Libro JOIN 2010 by Prometeo Educacion

2010 II JORNADAS DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS

6 Y 7 de Octubre ISBN 978-958-8474-15-1

II JORNADAS DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS JOIN 6 y 7 de Octubre de 2010

ISBN 978-958-8474-15-1

Rector: Fray Miguel Ángel Builes Uribe O.F.M

Secretario General: Fray José Norberto Agudelo Loaiza O.F.M

Vicerrector Administrativo: Francisco Suárez Urquijo

Vicerrector Académico: Giovani Orozco Arbeláez

Directora de investigaciones: Isabel Cristina Puerta Lopera

COMITÉ ORGANIZADOR Ever Alberto Velásquez Sierra Coordinador de Investigaciones, Facultad de Ingenierías

Andrés Mauricio Cárdenas Torres Jefe de línea Robótica, Sistemas de Control y Potencia

Beatriz Liliana Gómez Gómez Jefe de línea Gestión y Desarrollo Industrial

Carlos Arturo Castro Castro Jefe de línea en Ingeniería del Software y Telecomunicaciones

Helena Pérez Garcés Jefe de línea Medio Ambiente y Desarrollo Territorial

Jeniffer Victoria Torres Romero Jefe de línea Acústica y Tecnología Audiovisual

PRESENTACIÓN La facultad de ingenierías y la coordinación de investigaciones con apoyo de la dirección de investigaciones, los semilleros de investigaciones de la facultad, la rama IEEE USB-Med y AES presenta a la comunidad investigativa de ingenieros y áreas relacionadas las segundas Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería JOIN 2010. El evento se llevó a cabo los días 6 y 7 de octubre en las instalaciones de la Universidad de San Buenaventura sede San Benito, en el marco de la III Semana de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación – CT+i. JOIN 2010 tiene por objetivo la promoción y divulgación de la investigación en ingenierías en las siguientes áreas: Robótica.

Gestión y desarrollo territorial. Tratamiento de aguas Gestión y desarrollo industrial. Sistemas de información. Geográfica. Trasporte. Logística interna. Mejoramiento continuo. Seguridad industrial y salud ocupacional.

Tecnología audiovisual. Sistemas de control y potencia Procesamiento digital de señales. Ingeniería de software. TICs y educación Seguridad informática. Gestión de TI (Tecnologías de la información). Manejo de residuos sólido. Física de materiales. Ciencias básicas aplicadas Modelamiento a la ingeniería. simulación. Ruido ambiental. . .

nuevos y

6 AGRADECIMIENTOS A Julián Alberto Restrepo Aguirre, estudiante de Sexto Semestre de Ingeniería de Sistemas, Semillero de investigación en Ingeniería del Software-SisUsbMed, por el diseño del Logo del JOIN.

Contenido 1. CIENCIA AL DESAYUNO, AL ALMUERZO Y LA COMIDA ....... 13 2. REVERBERADOR ARTIFICIAL DE ARREGLO DE MICRÓFONOS ........................................................................................... 14 3. UTILIZACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE PUNTA EN LOS DERECHOS DE INTÉRPRETES Y PRODUCTORES MUSICALES . 15 4. ELABORACIÓN DE UN SIG PARA LA GESTIÓN DE REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL PARA MUNICIPIOS POR FUERA DEL VALLE DE ABURRÁ ......................................................... 17 5. TRAZABILIDAD EN ALMACÉN, PRODUCTO TERMINADO, CONSUMIBLES, MATERIAS PRIMAS Y DESPACHOS REALIZADOS EN PLANTA PARA SEGUIMIENTO Y CODIFICACIÓN EN EMPRESAS DEL SECTOR METALMECÁNICO 19 6. CORRUPCIÓN DE MEMORIA DEFENSA DE APLICACIONES 22 7. IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL, AUTOMATIZACIÓN E INSTRUMENTACIÓN EN FACILIDADES DE PRODUCCIÓN PETROLERO DE CAMPO RUBIALES –META................................... 24

8 8. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA A LOS PROCESOS DE INVESTIGACIÓN EN LA INGENIERÍA DEL SOFTWARE DE LOS JUEGOS DE COMPUTADOR .................................................................. 28 9. MECANISMOS DE DEFENSA EN SISTEMAS OPERATIVOS ... 29 10.EVALUACIÓN DE LAS FUNCIONES DE APTITUD DE UN ALGORITMO GENÉTICO APLICADO A LA OPTIMIZACIÓN DE LA SEGMENTACIÓN SAUVOLA. .......................................................... 31 11.DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA LA ENSEÑANZA DEL INGLÉS A NIÑOS CON SÍNDROME DE DOWN(OVASDOWN) ............................................................................. 33 12.INGENIERÍA DEL SOFTWARE Y OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA OPENGIS- OPENGISOVA-.......................................................... 35 13.MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA PREAMPLIFICADORES DE AUDIO 39 14.ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN ACÚSTICA DE LA SALA DE CONTROL LEDE DEL “ESTUDIO B” DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA MEDELLÍN ..................................................... 41 15.CARACTERIZACIÓN ACÚSTICA DE MATERIALES POR MEDIO DE LA MEDICIÓN DEL FACTOR DE REFLEXIÓN SONORA A INCIDENCIA NORMAL ....................................................................... 43 16.ÍNDICES DE RUIDO URBANO DEL DÍA SIN CARRO EN LA CIUDAD DE MEDELLÍN ......................................................................... 45

9 17.WAVELETS, SISTEMAS ORTOGONALES Y SU IMPLEMENTACIÓN EN MATLAB ....................................................... 48 18.TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS MIMO: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE ARX Y REDES NEURONALES 50 19.INTERFAZ DE CONTROL INALÁMBRICA PARA LA MANIPULACIÓN DE PARÁMETROS DE AUDIO MEDIANTE PROTOCOLO MIDI .................................................................................. 52 20.LABORATORIO VIRTUAL PARA LA ENSEÑANZA DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ................................................ 54 21.ANÁLISIS DEL ESPACIO DE COLOR EN IMÁGENES DE POLARIZACIÓN DE PELÍCULAS PLÁSTICAS BAJO DEFORMACIÓN MECÁNICA ................................................................. 56 22.ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES COMO HERRAMIENTA PARA REALIZAR MEDICIONES EN FÍSICA APLICADA ................ 57 23.COMPARACIÓN DE TÉCNICAS DE CLASIFICACIÓN DE PATRONES APLICADAS A LA DETECCIÓN AUTOMÁTICA DE DEFECTOS EN UN PROCESO DE INSPECCIÓN VISUAL INDUSTRIAL ............................................................................................. 58 24.DESEMPEÑO DE UN SISTEMA DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA EÓLICA EN LA GUAJIRA CONTROLADO POR UN REGULADOR ÓPTIMO ..................................................................................................... 60

10 25.IMPLEMENTACIÓN DE UN REGULADOR PID PARA EL CONTROL DE ELEVACIÓN DE UN HELICÓPTERO RAPTOR 50 61 26.TELEGESTIÓN EN ALUMBRADO PÚBLICO DE MEDELLÍN .. 63 27.ANÁLISIS DEL ESPACIO DE COLOR EN IMÁGENES DE POLARIZACIÓN DE PELÍCULAS PLÁSTICAS BAJO DEFORMACIÓN MECÁNICA ................................................................. 64 28.MÉTODO VARIACIONAL APLICADO A SISTEMAS MAGNÉTICOS DE FE PURO .................................................................. 65 29.VISIBILIDAD ATMOSFÉRICA UTILIZANDO PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES .................................... 66 30.CONTROL DE INCLINACIÓN DE UN ROBOT POR MEDIO DE SEÑALES DE ULTRASONIDO ............................................................... 67 31.IMPLEMENTACIÓN Y MODELO DINÁMICO DE UN HELICÓPTERO DE DOS GRADOS DE LIBERTAD........................... 69 32.DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN ROBOT BÍPEDO ANTROPOMÉTRICO ............................................................................... 71 33.DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE NIVEL Y FLUJO CON FINES ACADÉMICOS ........................................................ 73 34.DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN VEHÍCULO AÉREO NO TRIPULADO PARA LA MEDICIÓN DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS ...................................................................................... 75

11 35.LA ROBÓTICA EN EDUCACIÓN: UN MEDIADOR ENTRE LA EDUCACIÓN Y LA INGENIERÍA ........................................................... 77 36.DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN VEHÍCULO GUIADO AUTÓNOMAMENTE PARA LA UBICACIÓN DE LIBROS EN LA BIBLIOTECA JORGE VELEZ OCHOA – USB SECCIONAL MEDELLÍN ................................................................................................. 80 37.ESTUDIO DE VARIABLES AMBIENTALES, ECONÓMICAS, Y DE MOVILIDAD, DENTRO DEL REDISEÑO DE LAS RUTAS DE TRANSPORTE PÚBLICO COLECTIVO COMPLEMENTARIAS AL SITVA, EN EL VALLE DE ABURRA ...................................................... 83 38.MODELACIÓN DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS PROVENIENTES DE FLUJO VEHICULAR PARA EL REDISEÑO DE RUTAS DE TRANSPORTE PÚBLICO COLECTIVO COMPLEMENTARIAS AL SISTEMA INTEGRADO DE TRANSPORTE EN EL VALLE DE ABURRÁ ....................................... 85 39.EVALUACIÓN DEL RUIDO DE TRÁNSITO AUTOMOTOR PARA EL REDISEÑO DE RUTAS DE TRANSPORTE PÚBLICO COLECTIVO EN EL MUNICIPIO DE MEDELLÍN .............................. 87

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PRESENTACIONES

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13 1. Ciencia al Desayuno, al Almuerzo y la Comida Jorge I. Zuluaga C. Ph. D en Física, Grupo de Física Computacional y Astrofísica (FACOM), Universidad de Antioquia. zuluagajorge@gmail.com

Resumen — La investigación científica busca resolver los problemas fundamentales relacionados con el funcionamiento de la naturaleza. Normalmente la asociamos con complejos problemas que en la mayoría de las veces están poco relacionados con la vida cotidiana. Sin embargo cuando se mira con atención las cosas que pasan a nuestro alrededor en un día normal descubrimos fenómenos fascinantes que solo pueden ser entendidos si se aplican en ellos en ocasiones complejas teorías de la Física, la Química, la Biología y hasta la Astronomía. Presentamos en esta charla una descripción desde la Ciencias Naturales de algunos fenómenos cotidianos que pueden sorprendernos por su complejidad pero también por la manera en la que una aproximación seria a los mismos puede ayudarnos de modos originales a relacionarnos mejor con la investigación científica.

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14 2. Reverberador Artificial de Arreglo de Micrófonos Juan R. Aguilar Ph. D en Ingeniería Ingeniero Acústico Universidad Austral de Chile. chileacus@gmail.com

Resumen — Este trabajo describe una serie de experimentos llevados a cabo entre 1997 y 1999 a través de los cuales fue posible obtener una señal de reverberación artificial capaz de ser utilizada en una grabación estereofónica convencional. El espíritu que guió dicha investigación fue encontrar una reverberación artificial con un alto grado de naturalidad, particularmente compatible con grabaciones estéreo realizadas usando un micrófono tipo esfera o cabeza artificial. Bajo esta premisa, arreglos de micrófonos en línea fueron usados para capturar el campo reverberante en varias posiciones dentro de la sala de grabación. Posteriormente, se utilizó un procesamiento simple dirigido a ordenar las señales en una secuencia de tiempo donde ajuste tanto de nivel como de retardo entre señales sucesivas definen la forma de la curva de decaimiento artificial. Las limitaciones impuestas por los atributos perceptuales de la audición humana fueron exhaustivamente consideradas. Debido a su particularmente simple principio de operación, diferente de cualquier otro tipo de reverberador artificial, esta técnica logra un sonido que es notoriamente diferente del obtenido mediante reverberadores de cámara, de placas o resortes excitados mecánicamente, o implementaciones digitales de algoritmos o de respuestas impulso de salas. El reverberador de arreglo de micrófonos proporciona un sonido limpio, bien texturado y con una calidad natural de sonido no encontrada en los anteriores reverberadores artificiales.

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15 3. Utilización de Tecnologías de Punta en los Derechos de Intérpretes y Productores Musicales Ángela María Galeano ACINPRO, Medellín, Colombia. direccionadministrativa@acinpro.org.co

Resumen — La Asociación Colombiana de Intérpretes y Productores Fonográficos –ACINPRO- y la Sociedad de Autores y Compositores Colombianos –SAYCO-, junto con su entidad de recaudo – ORGANIZACIÓN SAYCO-ACINPRO, han venido recolectando la muestra musical de radio, televisión, eventos, rockolas y establecimientos abiertos al público de una forma analógica y por tanto obsoleta, toda vez que la muestra queda sujeta a interpretaciones humanas y por consiguiente a errores voluntarios o involuntarios, que de una u otra forma afectan el recaudo y la consiguiente distribución económica a los autores, intérpretes, ejecutantes y a las casas disqueras asociadas. Es imperativo, que se eliminen definitivamente las planillas analógicas de recaudo, así como la generación de muestras basadas en el conocimiento de los digitadores de las mismas. Por lo tanto, es necesario: generar dispositivos electrónicos que permitan la recolección de muestra automáticamente; desarrollar software que permita la generación de finger prints (huellas digitales) de las ondas sonoras de las canciones, para su identificación automática; desarrollar una base de datos que permita almacenar los finger prints y realizar su enlace con la canción correspondiente, el autor o autores, el intérprete, los ejecutantes y la casa disquera a la que cada fonograma pertenece;

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16 desarrollar un software que permita tomar, de los computadores que utilizan los establecimientos abiertos al público, las sonadas que se generen en cada uno de estos lugares en un determinado espacio de tiempo, y recopilarlos en términos de finger prints, para su inclusión automática en la base de datos. Con los desarrollos anteriores, los procesos serán más ágiles, verídicos, completos y con un número no representativo de FONIS (Fonogramas no Identificados).

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17 4. Elaboración de un SIG para la Gestión de Redes de Distribución de Gas Natural para Municipios por Fuera del Valle De Aburrá John Jairo Ramirez1 y Jorge Mario Zuluaga2

1Ingeniero civil,

jhon.ramirez@epm.com.co 2 Ingeniero civil jorge.zuluaga@epm.com.co

Resumen —Desde el año 2008 Empresas Publicas de Medellín y particularmente la Gerencia del Gas está expandiendo su servicio de distribución de gas natural a los municipios de La Ceja, La Unión y El Retiro por medio del sistema de gasoducto virtual y distribución por red, el cual en un futuro cercano será ampliado a los municipio de Guatapé, El Peñol, Don Matías, Santa Rosa de Osos y Yarumal. La información relativa a la referenciación espacial de la red, sus características y sus clientes asociados y recopilada durante los procesos de diseño, construcción y puesta en servicio de las redes de distribución de gas natural para los Municipios por fuera del Valle de Aburrá están siendo almacenados en aplicativos tales como: Microstation, Excel y Word pues en la actualidad Empresas Publicas de Medellín E.S.P cuenta con un sistema integral para la gestión de las redes de servicios públicos para el Área Metropolitana de Valle de Aburra denominado SIGMA (Sistema de Información Geográfica para Medellín y sus Alrededores). Con alcance limitado, esta situación puede conducir a la pérdida de integridad de la información mientras

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18 el SIGMA es ampliado para dar cobertura a las nuevas expansiones del servicio de distribución de gas natural. Desde la perspectiva mostrada nos preguntamos: ¿es útil la construcción de un SIG para centralizar, normalizar y gestionar la información derivada de los procesos mencionados mientras se amplía la cobertura del SIG Corporativo? De acuerdo a la dinámica y política de desarrollo de proyectos informáticos de EPM, podría tardarse unos dos años la expansión del actual SIG pues se deben ampliar licencias Corporativas y permisos de propiedad Intelectual para el uso del software constitutivo del mencionado SIG además de hacerlo extensivo a los otros servicios que la Corporación presta. Ante este panorama la respuesta es positiva por lo cual se propone entonces un proyecto para llevar la información actualmente almacenada a un SIG que permita integrar: la información tabular, la referenciación espacial y la cartografía existente de las redes construidas, con funcionalidades que posibiliten ejecutar consultas y actualizaciones de los clientes y las redes, simular escenarios operativos mediante el software SYNERGEE que posee EPM E.S.P, generación de planos, accesibilidad para diferentes, usuarios pues el sistema construido se podrá conectar por medio de la red Corporativa, y por último el cumplimiento de las exigencias de los Entes de control respecto a las obligaciones del Distribuidor sobre la información de sus sistemas de Distribución de gas.

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19 5. Trazabilidad en almacén, producto terminado, consumibles, materias primas y despachos realizados en planta para seguimiento y codificación en empresas del sector metalmecánico Luis Reina Villamizar Universidad de Santander UDES, Grupo de Investigación Nuevas Tecnologías GNT, Bucaramanga, Colombia, Programa Académico de Ingeniería Industrial lreina@udes.edu.co

Resumen — Este proyecto se soporta en el marco de la POLÍTICA NACIONAL DE CIENCIA,TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN, especialmente la cuarta y quinta estrategia del segundo objetivo, el cual se orienta a la revisión y ajuste de los instrumentos de política que apoyan la innovación y los servicios científicos y tecnológicos para la transferencia de tecnología. Así mismo, a fortalecer institucionalmente a las entidades soporte de la Innovación para que puedan ejercer su labor efectivamente e impactar a la productividad y competitividad en las regiones y el país. La Universidad de Santander se ha consolidado como articuladora del fortalecimiento empresarial, a través del grupo de investigación “Nuevas Tecnologías”, con el apoyo del Grupo Cóndor S.A. e IONIX Ltda, aliados tecnológicos en sistemas de información y electrónica avanzada. El Objetivo General del proyecto consiste en desarrollar una herramienta computacional con aplicaciones software para sistemas de seguimiento de materias primas, producto terminado, herramientas y consumibles, mediante tecnologías Barcode (Códigos de Barras) y/o RFID con miras a lograr estándares ePC (Electronic Product Code) basados en tecnología RFID (Radiofrecuency Identificación) en los

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20 diversos ambientes de uso de ese sistema que permita la consulta de inventarios en tiempo real, que faciliten su administración, enfocándose en aplicaciones de uso logístico y seguimiento de activos en las empresas. Uno de los alcances fundamentales del proyecto está en la implementación de una solución tecnológica para los beneficiarios. Más que un beneficio se ha convertido en una filosofía de trabajo, basada en herramientas tecnológicas para el mejoramiento productivo, la estandarización de procesos y la trazabilidad en toda la línea de producción. Para lograr estos alcances se plantean los siguientes pasos: Definir los procesos que se requieren para el diseño y montaje de soluciones de seguimiento en las empresas beneficiarias. Desarrollo de infraestructura de pruebas y simulación mediante la adquisición de infraestructura y capacidades para generar aplicaciones de seguimiento. Definir los parámetros de análisis de soluciones, que sean compatibles con sistemas, de manera que puedan ser utilizados como documentos fuente de creación de aplicaciones a la medida de las empresas beneficiarias y otras de igual sector o sectores complementarios. Crear un sistema de información que permita la interacción de sistemas electrónicos RFID/Barcode y sistemas de datos. La metodología utilizada se fundamenta en el ciclo PHVA (Planear, Hacer, Verificar, Actuar) y se estructura en dos fases: FASE 1. Identificar las necesidades tecnológicas de cada empresa para la apropiación de tecnología. FASE 2. Implementación de acuerdo a estas necesidades. En total se conciben ocho actividades sistémicas de ejecución del proyecto. Entre los resultados esperados se tienen: Identificación de procesos y gestión de codificación de productos; Estudio de las especificaciones y requerimientos del sistema; Diseño y desarrollo del sistema de

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21 Información; Puesta en marcha del sistema de información; Capacitación interna a los operarios de cada empresa beneficiaria; Socialización de los resultados del proyecto. Las siguientes son algunas de las principales conclusiones que se obtuvieron: El sector Metalmecánico, en Santander, ha integrado mejoras a través del conocimiento de RFID como una herramienta de seguimiento y codificación de materias primas, producto terminado y producto en proceso, a partir de la integración de UNIVERSIDAD –EMPRESA – ESTADO soportado en el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología. La UNIVERSIDAD DE SANTANDER ha iniciado su apuesta por la tecnología, a partir de este proyecto apoyado por COLCIENCIAS, como un pilar de fortalecimiento regional, en línea con su visión de internacionalización. Las empresas beneficiarias harán una muestra a la comunidad empresarial y académica, a través de diversos medios, incluidas las visitas técnicas de los interesados, mostrándose como modelos de gestión de recursos para el fortalecimiento de la industria regional y nacional.

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22 6. Corrupción de Memoria Defensa de Aplicaciones David Mora Rodríguez Ingeniero Electrónico de la Universidad de Antioquia, Magister en Seguridad de la Información de la Universitat Oberta de Catalunya. dmora@udea.edu.co

Resumen — Las técnicas de manipulación de aplicaciones por corrupción de memoria aprovechan las debilidades de los programas para obtener control sobre el acceso a memoria, los espacios de almacenamiento de datos y las cadenas de caracteres. Estos fallos de implementación han sido utilizados por diferentes ataques desde la década de los años ochenta, demostrando ser una estrategia efectiva para obtener ejecución de código arbitrario. El código ejecutado por estos ataques varía, desde la modificación de algunos componentes del sistema, pasando por la apertura de canales de comunicación interactivos que ofrecen control sobre la víctima, hasta complicados códigos de infección y autopropagación. Se presenta una reflexión sobre la causa de las vulnerabilidades, las diferentes técnicas que puede utilizar un atacante para lograr su objetivo y las precauciones que debe tener un desarrollador de aplicaciones para evitar que su programa este expuesto a vulnerabilidades que permitan realizar ataques por corrupción de memoria. En la primera década del milenio, los fabricantes de sistemas operativos introdujeron diferentes mecanismos de defensa. Los mecanismos que han demostrado mejor respuesta a los ataques son la aleatoriedad del espacio de direcciones, los privilegios de ejecución en la región de datos, la armadura a ASCII del espacio de direcciones y las guardas de pila. Estos mecanismos no son excluyentes y cada uno tiene sus propios objetivos de diseño. Como es usual en los temas relacionados con seguridad, existen

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23 diferentes estrategias que puede abordar un atacante para sobrepasar dichos mecanismos. Por completitud se muestran las opciones de evasión que están utilizando los atacantes para enfrentar los retos impuestos por las protecciones de los sistemas operativos. Finalmente, se muestran las tendencias en los ataques para los primeros años de la segunda década del milenio.

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24 7. Implementación del Control, Automatización e Instrumentación en Facilidades De Producción Petrolero De Campo Rubiales –Meta Diana Unigarro Narváez Ingeniera Electrónico de la Pontificia Universidad Javeriana, Candidata a Magister en Ingenieriía Electrónica de la Pontificia Universidad Javeriana. Pacific Rubiales Energy Metapetroleum Corp. dunigarro@pacificrubiales.com.co

Resumen — Actualmente, Campo Rubiales es uno de los campos petroleros más prometedores del país, es por esto que el área de Automatización, Instrumentación y Control de Proyectos de Pacific Rubiales Energy, lleva implementando hace algunos años una serie de cambios y mejoras en las facilidades de producción, tales como montaje de instrumentos de medición, válvulas de control, PLCs, SCADA, cuartos de control de operaciones entre otros. Hace varios años el campo no contaba con la tecnología suficiente haciendo que los operadores llevaran un control manual de todos los procesos, como: apertura de válvulas, medición de nivel en los tanques, encendido y apagado de motores entre otros, sin embargo. El aumento de la producción de barriles por día, hace que se requiera continuar implementando nuevas y mejores tecnologías a nivel de instrumentos y PLCs, con el fin de observar y manipular todas las variables del campo desde un cuarto de control una visualización de los datos de medición de las diferentes áreas y facilidades, para analizar de mejor manera el comportamiento de los procesos de extracción, tratamiento de crudo y tratamiento de agua y posterior envío del Petróleo a través de tracto camiones o tubería de oleoducto para la venta o refinería a nivel nacional o internacional.

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INGENIERÍA DE SISTEMAS

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8. Una Revisión Sistemática a los Procesos de Investigación en la Ingeniería del Software de los Juegos de Computador Edgar Serna Montoya1 y Alexei Serna Arenas2 1

M. Sc (c) Ingeniería de Sistemas, Docente Investigador Grupo GIMSC, Universidad de San Buenaventura, Medellín. edgar.serna@usbmed.edu.co 2

Estudiante Ingeniería de Sistemas, Joven investigador Grupo SISCO, Fundación Universitaria Luis Amigó Medellín. alexei.sernaar@amigo.edu.co

Resumen — El desarrollo de juegos es una de las industrias de más rápido crecimiento en la economía mundial, se desarrollan rápidamente, y las nuevas versiones llegan en intervalos de tiempo muy cortos. Para desarrollarlos es necesario utilizar técnicas de Ingeniería del software, debido a que tienen características que las diferencian del software clásico. El objetivo de este trabajo es evaluar el estado del arte acerca de la investigación en Ingeniería del software de los juegos, y discutir posibles áreas importantes para la investigación futura. En su realización se encontró que la Ingeniería del software de los juegos es un dominio de investigación que ha duplicado su actividad en los últimos cinco años, y que la ingeniería de requisitos ha demostrado ser el tema de investigación dominante; mientras que temas como la verificación de software y el mantenimiento, hasta el momento, se han descuidado.

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9. Mecanismos de Defensa en Sistemas Operativos David Herrera Aristizábal1 , Ricardo Yepes Guevara2, Andrés Gómez Ramírez3 y David Mora Rodríguez4

Estudiante de ingeniería electrónica de la Universidad de Antioquia, Grupo GITA y Semillero de seguridad informática del Grupo GITA. herreradavid@gmail.com

Estudiante de ingeniería de sistemas de la Universidad de Antioquia, Semillero de seguridad informática del Grupo GITA. ryepesg@gmail.com

Estudiante de ingeniería de sistemas de la Universidad de Antioquia, Semillero de seguridad informática del Grupo GITA. andresgomezram7@gmail.com

Ingeniero Electrónico de la Universidad de Antioquia, M. Sc. en Seguridad de la Información, Director grupo GITA en la Universidad de Antioquia. dmorar@jmoraing.com

Resumen — Los ataques por corrupción de memoria manipulan la entrada de los programas para generar comportamientos no esperados. Estos comportamientos pueden causar desde la interrupción de la aplicación, hasta la ejecución de código malicioso. Los desarrolladores de sistemas operativos han incluido técnicas que reducen el impacto de este tipo de ataques. La Aleatoriedad del Espacio de Direcciones (ASLR) es una técnica que da carácter aleatorio a la ubicación de diferentes regiones del proceso en el espacio de memoria virtual. El objetivo de esta estrategia es minimizar el impacto causado por ataques y malware que utilizan direcciones absolutas del proceso vulnerable. Los privilegios de ejecución, permiten marcar páginas del proceso

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como no ejecutables. En los procesadores que lo soportan, se hace uso del bit 63 (NX/XD) de la entrada de la tabla de páginas, por lo tanto su uso sólo es posible en arquitecturas de 64 bits o en arquitecturas que soporten la extensión física de direcciones (PAE). Existen implementaciones de privilegios de ejecución por software, pero el rendimiento del sistema puede verse severamente afectado como en el caso de la implementación de PAGEEXEC. Si el código a ejecutarse en el procesador se encuentra almacenado en las páginas marcadas como no ejecutables, causará un una violación de acceso y será rechazado. La armadura ASCII del espacio de direcciones utiliza las primeras direcciones del espacio de memoria virtual (inferior a 16 MB) para ubicar las bibliotecas y otras regiones de datos, esta región es especial por que el MSB es 0x00 (NULO) y algunas funciones de manipulación de datos se da un tratamiento especial a este carácter (terminación de cadena). El propósito es prevenir que se puedan utilizar entradas ASCII para aprovechar estas vulnerabilidades. Durante el evento se realizarán demostraciones prácticas (usando ataques reales) que permitan comprender el comportamiento de estas técnicas.

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10.Evaluación de las Funciones de Aptitud de un Algoritmo Genético Aplicado a la Optimización de la Segmentación Sauvola. Jason Molina1, Alejando Restrepo-Martínez2, John W. Branch3 1

Estudiante de Ingeniería de Sistemas, Grupo GIDIA, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín jjmc82@gmail.com 2

Docente Investigador, Grupo MIRP, Centro de Investigaciones Instituto Tecnológico Metropolitano,ITM alejandrorestrepo@itm.edu.co

Decano, Grupo GIDIA Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín jwbranch@unalmed.edu.co

Resumen — La segmentación local de Sauvola es aplicada con éxito, en casos de escenas con campos de intensidad no homogéneamente distribuidos, sin embargo, el ajuste de los parámetros con que funciona es una tarea de diseño que está abierta. Para la búsqueda estocástica los algoritmos genéticos son herramientas adecuadas, pero requieren tener establecida alguna función de aptitud con la cual evaluar los individuos. Este trabajo presenta los resultados de la optimización de los parámetros de la segmentación Sauvola, utilizando algoritmos genéticos que tienen como funciones de aptitud diferentes métricas de evaluación. La escogencia de la función de aptitud se realiza analizando parámetros de desempeño resultantes de comparar las imágenes obtenidas por la optimización Sauvola contra imágenes

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segmentadas manualmente por un experto. Como resultado se encontró que la función seleccionada sólo falló en pocas imágenes y presentó los mejores valores para sensibilidad y especificidad.

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11.Diseño y Construcción de Objetos de Aprendizaje para la Enseñanza del Inglés a Niños con Síndrome de Down(OVASDOWN) Camilo Hernández1, Juan P. Arroyave2, Carlos A. Castro3 1

Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero de Investigación en Ingeniería del Software SisUsbMed-, Facultad de Ingenierías, Medellín. elmusico83@gmail.com

Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero de Investigación en Ingeniería del Software SisUsbMed-, Facultad de Ingenierías, Medellín. juanpabloarroyavegomez@gmail.com 3

Universidad de San Buenaventura Medellín, Grupo de Investigación en Modelamiento y Simulación Computacional –GIMSC- Facultad de Ingenierías, Medellín. carlos.castro@usbmed.edu.co

Resumen — El Síndrome de Down es uno de los tipos de retraso mental más comunes en nuestra sociedad, pero no se le ha dado la suficiente importancia en lo que respecta a desarrollo de elementos didácticos que apoyen desempeño cognitivo. Este proyecto consistió en diseño y construcción objetos de aprendizaje haciendo uso de una metodología de ingeniería del software y del modelo pedagógico conductista con el fin de facilitar a los niños con síndrome de Down el aprendizaje de una segunda lengua, en este caso el inglés. Para un niño con Síndrome de Down que se encuentre en un nivel educable, el aprendizaje del inglés se hace reamente valioso, pues es algo que le permite, de alguna manera, abrirse caminos y oportunidades. En este proyecto, se desarrollaron cuatro objetos enfocados a afianzar tres de las cuatro habilidades básicas del lenguaje: escucha, lectura y

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escritura. Para cada OA fue diseñado modelo de evaluación diferente manteniendo la estructura del modelo pedagógico y usando una composición multimedial apropiada (colores, imágenes y fuentes acordes con su forma de aprendizaje y sus necesidades educativas). Para el desarrollo del proyecto se contó con la ayuda de docentes de educación especial y psicólogos, además de mucha documentación sobre el modo y niveles de aprendizaje de los niños Down. Posterior a esto se diseñó e implementó una metodología de ingeniería del software que permitió una adecuada especificación de requisitos, un diseño instruccional acorde al modelo pedagógico y un proceso de evaluación con preguntas aleatorias. Los objetos, incluidas las evaluaciones, fueron elaborados en flash utilizando el lenguaje de programación Action Script 3.0. Se utiliza el Moodle como plataforma web para su ejecución, el Reload Editor para crear los objetos SCORM y reproducirlos desde cualquier PC usando el Reload Player.

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12.Ingeniería del Software y Objetos de Aprendizaje para OPENGISOPENGISOVAJorge M. Tilano1, Santiago Cadavid2, Carlos A. Castro3 1

Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero de Investigación en Ingeniería del Software SisUsbMed-, Facultad de Ingenierías, Medellín. jmtilano@gmail.com

Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero de Investigación en Ingeniería del Software SisUsbMed-, Facultad de Ingenierías, Medellín. scadavidcastro@gmail.com 3

Universidad de San Buenaventura Medellín, Grupo de Investigación en Modelamiento y Simulación Computacional –GIMSC- Facultad de Ingenierías, Medellín. carlos.castro@usbmed.edu.co

Resumen — Un Sistema de Información Geográfica (SIG) es una integración sistémica entre talento humano, hardware, software, datos e información geográfica con el fin de resolver problemas con altos niveles de complejidad y cuyos resultados (que generalmente son mapas y/o modelos de análisis) permiten la toma de decisiones con mayor certeza y celeridad. Los SIG tienen múltiples aplicaciones entre las cuales se tienen evaluación del impacto ambiental, planificación del territorio, mercadeo, logística, previsión de desastres entre otras. El costo de las herramientas del Software que apoyan a los SIG, varía desde gratis hasta muchos miles de dólares. Este costo depende del uso, de los módulos incluidos y de las arquitecturas de software empleadas. Los Software libres (y de código abierto) para SIG han venido tomando gran importancia esta década, debido a que buena cantidad de procesos que se realizan con el apoyo de aplicativos propietarios y pagos, pueden realizarse también y de manera eficiente

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con el apoyo de aplicativos gratis y de código abierto (OPENGIS). Entre los principales problemas que se presentan con los OPENGIS se encuentran, la existencia de pocos casos de aplicación en las diversas disciplinas y en la dificultad en el manejo de cada uno de los distintos módulos. Si bien los aplicativos para OPENGIS vienen acompañados con manuales de usuario muy completos, el uso de la herramienta en sí y los casos de aplicación son un “dolor de cabeza” para los usuarios. En este proyecto se vienen diseñando y desarrollando Objetos de Aprendizaje para OPENGIS, con base en metodologías ágiles de Ingeniería del Software. El componente pedagógico se basa en elementos de la teoría constructivista y el componente didáctico se basa en elementos de la teoría del aprendizaje basado en problemas. Los OVA (Objetos de Aprendizaje) se están desarrollando con Flash® y la autoevaluación interactiva con el lenguaje de programación ActionScript®. El proyecto OPENGISOVA, tiene el objetivo de diseñar e implementar Objetos de Aprendizaje para Herramientas OPENGIS en el marco de una metodología definida y repetible.

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INGENIERÍA DE SONIDO

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13. Métodos De Análisis Para Preamplificadores De Audio Andrés F. Pardo1 y Sebastián Lopera2 1

Universidad de San Buenaventura, Facultad de Ingeniería, Medellín, flppardo@gmail.com

Universidad de San Buenaventura, Facultad de Ingeniería, Medellín, sebasfox@gmail.com

Resumen — Los preamplificadores de audio son parte primordial dentro del proceso de producción y grabación de una obra musical, ya que acondicionan la señal antes de ser grabada. Su caracterización en el medio audiovisual se hace de forma subjetiva, como es el caso de las revistas enfocadas al audio, en donde los autores generalmente realizan análisis poco profundos en cuanto a las características electrónicas de los equipos, evaluando generalmente el desempeño de estos. Aunque este tipo de análisis lo realizan personas expertas en el tema, se hace necesario medir el desempeño de dichos dispositivos. Es así como surge la necesidad de realizar un análisis objetivo del desempeño de los preamplificadores de audio contemporáneos con el fin de comparar la información suministrada por los fabricantes. Dentro de este contexto se plantean metodologías para medir los principales parámetros de un preamplificador, utilizando elementos comunes dentro de un estudio de grabación, además de la utilización de software especializado. En este artículo, se pretende plantear metodologías para la medición de los parámetros más importantes de un preamplificador: slew rate (tiempo de respuesta), ancho de banda (respuesta en frecuencia), distorsión armónica total (THD%, por sus siglas en inglés) y relación señal ruido (Relación S/N). Para esto utilizando analizadores de espectro (software), generadores de señal,

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multímetro, cables, entre otros. Para corroborar estas metodologías, se efectuarán mediciones en cuatro preamplificadores diferentes.

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14.Análisis y Caracterización Acústica de la Sala de Control Lede del “Estudio B” de la Universidad de San Buenaventura Medellín Daniel Molina1, Daniel M. Mira2, Raúl Monsalve3 1

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín octavarium.08@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín danielmira00@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín raul.monsalvea@gmail.com

Resumen — El concepto LEDE (Live-End, Dead-End) desarrollado por Chip Davis y Don Davis en la década de los setenta, se ha estado aplicado en el diseño acústico de diversos estudios de grabación alrededor del mundo. Este concepto plantea que una sala de control de un estudio de grabación además de ser un lugar donde se pueda discernir críticamente lo que se está grabando o reproduciendo, sugiere la idea básica de evitar la llegada de reflexiones tempranas no deseadas aportados por la sala (o por los elementos que se encuentran dentro de esta) sobre el oyente principal en la posición de mezcla. Esto se logra mediante la selección apropiada de los materiales acústicos implementados dentro de esta, ya sean reflectores, absortores o difusores, con el objetivo de minimizar los efectos acústicos adversos.

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El siguiente artículo presenta la caracterización acústica de la sala de control LEDE del “Estudio B” de la Universidad de San Buenaventura seccional Medellín antes y después de implementado su acondicionamiento acústico, realizada con el propósito de analizar y posteriormente evidenciar que esta sí cumpla con los requerimientos sugeridos para el diseño de una sala de control de un estudio de grabación basada en este concepto. Para esto fueron aplicadas diferentes teorías tratadas dentro del área de la acústica arquitectónica, tales como: la acústica ondulatoria, la acústica estadística y la acústica geométrica, un análisis arquitectónico del recinto por medio de modelos en 3D, datos obtenidos en base a los desarrollos teóricos vigentes y datos soportados por software de medición y simulación acústico que incluyen los principales métodos de prueba para el análisis de salas LEDE (Gráficos de Time-Energy-Frequency y Energy-Time Curve). Todo esto con el fin de obtener resultados y conclusiones que permitan fijar una posición crítica sobre el diseño y acondicionamiento acústico implementado.

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15.Caracterización Acústica de Materiales por Medio de la Medición del Factor de Reflexión Sonora A Incidencia Normal Juan D. Gil1, Daniel Giraldo2, Jeniffer V. Torres3 1

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. juandagilc@gmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. daniel.giraldo@ieee.org

Ingeniera de Sonido, Jefe de línea de Investigación Acústica y Tecnología Audiovisual de la Universidad de San Buenaventura Medellín. jeniffer.torres@gmail.com

Resumen — La caracterización acústica de materiales es un factor determinante en el diseño acústico arquitectónico de diversos tipos de recintos, conociendo propiedades del material como el factor de reflexión, el coeficiente de absorción y la impedancia, se pueden llevar a cabo procesos de simulación acústica con resultados muy aproximados a la realidad. Para la medición normalizada de estas propiedades existen: el método de la cámara reverberante, ISO354; y el método del tubo de impedancia, ISO10534. En una cámara reverberante se puede determinar el coeficiente de absorción para incidencia sonora aleatoria, los materiales pueden tener estructuras complejas pero se requieren grandes cantidades de estos. Un tubo de impedancia permite caracterizar materiales cuyo tamaño es de la misma área transversal del tubo, y aunque directamente se obtiene el coeficiente de absorción a incidencia normal, es posible estimar el coeficiente de absorción a incidencia

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aleatoria por medio de una transformación de los resultados. En este artículo se muestra cómo obtener el factor de reflexión a incidencia normal, por medio de la fabricación de un sistema de medición basado en el tubo de impedancia y el desarrollo de un algoritmo en MATLAB® que relaciona las señales de dos micrófonos y calcula y minimiza errores debidos a la fabricación del sistema. El método de cálculo, medición y construcción del dispositivo de medición están basados en el procedimiento recomendado por la ISO10534-2, la cual plantea una función de transferencia entre dos señales de presión sonora medidas en tubo de impedancia. Como investigaciones futuras se proponen el desarrollo de un sistema de medición, también basado en el tubo de impedancia, que permita obtener el coeficiente de absorción in-situ, y la implementación de un modelo matemático que permita estimar, para algunos materiales, el coeficiente de absorción acústica para incidencia sonora aleatoria por medio de las mediciones de incidencia normal

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16. Índices de Ruido Urbano del Día Sin Carro en la Ciudad de Medellín Jeiser Rendón Giraldo1, Felipe Pardo2 y Reinel Gómez3 1

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. magdalenarock@gmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. flppardo@gmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. reinelgomez@yahoo.es

Resumen — El presente artículo pretende descubrir a través de una comparación de mediciones de ruido ambiental y datos de flujo vehicular, el comportamiento de la ciudad de Medellín durante la implementación del día sin carro. El día sin carro nació alrededor de 1994 como un espacio para estimular a batallar la dolencia del sedentarismo y la obesidad con el uso del transporte no carburado, En este día se invita a la integración de la bicicleta y de la tracción humana como un valor urbano al que todo ciudadano puede acceder. Este día pasó a ser avalado en Medellín, por el consejo y la secretaría de tránsito y transporte, desmovilizando vehículos particulares y mejorando sustancialmente el medio ambiente en cuanto a la disminución de gases, y el mejoramiento de la movilidad.

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Sin embargo aunque muchas son las especulaciones de los beneficios por disminución de contaminación, que se derivan de este tipo de actividades, se presenta este día muy propicio para analizar la real incidencia de los automóviles particulares en los niveles de ruido urbano que posee la ciudad. Esta comparación se realizó mediante una serie de mediciones, hechas en cuatro puntos de alto tránsito vehicular durante horas pico, tanto el día sin carro, jueves 22 de abril del 2010, como otro día con tránsito vehicular normal, viernes 23 de abril de 2010, el procedimiento para obtención de datos de flujo vehicular, se realizó por medio de videos y en toma de datos en el punto de medición. Las conclusiones obtenidas en esta investigación distan un poco de los resultados esperados en cuanto a disminución de ruido ambiental por cuenta de la desmovilización de automóviles particulares. Sin embargo las posibles causas de este caso en particular se fundamentan con base a los índices de flujo vehicular y a estudios realizados de ruido de emisión en el transporte rodado.

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INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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17. Wavelets, Sistemas Ortogonales y su Implementación en Matlab E. R. Córdoba1 y J. D. Berrío2 1

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. ecordobac145@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Medellín. immusica@gmail.com

Resumen — La trasformada de Fourier ha sido la herramienta estándar para el análisis en frecuencia de una señal, pero a pesar de que esta es una herramienta muy poderosa y es capaz de determinar todas las frecuencias presentes en una señal, no nos permite saber él instante de tiempo en el que aparece cada una de estas frecuencias debido al principio de incertidumbre de Heisenberg. Para lograr eliminar este inconveniente se han desarrollado diferentes métodos, entre los cuales aparecen las wavelets, las cuales son un conjunto de funciones que pueden modelar una onda completa, para su posterior análisis en el tiempo o en la frecuencia y que usando una de sus propiedades llamada multirresolución nos permite determinar el instante de tiempo en el que aparece una frecuencia en cierta señal y logrando así un análisis más preciso de dicha señal. Este artículo tiene como finalidad explicar que son las wavelets y la manera como las implementamos sin entrar a profundizar los complejos conceptos y procesos matemáticos para realizar este tipo de análisis, aunque sin descuidarlos, y en su lugar profundizar en la manera en que usamos esta herramienta en nuestra época, permitiendo así a personas

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con conocimientos matemáticos a nivel ingenieril entender esta herramienta de manera más profunda sin verse inmersos en la complejidad matemática de sus bases teóricas.

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18.Técnicas de Identificación de Sistemas Mimo: Análisis Comparativo entre Arx Y Redes Neuronales Wilmar H. Bolívar M.1, William A. Hincapié H.2 y Andrés M. Cárdenas 3 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andres817@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. wilmar.bolivarm@gmail.com

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — La utilización de incubadoras automáticas en la industria Avícola es un proceso interesante que evoluciona. Cuando se implementan técnicas de identificación para estos sistemas, se recurre a sistemas de una entrada y una salida (SISO), controlando únicamente la temperatura y dejando de lado las variables humedad relativa y el nivel de CO2 que son muy importantes en el proceso de incubación. Esta falencia se puede corregir con la implementación de sistemas MIMO (Multiple Input, Multiple Ouput), el cual tiene en cuenta varias variables y factores de perturbación que afectan al sistema. Por tal motivo se plantea el análisis comparativo de la identificación de un sistema de incubación de huevos basada en modelos ARX y Redes Neuronales de tal forma que se analicen los modelos obtenidos y se logre representar las características dinámicas del proceso objeto de estudio. El desarrollo del proyecto conlleva la construcción de un prototipo de incubadora que involucra las variables, temperatura y humedad relativa

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al cual se realiza un análisis transitorio para obtener la estimación primaria del sistema y permitir un diseño apropiado del experimento. Con los datos de entrada-salida obtenidos se encuentra un modelo matemático basado en ARX y de una red neuronal entrenada. El proceso de validación y el análisis comparativo se realizó basado en el error final de predicción, análisis de polos y ceros, validación cruzada e índices de desempeño y análisis de correlación y de residuos.

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19. Interfaz de Control Inalámbrica para la Manipulación de Parámetros de Audio Mediante Protocolo Midi Isabel C. Carvajal¹, Juan C. Zuleta², Sebastián Correa³ y Andrés M. Cárdenas4 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. isabel.crisc@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín.

milo_zuleta@yahoo.com 3

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. sebas_correa_a@hotmail.com

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — En el siguiente trabajo pretendemos diseñar y construir una interfaz de control inalámbrica mediante protocolo MIDI (Interfaz Digital de Instrumentos Musicales) haciendo uso de las facilidades que brinda la computación y adición del protocolo XBEE encargado de enviar los datos.

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La interfaz de control inalámbrica mediante protocolo MIDI, se constituye de dos maneras; una física que en este caso sería el hardware o periférico a controlar y otra parte lógica o programa que permite que la transmisión y recepción de datos se realice de manera automática de acuerdo al tipo de instrumento musical a utilizar. Este dispositivo de interfaz inalámbrica permite en una simulación acústica, generar un proceso de mezcla de audio que se puede controlar mediante el movimiento de los dedos. La persona que opere la interfaz no necesitara de conocimientos de sistemas o instrumentos musicales, ya que este es de fácil manipulación y comprensión para el usuario. El resultado será satisfactorio cuando por medio de esta interfaz inalámbrica se logre comunicar el hardware diseñado y ensamblado con instrumentos musicales electrónicos por medio del protocolo MIDI.

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20. Laboratorio Virtual para la Enseñanza de Instrumentación Electrónica Bayron A. Mendoza1, Gustavo A. Meneses2, Mónica J. Correa3 y Yudy A. Ocampo4. 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero SISUSBMED-Semillero SGIRMO. bamp777@hotmail.com

Docente Ingeniería electrónica, Universidad de San Buenaventura, Semillero SISUSBMED-Semillero GIRMO, Medellín, Colombia gustavo.meneses@usbmed.edu.co

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero SISUSBMED-Semillero SGIRMO. moni09_17@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín, Semillero SISUSBMED-Semillero SGIRMO. yaodbamp@hotmail.com

Resumen —En nuestro medio académico es común encontrar limitaciones en la infraestructura y dotación de los laboratorios de ingeniería. Este hecho es preocupante puesto que en estos espacios se deben cubrir las prácticas de asignaturas que son fundamentales para el futuro ejercicio profesional de los estudiantes en formación. Estas falencias van en contra del proceso educativo porque no permiten desarrollar en el estudiante, competencias necesarias en el campo de la ingeniería aplicada. Frente a esta realidad, se presentan nuevas opciones como los laboratorios virtuales que, en la última década, se ha consolidado como una valiosa herramienta de apoyo para el ejercicio docente en diferentes áreas de la formación profesional. En la actualidad podemos encontrar implementaciones, que van desde la virtualización

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de prácticas en ciencias básicas, hasta la experimentación virtual en temas específicos de ingeniería. Si bien los mayores desarrollos en este campo se han alcanzado en otras latitudes, en los últimos años, local y regionalmente, se han dado pasos firmes hacia la incorporación efectiva de estos escenarios de enseñanza-aprendizaje a la actividad académica universitaria. Se plantea la implementación de prácticas virtuales para la asignatura de Instrumentación Electrónica como elemento de optimización de los recursos tecnológicos y locativos existentes. Estos nuevos escenarios permitirán el fortalecimiento de las experiencias académicas e investigativas del estudiante por fuera del aula de clase. Más allá de la mera novedad tecnológica, los laboratorios virtuales nos abren una puerta para la experimentación con nuevas formas y medios de enseñanza-aprendizaje, contribuyendo así a la efectividad formativa de la relación docente-estudiante. La metodología elegida para el desarrollo de esta propuesta de investigación está conformada por tres etapas: Elección de la estrategia tecnológico-pedagógica a partir del análisis del estado del arte, diseño e implementación de las prácticas de laboratorio y una fase final de pruebas y validación de resultados.

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21. Análisis del Espacio de Color en Imágenes de Polarización de Películas Plásticas Bajo Deformación Mecánica A. Restrepo-Martínez1, E. Rueda2, F. E. López1 1

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. alejorestrepom@gmail.com

Grupo de Óptica y Fotónica, Instituto de Física, Universidad de Antioquia, Medellín. earueda@barlai.udea.edu.co

3Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. franciscolopez@itm.edu.co

Resumen — Las películas plásticas son frecuentemente utilizadas en la industria y sometidas a condiciones extremas de temperatura y esfuerzos mecánicos en su proceso de formado. Mediante el fenómeno de la fotoelasticidad se pueden evidenciar algunas características de la deformación y los esfuerzos producidos sobre la película por las condiciones externas. Este trabajo presenta algunos estudios preliminares del análisis de los espacios de color RGB y HSV para imágenes de luz polarizada de películas plásticas sometidas a deformación mecánica de tracción. En los resultados obtenidos se evidencia la posibilidad de utilizar los espacios de color como herramienta para diferenciar diversos fenómenos de deformación en las películas plásticas analizadas.

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22. Análisis Digital de Imágenes como Herramienta para Realizar Mediciones en Física Aplicada Anyelo Ospina Ramírez1, Alejandro Restrepo Martínez2, Santiago Sánchez Acevedo3, Francisco Eugenio López Giraldo4

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. angel_ospina@hotmail.com

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. alejorestrepom@gmail.com

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. santiagosanchez@itm.edu.co

Instituto Tecnológico Metropolitano, Centro de Investigación, Medellín, Colombia. franciscolopez@itm.edu.co

Resumen — Las técnicas de procesamiento digital de imágenes pueden ser utilizadas para capturar y analizar la dinámica del movimiento que presentan algunos sistemas físicos. Este tipo de técnicas pueden ser complementadas con plataformas de bajo costo construidas por dispositivos opto-electrónicos y cámaras digitales para lograr una descripción más precisa del movimiento. Exponemos algunos resultados preliminares en el procesamiento y análisis de imágenes aplicadas al estudio del movimiento sobre superficies inclinadas. Se calculan varios parámetros físicos que caracterizan el movimiento a partir de las imágenes adquiridas. Estos trabajos tienen gran potencial de aplicación en los laboratorios de física mecánica.

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23.Comparación de Técnicas de Clasificación de Patrones Aplicadas a la Detección Automática de Defectos en un Proceso de Inspección Visual Industrial Juan C. Rodríguez1, Pedro Atencio Ortiz2 y Jason Molina3 1

Estudiante de Maestría en Ingeniería de Sistemas, Facultad de Minas Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín jcrodriguezu@gmail.co

Estudiante de Maestría en Ingeniería de Sistemas, Facultad de Minas Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín petriu16@gmail.com 3

Estudiante de Ingeniería de Sistemas, Facultad de Minas Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín Jjmc82@gmail.com

Resumen — La detección automática de defectos es un área de investigación de gran importancia para la industria actual debido a que es en esta fase en la que se dice si el producto cumple o no con los requerimientos de calidad. En el proceso de inspección influyen en gran medida el grado de objetividad con la que se realiza la y la técnica utilizada, entre las cuales se tienen técnicas de muestreo aleatorio y técnicas de clasificación automática de patrones las cuales son ampliamente utilizadas en los sistemas de inspección visual industrial. En este trabajo se abordan diferentes técnicas automáticas de clasificación de patrones aplicadas a un proceso de inspección visual industrial en el cual se tiene el problema de la detección de defectos en objetos pequeños, altamente reflexivos y de forma no homogénea. La comparación de técnicas se realizo partiendo de la segmentación

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automática de imágenes en escala de gris del objeto de estudio, obteniendo como resultado una imagen binaria que contiene áreas catalogadas manualmente como defectos reales o defectos falsos. Para cada área encontrada en la imagen binaria se realizo un proceso de medición de 14 características de forma como: área, perímetro, número de Euler, entre otras y características de los niveles de gris como: intensidad promedio y desviación estándar. Finalmente se aplicaron diferentes algoritmos de clasificación de patrones a las características medidas y se realizó un análisis comparativo de la clasificación obtenida por medio de matrices de confusión.

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24. Desempeño de un Sistema de Conversión de Energía Eólica en la Guajira Controlado por un Regulador Óptimo Carlos Mario Rojas1, Eduardo Giraldo2, Santiago Sánchez Acevedo3 1

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. carlosmariorojas@ohm.utp.edu.co

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. egiraldos@utp.edu.co

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. santiagosanchez@itm.edu.co

Resumen — Como resultado de la creciente preocupación por el medio ambiente, mas electricidad es generada de recursos renovables. La turbina de viento es una vía para generar electricidad de recursos renovables. En este modelo de conversión de energía presenta un problema de control; asociado en el cumplimiento de dos objetivos: La maximización de energía capturada del viento y la minimización del daño ocasionado por fatiga mecánica por la variación del torque generado a causa de ráfagas de viento. Se usó el controlador del tipo LQG sobre un sistema convertidor de energía, se analizó el desempeño para un emplazamiento con las características geográficas en el departamento de la Guajira y se halló la viabilidad de la metodología para la extracción máxima de potencia.

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25. Implementación de un Regulador PID para el Control de Elevación de un Helicóptero Raptor 50 Sebastián Gil1, Juan S. Benjumea2, Mauricio Rivera3 y Andrés M. Cárdenas4 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. segga_89@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. benjumea123@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. mauro_8707@hotmail.com.

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — El helicóptero es una máquina inestable que comprende un conjunto de no linealidades y e interacciones entre las variables. Debido a que esta aeronave puede moverse con 6 grados de libertad, tiene múltiples modos de vuelo; el estacionario, crucero, despegue y aterrizaje. El control de vuelo en estacionario comprende una acción de control en cabeceo, alaveo y guiñada, para esto se deben accionar el acelerador, cambiar el ángulo de ataque de las aspas y mantener estable los pedales, el cíclico y el colectivo, sin embargo, en este proyecto se asume que es posible mantener una altura estable solo con el acelerador y el colectivo.

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Para encontrar un espacio de estados que caracterice el proceso de elevación, se utilizan técnicas computacionales de identificación de sistemas. Basado en el modelo encontrado, se diseña un regulador PID en simulación y luego se implementa en el helicóptero Raptor 50. Para lograr esto último, se utiliza un sensor de ultrasonido; para medir la altura, y un microcontrolador que genera señales moduladas en ancho de pulso; con el que se controlan dos servomotores que sirven de actuadores. Finalmente, se establece una comunicación entre el microcontrolador y el programa Labview; utilizando el protocolo serial, con el que se supervisarán todas las pruebas.

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26. Telegestión en Alumbrado Público de Medellín Gabriel Ángel Monsalve1, Omar Albeiro Marín2 y Jaime Andrés Bedoya3 y Ever Alberto Velásquez4 Ingeniero Electrónico Universidad de San Buenaventura Medellín. j.bedoya@sytecsa.com 2

Ingeniero Electrónico Universidad de San Buenaventura Medellín. omarinj@gmail.com

Ingeniero Electrónico Universidad de San Buenaventura Medellín. gabriel.monsalve@epm.com.co

Profesor Investigador Facultad de Ingenierías, Universidad de San Buenaventura Medellín. ever.velasquez@usbmed.edu.co

Resumen — Debido al gran problema que surge actualmente por acondicionar sistemas de ahorro de energía y de conservación de recursos naturales, se propone en este trabajo desarrollar una propuesta para la implementación de un sistema de telegestión en el alumbrado público del municipio de Medellín. Para esto se presentan las condiciones actuales de mantenimiento y atención a fallas, y cómo estos posiblemente cambiarían con la implementación de un sistema de telegestión. Además se obtienen estimativos de los porcentajes de ahorro en energía eléctrica y de los recursos económicos para el caso puntual de la Avenida Oriental.

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27. Análisis del Espacio de Color en Imágenes de Polarización de Películas Plásticas Bajo Deformación Mecánica Alejandro Restrepo1, Edgar A. Rueda2, Francisco E. López3 1

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. alejorestrepom@gmail.com

Universidad de Antioquia, Instituto de Física, Grupo de Óptica y Fotónica, Medellín, Colombia. earueda@barlai.udea.edu.co 3

Instituto Tecnológico Metropolitano, Centro de Investigación, Medellín, Colombia. franciscolopez@itm.edu.co

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28.Método Variacional Aplicado a Sistemas Magnéticos de Fe Puro L. F. Duque1,3, E. A. Velásquez2,3, J. Mazo-Zuluaga3, J. Restrepo4 1

Grupo de Física Teórica, Aplicada y Didáctica, Facultad de Ciencias, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No. 76A-354 Medellín. lduquego@gmail.com 2 Coordinador de Investigaciones, Facultad de Ingenierías Universidad de San Buenaventura, Carrera 56C No. 51-90, Medellín. ever.velasquez@usbmed.edu.co 3 Grupo de Magnetismo y Simulación, Grupo de Física y Astrofísica Computacional, Instituto de Física, Universidad de Antioquia, A. A. 1226 Medellin jomazo@gmail.com 4 Grupo de Magnetismo y Simulación, Grupo de Física y Astrofísica Computacional, Instituto de Física, Universidad de Antioquia, A. A. 1226 Medellin jrestre@fisica.udea.edu.co

Resumen — El método variacional es una herramienta poderosa para encontrar soluciones aproximadas de sistemas físicos que no se pueden tratar analíticamente. La desigualdad de Bogoliubov para la energía libre de un sistema Hamiltoniano se utiliza aquí para estudiar el comportamiento magnético de sistemas cristalinos compuestos de partículas de diferentes valores de espín y sistemas de diferente tamaño. Por medio de la aplicación de este método variacional, considerando cálculos de sistemas de diferentes tamaños, se procede a explorar el comportamiento magnético de las propiedades del sistema con el objetivo de estimar un número mínimo de partícula a partir del cual se pueden simular las propiedades de un sistema en ‘bulk’ por medio de

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otras técnicas computacionales como el método de Monte Carlo. Así mismo, se procede a explorar el comportamiento magnético en función de la geometría del sistema.

29. Visibilidad Atmosférica Utilizando Procesamiento Digital de Imágenes Martha Guzmán1, Alejandro Restrepo Martínez2, Francisco López Giraldo3 1

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. marthaguzman@itm.edu.co

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín. alejorestrepom@gmail.com

Centro de Investigación, Instituto Tecnológico Metropolitano, Calle 73 No 76A-354, Medellín franciscolopez@itm.edu.co

Resumen — Recientemente se han desarrollado metodologías basadas en la interpretación de imágenes, que permiten correlacionar las medidas de disminución de contraste de bordes en la imagen con los efectos de baja visibilidad y el material particulado que contamina las ciudades. Este trabajo estudia algunas problemáticas a las que se enfrentan las medidas de visibilidad cuando estas son obtenidas al aplicar la ley de Beer y en el análisis de bordes .Se encontró una variación de la visibilidad para diferentes situaciones como: días nubosos, lluviosos y soleados. En general, las imágenes con mejor

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contraste, presentan mayor cantidad de bordes y reportan mayores valores de visibilidad.

30. Control de Inclinación de un Robot por Medio de Señales de Ultrasonido Harby A. Muñoz1, Wilmar G. Monsalve2, Sergio F. Ardila3, David A. Alvares4 y Andrés M. Cárdenas5 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. ham613@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. wilmarg182@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. sergioardi@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. murdock246@hotmail.com

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen— Los métodos e instrumentos que se utilizan actualmente para la medición de ángulos de inclinación, presentan un buen desempeño y una gran precisión, sin embargo, la dificultad de estos radica en los costos que acarrean, convirtiéndose en ocasiones, un factor

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limitante para la implementación de plataformas robóticas. Esto conllevó al estudio de las señales ultrasónicas como método económico para conocer y controlar la estabilidad de un vehículo equilibrista. La implementación del sistema incluye la utilización de un módulo de transmisión y recepción de ultrasonido a 40KHz, y un sistema microelectrónico que genera un tren de pulsos dirigido a los cristales y calcula el tiempo de vuelo de la señal, permitiendo paroximar este retardo a un valor de inclinación. La plataforma robótica es modelada basada en principios físicos, obteniendo un modelo no lineal que luego es linealizado con el método del Jacobiano. Luego se caracteriza la incertidumbre paramétrica del modelo y se diseñan, implementan y evalúan los controladores robustos H infinito, el Regulador Lineal con Costo Cuadrático y el Regulador Cuadrático Lineal con Costo Gaussiano, a fin de estabilizar la plataforma. Finalmente se encuentra la robustez y el desempeño robusto de los controladores implementados y se dan observaciones de la implementación realizada.

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31. Implementación y Modelo Dinámico de un Helicóptero de dos Grados de Libertad Carlos A. Ochoa1, Daniel Ramirez2, Daniel F. Caro3, Santiago Henao4 y Andrés M. Cárdenas5 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. carlos8a86@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. ades0717@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. danielf.caro@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. santiago.h@ieee.org

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — En el artículo a presentar se muestra la implementación de un helicóptero de dos grados de libertad, movido por dos motores DC puestos a 90 grados uno del otro, el cual es un sistema que tiene alta complejidad debido a su dinámica y no linealidad.

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Para el desarrollo de este, se analizan diferentes teorías como el principio de Bernoulli para el comportamiento del aire en las hélices, y las leyes de newton para analizar las fuerzas que intervienen en el movimiento del modelo, hasta teorías de control para analizar las salidas que entrega el mismo. El objetivo principal es implementar y modelar la dinámica de un helicóptero de dos grados de libertad, que simule en su comportamiento los movimientos rotacionales de inclinación (pitch) y guiñada (yaw) de un helicóptero real. El modelo que se plantea es un sistema de dos entradas la cuales son las velocidades de los motores y dos salidas representadas por la posición angular con respecto a puntos de referencia para cada eje. Para manipular las entradas se utilizaran controles de velocidad electrónicos operados por modulación en ancho de pulso. Y para medir las salidas del sistema se utilizara un potenciómetro lineal en el pitch y un encoder de cuadratura en el yaw. Igualmente se planea desarrollar una interfaz que permita la interacción con distintos software de programación.

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32. Diseño e Implementación de un Robot Bípedo Antropométrico Juan D. Betancur1, RosseMery Ramirez2, Diana C. Carranza3, Melissa Acosta4 y Andrés M. Cárdenas5

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Gr

akavane88@hotmail.com 2

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. rossemery.r@ieee.org

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO.

carolina.carranza@ieee.org 4

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO.

melissa.acosta@ieee.org 5

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — El proceso de caminar en dos piernas ha sido un tema bastante estudiado debido a la importancia de este aspecto en la evolución del ser humano, por este motivo han sido desarrollados diferentes tipos de humanoides y las plataformas bípedas, sin embargo la locomoción aún presenta una dificultad, pues esta clase de robots

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presentan serias limitaciones al momento de interactuar en espacios físicos cerrados. Por esto, se propone el diseño de un robot bípedo basado en antropometría con el que se pretende optimizar el movimiento de este tipo de plataformas en espacios interiores. Jacob1, como ha sido llamado, emulará el comportamiento de las extremidades inferiores y cadera, basado en la hipótesis de la separación del proceso de caminar en dos actividades no interactivas; camino y equilibrio, para las cuales se diseñará una técnica de control secuencial y de servocontrol respectivamente. Se realizará un análisis de la biomecánica humana para establecer el algoritmo secuencial de regulación y se evaluarán cuatro leyes de control, PID, LQR, LQG y H∞, basadas en la dinámica modelada del robot, para el proceso de estabilización.

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33. Diseño e Implementación de un Sistema de Nivel y Flujo con Fines Académicos Jeisson Velásques1, Steven Tavera2 y Andrés M. Cárdenas3 1

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. velasquezjeisson@gmail.com

Estudiante de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Semillero de Investigación en Robótica Móvil GIRMO. ws.tavera@gmail.com

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Resumen — En este proyecto se desarrolla e instrumenta un modulo de aprendizaje para aplicaciones de automatización, el cual se enfoca principalmente en la visualización y control; desde una interfaz gráfica del comportamiento de un fluido que pasa a través de un sistema de tres tanques. El proyecto actualmente se encuentra en la etapa de instrumentación, pues en una primera se diseñó e implementó todo el sistema de tanques y tubería. En este segundo ciclo, se desarrolló un variador de velocidad PWM que permite controlar el flujo que pasa por una motobomba de 1/16 de caballo. Para la medición de nivel en cada tanque auxiliar, se utilizaron dos sensores ultrasónicos que cambian su señal de salida según sea el cambio de altura del líquido que se encuentre en cada recipiente.

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Para la circulación de agua, se implementaron dos electroválvulas realizadas con motores paso a paso y llaves manuales de uso común. Adicionalmente, se implementó un fluxómetro para conocer el paso de agua entre los tanques. Finalmente, en esta última etapa del proyecto se está realizando una interfaz gráfica que permite el control y supervisión total de las variables del proceso desde un computador. En el proyecto se tienen tres propósitos, disminuir el costo a partir de la creatividad y optimización de recursos, diseñar instrumentos de medida y actuadores tales como: variador de velocidad para motobomba monofásica, electroválvulas y la interacción gráfica humano-maquina, y encontrar un modelo matemático que garantice la estabilidad, fiabilidad y flexibilidad en todas las configuraciones entrada-salida que se desean tratar. El resultado es de gran importancia para el programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Buenaventura, pues con esto se quiere generar un sistema económico; en comparación a los que existen en el mercado, confiable, seguro y estable, que permita; a partir de un proceso industrial a escala, la implementación de distintos métodos de control.

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34. Diseño y Construcción de un Vehículo Aéreo no Tripulado para la Medición de Contaminantes Atmosféricos Andrés M. Cárdenas1, Germán M. Valencia2 y Carlos A. Echeverri3 1

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co

Ingeniero Ambiental, Esp. SIC. Director del Porgrama Ingeniería Ambiental de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín.

german.valencia@usbmed.edu.co 3

Ingeniero Químico, M Sc. Ingeniería Ambiental. Jefe programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Medellín.

carelo@une.net.co

Resumen — El Valle del Aburra no cuenta modelos de dispersión de contaminantes que se adapten a las condiciones geográficas propias, por lo cual no ha sido posible conocer el comportamiento de las emisiones antropogénicas en su tropósfera y los efectos que por los flujos normales del aire, tengan sobre sus vecindades. Por esto, se propone el diseño e implementación de un vehículo aéreo a escala no tripulado, que permita el seguimiento de rutas guiadas por GPS, y el diseño de dispositivos de instrumentación que realicen la medición gases como el dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, metano y ozono, y a su vez la temperatura, la presión atmosférica, la altitud y la humedad, en diferentes altitudes y ubicaciones geo-referenciadas en la

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atmósfera de la ciudad de Medellín. Con esto se pretende obtener un sistema de medición de la calidad del aire urbano que complemente los que están siendo utilizados actualmente en la región.

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35. La Robótica en Educación: Un Mediador entre la Educación y La Ingeniería Andrés M. Cárdenas1 y Mauricio Quiroga P.2 1

M. Sc (c) Ingeniería Electrónica, Jefe de línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Medellín. andresm.cardenas@usbmed.edu.co 2

Ing. Ingeniero Electrónico, Esp. Didáctica de las ciencias: Física y Matemática. maquip24@gmail.com

Resumen — La robótica como medio de aprendizaje de ciencia y tecnología es enseñada en muchas instituciones educativas en todo el mundo; desde escuelas primarias hasta entidades de educación superior, sin embargo, es necesario diferenciar la robótica educativa de la robótica en sí misma, por esto, en este trabajo se realiza un estudio sobre algunas de las estrategias robóticas utilizadas en educación y se plantea la utilización de esta misma como herramienta de enseñanzaaprendizaje y no como fin del conocimiento. Finalmente se propone el diseño de un prototipo llamado OPEROB para la enseñanza de la Física en instituciones de educación media.

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INGENIERÍA INDUSTRIAL

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36. Diseño e Implementación de un Vehículo Guiado Autónomamente para la Ubicación de Libros en la Biblioteca Jorge Velez Ochoa – USB Seccional Medellín Claudia P. Agudelo1, David S. Cano2, Mauricio M. Giraldo3 y Beatríz L. Gómez4 1

Estudiante de Ingeniería Industrial, Semillero SEGDI Facultad de Ingenierías de la Universidad de San Buenaventura Medellín. claudia..agudelo@ieee.org

Estudiante de Ingeniería Industrial, Semillero SEGDI Facultad de Ingenierías de la Universidad de San Buenaventura Medellín. santiago-c@hotmail.com

Estudiante de Ingeniería Industrial, Semillero SEGDI Facultad de Ingenierías de la Universidad de San Buenaventura Medellín. mauriciomgi@yahoo.es 4

M. Sc Ingeniería de Producción, Jefe de línea de Investigación Gestión y Desarrollo Industrial de la Universidad de San Buenaventura Medellín. beatriz.gomez@usbmed.edu.co

Resumen — Las bibliotecas son lugares frecuentemente visitados por toda clase de personas en busca de información. Después de un proceso de selección, los usuarios solicitan en calidad de préstamo los libros que han escogido. Los textos que fueron descartados durante la evaluación, mas aquellos que son devueltos luego de su préstamo, deben ser regresados a su lugar de almacenamiento; esto implica que exista personal que se encargue de la categorización y reubicación de los mismos; exigiendo así una inversión de tiempo en este proceso, el cual

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dependerá de la cantidad de libros por ubicar. Tomando en cuenta los posibles errores que se generan en la ubicación de los ejemplares, junto a la ineficiencia de ir y venir varias veces por rutas de distribución, que no siempre son las óptimas, se genera un aumento en los tiempos de transporte, al igual que los tiempos perdidos ubicando los libros que quedaron mal situados; la suma de estos, trae consigo el aumento de los gastos de operación de la biblioteca. Después de hacer un análisis del estado actual de los procesos de reubicación en la biblioteca Jorge Vélez Ochoa de la Universidad San buenaventura Seccional Medellín, se encontró un campo de acción propicio para la aplicación de una reestructuración logística y la automatización de la misma. Por esto, se propone la implementación de un vehículo guiado autónomamente que permita el transporte y la ubicación de libros instrumentado con tecnología de identificación por radiofrecuencia, la caracterización del recorrido apropiado para el transporte del vehículo, basado en una distribución optima del lugar y en la seguridad propia de los usuarios que ingresan al sitio, además de un software de simulación para la referenciación de la plataforma móvil y de gestión de la información de cada ejemplar.

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37.Estudio de variables ambientales, económicas, y de movilidad, dentro del rediseño de las rutas de transporte público colectivo complementarias al SITVA, en el Valle de Aburra Germán M. Valencia2, Carlos A. Echeverri3, Diego Mauricio Murillo3 y Ever A. Velásquez4

Ingeniero Ambiental, Esp. SIC. Director del Programa Ingeniería Ambiental de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín.

german.valencia@usbmed.edu.co 2

Ingeniero Químico, M Sc. Ingeniería Ambiental. Jefe programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Medellín.

carelo@une.net.co 3

Ingeniero de Sonido, C.M Sc.. Director del Programa Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. diego.murillo@usbmed.edu.co 4 Coordinador de Investigaciones, Facultad de Ingenierías Universidad de San Buenaventura, Carrera 56C No. 51-90, Medellín. ever.velasquez@usbmed.edu.co

Resumen — La movilidad urbana en una ciudad es sin alguna duda uno de los ejes fundamentales que define la calidad de vida de sus ciudadanos. Medellín (Colombia), y su Área Metropolitana, se han preocupado en los últimos años por reconfigurar las redes de transporte público colectivo a través de sus distintos modos de transporte. En este trabajo se implementó una metodología que integra el análisis Multicriterio, los Sistemas de Información Geográfica y la modelación de variables atmosféricas cómo herramientas de planificación de la

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movilidad del transporte público colectivo de la ciudad. A partir del análisis de las condiciones actuales se encontraron dos resultados importantes: primero, desde el punto de vista de la movilidad, existe una gran diferencia entre el nivel del servicio de transporte y la necesidad de la población, y segundo, desde el punto de vista de la calidad del aire (CO, MP, y Ruido vehicular) se encontraron concentraciones horarias de monóxido de carbono (CO) en un máximo de 16.6 ppm y un mínimo de 1.0 ppm para los veinte (20) sitios de muestreo seleccionados en la zona de estudio. Además, por el lado de las concentraciones de PM2.5, se encontró que los diferentes puntos analizados cumplen con la norma diaria de calidad del aire (65 µg/m3), sin embargo, sí las concentraciones de PM2.5 presentan el mismo comportamiento que el registrado en el período de muestreo para un período de 12 meses, posiblemente todos los puntos no cumplirán con la norma anual de calidad del aire para PM2.5. Por otro lado, en cuanto al ruido ambiental se efectuaron mediciones de nivel continuo equivalente en 20 intersecciones del centro de la ciudad, el 90% de los puntos registrados exceden el nivel permisible estipulado por la resolución Colombiana 0627 de 2006.

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38.Modelación de Contaminantes Atmosféricos provenientes de flujo vehicular para el rediseño de rutas de transporte público colectivo complementarias al sistema integrado de transporte en el Valle de Aburrá Carlos A. Echeverri1, Germán M. Valencia2, y Ever A. Velásquez3 1

Ingeniero Químico, M Sc. Ingeniería Ambiental. Jefe programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Medellín.

carelo@une.net.co 2

Ingeniero Ambiental, Esp. SIC. Director del Programa Ingeniería Ambiental de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín.

german.valencia@usbmed.edu.co 3

Coordinador de Investigaciones, Facultad de Ingenierías Universidad de San Buenaventura, Carrera 56C No. 51-90, Medellín. ever.velasquez@usbmed.edu.co

Resumen — Este estudio presenta los resultados en la evaluación de los cambios en las concentraciones de contaminantes atmosféricos en dos escenarios, uno real y uno simulado. El escenario real es fruto de las mediciones en campo de COV,COV´S,NOx,SOx,PM10,CO2,N2O,CH4 y de su relación con el flujo vehicular de motos, taxis, particulares, y transporte público colectivo. El escenario simulado, se obtuvo mediante la modelación de los mismos contaminantes cambiando de rutas radiales por rutas diametrales.

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La aplicación del rediseño en las rutas propuesto se encontró un aumento leve de la emisión de contaminantes proveniente de los buses, con excepción de las partículas. Paradójicamente, la concentración de partículas aumentó, alcanzando valores en ciertos puntos que superan la norma anual de calidad del aire (50 µg/m3).

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39.Evaluación del ruido de tránsito automotor para el Rediseño de rutas de transporte público colectivo en el Municipio de Medellín Carlos A. Echeverri1, Diego Mauricio Murillo2 y Germán M. Valencia3 1

Ingeniero Químico, M Sc. Ingeniería Ambiental. Jefe programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Medellín.

carelo@une.net.co 2

Ingeniero de Sonido, C.M Sc.. Director del Programa Ingeniería de Sonido de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. diego.murillo@usbmed.edu.co

Ingeniero Ambiental, Esp. SIC. Director del Programa Ingeniería Ambiental de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín.

german.valencia@usbmed.edu.co Resumen — En este trabajo se realizó la simulación del ruido de tránsito automotor como una herramienta de análisis para la toma de decisiones dentro del rediseño de 10 rutas de transporte público del Municipio de Medellín. Este rediseño llevó al cambio de la estructura actual del sistema de transporte público con comportamiento radial a un sistema propuesta de ruta diametral o de flujo de cuenca a cuenca. Para lo cual, se elaboró un mapa de ruido de las vías en un sector seleccionado del centro de la ciudad, aplicando el software de modelación y simulación SoundPlan, obteniendo los niveles de contaminación acústica existente y pronosticado un nuevo escenario con la implementación del rediseño de rutas de transporte público. Como resultado de este rediseño se encontró una reducción en los niveles de ruido en algunos puntos de la zona de estudio en donde la disminución de las mismas fue significativa (más de 6 rutas de buses),

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sin ser una reducci贸n apreciable dado el aporte de otro tipo de fuentes de ruido (veh铆culos particulares, taxis y motos).