprendizaje y PC en los estudiantes. Para lograr estos objetivos, se detallará el proceso y los desafíos que implicaron la construcción de esta tesis, desde el aporte del autor al diseño de clases para alumnos de educación técnica superior, pasando por la construcción de un sistema de recomendación de clases y finalizando por la adaptación de sistemas para la medición del PC en contexto de pandemia. Esta tesis analizará los resultados obtenidos y, en función de estos, planteará preguntas respecto al desarrollo eficiente de herramientas de medición del PC, además del desafío de incorporar tecnologías en el aula que apunten no solo al facilitar la realización de clases en contextos remotos, sino que también incorporen metodologías inmersivas que permitan a los estudiantes un mayor nivel de aprendizaje y desarrollo del PC.
Adaptation to climate change in basins within the context of water-energy-food nexus
(2021) Jander Palma, Vicente Gabriel; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los efectos del cambio climático implican incertidumbre sobre diferentes áreas, una de ellas los recursos hídricos y sus actividades productivas asociadas. Además, muchas regulaciones, acuerdos y obras de infraestructura se desarrollaron sin considerar los impactos sobre las temperaturas, los niveles de precipitación y la disponibilidad de caudales ; por lo que es necesario replantear estas herramientas para un uso eficiente del agua bajo un sistema regulatorio dado y diversos intereses productivos. La decisión de qué estrategia de adaptación debe ser implementada para mantener el desempeño de un sistema productivo en una cuenca del nexo Agua-Energía-Alimento debe ser abordada considerando el equilibrio entre el uso productivo del agua y la mantención ambiental del ecosistema. Recientemente, la cuenca del Maule en Chile se ha visto afectada por eventos de escasez hídrica, generando repercusiones negativas sobre la producción de cultivos y la permisividad de los derechos de agua, lo que genera preocupación por los eventos futuros. Este estudio presenta una modelación de la cuenca del Maule y los impactos de catorce escenarios de cambio climático sobre la misma, junto con un análisis comparativo de la implementación de estrategias adaptativas ; tanto desde el punto de vista de la Oferta (Operacion de Embalses) como de la Demanda (Eficiencia de Riego y Derechos de Agua). La modelación de la cuenca, incluyendo las características físicas, productivas y de regulación, se realiza con la herramienta computacional PYWR. Adicionalmente, se utiliza un Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo (MOEA) para generar portafolios óptimos de estrategias. Los resultados muestran que existe un trade-off entre los objetivos ambientales y productivos, sin embargo, bajo un enfoque integral, los agentes productivos pueden incurrir en un escenario win-win si el análisis multiobjetivo considera tanto la producción hidroeléctrica como la de cultivos en un contexto agua-energía-alimento
Análisis costo beneficio de la adopción de la electromovilidad en la Región Metropolitana
(2023) Yunis Ebner, Constanza Daniela; Pereda Torres, Javier Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En Chile, el transporte representa un alto consumo de energía y emisiones de Gases de Efecto Invernadero. Ante esta situación, el Gobierno ha planteado una meta ambiciosa: lograr que el 100% de las ventas de vehículos livianos, medianos y transporte público urbano sean cero emisiones el 2035. La presente actividad de graduación tiene como objetivo evaluar el impacto de la adopción de la electromovilidad en la Región Metropolitana para el periodo 2023-2050, con foco en el transporte urbano, mediante un análisis costo-beneficio (ACB). La evaluación de los impactos se realiza comparando la diferencia entre un escenario con políticas, que considera una adopción acelerada que permita alcanzar la meta planteada y mantenerla hasta el 2050, y un escenario business as usual, que considera la adopción en base al precio de los vehículos y la capacidad económica de las personas. Los principales resultados muestran que, aunque existen beneficios asociados a la implementación de la electromovilidad acelerada en la RM, la razón total de beneficios/costos es de 0,64, indicando que los beneficios no son suficientes para cubrir los costos. Cabe destacar que en el caso de taxis la proporción beneficio/costo es de 0,96, cercano a 1, y en el caso de buses se obtiene una razón de 4,53. Dado que los resultados anteriores están inevitablemente sujetos a incertidumbre, se sensibilizan las variables claves, teniéndose que para los valores optimista de estas variables el panorama es más alentador, obteniéndose una razón beneficio/costo de 1,14. Los resultados para valores pesimista de las variables claves muestran un panorama desafiante, ya que los beneficios esperados no superan los costos de manera significativa, obteniéndose una proporción de 0,41. Finalmente, se concluye que, con una planificación cuidadosa y la consideración de los impactos económicos, ambientales y sociales, la electromovilidad tiene el potencial de contribuir a sistemas de transporte urbano más sostenibles y resilientes.
Análisis de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde en Chile
(2023) Soto Berindoague, Camila María; Jahn von Arnswaldt, Wolfram Michael; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El hidrógeno verde surge como una apuesta de vector energético, proponiéndose distintas estrategias internacionales para su desarrollo, entre ellas la de Chile. Considerando esto, el objetivo principal de este trabajo es revisar las barreras y oportunidades de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde en Chile. En primer lugar, se realizó un análisis cualitativo para caracterizar el contexto nacional e internacional del desarrollo de la industria del hidrógeno verde, a partir de un análisis PESTEL y FODA. Posteriormente, se desarrolló un análisis cuantitativo, evaluando técnica y económicamente una planta de hidrógeno verde referencial, considerando dos escenarios: conectado y desconectado de la red. Los resultados muestran que la principal condición habilitante en Chile para la producción de hidrógeno verde es su alto potencial de generación renovable. No obstante, las proyecciones para lograr el desarrollo de la industria nacional y la exportación a largo plazo, dependen de las condiciones del entorno, asociados a la disminución de los costos de la tecnología, la gobernanza y los procesos de certificación. Finalmente, los objetivos de la Estrategia deben definir una hoja de ruta multidisciplinaria que habilite un avance sustentable y disminuya la incertidumbre de la inversión en torno a la industria del hidrógeno verde en Chile.
Análisis de la relación entre las componentes de creatividad y madurez lingüística en escolares de octavo básico y primero medio
(2022) Castillo Gutiérrez, Franco Fabián; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El papel de la creatividad en el medio educativo es innegable. Es una herramienta facilitadora de medios y procesos (Lara, 2012). A pesar de estas cualidades, el sistema educativo chileno no se ha encargado de fomentar esta característica en sus estudiantes y solo ha cumplido con los aspectos curriculares que exige el estado (Araya, 2020). En investigaciones recientes, se ha buscado implementar nuevas metodologías de enseñanza, que buscan fortalecer el pensamiento creativo. Una de ellas, corresponde a la metodología de enseñanza por analogía, donde se busca enseñar un concepto desconocido, a través de un concepto conocido, teniendo en cuenta que ambos conceptos pertenecen a áreas de conocimiento distintas. Sin embargo, las áreas de conocimiento en cada estudiante son subjetivas, y en versiones anteriores de la aplicación de esta metodología se planteaba la interrogante de cómo estandarizar estos dominios. Ante la problemática anterior, aparece el concepto de madurez lingüística, que es una variable ideal para medir el conocimiento del mundo, además de ser un aspecto cuantificable. Así, en esta investigación, se plantea la necesidad de analizar la relación que existe entre la creatividad y la madurez lingüística, a partir de la respuesta de 249 alumnos de octavo básico y primer año de enseñanza media de 7 colegios de la ciudad de Santiago de Chile. A través de la aplicación de análisis estadísticos a los resultados de las pruebas que miden madurez lingüística (test SELMA y pruebas de fluidez verbal) y creatividad (Test de usos múltiples de Guildford), se logró observar que ambos conceptos están correlacionados positivamente y de manera significativa con un valor de 0,76. Además, de que la madurez lingüística permita explicar significativamente el concepto de creatividad, en diversas regresiones lineales realizadas.
Análisis de la sintaxis aprendida por BETO, un modelo de lenguaje en español basado en transformers
(2021) Quiñones, Alejandro; Soto Arriaza, Álvaro Marcelo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Avances en la interpretabilidad y comprensión de modelos como BERT han sido de utilidad para el desarrollo de mejores herramientas, más seguras y comprensibles. Sin embargo, muchas explicaciones del funcionamiento del modelo son en base a capacidades lingüísticas aprendidas, significando que los resultados son solo aplicables para los modelos basados en el inglés. En esta tesis se estudian las capacidades sintácticas de BETO, la versión de BERT en español, desarrollando la comprensión del modelo. Se muestra que BETO posee capacidades sintácticas, incluso mayores que las de BERT, presentes en distintas heads del modelo. Además, se realizan estudios con respecto a las competencias, limitaciones y estructura de este conocimiento. Se encuentra que las activaciones del modelo se producen en patrones similares cuando se procesan relaciones parecidas. Se indica que la principal causa para que el modelo falle en reconocer relaciones sintácticas es cuando éstas se estructuran de manera poco común. Se muestra que el modelo posee parte del contexto sintáctico que falla en reconocer, sugiriendo un desacuerdo en la formación del árbol sintáctico con respecto a las anotaciones originales. También, la falta de conocimiento sintáctico del modelo podría significar una reducción en su rendimiento al evaluarlo en responder preguntas. Por último, se demuestra que heads con bajo conocimiento sintáctico logran un alto reconocimiento de la sintaxis cuando trabajan en conjunto, indicando la presencia de un conocimiento distribuido.
Análisis del comportamiento de agentes económicos racionales bajo distintos esquemas de incentivos en un contexto de transporte público
(2021) Ramírez Garat, Vicente Nicolás; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los esquemas de incentivos tienen un impacto directo en la toma de decisiones de agentes racionales, pues buscan maximizar su utilidad personal realizando el menor esfuerzo posible (Bolton & Dewatripont, 2005). El efecto de los distintos esquemas de pago, además, depende del tipo de organización en el que sean aplicados, ya sean públicas o privadas (Burgess, 2003). Un ejemplo particular que muestra cómo distintos contratos e incentivos afectan a una organización es el caso del transporte público. Investigaciones previas muestran que recompensar a los conductores basándose en su desempeño individual induce a los agentes a competir por pasajeros (Díaz et al., 2004; Muñoz & Gschwender, 2008), provocando carreras entre choferes en las calles, incluso cuando pertenecen a la misma institución. Por otro lado, cuando los conductores son recompensados a través de un esquema por salario fijo, se desincentiva la competencia entre agentes. En esta investigación se compara el desempeño de los dos esquemas de compensación mencionados con una configuración grupal con pago por producción conjunta. Se analizan las decisiones operacionales adoptadas por los agentes y cómo afectan al sistema. Lo anterior se lleva a cabo a través de un experimento de laboratorio, donde los participantes deben decidir su comportamiento considerando un trade-off entre esfuerzo y producción. Los resultados muestran que, en general, la configuración de pago grupal es capaz de inducir niveles de esfuerzo similares al esquema individual. Además, el contrato grupal genera consecuencias positivas para un sistema de transporte público, tales como intervalos regulares de tiempo entre buses y una distribución uniforme en la carga de pasajeros, incluso considerando la aparición del fenómeno del free-rider.
Análisis del conformado láser por multipasada en aleaciones metálicas avanzadas
(2021) Hoffmann Bouchon, Joaquín; Celentano, Diego J.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El objetivo de este trabajo fue analizar el proceso de conformado láser aplicado a dos materiales relevantes para la industria del transporte: Acero IF de alta resistencia y la aleación de aluminio AA 6013. El estudio incorporó trabajo experimental y simulaciones numéricas, considerando dos escenarios distintos de operación, conseguidos al variar la velocidad en el escaneo lineal del haz. Se incorporaron ensayos metalográficos, de GDOES y de difracción de rayos X para la caracterización microestructural. Además, el comportamiento del material durante el proceso se describió usando una formulación termomecánica-plástica. El objetivo final de los resultados numéricos y experimentales es establecer correlaciones entre el ingreso de energía, la microestructura resultante y el ángulo final de conformado. En este espíritu, para poder validar primero los resultados numéricos se realizaron simulaciones de conformado láser en AISI 304, un material que fue adoptado como referencia en este trabajo debido a su extensivo uso en operaciones de plegado láser; mediante la comparación de los resultados numéricos con los correspondientes resultados experimentales y correlacionando además los perfiles de temperatura y microestructura a lo largo del espesor de la placa. Luego, la misma metodología se usó para las muestras de acero IF y AA 6013. Los resultados obtenidos destacan el uso de nuevos enfoques de modelación para tratamientos de conformado láser en aleaciones metálicas avanzadas.
Análisis multicriterio de la factibilidad de una central nuclear en Chile bajo la política energética 2050
(2021) Fernández González, Claudio Antonio; Vergara Aimone, Julio; Ramos Grez, Jorge; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En este trabajo se analiza la factibilidad de una central nuclear en Chile y su compatibilidad con las metas de generación eléctrica de la Política Energética 2050 considerando la incertidumbre asociada a la entrada de nuevas tecnologías renovables variables y el cambio climático. La metodología utilizada separa tres etapas: selección de escenarios, simulación de sistemas energéticos y análisis multicriterio de reactores nucleares de potencia. El punto de partida son los escenarios del Ministerio de Energía (2015) utilizados para validar la política, pero actualizados y reevaluados con datos al 2020. Además, se aborda el problema de selección de sitio para una central nuclear incorporada en el Sistema Eléctrico Nacional, tal que se propone la instalación en la Región de Antofagasta. Para estudiar el comportamiento del sistema energético la etapa de simulación incorpora modelos geográficos, climáticos, de redes, de mercados eléctricos, de eventos y de conversión de energía particulares para cada tecnología. La última etapa de análisis multicriterio incorpora la metodología MULTIMOORA para comparar y generar rankings de desempeño de seis alternativas de reactores. A partir de este trabajo se ha podido determinar que la factibilidad de la energía nuclear en el país está condicionada principalmente a las medidas de seguridad frente a los desastres naturales. Por otra parte, se identifica que hay reactores que son económicamente competitivos, que hay sitios aptos para la construcción de una central, y que la incorporación de energía nuclear permitiría desplazar carbón, lo que es compatible con las metas de la Política Energética. A partir de la comparación, se concluye que el reactor NuScale presentan el mejor desempeño. Sin embargo, la selección de un reactor apropiado para Chile dependerá de sí los fabricantes y el país que proporciona la tecnología mantienen las condiciones al momento de comercializarla. Finalmente, a partir de este estudio se evidencia que la planificación que valida la Política Energética, presentada en la Hoja de Ruta 2050 requiere ser revisada.
Análisis técnico-económico del reemplazo del sistema de propulsión de un vehículo liviano a uno de tecnología alternativa
(2023) González Bravo, Víctor Andrés; Jahn von Arnswaldt, Wolfram Michael; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Este trabajo surge en el contexto del calentamiento global y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El sector del transporte en Chile contribuye cerca de un 25% de las emisiones totales del país. En particular, en la Región Metropolitana de Chile, la flota de vehículos ligeros alcanzó la cifra de 1.504.177 unidades en el año 2020, donde casi la totalidad de estos funciona con motores de gasolina y diésel. Dentro de las alternativas disponibles en el mercado para reemplazar estas tecnologías, se encuentran los vehículos eléctricos, los vehículos de combustión dual, los vehículos con tecnología de celdas de combustible y los vehículos híbridos. Este trabajo busca proporcionar información para que los usuarios de vehículos ligeros puedan tomar decisiones informadas sobre la tecnología más conveniente a largo plazo. Esto implica considerar aspectos técnicos, como el rendimiento, la eficiencia y el poder calorífico del combustible, así como aspectos económicos, como el costo de adquisición, el costo de mantenimiento y el costo de combustible durante un período de 12 años. Los resultados obtenidos en este estudio indican que, cuando los costos de inversión son similares para vehículos de la misma gama y categoría, los vehículos eléctricos a batería representan la mejor alternativa. Se concluye que los vehículos eléctricos son una opción atractiva para la transición tecnológica debido a sus beneficios medioambientales y su eficiencia energética. Sin embargo, existen desafíos y riesgos potenciales como el costo de adquisición y la dependencia de la cadena de suministro de vehículos eléctricos, que está dominada por China. También la necesidad de desarrollar una infraestructura de carga eficiente y asequible, considerando además que el origen de la energía debe ser renovable. Se mencionan alternativas como el uso de combustibles sintéticos para lograr la neutralidad de carbono o la incipiente tecnología de hidrógeno, que aún no cuenta con la madurez tecnológica, la infraestructura y la viabilidad económica necesarias para su adopción generalizada a nivel local.
Aplicación de minería de procesos y optimización del proceso de mantención de equipos LHD
(2021) Velásquez Aedo, Nicolás Felipe Alfonso; Anani, Angelina; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Existe un amplio desarrollo de técnicas orientadas a definir cuáles son los componentes críticos de un equipo, y cuándo y cómo deben pasar por un proceso de mantenimiento, sin embargo, aún existe una oportunidad de mejora en cuanto al desarrollo y eficiencia del proceso mismo de mantención. La investigación, desarrollada con el apoyo de una importante minera subterránea en Chile, tiene por objetivo poner a prueba la hipótesis de que la implementación de técnicas de minería de procesos (sub-disciplina de las Ciencias de Datos) en los ciclos de mantenimiento de equipos mineros (LHD - Load Haul Dump) permitirá optimizar el flujo de trabajo. Esto se logra mediante análisis orientado a procesos. Para ello, se requiere llevar datos de bajo nivel a un log de eventos apropiado. Este trabajo presenta la primera integración de DES y minería de procesos para generar un log de eventos desde data de bajo nivel y determinar los cuellos de botella y su impacto en el ciclo de mantenimiento de los equipos de minería subterránea. El diagnóstico generado desglosa pérdidas operativas de aproximadamente 23.800 hrs de equipo detenido por año, con un costo, por no producción de cerca de 1,12 MUSD/año. La detección de estas brechas permite identificar oportunidades de mejora, evaluar cada caso y definir acciones correctivas para lograr una mejor gestión del proceso de mantención.
Aplicación de procesamiento de lenguaje natural sobre una encuesta de satisfacción
(2021) Álvarez Arismendi, Carlos; Gazmuri S., Pedro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Se emplearon técnicas de Procesamiento de Lenguaje Natural sobre una encuesta de satisfacción de la industria del retail con el objetivo de obtener información relevante del texto contestado que no se puede obtener a partir de los indicadores de nivel de satisfacción tradicionales. El trabajo se enfocó en el análisis de diferentes modelos de clasificación multi-label de texto y de resumen extractivo de texto. Se construyó un baseline de clasificación de texto en que se utilizó FastText para modelar el lenguaje. Se expone un análisis de cómo distintos factores del preprocesamiento de texto afectan en el rendimiento de clasificación. Los resultados indican que la corrección de faltas de ortografía mejora la clasificación de los textos y el aumento artificial de datos aumenta la precisión, pero disminuye la exhaustividad. La implementacion del modelo de propósito general BERT mejora sustancialmente el rendimiento de clasificación de textos respecto del baseline. Se muestra que la corrección ortográfica es relevante en el rendimiento de clasificación y que los textos cortos se clasifican de mejor manera. Los experimentos de resumen extractivo de texto logran resumir los hechos relevantes mejor que métodos propuestos en otros trabajos y mejor que seleccionando al azar. La incorporación de información de clasificación de texto mejora la calidad del resumen extraído. Se comparan los resultados de la clasificación de las encuestas con los índices de satisfacción tradicionales. Se encuentra que los clientes comentan sobre más aspectos negativos que positivos y que éstos no se ven reflejados en el índice de satisfacción.
Bi-directional cultures reveal metabolic cross-feeding between gut commensals
(2021) Hirmas Olivares, Belén Alejandra; Garrido Cortés, Daniel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La microbiota intestinal humana se define por miles de interacciones, algunas caracterizadas por cross-feeding o intercambio de subproductos metabólicos. La inulina y el xilano son polisacáridos de la dieta que son fermentados por redes microbianas en el intestino grueso. La fermentación de estos resulta en diferentes perfiles de ácidos grasos de cadena corta, los cuales son beneficiosos para el huésped. En este trabajo se estudió las interacciones metabólicas entre dos microorganismos comensales del intestino, Phocaeicola dorei y Lachnoclostridium symbiosum, al usar inulina o xilano como fuente de carbono. Se hipotetiza que existen interacciones de cross-feeding entre ambas bacterias, donde P. dorei actúa como consumidor primario de carbohidratos complejos y produce metabolitos que pueden ser consumidos por L. symbiosum para producir butirato. El ensayo bidireccional mostró que L. symbiosum alcanza mayor crecimiento en presencia de P. dorei, mientras que el ensayo unidireccional mostró que es necesaria una interacción simultánea para que ocurra esta relación de comensalismo. Los experimentos de consumo de sustrato y de expresión diferencial de genes mostraron un aumento en el metabolismo de ambas bacterias en co-cultivo respecto al monocultivo, lo cual no necesariamente se relaciona con un aumento en el crecimiento, como es el caso de P. dorei. Las interacciones de cross-feeding fueron evidentes en inulina, ya que P. dorei degradó los polisacáridos a fructosa que luego L. symbiosum pudo consumir. El lactato y succinato también fueron alimentados de forma cruzada en cultivos con ambas fuentes de carbono, lo cual concuerda con simulaciones realizadas en nuestro laboratorio. P. dorei produjo propionato en medio estándar (mZMB) y en mZMB con xilano, mientras que ambas bacterias produjeron mayor concentración de acetato en xilano. La producción de butirato está directamente vinculada con el crecimiento de L. symbiosum, siendo mayor en co-cultivo respecto al monocultivo e independiente de la fuente de carbono utilizada. Estos resultados muestran un ejemplo interesante de interacciones metabólicas microbianas y su importancia sobre el potencial efecto beneficioso para el huésped.
Bitcoin price prediction through stimulus analysis : on the footprints of twitter's crypto-influencers
(2021) Cheuque Cerda, Germán Alfredo; Reutter de la Maza, Juan; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El lanzamiento del protocolo de Bitcoin y su subyacente cripto moneda, han comenzado a dar forma a la manera en que vemos las monedas digitales, abriendo una gran lista de nuevos e interesantes desafíos. Entre ellos, nos centramos en el objetivo de investigar cómo se ve afectado el precio de las monedas digitales. Lo cual por cierto, es una pregunta natural, especialmente cuando consideramos la montaña rusa de precios que presenciamos para Bitcoin entre 2017 y 2018. En esta investigación trabajaremos bajo la hipótesis de que el precio se ve afectado por la huella digital de personas influyentes. Nos referiremos a ellos como criptoinfluencers. En esta investigación proporcionamos modelos basados en aprendizaje automático (redes neuronales y árboles aleatorios de decisión) para predecir el precio del bitcoin. Comparamos lo que sucede cuando estos modelos se alimentan solo con el historial de precios reciente versus lo que sucede cuando se alimenta adicionalmente con información textual codificada obtenida desde estos usuarios influyentes a partir de sus opiniones. De acuerdo a nuestros resultados, mostramos que los humanos tienen un desempeño promedio al interpretar opiniones referentes a Bitcoin de un 75%. Por esta razón y para aumentar nuestras posibilidades, hemos explorado siete modelos entrenados para codificar este tipo de información, incluyendo dos de los modelos más recientes en técnicas de transferencia inductiva del aprendizajes: ULMFit y BERT. Mostramos evidencia preliminar de que los datos de Twitter deberían ayudar a predecir el precio de bitcoin al ser capaz de respaldar el proceso de decisión en la tarea de predecir el precio de Bitcoin un día en el futuro. Logramos hacer que nuestros modelos pasaran de proyectar el precio actual hacia el futuro como la única y mejor predicción, a hacer unas más realistas, cosa que solo podemos atribuir a la introducción de un estímulo externo al precio y al proceso de selección de variables. Para desafiar nuestros modelos, exploramos la tarea de simulación de precios. Nuestros resultados no fueron concluyentes en este aspecto, ya que tenemos modelos que muestran diferentes niveles de rendimiento en diferentes lapsos de tiempo hacia el futuro. Sin embargo, estos resultados en general no muestran consciencia a cambios de precio más allá de una semana de iniciada la simulación. Nuestro mejor modelo genera predicciones siendo respaldado por la opinión de estos usuarios influyentes, pero es una predicción con un error aceptable hasta una ventana futura máxima de solo un día. La evidencia reciente muestra que el comportamiento de alta variabilidad de Bitcoin está sucediendo nuevamente. Para febrero de 2021, Bitcoin alcanzó un nuevo máximo histórico de casi 57000 USD, lo que es evidencia de cuán volátil es el comportamiento de este cripto-activo.
Cambios en la productividad primaria del bosque esclerófilo de la región tipo mediterránea de Chile y su relación con factores fisiográficos y estructurales en un contexto de sequía y olas de calor.
(2023) Vergara López, Benjamín Alejandro; Miranda, Marcelo; Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal. Pontificia Universidad Católica de Chile
La sequía y las olas de calor son componentes del cambio climático y el calentamiento global que pueden generar cambios en los ecosistemas forestales, y en muchas partes del mundo estos no han sido investigados. El objetivo de este trabajo fue estudiar el comportamiento de la productividad primaria de diversos bosques esclerófilos de la Región Mediterránea de Chile durante un contexto de sequía y olas de calor, e identificar factores ecológicos que influyen en el proceso. Para ello, como indicador de la productividad se midió el Índice de Área Foliar entre los años 2017 y 2021, y se calculó su cambio. En dicho periodo se mantuvieron condiciones de sequía y se experimentaron olas de calor extremas. Se usaron modelos GLM para modelar la relación del índice y su cambio con variables fisiográficas, estructurales, composición florística y la riqueza de especies leñosas de los bosques. Los resultados indican que el Índice de Área Foliar se redujo significativamente en el periodo de estudio y que el comportamiento de la productividad depende de la fisiografía del terreno y la estructura del bosque. La vegetación más productiva, que se localiza en terrenos propensos a la acumulación de agua, posee mayor cobertura arbórea, e individuos arbóreos más altos, experimentó los cambios más negativos, mientras que la vegetación menos productiva incluso experimentó incrementos en el índice.
¿Cómo se relacionan los ajustes de ciertos tipos de lógicas de las ideas de negocios con la creación de nuevos emprendimientos?
(2021) Araya Aguiló, Ignacio Andrés; Leatherbee Grant, Michael Gerald; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Esta investigación analiza los ajustes en las ideas de negocio que realizan los equipos durante las primeras etapas de desarrollo de nuevos negocios y la relación con la creación de nuevos emprendimientos. Los ajustes que los equipos realizan a sus ideas de negocios se categorizan como cambios incrementales y radicales, denominados refinamientos y pivotajes respectivamente. Para estudiar estas relaciones se utilizaron datos de 390 equipos de emprendedores que participaron durante un periodo de ocho semanas en I-Corps, un programa de capacitación formal de emprendimiento. Se analizaron las relaciones entre refinamientos y pivotajes realizadas en tres lógicas de las ideas de negocios (deseabilidad, factibilidad y viabilidad) con la creación de nuevos emprendimientos. Luego de un profundo análisis de encontró que los pivotes y refinamientos asociados a la lógica deseabilidad se relacionan con menores probabilidades de creación de emprendimientos, mientras que refinamientos asociados a la lógica factibilidad tienen una relación positiva con la formación de emprendimientos. A partir de este análisis, este estudio contribuye a la emergente discusión sobre los mecanismos intermedios que influyen en el desempeño de emprendimientos, específicamente con la creación de nuevos.
Comparación de MILP, SAT Y ASP para la spintesis de autómatas mínimos a partir de trazas
(2025) Medina Jorquera, Alex Pavel; Baier Aranda, Jorge Andrés; Toro Icarte, Rodrigo Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En este trabajo, comparamos tres enfoques principales para la síntesis de autómatas finitos deterministas minimales (DFA) a partir de trazas etiquetadas positiva y negativamente: Programación Lineal Entera Mixta (MILP), resolución de problemas SAT y Programación de Conjuntos de Respuestas (ASP). Adaptamos modelos SAT existentes, desarrollamos nuevas codificaciones basadas en MILP y ASP, y creamos un conjunto de datos inspirado en la competencia StaMinA para evaluar el rendimiento de los modelos. Los resultados muestran que los enfoques basados en SAT son consistentemente superiores, resolviendo problemas tanto simples como complejos con mayor eficiencia. Los modelos basados en ASP presentan un rendimiento competitivo bajo configuraciones específicas, mientras que MILP mostró limitaciones en comparación. Este estudio destaca la importancia de las optimizaciones en modelos basados en ASP y su potencial para aplicaciones futuras, como la extensión a autómatas no deterministas y otros problemas de optimización discreta.
Conservation planning model for urban wetlands
(2021) García Escudero, Benjamín Andrés; Molinos Senante, María; Reyes Paecke, Sonia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los humedales son uno de los ecosistemas más amenazados, sin embargo, al mismo tiempo suelen ser los más productivos en cuanto a entrega de servicios ecosistémicos en ciudades. La presente investigación propone el “Structured approach for urban wetland conservation planning” (SUWCP) como lineamientos estructurados para contribuir a la planificación de la conservación de humedales urbanos. La propuesta aborda las preguntas más críticas (por qué, quién, qué, dónde, cuándo y cómo) buscando mejorar el proceso de toma de decisiones directamente relacionado con los humedales insertos en las ciudades chilenas en tiempos donde se deben tomar decisiones con incertidumbre, contextos cambiantes, múltiples actores y escasez de datos. Consecuentemente, con SWUCP los practicantes de la conservación en humedales urbanos pueden contar con una aproximación directa a la planificación de la conservación que considera los marcos y herramientas seleccionados disponibles a nivel nacional e internacional -buscando responder a los desafíos críticos de la conservación de humedales urbanos. Finalmente, una pequeña ciudad del sur con presencia seis humedales, una comunidad empoderada y practicantes de la conservación que trabajan para protegerlo se tomó como prueba de concepto para la aplicación de algunas de las sub-etapas de la metodología y directrices propuestas. Los resultados presentados esperan servir de ejemplo para desafíos más amplios para la práctica de la conservación de los países en vías desarrollo.
Construcción y definición de tipologías de hogar y patrones de movilidad para entender y cuantificar la movilidad del cuidado desde una perspectiva de género
(2021) Zamorano Moreno, Dante Nicolás; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La movilidad del cuidado está mayormente asociada a las mujeres debido al rol de género que tienen las actividades como cuidar a otros, realizar compras y labores domésticas (Montoya-Robledo et al., 2020). Desde la perspectiva de género, el patrón de movilidad típico de los hombres consiste en entrar y salir de la ciudad dos veces al día por razones laborales (Criado, 2019), mientras que las mujeres llevan a cabo más viajes y de menor distancia que ellos (SECTRA, 2012) o eligen distintos modos de transporte para llegar a destino (Carrasco, 2020). La literatura expresa que los roles de género pueden determinar tipologías de hogar que impactan en los patrones de movilidad asociados. Esta investigación pretende determinar tipologías de hogar que contribuyan a caracterizar la movilidad del cuidado y sus patrones para la ciudad de Santiago con un enfoque de género. La metodología consistió en el análisis de la EOD 2012 y en la aplicación del método de mapas autoorganizados para la determinación de tipologías de hogar y patrones de movilidad. Posteriormente, se aplica el método de árboles de decisión para caracterizar los patrones de movilidad. La metodología utilizada permite obtener estos grupos, dado que un análisis descriptivo sólo permite caracterizar los datos de forma superficial. Dentro de los resultados se observa que hombres y mujeres se desplazan de forma diferente por la ciudad, lo que se muestra a través de las seis tipologías de hogar y seis patrones de movilidad encontrados, que reflejan la predominancia del género femenino en actividades de cuidado, en viajes de cadena, viajes en horario fuera de punta y en modos como transporte público y caminata. Al georreferenciar los resultados se constata que las mujeres de hogares de jubilados, de 50 años y de adultos con menores registran las mayores diferencias con los hombres, así como que las mujeres del sector oriente tienen mayor probabilidad de usar el automóvil que el resto de las mujeres de la ciudad. Como futuras líneas de investigación, se sugiere profundizar en las personas que no viajan, el impacto de las trabajadoras domésticas en las tipologías de hogar como en los patrones encontrados y analizar las decisiones de localización de los distintos tipos de hogar.

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