3.01 Tesis magíster

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    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.
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    Diseño e implementación de un sistema informático para evitar la pérdida y replicación no controlada de información
    (2023) Treumun Olivares, Matías Fernando; Cabrera Pichuante, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ingeniería
    Este trabajo aborda la implementación de un sistema informático en la consultora ambiental chilena Biota Ltda., mejorando el manejo de datos de biodiversidad que tienen componentes biológicos y geoespaciales. Se utilizó una metodología de desarrollo en cascada (Waterfall Model), la cual consideró desde el levantamiento de necesidades de la empresa hasta la puesta en marcha. El sistema usa servidores redundantes y estándares como Darwin Core y H3 (Uber). La implementación evitó pérdidas de información y fue evaluada con indicadores de eficiencia y calidad.
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    Extending the density interpolation method to 3D electromagnetic scattering problems: a fast and flexible Nyström Method
    (2025) Arrieta Candia, Rodrigo Ignacio; Sánchez Uribe, Manuel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Esta tesis presenta una extensión del Método de Interpolación de Densidad (DIM, en inglés) para la solución computacional de problemas de dispersión y radiación electromagnética que están gobernados por las ecuaciones de Maxwell armónicas en el tiempo. El DIM, una novedosa técnica de regularización de núcleos, ha mostrado ser prometedor al abordar numéricamente operadores integrales singulares en formulaciones de Ecuaciones Integrales de Contorno (BIE, en inglés) para diversas EDP elípticas lineales en dos y tres dimensiones. El enfoque reformula eficazmente los operadores integrales singulares en integrales de integrandos acotados o incluso más regulares, evitando por completo la necesidad de técnicas especializadas de tratamiento de singularidades. Ahora extendemos las capacidades del DIM a BIEs electromagnéticas tridimensionales, ofreciendo un enfoque de alto orden, rápido, flexible y fácil de implementar para manejar fenómenos complejos de dispersión electromagnética. En este trabajo, describimos las modificaciones necesarias y proporcionamos una descripción detallada de la aplicación del DIM en el contexto del electromagnetismo. A través de una serie de ejemplos numéricos, demostramos la precisión, eficiencia y versatilidad del método en diferentes formulaciones de BIEs electromagnéticas, geometrías y reglas de cuadratura. Los resultados numéricos muestran la capacidad del DIM para manejar eficazmente singularidades y lograr tasas de convergencia de alto orden, particularmente cuando se aplica a la Ecuación Integral de Campo Magnético (MFIE, en inglés) bien condicionada. Se explora la integración del DIM con solucionadores rápidos, destacando su compatibilidad y eficiencia computacional. Además, discutimos las posibles limitaciones y futuras direcciones para mejorar el rendimiento del DIM en escenarios de mayor escala y su extensión a superficies abiertas.
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    Perspectivas sobre los métodos de priorización en áreas de exploración minera, estudio de caso: distrito minero de Tiltil
    (2022) Molina Catricheo, Claudio Sebastián Ernesto; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Este estudio propone una metodología simple y replicable para priorizar proyectos de exploración minera en base a sus características geocientíficas; que puede ser adaptado para diferentes contextos mineros. Para esto se usa como caso de estudio el Distrito Minero Tiltil donde existen evidencias de más de 100 proyectos de pequeña y mediana minería de Au y Cu, muchos de los cuales pueden ser considerados para ejecutar programas de exploración, pero, ¿Cuáles de ellos son prioritarios? Se proponen las siguientes 4 etapas para lograr una correcta priorización de los proyectos mineros del distrito en estudio: (1) levantamiento de información geocientífica y minera relevante; (2) evaluación de criterios relevantes junto con a un panel de expertos con conocimiento geo-minero-metalúrgico en etapas de exploración y evaluación de recursos minerales; (3) seleccionar los métodos de toma de decisión multivariable -MCDM- idóneos con el problema de estudio; (4) analizar y comparar los resultados. El estudio propone que los MCDM más adecuados para priorizar proyectos de exploración en el caso de estudio son AHP y PROMETHEE II. Los resultados de la aplicación de AHP y PROMETHEE II al Distrito Minero Tiltil muestran que los sectores de las minas El Huracán, San Aurelio y La Despreciada ocupan en ambos métodos los tres primeros lugares. Al comparar estos resultados, se obtiene un coeficiente de correlación de Spearman del 94% entre ambos. La asignación de pesos mediante el método AHP, muestra que todos los factores geocientíficos y mineros a considerar son importantes: económicos(24%), geológicos (19,8%), sociales (19,4%) y ambientales (18,6%).
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    Development of detailed kinetic models of Βeta-Carotene production in recombinant Saccharomyces cerevisiae strains
    (2025) Elizondo Espinoza, Benjamín Relmu; Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El β-caroteno es un pigmento con alta relevancia comercial en varias industrias gracias a sus propiedades antioxidantes. Sin embargo, los métodos actuales de producción son poco atractivos para el consumo humano, por lo que la ingeniería metabólica se ha presentado como una alternativa. No obstante, los factores que limitan los rendimientos de producción no son bien entendidos. Una herramienta para poder guiar el diseño racional de microorganismos modificados genéticamente han sido los modelos de conjuntos. A diferencia de modelos cinéticos tradicionales, estos capturan la incertidumbre de la dinámica intracelular sin sacrificar información termodinámica, regulatoria y mecánica. El desafío es seleccionar un marco de trabajo que efectivamente describa el comportamiento cinético del sistema y de nuevas perspectivas de su funcionamiento. En este trabajo se construyeron modelos cinéticos de conjuntos para la vía metabólica del mevalonato que precede la síntesis de carotenoides para poder entender y mejorar la producción de β-caroteno. Se generaron datos transcriptómicos y fluxómicos de cultivos en quimiostatos para tres cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae a 2 tasas de dilución. La regulación y los mecanismos de la red fueron obtenidos de literatura. Esta información llevó a la evaluación de diferentes estructuras de modelos que capturan distintos niveles de complejidad cinética. Modelos sujetos a una condición de referencia termodinámicamente factible fueron muestreados y luego seleccionados para poder representar mejor múltiples condiciones experimentales. Partículas de modelos que incluían regulación enzimática y mecanismos promiscuos simularon con mayor exactitud condiciones experimentales. Los modelos fueron investigados para identificar prometedoras intervenciones genéticas usando análisis de control metabólico. Finalmente, se simularon los conjuntos para predecir el estado de la red bajo condiciones de producción convenientes, resultando en valioso conocimiento para optimización futura. En general, los modelos desarrollados profundizan el entendimiento del metabolismo de β-caroteno en levaduras, y son un precedente para estrategias ingenieriles racionales.