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Caracterización de la absorción sonora en modelos físicos a escala

LAURA ANGÉLICA LANCÓN RIVERA (2012)

312 páginas. Maestría en Diseño.

Caracterización de la absorción sonora en modelos físicos a escala Dentro del campo de la Acústica Arquitectónica, el empleo de modelos físicos a escala para predecir en comportamiento del sonido dentro de un espacio adquirió gran importancia después de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, a mediados de los años 80 ́s, con la introducción de computadoras, surgieron algunos programas de simulación acústica por computadora, dejando atrás a los modelos físicos a escala. A pesar de ello, actualmente algunos acústicos y arquitectos siguen empleando los modelos físicos a escala en conjunto con los modelos computacionales, debido a que estos últimos presentan ciertas limitaciones en la reproducción del sonido dentro de un espacio y a que los modelos físicos a escala emplean sonido real y por lo tanto su comportamiento también lo es. No obstante, el empleo de materiales absorbentes en modelos físicos a escala aun presenta ciertos inconvenientes para su caracterización de los utilizados en un espacio real. Es por ello que en esta investigación se plantea la posibilidad de la obtención de coeficientes de absorción sonora de materiales empleados en modelos físicos a escala, a partir del método de tubo de impedancias y comprobarlos mediante un modelo de simulación por computadora y por ende en un modelo físico a escala. Según lo anterior, para el desarrollo del experimento fue necesaria la construcción de un tubo de impedancias que midiera en frecuencias altas (por arriba de los 4 000 Hz), la construcción de un modelo físico a escala que simulara un espacio cualquiera, así como la simulación de dicho espacio a partir de un programa de simulación acústica por computadora.

Master thesis

Absorption of sound--Data processing. Aislamiento acústico. Acústica en arquitectura. Modelos acústicos. Sonido -- Simulación por computadora. QC233 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ACÚSTICA ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA

Big Data and Value Chains: what can or should research focus on?

Gideon Kruseman (2018)

Presented at Integrating Value Chain Research across the CGIAR Wageningen, 9th-10th October 2018.

Conference object

Interoperability Data processing Agriculture CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Una técnica metaheurística basada en algoritmos socioculturales para la resolución de problemas de optimización multiobjetivo

JOSE ROBERTO MENDEZ ROSILES (2015)

86 páginas. Maestría en Optimización.

Este trabajo propone una nueva técnica para el tratamiento de Problemas de Optimización Multiobjetivo, basado en la extensión de un método mono-objetivo basado en conceptos socioculturales, el Método de Composición Musical (MMC). El MMC utiliza una sociedad de agentes, llamados compositores, quienes tienen capacidad creativa propia y mantienen una memoria de su trabajo artístico previo. Además, estos compositores son capaces de intercambiar información dentro de la sociedad. De acuerdo a esta análoga, un enfoque de descomposición es adaptado mediante la implementación de la función de Tchebyche, asignando a cada compositor la resolución de un sub-problema escalar especifico. Los agentes con una parametrización similar del problema multiobjetivo original podrán colaborar en el proceso de búsqueda compartiendo soluciones. Adicionalmente, la técnica de generación de melodías nuevas del MMC original fue modificada, utilizando el operador de mutación presentado en la técnica de Evolución Diferencial. Experimentos computacionales fueron realizados con los bancos de funciones de prueba ZDT y DTLZ. Los resultados obtenidos resaltan el desempeño prometedor del MMC multiobjetivo (MO-MMC), al compararse con técnicas del estado del arte, e.g. dos algoritmos evolutivos (NSGA-II y MOEA/D) y dos técnicas inspiradas en enjambres inteligentes.

This work proposes a novel technique for the treatment of Multi-objective Optimization Problems (MOPs), based on the extension of a socio-cultural algorithm, namely the Method of Musical Composition (MMC). The MMC uses a society of agents, called composers, who have their own creative ability, maintain a memory of their previous artwork and are also able to exchange information. According to this analogy, a decomposition approach implemented through a Tchebyche function is adapted, assigning each composer to the solution of a particular scalar sub-problem. Agents with similar parameterization of the original MOP may share their solutions. Furthermore, the technique used for new tunes generation was modied, using the Dierential Evolution mutation operator. Computational experiments performed on the ZDT and DTLZ test suites highlight the promising performances obtained by the resulting MO-MMC algorithm, when compared with state-of-the-art methods, e.g. two evolutionary algorithms the (NSGA-II and MOEA/D) and two swarm intelligence based techniques.

Master thesis

Mathematical optimization--Data processing. Optimización matemática. Algoritmos de aproximación. QA402.5 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS CIENCIA DE LOS ORDENADORES HEURÍSTICA

Análisis ambiental en el diseño óptimo de un sistema de cogeneración para uso residencial

VICTORIA MORALES DURAN (2016)

63 páginas. Maestría en Ingeniería de Procesos.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Este proyecto presenta una formulación de optimización multiobjetivo para el diseño de sistemas de cogeneración domésticos que busca satisfacer las demandas de calor y energía eléctrica. El modelo incorpora una función objetivo económico que explica la minimización del costo total anual, incluye los costos de capital para las nuevas unidades y el sistema de almacenamiento térmico, así como los costos de operación y mantenimiento. El modelo también considera la interacción con los usuarios externos y la red eléctrica externa. Se lleva a cabo una evaluación del impacto ambiental basada en el análisis del ciclo de vida a través del método del Eco-indicador 99 para tener en cuenta los daños a los recursos, la salud humana y la calidad del ecosistema. La formulación de optimización se resuelve para generar alternativas de diseño y establecer compensaciones entre los diversos objetivos.

This Thesis presents a multi-objective optimization formulation for designing domestic cogeneration systems to satisfy heat and electric energy demands. The model incorporates an economic objective function that accounts for the minimization of the total annual cost, which includes the capital costs for the new units and the thermal storage system as well as the operating and maintenance costs. The model also considers the interaction with the external users and the external electric grid. An environmental impact assessment is carried out based on the life cycle analysis through the Eco-indicator 99 method to account for the damages to the resources, human health and ecosystem quality. The optimization formulation is solved to generate design alternatives and to establish tradeoffs among the various objectives.

Master thesis

Cogeneración; Calefacción domestica; Impacto Ambiental; Optimización.Cogeneration; Domestic heating; Environmental Assessment; Optimization. Mathematical optimization--Data processing. Cogeneración de energía eléctrica y térmica. Análisis del impacto ambiental. Optimización matemática. Toma de decisiones multicriterio. QA402.5 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN TRANSMISIÓN DE CALOR EN LA EDIFICACIÓN

Modelo de optimización para subastas de largo plazo de energía eléctrica en México y un modelo con neutralidad tecnológica

STEFANIA GOMEZ SANCHEZ (2018)

119 páginas. Maestría en Optimización.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

El presente documento muestra inicialmente, en el capítulo 1, una introducción que pretende contextualizar al lector respecto a las Subastas de Largo Plazo implementadas en México a partir de la reforma energética del año 2013, así mismo, se encuentra una sección de antecedentes internacionales respecto a los diferentes diseños de subastas que se han implementado específicamente en América Latina, con el fin de dar a conocer el referente internacional.En el capítulo 2, se encuentra la versión general del modelo matemático de optimización diseñado en México para la subasta de largo plazo empleada por primera vez después de la reforma energética, es decir la subasta SLP-1/2015. Existe una versión del mismo más compleja y la cuál se encuentra descrita en el Manual de Subastas de Largo Plazo [20], pero que fue simplificada en la implementación; en este capítulo, además se demostrará que la complejidad del problema de decisión asociado a la versión general del modelo matemático de optimización descrito, es NP-completo, esto a partir de una simplificación del mismo para llegar al modelo de cobertura de conjuntos de mínimo costo. Más adelante se encontrará la validación de la implementación de los modelos para las Subastas de Largo Plazo SLP-1/2015, SLP-1/2016 y SLP-1/2017, en los capítulos 3, 4 y 5 respectivamente; dicha validación se realizó a partir de los datos disponibles en la sección dedicada a las subastas de largo plazo en la página web del CENACE [3]; en estos capítulos de validación se presentará un análisis detallado del modelo, describiendo los datos de entrada y preprocesamiento tanto de las ofertas de compra como de las ofertas de venta y analizando los resultados obtenidos, se incluyen además algunos hallazgos producto de la validación referentes a la implementación del mismo, así como un análisis de las restricciones en términos de su uso real y finalmente un análisis de sensibilidad sobre los precios ofertados. Posteriormente en el capítulo 6 encontrará una revisión internacional general del manejo de la neutralidad en las subastas de energía eléctrica, específicamente en países de América Latina, así como la propuesta de una extensión hipotética del modelo matemático de optimización, que es intertemporal y que permite mejorar la neutralidad tecnológica de la subasta; por último, se encontrará una simulación en la que a partir de algunos supuestos se pretende evaluar la implementación del modelo propuesto en casos de prueba, tomando como referencia la información disponible para la subastas SLP-1/2016 y SLP-1/2017. Finalmente, en el capítulo 7 encontrará las conclusiones del trabajo realizado, así como algunas prospectivas de trabajo futuro respecto al tema abordado.

Master thesis

Mathematical optimization--Data processing. Optimización matemática. Subastas. QA402.5 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS

Caracterización y análisis de operación de un laser titanio:zafiro de amarre de modos de lente kerr

ADRIANA MARTHA RUIZ RAMÍREZ (2020)

In this thesis the characterization and analysis of a Coherent, Mira Optima 900-F Laser, which is a Titanium:Sapphire(Ti:Al₂O₃) Kerr lens mode-lock laser located at INAOE´s Nonlinear Optical Characterization Laboratory was carried out. The spatial shape and the temporal duration of the ultra-short laser pulses generated by this laser cavity were determined.

The cavity analysis was done using ABCD matrices. Using this formalism the propagation of the Gaussian beam in the Kerr medium was obtained. Laser characteristics were carried out using the knife-edge test to the perpendicular directions of the propagation vector for the spatial profiling and the temporal duration of the pulse width measured using a two photon absorption in a LED autocorrelation.

En este trabajo de tesis se realizó la caracterización y análisis de una cavidad laser de amarre de modos de lente Kerr con medio de ganancia Titanio:zafiro(Ti:Al₂O₃); “The Coherent, Mira Optima 900-F Laser”, con el objetivo general de determinar la forma espacial y el tiempo de duración de los pulsos ultracortos generados por el instrumento del laboratorio de caracterización de óptica no lineal del INAOE.

De manera fundamental, se desarrolló un análisis mediante matrices ABCD para determinar la propagación del haz gaussiano en el medio Kerr. También, se efectuaron las caracterizaciones del haz mediante la prueba de la navaja en las direcciones perpendiculares al vector de propagación. Así como de la duración temporal del ancho del pulso del haz empleando la autocorrelación y la absorción de dos fotones utilizando un diodo LED como detector.

Master thesis

Laser Non-linear optics ABCD Kerr media matrices Autocorrelation Absorption of two photons CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA ÓPTICA

Coherent demodulation of microwave signals by using optical heterodyne technique with applications to point to point indoor wireless communications systems

Ignacio Enrique Zaldívar Huerta GUSTAVO AGUAYO RODRIGUEZ Jorge Rodríguez Asomoza ARMANDO GREGORIO ROJAS HERNANDEZ (2011)

An optical communications system using a couple microstrip antennas for distributing point to point analog TV with coherent demodulation based on optical heterodyne in close vicinity is reported in this paper. In the proposed experimental setup, two optical waves at different wavelengths are mixed and applied to a photodetector. Then a beat signal with a frequency equivalent to the spacing of the two wavelengths is obtained at the output of the photodetector. This signal corresponds to a microwave signal located at 1.25 GHz, which it is used as a microwave carrier in the transmitter and as a local oscillator in the receiver of our optical communication system. The feasibility of this technique is demonstrated transmitting a TV signal of 66-72MHz.

Article

Microwave photonics Optical heterodyne Microwave generation Microwave carriers Wireless communications Processing of microwave signals Coherent demodulation CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA

Development of techniques for the analysis and processing of cardiac sound signals

Desarrollo de técnicas para el análisis y procesamiento de señales de audio cardiaco

ROILHI FRAJO IBARRA HERNANDEZ (2019)

Cardiac auscultation remains as one of the primary and low-cost screening tools for the detection of cardiovascular diseases. This technique is based on the analysis of the heart sound signal, formerly known as phonocardiogram, which is the central element under study of this thesis. The limitations in the human auditory system at low frequencies and often the lack of auscultation skills of general practitioners limits the potential and interest of the cardiac sound signal as diagnosis tool. However, recent advances in digital signal processing allow the development of techniques for the automated analysis of heart sounds. This thesis work proposes the use of a parametric reconstruction model for cardiac sounds based on the Matching Pursuit algorithm with time-frequency atoms and Linear Predictive Coding. The model was rigorously evaluated through objective and subjective tests with the assistance of health experts. Parameters of the model were considered for the design of a classifier for the detection of pathologies in phonocardiogram signals. We compared the performance of several classification schemes used in machine learning systems. Different methods of features extraction and features selection as well as the use of balancing techniques were considered for the classifier design. The obtained results show that the features extraction methods directly affect the screening method performance. The results also show that low-complexity classification schemes can achieve scores comparable to more complicated methods.

La auscultación cardiaca ha prevalecido como una herramienta sencilla, económica y primaria para la inspección de enfermedades cardiovasculares. De esta técnica proviene el audio cardiaco o señal de fonocardiograma, elemento central de análisis de la tesis. Las limitaciones en el sistema auditivo humano en la banda de bajas frecuencias y la falta de expertos en auscultación ha restado su potencial como técnica de diagnóstico. Sin embargo, los recientes avances en el área del procesamiento digital de señales permiten desarrollar técnicas para fortalecer el análisis atomatizado de sonidos cardiacos. La presente tesis explota un modelo paramétrico de reconstrucción de sonidos cardiacos basado en Matching Pursuit con átomos tiempo-frecuencia y Codificación Predictiva Lineal. El modelo es rigurosamente evaluado por medio de pruebas objetivas y subjetivas con el apoyo de expertos en la salud. Los parámetros del modelo serán considerados para el diseño de un clasificador que detecte la presencia o ausencia de patologías en señales de audio cardiaco. Se comparó el desempeño de diversas técnicas de clasificación como métodos de aprendizaje máquina. Diversos métodos de extracción y selección de características así como de balanceo de clases fueron considerados en el diseño del clasificador. El objetivo del trabajo es explorar los métodos de aprendizaje máquina antes que implementar técnicas sofisticadas de clasificación. Los resultados generados muestran que los métodos de extracción de características influyen directamente en el desempeño del esquema de detección. También se reflejó en las pruebas que los métodos de clasificación de sencilla implementación pueden obtener resultados satisfactorios.

Doctoral thesis

Heart sound signals, signal processing, classification, modeling, evaluation, Matching Pursuit Señales de audio cardiaco, procesamiento de señales, clasificación, modelado, evaluación, Matching Pursuit INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MÉDICA OTRAS OTRAS

History of Aerosol-Cloud Interactions Derived from Observations in Mountaintop Clouds in Puerto Rico

Graciela B. Raga DARREL BAUMGARDNER GIBSON Olga L Mayol-Bracero (2012)

Aerosol particles in the atmosphere play a fundamental role in the formation of cloud droplets. Moreover, cloud-processing of aerosols is an important component of the changes observed in aerosol composition and size. In this study we present measurements of the physical and optical properties of interstitial and droplet residual particles in clouds made at a tropical mountain site. The measurements were made with the Aerosol Particle Spectrometer with Polarization Detection (APSPD) that was deployed at the mountaintop observatory of Pico del Este in Puerto Rico, between 25 August and 10 September, 2011 as part of the Puerto Rico African Dust and Cloud Study (PRADACS).

We evaluate the optical signatures and equivalent optical diameters of the sampled aerosol with respect to the origin and meteorological history of the air mass in which the aerosol were embedded. Additionally, the aerosol properties are related to the liquid water content present in the cloud.

The origin of the air mass is the most important factor that modulates the optical signatures, volume size distributions and total volume concentration of the sampled aerosol. Differences in the aerosol volume concentrations were significant (up to a factor of 4) between air masses originating in Africa, the North Atlantic and the South Atlantic. In addition, African aerosols have a much higher ratio of residual to interstitial volume concentration, suggesting that these particles had a higher fraction of cloud condensation nuclei than in the other air masses. Finally, the amount of precipitation along the air mass trajectories impacts the aerosol volume concentration, as does the residence time of the air mass in the moist, oceanic boundary layer, below 500 m.

Article

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Aerosol optical signatures African dust Light polarization Cloud processing of aerosols

History of Aerosol-Cloud Interactions Derived from Observations in Mountaintop Clouds in Puerto Rico

Graciela B. Raga DARREL BAUMGARDNER GIBSON Olga L Mayol-Bracero (2012)

Aerosol particles in the atmosphere play a fundamental role in the formation of cloud droplets. Moreover, cloud-processing of aerosols is an important component of the changes observed in aerosol composition and size. In this study we present measurements of the physical and optical properties of interstitial and droplet residual particles in clouds made at a tropical mountain site. The measurements were made with the Aerosol Particle Spectrometer with Polarization Detection (APSPD) that was deployed at the mountaintop observatory of Pico del Este in Puerto Rico, between 25 August and 10 September, 2011 as part of the Puerto Rico African Dust and Cloud Study (PRADACS).

We evaluate the optical signatures and equivalent optical diameters of the sampled aerosol with respect to the origin and meteorological history of the air mass in which the aerosol were embedded. Additionally, the aerosol properties are related to the liquid water content present in the cloud.

The origin of the air mass is the most important factor that modulates the optical signatures, volume size distributions and total volume concentration of the sampled aerosol. Differences in the aerosol volume concentrations were significant (up to a factor of 4) between air masses originating in Africa, the North Atlantic and the South Atlantic. In addition, African aerosols have a much higher ratio of residual to interstitial volume concentration, suggesting that these particles had a higher fraction of cloud condensation nuclei than in the other air masses. Finally, the amount of precipitation along the air mass trajectories impacts the aerosol volume concentration, as does the residence time of the air mass in the moist, oceanic boundary layer, below 500 m.

Article

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Aerosol optical signatures African dust Light polarization Cloud processing of aerosols