Posgrados 3
Graduate Projects 2023-30
Segundo Semestre Académico División de Ingenierías
Second Academic Semester College of Engineering
CUERPO DIREC TIVO BOARD OF DIRECTORS
Julián Arellana Decano/Dean
Guisselle García
Directora Académica / Academic Director
Luis Fuentes
Director de Posgrados e Investigaciones / Research and Graduate Programs Director
Directores de Departamento / Chairs
Gina Galindo: Ingeniería Industrial / Industrial Engineering
Carlos Arteta: Ingeniería Civil y Ambiental / Civil and Environmental Engineering
Miguel Jimeno: Ingeniería de Sistemas y Computación / Systems Engineering
Adriana Arango: Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Electrical and Electronics Engineering
Antonio Bula: Ingeniería Mecánica / Mechanical Engineering
Coordinadores de Posgrado / Graduate Coordinators
Rita Peñabaena: Maestría y Doctorado en Ingeniería Industrial / Master and PhD in Industrial Engineering
Margareth Dugarte: Maestría y Doctorado en Ingeniería Civil / Master and PhD in Civil Engineering
Lucy García: Maestría y Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Computación / Master and PhD in Systems Engineering
Mauricio Pardo: Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Master and PhD in Electrical and Electronics Engineering
Virginia Paredes: Maestría y Doctorado en Ingeniería Mecánica / Master and PhD in Mechanical Engineering
Carmen Berdugo: Maestría en Ingeniería Administrativa / Master Engineering Management
Wilson Nieto: Maestría en Gobierno de Tecnología Informática /Master in Government of Information Technology
Dayana Agudelo: Maestría en Ingeniería Ambiental / Master in Environmental Engineering
Coordinadora Administrativa de Posgrado / Administrative Graduate Coordinator
Valeria Chain
Reservados todos los derechos © Universidad del Norte
Apartado Aéreo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)
Copyright © Universidad del Norte
Apartado Aereo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)
Presentación
Preface
Maestría en Ingeniería Ambiental
Master in environmental Engineering
Doctorado en Ingeniería Mecánica
Ph.D in Mechanical Engineering
Maestría en Ingeniería Mecánica
Master in Mechanical Engineering
Doctorado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Ph.D in Electrical and Electronics Engineering
Maestría en Ingeniería Eléctrica
Master in Electrical Engineering
Maestría en Ingeniería Electrónica
in Electronics Engineering
en Ingeniería de Sistemas y Computación
PRESENTACIÓN
Tengo el placer de presentar los proyectos de Posgrados de la División de Ingenierías que fueron realizados en el Segundo Semestre académico de 2023. La División de Ingenierías es una de las más robustas de la Universidad del Norte: cuenta con 6 programas de pregrados, 11 maestrías, y 5 doctorados. Además, un amplio portafolio de especializaciones que son ofrecidas desde la Dirección de Especializaciones de la Universidad.
En 2010 los seis programas de pregrado en Ingeniería: Civil, de Sistemas y Computación, Eléctrica, Electrónica, Industrial y Mecánica fueron acreditados por EAC (Engineering Accreditation Commission) de la agencia ABET Inc. (Accreditation Board for Engineering and Technology), de Estados Unidos. De esta forma, Uninorte se convirtió en la primera universidad en Colombia en obtener esta certificación y una de las cuatro en Latinoamérica. En el 2016 y 2022 obtuvieron la renovación de la acreditación ABET.
De igual manera, la mayoría de nuestros programas de posgrado cuentan con Acreditación de Alta Calidad ante el Consejo Nacional de Acreditación (CNA). Ellos son: Maestría en Gobierno de Tecnología Informática, Maestría en Ingeniería Administrativa, Maestría en Ingeniería Ambiental, Maestría en Ingeniería Mecánica, Maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación, Maestría en Ingeniería Civil, Maestría en Ingeniería Industrial, Maestría en Ingeniería Electrónica, Maestría en Ingeniería Eléctrica y el Doctorado en Ingeniería Mecánica.
Los departamentos de la División de Ingeniería agrupan a 68 doctores y 17 magísteres los cuales han guiado, apoyado y estimulado el trabajo de los estudiantes. En cuanto a sus grupos de investigación, son 11, de los cuales 9 se encuentran en categoría A1, máxima distinción de MinCiencias para reconocer la calidad y pertinencia investigativa de la investigación en Colombia. La investigación que desarrollan estos grupos se destaca por la innovación y la vinculación a la industria, mediante proyectos universidad & empresa, y por su pertinencia en el entorno desde el Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambientales (IDEHA), el Instituto de Desarrollo Sostenible (IDS), el Instituto de Desarrollo Sostenible y el Centro de Excelencia en Puertos, Transportes y Logística y el Observatorio del Rio Magdalena.
Cordialmente, Julián Arellana Decano de Ingenierías
PREFACE
I am pleased to present the Engineering Graduate projects that were made in the Second Academic Semester of 2023. The College of Engineering is one of the most robust of the Universidad del Norte: it has 6 undergraduate programs, 11 master's degrees, and 5 doctorates. In addition, a broad portfolio of specializations that are offered from the Specialization Department of the University.
Since 2010 the six Engineering programs: Civil, Systems and Computing, Electrical, Electronics, Industrial and Mechanical were accredited by EAC (Engineering Accreditation Commission) of the agency ABET Inc. (Accreditation Board for Engineering and Technology), of the United States. In this way, Uninorte became the first university in Colombia to obtain this certification and one of the four in Latin America. In 2016 and 2022 they obtained the renewal of ABET accreditation.
Mayority of the graduate programs have the Accreditation of High Quality by the National Accreditation Council (CNA). These are: Master in Government of Information Technology, Master of Engineering Management, Master in Ambiental Engineering, Master in Mechanical Engineering, Master in Systems and Computer Engineering, Master in Civil Engineering, Master in Industrial Engineering, Master in Electronics Engineering, Master in Electrical Engineering and Ph. D in Mechanical Engineering.
The departments of the College of Engineering bring together 68 doctors and 17 Masters who have guided, supported and stimulated the work of the students. As for its research groups, there are 11, of which 9 are in category A1, the highest distinction of MinCiencias to recognize the quality and research relevance of research in Colombia. The research carried out by these groups it stands out for its innovation and its links to industry, through university & business projects, and for its relevance in the environment from the Institute of Hydraulic and Environmental Studies (IDEHA), the Institute of Sustainable Development (IDS), the Institute of Sustainable Development and the Center of Excellence in Ports, Transport and Logistics and the Magdalena River Observatory.
Cordially,
Julián Arellana Dean of Engineering
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL
MASTER IN ENVIRONMENTAL ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL
MASTER IN ENVIRONMENTAL ENGINEERING
Inequidad en la exposición personal a material particulado en microambientes de transporte en Soledad, Atlántico.
Inequidad en la exposición personal a material particulado en microambientes de transporte en Soledad, Atlántico
Autor: Sandra Milena Maldonado Charris
Tutor: Dayana Milena Agudelo Castañeda MSc. Ph.D
La evaluación de la distribución tanto de la generación como de la exposición a la contaminación atmosférica relacionada con el tráfico entre los diversos grupos de población constituye una cuestión fundamental de justicia ambiental. La movilidad urbana cotidiana conlleva una exposición repetida y a veces prolongada a los contaminantes atmosféricos relacionados con el tráfico. Las PM2.5 y el carbono negro se han identificado como uno de los principales contaminantes y se han establecido como un peligro para la salud. El objetivo de esta investigación es evaluar la inequidad en los patrones de exposición personal a PM2.5 y BC entre los usuarios de diferentes modos de transporte, incluido el transporte público informal. El caso de estudio fue Soledad, Colombia. Utilizando encuestas de hogares, fueron elaborados perfiles de usuarios para varios modos de transporte. A partir del análisis de los patrones de movilidad, se diseñó un estudio de corte transversal para evaluar la exposición personal a PM2.5 y BC durante los desplazamientos dentro de la ciudad. Los contaminantes se midieron en tiempo real, durante las horas punta, valle y el fin de semana, a lo largo de las rutas típicas definidas por los conductores de vehículos motorizados de tres ruedas, que se tomaron como rutas predefinidas para los demás modos (carro, bu). Se calculó la dosis media diaria de inhalación en el microambiente, diferenciada por sexo y edad, según el factor de exposición diaria. Los resultados revelaron disparidades significativas en la exposición a PM2.5 y BC, que afectaban en particular a los usuarios de transporte público formal e informal, siendo las mujeres las más afectadas. Esta inequidad subraya la necesidad crucial de incorporar consideraciones tanto de accesibilidad como de calidad del aire en la formulación de políticas de transporte urbano sostenible.
DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
Ph. D. in Mechanical Engineering
DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
Ph. D. in Mechanical Engineering
Combined misalignments in spur gear transmission systems: a semi-empirical approach
Análisis del fenómeno fluido-dinámico-térmico de gases reales al interior de un tubo vórtex Ranque-Hilsch para su implementación en aplicaciones de licuefacción de gases: caso estudio gas natural
Evaluación de la variabilidad en la estimación de propiedades térmicas en materiales de cambio de fase y su efecto en la modelación numérica
Combined misalignments in spur gear transmission systems: a semi-empirical approach
Autor: Rafael Eduardo Tuiran Villalba
Tutor: Heriberto Enrique Maury Ramirez .Ph.D, Hector Águila Estrada. Ph.D
Un área inexplorada en el diseño de sistemas de transmisión de engranajes es el estudio de los efectos de desalineamientos combinados en las medidas de vibración. Actualmente, las investigaciones se centran en desalineamientos individuales y no combinados los cuales reflejan mejor los escenarios de aplicaciones reales. En esta investigación se analizan los efectos de los desalineamientos combinados en las mediciones de vibración en la base de los rodamientos y en el esfuerzo de flexión de los dientes de engranajes rectos de un sistema de transmisión de una etapa. Se diseñó y construyó un banco de pruebas para generar desalineamientos radiales, axiales y angulares en un sistema de transmisión de engranajes de una etapa. Se evaluaron todas las combinaciones posibles de niveles extremos de desalineamiento para un par de engranajes rectos para identificar tendencias en la respuesta vibratoria. Se desarrolló un modelo teórico del área de contacto proyectada para estudiar la relación entre esta y la respuesta vibratoria. Al analizar el cambio en los espectros, se determinó la influencia de diferentes desalineamientos y sus interacciones en las mediciones de vibración. Finalmente, se desarrolló un modelo híbrido para estimar las aceleraciones en los rodamientos, utilizando un modelo de elementos finitos para determinar el esfuerzo de flexión en los dientes y un modelo analítico para estimar las señales de vibración en los rodamientos. El modelo demostró una alta correlación en comparación con los resultados experimentales, validando su efectividad. Finalmente, se propusieron recomendaciones de diseño considerando las zonas de esfuerzo y vibración de interés.
Análisis del fenómeno fluido-dinámico-térmico de gases reales al interior de un tubo vórtex Ranque-Hilsch para su implementación en aplicaciones de licuefacción de gases: caso estudio gas natural
Autor: Luz Marlen Ahumada Castro
Tutor: Antonio Jose Bula Silvera. Ph.D
El tubo vórtex es un dispositivo compacto, en el cual un gas presurizado se inyecta en un compartimento diseñado para que el fluido presente un movimiento rotacional, alcanzando velocidades de varios cientos de miles de RPM. Este dispositivo permite que el gas se divida en dos corrientes de gases, una caliente y otra fría, debido al intercambio de calor entre estas dos corrientes, descargadas en extremos opuestos del tubo y presiones inferiores a la corriente de alimentación. Este fenómeno se podría aprovechar en las líneas de transporte de gases donde se requiera regular presión, por ejemplo, o en procesos de enfriamiento de gases. En este trabajo se presenta el análisis del fenómeno fluido-dinámico-térmico de gases reales al interior de un tubo vórtex Ranque-Hilsch (RHVT) comercial modelo 3425 del fabricante Exair Co®, por medio de simulaciones numéricas tridimensionales en el software de dinámica de fluidos computacional (CFD) ANSYS FLUENT®, contrastado con modelos analíticos y literatura, considerando aire, metano y una mezcla binaria metano-etano en una relación 90:10 como fluidos de trabajo. Con este estudio se pretende contribuir a la comprensión física del fenómeno de separación de energía al interior del tubo vórtex y las modificaciones en el campo de flujo, al considerar el cambio de fase al interior del dispositivo (condensación) y gas natural (multicomponente) como fluido de trabajo.
Evaluación de la variabilidad en la estimación de propiedades térmicas en materiales de cambio de fase y su efecto en la modelación numérica
Autor: Arnold Rafael Martinez Guarín
Tutor:
Mauricio
Yilmer Carmona García. Ph.D, Cristóbal Cortez Gracia. Ph.D
La caracterización de propiedades termofísica de materiales de cambio de fase es compleja al no existir un estándar para materiales empleados en el contexto del almacenamiento térmico de energía (TES, por su sigla en inglés). En esta investigación se realizó una caracterización exhaustiva de una parafina comercial utilizada en aplicaciones TES bajo diferentes condiciones experimentales con el que se obtuvieron un conjunto variado de resultados de las propiedades. Se realizaron experimentos de fusión y solidificación en contenedores cilíndricos bajo condiciones distintas de operación, los cuales fueron utilizados para validar los modelos numéricos desarrollados, con el objetivo de evaluar el efecto de la variabilidad de la caracterización termofísica sobre la modelación numérica del proceso de cambio de fase. Se desarrollaron modelos numéricos utilizando dos métodos: entalpía-porosidad y el método del cp efectivo y los resultados obtenidos en esta investigación permitieron encontrar que el método de la entalpía es más sensible al término fuente de la ecuación de cantidad de movimiento que al conjunto variado de propiedades medidas experimentalmente. Mientras que el método del cp efectivo mostró mejor ajuste cuando las propiedades son obtenidas a velocidades similares a las de la experimentación. Los resultados derivados de esta investigación constituyen un aporte para la obtención de resultados numéricos más confiables.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA MECÁNICA
MASTER IN MECHANICAL ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA MECÁNICA
MASTER IN MECHANICAL ENGINEERING
Modelo para la evaluación técnica, económica y ambiental de las rutas de producción de hidrógeno en Colombia con horizontes 2030 y 2050
Modelo para la evaluación técnica, económica y ambiental de las rutas de producción de hidrógeno en Colombia con horizontes 2030
y 2050
Autor: Carel Gisell Lizarazo de la Cruz
Tutor:
Lesme Corredor Martínez. Ph.D, Oscar Pupo Roncallo. Ph.D
En la actualidad, los gobiernos de todo el mundo están dedicando una atención especial a la forma en que se suministra la energía. Esto es especialmente relevante cuando se trata de abordar los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), que buscan asegurar el acceso universal a una energía asequible, segura, sostenible y moderna. En el marco del Acuerdo de París de 2015, Colombia se ha comprometido a reducir sus emisiones en un 51% para 2030 y alcanzar la carbono-neutralidad en 2050. Para lograr este objetivo, el hidrógeno se perfila como una alternativa clave en las estrategias de reducción de emisiones de diversos países, incluido Colombia. El estudio se centró en varios aspectos principales. En primer lugar, se analizaron las tecnologías de producción de hidrógeno de bajas emisiones y su potencial de incorporación en Colombia. Posteriormente, se construyó el modelo del sistema energético colombiano utilizando la herramienta de modelado EnergyPLAN. Este modelo permitió simular el escenario de referencia actual y, posteriormente, explorar y evaluar diferentes escenarios futuros de incorporación de tecnologías de hidrógeno en termino de costos y emisiones. Los resultados obtenidos demostraron que las tecnologías de producción de hidrógeno por electrolisis PEM mediante energía solar y eólica podrían generar reducciones significativas en las emisiones de CO2-e, adicionalmente se evaluaron los costos asociados a la incorporación de estas tecnologías. Estos hallazgos serán de gran utilidad para los formuladores de políticas que buscan desarrollar hojas de ruta hacia sistemas energéticos bajos en carbono, no solo en Colombia, sino también en otros países con características similares.
DOCTORADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Ph.D IN ELECTRICAL AND ELECTRONICS
ENGINEERING
DOCTORADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Ph.D in Electrical and Electronics
Engineering
BCI applications based on artificial intelligence oriented to deep learning techniques
BCI applications based on artificial intelligence oriented to deep learning techniques
Author: Sandra Liliana Cancino Suárez
Tutor: Norelli Schettini Castro. Ph.D
A Brain-Computer Interface, BCI, can decode the brain signals corresponding to the intentions of individuals who have lost neuromuscular connection, to reestablish communication to control external devices. To this aim, BCI acquires brain signals as Electroencephalography (EEG) or Electrocorticography (ECoG), uses signal processing techniques and extracts features to train classifiers for providing proper control instructions. BCI development has increased in the last decades, improving its performance through the use of different signal processing techniques for feature extraction and artificial intelligence approaches for classification, such as deep learning-oriented classifiers. All of these can assure more accurate assistive systems but also can enable an analysis of the learning process of signal characteristics for the classification task. Initially, this work proposes the use of a priori knowledge and a correlation measure to select the most discriminative ECoG signal electrodes. Then, signals are processed using spatial filtering and three different types of temporal filtering, followed by a classifier made of stacked autoencoders and a softmax layer to discriminate between ECoG signals from two types of visual stimuli. Results show that the average accuracy obtained is 97% (+/- 0.02%), which is similar to state-of-the-art techniques, nevertheless, this method uses minimal prior physiological and an automated statistical technique to select some electrodes to train the classifier. Also, this work presents classifier analysis, figuring out which are the most relevant signal features useful for visual stimuli classification. The features and physiological information such as the brain areas involved are compared. Finally, this research uses Convolutional Neural Networks (CNN) or Convnets to classify 5 categories of motor tasks EEG signals. Movement-related cortical potentials (MRCPs) are used as a priori information to improve the processing of time-frequency representation of EEG signals. Results show an increase of more than 25% in average accuracy compared to a state-of-the-art method that uses the same database. In addition, an analysis of CNN or ConvNets filters and feature maps is done to and the most relevant signal characteristics that can help classify the five types of motor tasks.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
MASTER IN ELECTRICAL ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
MASTER IN ELECTRICAL ENGINEERING
Impacto de la integración de estaciones de recarga rápida en el desempeño de los esquemas de protección basados en sobrecorriente en sistemas de distribución
Impacto de
la integración de estaciones de recarga rápida en el desempeño de los esquemas de protección basados en sobrecorriente en sistemas de distribución
Autor: Michel Francisco Caraballo Gómez
Tutor: César Augusto Orozco Henao. Ph.D, Mauricio Restrepo Restrepo. Ph.D
La proliferación de los Buses Eléctricos (BEs) en las redes de transporte urbano, y la adopción de los Sistemas de Recarga Rápida por Oportunidad (SRROs) para respaldar su operación, demanda un análisis más cercano de su impacto en los sistemas de protección. Por lo tanto, este documento analiza detalladamente los efectos de los SRROs en los esquemas convencionales de protección de sobrecorriente y propone una estrategia novedosa para mitigar los efectos de la energización y falla más carga generados por esta estrategia de recarga en los sistemas de protección. El enfoque propuesto incluye restricciones adicionales en el problema de coordinación de sobrecorriente para minimizar los tiempos de operación y mantener los decalajes de coordinación entre la protección principal y la protección de respaldo remota. Además, el problema de optimización resultante se resuelve con el Algoritmo del Ciclo del Agua (WCA, por sus siglas en inglés) y se valida en los sistemas de prueba IEEE 34 e IEEE 123. En situaciones de sobrecarga, la estrategia produce un aumento mínimo de menos de 200 ms en los tiempos de respuesta de la protección principal, asegurando la no operación durante las conexiones del BE, mientras que, en escenarios sin sobrecarga, los ajustes óptimos mantienen tiempos de respuesta comparables. El documento concluye recomendando mecanismos coordinados de desconexión con los operadores de red para prevenir demandas insatisfechas durante conexiones prolongadas de los BEs.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA
MASTER IN ELECTRONICS ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA
MASTER IN ELECTRONICS ENGINEERING
Diagnostic Assistance for the Prediction of Cardiac Diseases with a Non-Invasive Estimation of Hemodynamic Parameters Using Machine Learning.
Computational Intelligence Approach for Multiagent Coordination in Emergency Management of Technological Accidents.
Atmospheric Dispersion Prediction for Different Toxic GasClouds by using a Machine Learning Approach.
Diagnostic Assistance for the Prediction of Cardiac Diseases with a Non-Invasive Estimation
of Hemodynamic
Parameters Using Machine Learning.
Author: Kamila Joseph Hernández Vanegas
Tutor: Winston Percybrooks. Ph.d
his research describes the process of the prediction for cardiac output (CO), with a non-invasive method implementing machine learning techniques. This mainly follows the Windkessel model developed and studied by several researchers who aimed to implement similar methods and variations of this thermodynamics theory for human blood flow. Cardiac output is crucial for determining the demands of tissue oxygen that meets human body’s heart demands, and it is often measured with Swan-Ganz catheters, which represents a risk in 10% of the cases for patients in clinical and ICU scenarios. The databases, contemplated in this research are compared in order to proceed with the most suitable implementation. These are as follows: The MIMIC II Clinical Database, MGH/MF Waveform Database and the Hemodynamics and Respiratory Pattern Dataset. The latter was selected for this work which contained 170 records with cardiac output values, which worked as ground truths for the prediction model. Therefore, algorithms such as XGBoost vector regression, decision trees, and random forest are implemented to forecast cardiac output based on the thermodilution theory in this research use case. Among such algorithms, random forest gave the best efficiency, as 97.77% (±4.95%) of accuracy was obtained through cross-validation, under the setup of 700 decision trees. This represents an acceptable enhancement for forecasting cardiac output in contrast between the work in the state of art which resulted in 79,91% of accuracy implementing the same machine learning technique but with different data and similar features.
Computational Intelligence Approach for Multiagent Coordination in Emergency Management of Technological Accidents.
Author: Bethsy Guerrero Granados
Tutor: Christian G. Quintero, César Viloria Núñez.
This thesis explores the application of Computational Intelligence techniques in improving emergency response during technological disasters. It introduces a coordinated decision-making system based on CI techniques, including the Improved Genetic Algorithm (IGA), Improved Multi-Objective Particle Swarm Optimization (IMOPSO), and Dynamically Adjusted Multi-Objective Water Wave Optimization (DAMOWWO), which significantly enhance emergency management system performance by applying the coordination mechanisms to the agents. Comparative analysis revealed that IGA and DAMOWWO outperformed state-of-the-art algorithms by 22.3% and 20.84%, respectively. IMOPSO demonstrated a 18.12%, improvement. These findings underscore the remarkable effectiveness of these approaches in orchestrating task assignments, particularly in scenarios characterized by low and high-severity emergencies. Consequently, this study emphasizes the paramount importance of harnessing the potential of CI techniques to expedite and enhance the efficiency of disaster response efforts.
Atmospheric Dispersion Prediction for Different Toxic Gas Clouds by using a Machine Learning Approach.
Author: Maria Inés Valle Rada
Tutor: Christian G. Quintero, Jairo Alberto Cardona Peñana Peña.
Several tools are available to predict atmospheric dispersion considering climatic and chemical parameters, event scenarios, and the frequency of industrial accidents caused by chemicals. However, some tools, such as the Areal Locations of Hazardous Atmospheres (ALOHA) software, cannot integrate these parameters owing to scalability issues and other limitations. To overcome this, a new intelligent approach is developed in this thesis to forecast the atmospheric dispersion of common industrial chemicals. The proposed approach involves a dynamic system in which several machine learning models are tested, and the model with the best evaluation metrics for each type of accident is selected. This thesis includes a comprehensive analysis of correlation studies and the application of Principal Component Analysis (PCA) as a dimensionality reduction method. The results demonstrate that for chlorine scenarios, the best model metrics were achieved without applying PCA. In contrast, for methanol and propane scenarios, utilizing PCA led to more favorable outcomes. Evaluation metrics such as RMSE, Accuracy, and MAE were used to assess the model performance across the different scenarios. The results show that there is no single type of model that performs adequately across all the studied scenarios; instead, models such as Random Forest, K Nearest Neighbors, Multilayer Perceptron, and Support Vector Regressor tend to excel in specific scenarios.
DOCTORADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
Ph.D IN SYSTEMS AND COMPUTERS ENGINEERING
DOCTORADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
Ph.D IN SYSTEMS AND COMPUTERS ENGINEERING
Arquitectura de Tecnología Informática -Solución Software- para soportar procesos de evaluación de entrenamiento en ambientes industriales
Arquitectura de Tecnología Informática -Solución
Software- para soportar procesos de evaluación de entrenamiento en ambientes industriales
Autor: Luz Elena Gutiérrez López
Tutor: Daladier Jabba Molinares .Phd
Codirector : Wilson Nieto Bernal .Phd
Las empresas han tratado de innovar en sus procesos de capacitación para aumentar sus indicadores de productividad, disminuir costos de mantenimiento de equipos y mejorar el ambiente laboral. El uso de la realidad aumentada ha sido una de las estrategias utilizadas para mejorar los procesos de capacitación. Esta tesis doctoral describe la definición e implementación de una arquitectura informática que permite integrar la realidad aumentada (AR) en procesos de capacitación industrial. La arquitectura está formada por seis capas alineadas con el modelo de referencia de Arquitectura Empresarial y el estándar ISO/IEC/IEEE 42010. La capa Government Strategy se encarga de la visión estratégica de la arquitectura; Business plantea el modelo conceptual del negocio; Information se enfoca en las actividades para generar información de las áreas del negocio a través de 87 atributos de calidad identificados; Data recopila información de los atributos de calidad en procesos de capacitación; Systems and Application describe los sistemas software ofrecidos como servicios para soportar los procesos de capacitación; y Networks and infrastructure implementa las tecnologías para el procesamiento de plataformas, aplicaciones, datos e información. Se presenta un caso de estudio del uso de la nueva arquitectura en un proceso de capacitación de una máquina de cilindrado. La validación de la arquitectura incluyó el uso de microservicios y AR, en dos grupos de prueba que participaron en el proceso. Los resultados obtenidos se analizaron con técnicas de inferencia estadística. Entre los hallazgos se encontró qué el uso de la realidad aumentada en procesos de capacitación puede mejorar los indicadores de Efficiency, Effectiveness y Satisfaction en procesos de entrenamiento.
