Revista de Tecnología by Universidad El Bosque

Bogotá D.C., Colombia • revistatecnologia@unbosque.edu.co • Volumen 9 Número 2 julio a diciembre de 2010 • ISSN 1692-1399

REVISTA DE TECNOLOGÍA - Journal of Technology – ISSN 1692-1399 fundada en 2002 como publicación académica semestral de las Facultades de Ingeniería de la Universidad El Bosque. REVISTA DE TECNOLOGÍA - Journal of Technology – ISSN 1692-1399 was founded in 2002 as an academic journal published on a semesterbasis by the college of engineering of Universidad El Bosque. OBJETIV OS Y ALCANCE OBJETIVOS La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY de las Facultades de Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Industrial, Ingeniería Electrónica e Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque de Bogotá D.C., Colombia, propone convertirse en un espacio científico y tecnológico para socializar los avances en las diversas áreas del conocimiento que ocupan a las disciplinas de ingeniería que le dieron origen. Pretende dar a conocer y difundir la producción intelectual de investigadores de la Universidad El Bosque y de la comunidad científica en el orden nacional e internacional, los resultados obtenidos de procesos de investigación académica, diseño, análisis y reflexión de orden teórico sobre problemáticas y necesidades de la sociedad, presentes en el contexto de la actuación misma, que son abordadas desde la ingeniería mediante la aplicación del conocimiento científico al desarrollo de soluciones traducidas en innovación tecnológica y de gestión, que promueven la cultura por la vida, su calidad y su sentido, se manifiesta en el análisis del impacto que éstas soluciones tendrán sobre el bienestar de las personas, el medio ambiente y la viabilidad de las organizaciones y la sociedad en su conjunto, en búsqueda de nuevos contextos civilizatorios de respeto por el ser humano y la naturaleza. La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLGY va dirigida a la comunidad científica, académica, al sector productivo y a las organizaciones en general, que mediante los proyectos de investigación encuentran diversas formas de evolucionar y a su vez contribuyen a suplir las necesidades de la comunidad en sociedad dentro del marco del papel que corresponde a la universidad como espacio social de utilidad colectiva. Correo electrónico: revistatecnologia@unbosque.edu.co AIMS AND SCOPE REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLGY of the college of information systems engineering, industrial engineering, electronics engineering and environmental engineering at Universidad El Bosque, Bogotá D.C., is the technical and scientific forum to share advances in several knowledge fields of the disciplines of engineering where the publication come from. Its aim is to disseminate and spread knowledge produced by Universidad El Bosque researchers and, furthermore, national and international researchers and results acquainted from research processes, theoretical design, analysis and thinking on problems and needs of society, tackling them from an engineering point of view by applying scientific knowledge to develop solutions translated into technological and managerial innovation, promoting a culture for life, its quality and meaning, expressed in terms of impact analysis of these solutions on people well-bieng, environment, organizations and society viability in search for new civilization contexts focusing on respect for human beings and nature. REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLGY is directed to the scientific and academic community, to industries and any organization that, by means of research projects find several ways to evolve and bring its contribution to attend needs of communities in society portrayed by the role of university as a social space of collective revenues.

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Contenido

Editorial Las fronteras de la tecnología y de la tecnología informática Orlando López C.

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Ingenieros generadores de V alor Valor Editorial–Ingeniería industrial La Planificación Integral de Actividades,qué significa, cuáles son sus beneficios María Beatriz Cáceres

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Ingeniería de sistemas Editorial–Ingenería de sistemas informáticos

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Análisis de Complejidad de un Algoritmo Genético para el Cálculo de Asignación de Tiempos de Clase para la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque Juan Felipe García-Peña, Alejandro Ferrán, Mariahelena Beltrán

123

Manejo de un calendario de reservas mediante el uso de Google Web Toolkits (GWT) Daniel Hoyos y Alejandro León

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Senderos Ambientales Editorial–La hora de la ingeniería ambiental

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo Alfonso Avellaneda Cusaría

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Estudio preliminar del estado de la microcuenca Los Pozos y su posible efecto en un sector de la laguna de Tota, Boyacá-Colombia Jorge Ari Noriega A., Diana Castillo, Andrea Vasquez, José Daniel Monroy G.

145

Ingeniería Eléctrónica Ingeniería electrónica Juan Carlos Lizarazo, Editor Asociado

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Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT Paola A. Abella, Wilmar Ledezma, Sebastián Rodríguez

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Números Anteriores

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Políticas editoriales

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Instrucciones a los autores

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Editorial LAS FRONTERAS DE LA TECNOLOGÍA Y DE LA TECNOLOGÍA INFORMÁTICA Orlando López C.

A man is not idle because he is absorbed in thought. There is a visible labor and there is an invisible labor. -Victor Hugo, novelista y dramaturgo (1802-1885)

Este número de la Revista de Tecnología, Volumen 9 Número 2, que corresponde al segundo semestre de 2010 –julio a diciembre– cuenta con las secciones de artículos de las disciplinas de ingeniería acostumbradas. Valga la pena enfatizar que esto no restringe la publicación de artículos tipo 1, 2 o 3 de la tipología de Publindex, de todas las disciplinas de Ingeniería, e incluso de otras áreas del conocimiento en los que se desarrolla investigación académica. En el sentido de esta última invitación, podría argumentarse que la publicación “no tiene un enfoque claro”. Quiero responder a esta eventual posición, invitándolos a que reflexionen sobre el significado del término “tecnología”. Para empezar, el título de esta publicación es REVISTA DE TECNOLOGÍA. Y tecnología es todo lo que nos ha permitido ser especie humana. Tecnología es lo que nos ha hecho humanos. Ya los griegos antiguos se referían a la tecnología como el “saber hacer”. Transcurridos más de veintitrés siglos desde entonces, la filosofía se ha ocupado de pensar y re-pensar la técnica y la tecnología, pero si tan sólo nos quedáramos con la aproximación de la Grecia antigua, podemos afirmar que la tecnología no se restringe a una única área del conocimiento humano, sino a todas las áreas del conocimiento humano como reflexión sobre su quehacer. Es cierto que en la jerga del común, del publicista de supermercados, tecnología se ha entendido como computadores, pero en la academia sabemos que es mucho más que eso. La fabricación de vestuario implica la pre-existencia de tecnología. La producción viable de alimentos en la modernidad sólo es posible por la tecnología. Y, especialmente, la tecnología de la información es mucho más que computadores. Al finalizar la segunda guerra mundial en el siglo XX, una de las ramas de la ciencia de la computación se dedicó a lo que se llama “inteligencia artificial” (IA). Esto ha permitido no sólo construir programas de computador de IA, sino pensar lo que es “inteligencia”, reflexionar sobre el significado de racionalidad y, preguntarnos por lo que somos: sobre el significado de ser humano. Al final de la primera década del siglo XXI, la IA puede abordarse desde cuatro enfoques: i) Sistemas que piensan como humanos, ii) sistemas que piensan racionalmente, iii) sistemas que actúan como humanos y iv) sistemas que actúan racionalmente [1]. Los enfoques no son disyuntos y este último exhibe ventajas sobre los otros tres: primero, resulta más general que el enfoque de los sistemas que piensan racionalmente, pues no depende siempre de la racionalidad y, segundo, es afín con los desarrollos en los enfoques basados en la conducta [1]. Considerando que la construcción de sistemas inteligentes ha sido creciente en complejidad [2], la perspectiva desde la teoría general de sistemas debería resultar natural no sólo porque “la tecnología ha acabado pensando no ya en términos de máquinas sueltas sino de sistemas” [3], sino porque no se dan las dos condiciones para la aplicación del principio analítico: i) No existencia de interacciones entre partes y ii) linealidad. Además, la praxis confirma que existen experiencias en la aplicación de metodologías fundamentadas en principios recursivos para el diseño de Sistemas MultiAgente (SMAs), tales como la teoría de tipos [4], metodologías holísticas [5] y metodologías recursivas propiamente dichas [6]. 105

Editorial

Las fronteras de la tecnología y de la tecnología informática

Por esto, resulta válido preguntar por el sentido que puede tener en el dominio de los SMA uno de los planteamientos básicos de la Teoría General de Sistemas [3] de origen aristotélico: “el todo necesario es primero que cada una de sus partes” [7] cuyo punto relevante es “la necesidad de abordar la realidad en forma general y no estudiando sus partes para conocer luego la totalidad” [8]. Von Bertalanffy enfatiza que el significado de dicha afirmación aristotélica es que las características de la totalidad no pueden ser explicadas a partir de las características de partes aisladas [3]. En otras palabras, existen características y propiedades de una totalidad que emergen en virtud de la interacción de lo que lo constituye. Ahora bien, si se adopta el concepto de complejidad como “la propiedad de un sistema de ser capaz de adoptar un gran número de estados o comportamientos” [9], y la variedad como “el número de estados posibles de cualquier situación cuya complejidad queremos medir” [9], entonces al aplicar la ley de la variedad requerida según la cual “sólo la variedad puede absorber variedad” [10], a los SMA, la medida de la complejidad, llamada variedad, de una “totalidad” es mayor que la variedad de los subsistemas que la integran -por el principio aristotélico mencionado-. Dicho exceso de complejidad procede de las propiedades emergentes de la “totalidad”. Así que si un SMA modela dicha “totalidad”, para ser un modelo mínimamente aceptable, debe incluir algunas de las relaciones emergentes que caracterizan la “totalidad” modelada. Como un modelo de una “totalidad” puede obtenerse diseñando e implementando un SMA de SMAs, las interacciones que permiten construir el SMA a partir de varios SMAs deberían estar integradas en el modelo. No como parte de un SMA en particular, sino del SMA de orden de complejidad superior. Esto puede lograrse modelando los mecanismos de interacción de las partes de la realidad como comunicaciones entre SMAs, por ejemplo. En consecuencia, en el modelo también es cierto que la complejidad del SMA de SMAs es mayor que la simple adición de complejidades de SMAs, para poder absorber la mayor complejidad de la “totalidad” modelada. Por lo tanto, el razonamiento anterior ha mostrado dos cosas: Primero, que la complejidad de un SMA es mayor que la suma de las complejidades individuales de los SMA que lo constituyen. Y segundo, que las corrientes de pensamiento especializante pueden impedir ver los efectos de la tecnología en su pleno poder: la potencialidad humana. La Inteligencia artificial ha hecho aportes a diversas ramas de la Medicina, de la Psicología, es decir, no sólo a la “computación”, pero finalmente un gran aporte a la humanidad para comprender la humanidad. Otro enfoque distinto de ver la tecnología, es lo que lleva a que la tecnología pierda su esencia: hacer que los humanos seamos humanos.

REFERENCIAS 1. 2. 3. 4.

Russell, S.J., Norvig, P. Inteligencia artificial: un enfoque moderno. Prentice Hall Hispanoamericana, México (1996) Negrete, J. De la filosofía a la inteligencia artificial. Noriega, España (1992). Von Bertalanffy, L. Teoría general de los sistemas. Fondo de Cultura Económica, Bogotá (1994). Thanh, H., Occello M. Towards the Specification of Recursive Multi-agent Systems Using Type Theory. Washington: IEEE Computer Society, Proceedings of the 2009 IEEE/WIC/ACM International Joint Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology - Volume 02, 297-300, 2009. 5. Schillo, M., Fischer, K. Holonic Multiagent Systems. [online] URL: www.virtosphere.de/data/.../articles/SchilloFischer.HoloMAS.pdf (Consultado: Agosto, 2010). 6. Giret, A., Botti, V. Multiagent systems of multiagent systems. [online]. URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/ summary?doi=10.1.1.60.54 (consultado Agosto 2010). 7. Aristóteles: Política: Ediciones Orbis S.A., Barcelona (1986) p.33. 8. Latorre, E. Teoría general de sistemas aplicada a la solución integral de problemas. Universidad del Valle, Santiago de Cali (1996). 9 Espinosa, Á. Una visión cibernética de las organizaciones sociales. En: Andrade, H., Dyner, I., Espinosa Á., López, H., Sotaquirá, R.: Pensamiento sistémico: Diversidad en búsqueda de unidad. Ediciones Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga (2001). 10. Ashby, R. Introducción a la cibernética. Ediciones Nueva Visión, Buenos Aires (1976).

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Ingenieros generadores de Valor 107

Ingenieros generadores de valor

Ingeniería industrial

INGENIEROS GENERADORES DE VALOR La meta por excelencia de la Ingeniería Industrial, es la mejora de la productividad, entendida como la capacidad de obtener la mayor cantidad posible de bienes o cobertura de servicios, mediante la utilización adecuada de recursos escasos, sean recursos naturales, materiales, personal, dinero, maquinaria, edificaciones, tiempo o energía. El Ingeniero Industrial desarrolla las competencias necesarias para identificar, observar y analizar de manera holística, los flujos de estos recursos a través de los procesos de todo tipo, sean estos administrativos, comerciales, productivos, investigativos, formativos, sociales o naturales, desarrollados al interior de los sistemas objeto de estudio, tales como organizaciones, cadenas de suministro globales o locales, comunidades, redes sociales, redes de información y comunicación, o ecosistemas. En su quehacer profesional, el Ingeniero Industrial detecta la desarticulación o falta de sincronía de los flujos de recursos, y los vacios, redundancias y actividades que no agregan valor en los procesos. Diseña entonces formas de intervención que articulan y sincronizan los flujos, llenan los vacios y eliminan redundancias y actividades sobrantes, posibilitando así la mejora de la productividad. Por ello no es extraño que los ingenieros industriales tengan oportunidades de desarrollo en campos tan diversos como salud pública, prevención y atención de desastres, desarrollo energético, potabilización y preservación de fuentes de agua dulce, ingeniería biomédica, inteligencia artificial, planificación urbana [1], biotecnología, tecnología espacial y tecnologías de información y comunicación [2], amén del campo tradicional de la manufactura, puesto que en todos se desarrollan procesos y fluyen recursos. Es por esto que donde se requiera regularizar flujos de recursos y optimizar procesos, será necesaria la intervención de un Ingeniero Industrial, por lo que estos profesionales independientemente del campo de desempeño serán siempre generadores de valor para la sociedad y el mundo. Martha Ruth Mendoza Torres Editora Asociada

REFERENCIAS [1] Martínez, Y. (18 de Febrero de 2008). INSTITUTO DE LA INGENIERÍA DE ESPAÑA. (I. D. ESPAÑA, Editor). Recuperado el 26 de Febrero de 2010, de http://www.tendencias21.net/La-ingenieria-del-siglo-XXI-se-enfrenta-a-14-desafiosprincipales_a2082.html, [2] Observatorio laboral GobiernoMexicano. (s.f.). observatorio laboral. Recuperado el 26 de Febrero de 2010, de http:// www.observatoriolaboral.gob.mx/work/sites/ola/resources/LocalContent/34/2/tendencias.html.

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La Planificación Integral de Actividades, qué significa, cuáles son sus beneficios Integrated Activity Planning, what it means and its benefits María Beatriz Cáceres1 Productivity is never an accident. It is always the result of a commitment to excellence, intelligent planning, and focused effort. Paul J. Meyer

RESUMEN

ABSTRACT

El mundo actual globalizado se mueve a velocidades vertiginosas en cuanto a cambios de avanzadas tecnologías, colocando así a las empresas en la necesidad imperativa de ajustar sus procesos para garantizar su flexibilidad en capacidad de respuesta, haciéndolos más eficientes y efectivos, asimismo, establecer cambios dinámicos y mantener sus niveles de costos competitivos, adecuando sus organizaciones, procesos y el talento de su gente a los requerimientos del mercado.

World today is moving fast in new technology change. The real challenge for companies wanting to survive is to adjust their process flexibility and response capacity in order to improve and ensure efficient and effectiveness such as dynamic changes adjusting their organizations, process, and the talent of their people, maintaining their competitive costs according to the market demand.

Este artículo está centrado en un proceso clave en las empresas llamado Planeación Integral. No es nuevo como tal, lo novedoso, en este caso, es la metodología creada para la integración de las actividades y los elementos claves que lo componen, los cuales garantizan el éxito en la optimización de los recursos, maximizan la producción y aseguran el talento de su gente. Se ha aplicado con éxito en empresas petroleras líderes a nivel mundial, en Latinoamérica, Australia, Asia, Mar del Norte y Medio Oriente, mencionando que, como resultado de su aplicación, las empresas han obtenido optimizaciones de costos en el orden de 20 a 25 % anual. 1.

This article refers to a key process in organizations: the planning process. The planning process is not a new concern. The new issue is the integrated activity planning. This has made some companies able to adjust their capacity response, effectiveness in processes and resource optimization, leading to improve annual performance by optimizing costs in 20 -25 % levels. The so called integrated planning, is composed by different horizons: medium term (2 years) short term (90 days), very short term (30 days), Integrated activity planning is the rationalization for all the company functions (maintenance, operations, and projects) in one plan. Obtaining the complete resources level required

ICS Group S.A.

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Ingeniería Industrial

La Planificación Integral de Actividades, qué significa, cuáles son sus beneficios

Este proceso llamado Planeación Integral de Actividades, está compuesto en horizontes de mediano (dos años),corto (90 días) y muy corto (30 días) plazo, así como nuevas herramientas que hacen que las empresas puedan ajustarse a esta capacidad de respuesta de una manera más efectiva. La Planeación Integral de Actividades consta de la integración en un solo plan de todas las funciones de una empresa (mantenimiento, proyectos, operaciones) logrando así determinar el nivel completo de recursos necesario para su ejecución, y optimización de los mismos en los diferentes horizontes. Los mayores beneficios pueden ser logrados en el horizonte de dos años, donde la empresa puede planear sus estrategias y tener el poder de negociar con terceros para asegurar la competitividad de sus costos y permanencia en el mercado. Palabras clave: Planeación Integral de Actividades, competitividad, línea base, competencias de planeación, estrategias, planes, planificación integral, optimización de recursos.

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for the execution and optimizing it according to the working plan horizon. The main benefits or the money maker is a 2 year plan, which is where the company could apply their strategies and get all the power of negotiation in its hands. Keywords: Integrated Activity Planning, competitive, baseline, planning competencies, strategy, plans, resources optimization.

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I. INTRODUCCIÓN Un entorno cada vez más competitivo y la creciente necesidad de optimar los costos exigen a las empresas hacer énfasis en el análisis de aquellas funciones que inciden en mayor proporción en sus costos operativos y en el uso de sus recursos. Con tal finalidad, se han desarrollado nuevos esquemas de planeación de actividades orientados a la optimización de estos recursos y a maximizar la producción con base en la aplicación de nuevos modelos y tecnologías como única vía para enfrentar los escenarios cambiantes [1]-[4]. En toda empresa uno de los procesos claves para optimizar costos y asegurar su competitividad en el mercado es el proceso de planeación [1], el cual se inicia con la planeación estratégica [1], [5] y continúa con la planeación operativa. Sobre una innovación en esta última fase se presentan resultados en este artículo.

sucede así cuando se inicia la fase de ejecución de una actividad, donde el desembolso se incrementa y la oportunidad de optimizar es mínima. En este horizonte de dos años se incluyen las restricciones en firme, los estimados de costos con mayor precisión, el detalle de los recursos a utilizarse por actividad, y el análisis de demanda y capacidad [6]-[8]. Una vez evaluado y aprobado este plan, dos años base, se trabaja el horizonte de 90 días llamado corto plazo (PIA-CP) que es derivado del plan línea base de dos años. Allí se reafirma más la disponibilidad de los recursos. Finalmente el horizonte treinta días llamado programación a muy corto plazo (PIA-MCP); este horizonte finaliza la planeación para asegurar una eficaz ejecución. Es imperante enfatizar que no se habla de tres planes diferentes, se habla de un solo plan con diferentes horizontes de planeación.

¿Cuántas veces se puede estar en una situación con múltiples funciones o departamentos que deben ejecutar tareas en la misma instalación, al mismo tiempo, y algunas veces con los mismos recursos? ¿Cómo hacerlo? ¿Cómo hacerlo de manera óptima? El proceso de planeación que se presenta en este artículo permite integrar las actividades de diferentes funciones de manera efectiva, para lograr optimizaciones en costos, uso eficiente de recursos y minimizar las pérdidas de producción. Los horizontes de planeación varían dependiendo de las industrias. En este documento se refiere su aplicación en organizaciones del sector petrolero con base en experiencias en empresas de la industria petrolera líderes en el mundo, con operaciones en Latinoamérica, Europa (Mar del Norte), Asia y Australia. Los horizontes del proceso de planeación se desarrollan en el marco desde los veinte años en un plan llamado “base de recursos nivel macro” sin restricciones (Asset Reference Plan); cinco años llamado “plan de negocios”, en donde se aplican restricciones, análisis de riesgo, economías y por último el proceso de “planeación integral de actividades” más operativo que cubre desde los dos años, llamado “mediano plazo” (PIA-MP), considerado el más importante dentro del proceso de planeación integral ya que es conocido como “Money maker”, es la oportunidad de optimizar y los costos (Figura. 1). En el PIA-MOP, el gradiente de la curva de optimización de costos en las fases del proceso de planificación se hace mayor en comparación con la curva de desembolso cuyo gradiente es menor. No

Figura 1. Proceso de Planeación Integral enlazado con las curva de optimización y desembolso de costos.

Como se mencionó anteriormente, la planeación integral de actividades es un modelo relativamente nuevo que se viene aplicando con mucho éxito en las empresas petroleras líderes a nivel mundial. En el proceso de planeación en las empresas, la ingeniería industrial tiene un gran campo de aplicación en áreas de investigación de operaciones, planeación industrial, estadística aplicada, métodos, economía y finanzas, gerencia de incertidumbre y, por último pero no menos importante, recurso humano, desarrollo organizacional o administración del recurso humano. 111

Ingeniería Industrial

La Planificación Integral de Actividades, qué significa, cuáles son sus beneficios

II. PLANEA CION LANEACION

INTEGRAL DE ACTIVID ADES CTIVIDADES

A. Etapas básicas de preparación del proceso ¿Qué significa Planeación Integral de Actividades? Se define como la integración y racionalización de planes provenientes de diferentes funciones o departamentos para asegurar el uso eficiente de los recursos evitando solapamiento de actividades y asegurar el cumplimiento de los objetivos del negocio. La preparación del proceso del PIA (planeación integral de actividades) se divide en cuatro etapas básicas: 1) Identificación de oportunidades: En esta etapa se seleccionan las actividades. Por actividades se definen proyectos ya sean pequeños, medianos o grandes, actividades de mantenimiento preventivas incluyendo paradas de plantas, o correctivas, y operativas [2], en el área petrolera se incluyen secuencia de taladros y servicio a pozos, que deben ser ejecutadas en las siguientes etapas. Los criterios de selección para ser incluida la actividad, depende de cada empresa; los más usados son: economías, análisis de riesgo, seguridad e integridad de los activos [2]-[3], [12]-[15]. En todo caso, los criterios de priorización de las actividades deben estar claramente establecidos para poder identificar y definir cuáles son las prioritarias a la hora de seleccionar en el plan o clasificarlas en el caso de restricciones de recursos para su ejecución [6]. 2) Establecer los criterios de validación para entrar en el plan. Este tema que es clave (Key factor) en el proceso y en el éxito del mismo, es referido en el aparte de elementos del proceso. Los criterios de validación apuntan básicamente a la proactividad a la hora de planificar y para eliminar del proceso "retrabajos" y demoras en el mismo. Este elemento define si la actividad está lo suficientemente madura para ser incluida en el plan, y es aquí en este paso donde se determina y asegura el éxito de la ejecución y la estabilidad de un plan. 3) Preparación de los planes funcionales: Cada función o departamento (mantenimiento, operaciones, proyectos o ingeniería) prepara su plan, y aplica previamente el criterio de validación o de madurez a cada actividad por realizar.

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4) Diseñar el proceso de toma de decisiones: Este es otro factor clave en el proceso y también es referido en la parte de "elementos del proceso". En la expresión "planeación integral", por integral se entiende la unión de diferentes funciones "clasificadas" entre sí con prioridades establecidas para su ejecución, el mecanismo para la aprobación de planes (línea base de los mismos) son las reuniones de planeación cuyo principal objetivo es aprobar el plan, estableciéndolo como línea base, o congelarlo y tomar las decisiones pertinentes en esta reunión. En el caso de encontrar conflictos entre una función y otra para su ejecución, entiéndase por conflictos las actividades superpuestas, (clashes) o capacidad de recursos limitada para asignar a la actividad de mayor prioridad [6]-[7], [9]-[10]. B. Factores claves del proceso Son tres los factores claves para hacer exitoso el proceso de Planeación Integral de Actividades: 1) Un plan (One plan): Cuando se menciona la palabra integral, precisamente se refiere a un solo plan integrado, un solo plan que une todas las funciones en una sola base de datos, permitiendo visualizar todas las actividades que se llevarán a cabo en una instalación, en una planta, en determinado periodo acorde con el horizonte de planificación que se esté evaluando. Cabe resaltar que el plan de 90 días deriva del plan de dos años y el de 30 días deriva del plan de 90 días. Todos son el mismo plan, uno solo pero en diferentes horizontes. Un sólo plan que nace desde el plan de negocios y luego se va dividiendo en 3 horizontes de planeación que permite evaluar su capacidad de recursos contra la demanda en cada uno de ellos. Los departamentos o funciones preparan sus planes (demanda) y se integran todos en un solo plan, usualmente para facilitar el manejo de la información se utilizan hojas electrónicas o software de control de proyectos. Este último es recomendado ya que permite analizar la capacidad contra la demanda y así determinar fácilmente qué cantidad de recursos son necesarios para la ejecución y con cuáles se cuenta en las áreas de servicios (capacidad). Con esto se determina si es posible (doable) ejecutar el plan o la empresa necesita preparase

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con más recursos, o si por el contrario tiene más de lo requerido y puede iniciar su optimización. También permite evaluar, por instalación, qué cantidad de actividades de las diferentes funciones se realizan en determinado momento y optimizarlas, evitando superposición de las mismas o sincronizarlas todas con un paro de planta o de un equipo principal, "shutdown" si es el caso. Normalmente las actividades "driver" en el caso de la sincronización de todas estas actividades son los paros de equipos o plantas (shutdown) ya que así se pueden optimizar sus tiempos para minimizar los paros de producción [6], [11]. Ahora bien, ¿cómo visualizar e integrar todos los planes en uno solo? Para esto se pueden utilizar hojas electrónicas o software de planificación y control de proyectos [10], interconectados con los sistemas de planeación de actividades que posea la corporación o empresa, estos permiten analizar cuántas actividades están superpuestas o en conflicto, o aquellas que no estén alineadas en el mismo tiempo de una parada, o si se tienen o no los recursos necesarios para cubrir la demanda, y así proceder a su optimización o alineación. Una vez aprobados los planes en las reuniones (mecanismos de coordinación que se describirán más adelante) se realiza el plan línea base (baseline) y este plan se congela, este proceso línea base no es más que tomar una fotografía instantánea (snapshot) del plan en el momento que se acuerda y es la base para la medición de los indicadores [9], [12], [13]. 2) Elementos del proceso Rules of the game) Segundo factor clave: Este factor tiene (R tres elementos básicos o reglas del juego que son claves para la planeación integral. Son parte de los elementos nuevos introducidos en este proceso y es muy importante resaltar que ninguno debe ser omitido. a.

Primer elemento: Criterios de validación o madurez para entrar en el plan

Consiste en establecer una serie de normas llamadas criterios de validación o madurez que garanticen si una actividad está lo suficientemente "madura" para ser incluida en el plan, asegurando con un alto grado de certeza que será ejecutada de una manera eficiente y segura [6]. Es

decir que puede ser considerada en el horizonte en el cual se va a planificar. Por ejemplo, una actividad de mantenimiento que va a planificarse para el horizonte de mediano plazo (dos años) debe pasar por criterios como ¿el presupuesto fue aprobado en el plan de negocios? ¿los materiales y repuestos de largo tiempo de entrega ya fueron colocados? ¿hay alguna licitación o proceso licitatorio relacionado que pueda demorar más de dos años y no se ha iniciado? Estos criterios deben fijarse para cada horizonte respectivo y aplicarse en la elaboración del plan. Se toma como ejemplo un plan de 90 días, en un proyecto en el cual una de sus fases debe ejecutarse en los próximos 90 días. Las fases estándar de un proyecto son ingeniería conceptual, ingeniería de diseño, fabricación, instalación o ejecución, arranque e inspección. En un proyecto que en los próximos 90 días va iniciar su fase de instalación una parte de los criterios de validación pregunta si la fabricación ya fue completada, si los materiales están en el depósito, si es un proyecto "costa afuera" (offshore), si los recursos (barcos) ya están disponibles, si tiene las certificaciones del personal que va a ejecutar. Los criterios de validación y madurez de la actividad se estructuran usualmente en tres aspectos: Por áreas, por horizonte y rango de aceptación. • Por áreas Los criterios se estructuran por áreas: área comercial, área de ingeniería, áreas de fabricación, áreas de materiales y es recomendable no tener más de cinco criterios por área. • Por horizontes Una vez determinadas las áreas, entonces se estructura por horizontes, dos años, 90 días y 30 días. Toda actividad que entra en este proceso de planeación integral inicia su fase en el plan de dos años, por lo tanto, es estrictamente obligatorio que vaya pasando los criterios de madurez, para cada horizonte, es decir que si una actividad llega al plan de los 30 días es que ya ha pasado su maduración de los dos años, y 90 días. • Rango de aceptación El rango de aceptación se establece por códigos semáforo (traffic light) de colores, es decir, si la actividad está lo suficientemente madura para ser incluida en el plan, su

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La Planificación Integral de Actividades, qué significa, cuáles son sus beneficios

color será verde, si no cumple, pero se estima que antes de la ejecución la actividad tendrá todos sus requisitos listos, se le asigna el color amarillo, si definitivamente no está lista se le asigna rojo y no será incluida en el plan, al menos para el periodo evaluado. Es recomendable en estos criterios usar sólo dos colores, el rojo o el verde; en las experiencias vividas, la gente por lo general coloca el amarillo y cuando llega la hora de ejecutar todavía no está lista y es entonces cuando se pierden las optimizaciones planteadas. El no incluir un actividad en el plan en el horizonte en el cual se está trabajando no significa que no pueda ser incluida para el próximo horizonte es decir, si se está trabajando con un plan de 90 días y hay un actividad que no está lista, no se incluye en estos 90 días (enero-marzo), no obstante podría ser incluida para otros próximos 90 días (junioseptiembre). Este proceso puede asociarse con el de una línea aérea: si una persona va a viajar al exterior, a Arabia Saudita por ejemplo, tiene una serie de requisitos que cumplir como exámenes médicos, visas, pasaportes, vacunas. Si al iniciar el viaje, no tiene la documentación requerida ante el receptor de documentos, no puede subir al avión, eso no significa que no se viajará nunca más al destino planeado, el viaje podría efectuarse en los próximos meses si se tienen todos los requisitos exigidos. Por lo antes mencionado, con este elemento en el proceso se evita incluir actividades que a la hora de ejecutarse no estaban listas o maduras para ello. El factor clave en el éxito son los criterios de validación de madurez para la ejecución, ya que asegura que la actividad planeada está lista para entrar en el plan para ser ejecutada, sin obstáculos en el proceso. Esto constituye un paso más en el análisis del planificador del departamento que está elaborando el plan de mantenimiento, operaciones o proyectos. Este planificador debe velar porque las actividades que incorpore en el plan estén lo suficientemente maduras para incluirlas [13]. Existe una cantidad de beneficios con la aplicación de este elemento del proceso: permite estabilizar un poco más los planes y por ende todo el proceso asociado en su ejecución. Igualmente, esto aplica a cada plan por función, es decir, al integrar los planes este paso previo se aplica a cada área, proyectos, mantenimiento, operación. De esta manera, el plan es lo suficientemente maduro para su ejecución, asimismo, la optimización o eliminación en los 114

costos asociados con demoras. Sólo con la aplicación de este elemento del proceso se ha logrado optimización de costos en el nivel de 10 - 18% y hasta más, si se incluyen los costos ocultos. Este elemento se asocia con la parábola de las bolitas rojas y blancas del experimento de Deming [2]. b.

Segundo elemento: Requerimiento de cambio o control de los cambios

Como en todas las reglas hay excepciones, el proceso para garantizar continuidad y eficiencia debe ser flexible, entendiendo como flexible la manera como son afrontados los cambios del plan y las excepciones con el debido control, asegurando los objetivos del negocio. Esta flexibilidad se introduce mediante este elemento llamado requerimiento de cambio, que no es más que "procedimentar" cada vez que se cambie el plan establecido y aprobado (plan línea base) [14]. Para prepararlo, se hace a través de un formato, en el cual se especifican claramente las razones para cambiar el plan, o introducir un actividad que no estaba en el plan o no estaba madura (está en rojo en madurez) pero necesita ser ejecutada con urgencia, o eliminar un actividad que estaba en el plan y no se podrá ejecutar en el horizonte previsto. En este formato se detalla el cambio del plan y el ingeniero de planeación integral lleva el registro de los mismos [14]. Puntos muy importantes a tomar en cuenta para esto: 1) A fin de evitar burocracia en el proceso sólo se emite requerimiento de cambio a: Actividades que tengan cambios significativos en el impacto en el negocio o afecten varias partes o departamentos con el cambio, incluyendo al área comercial o al cliente. 2) El requerimiento de cambio debe ser bien detallado, en cuanto al monto relacionado con el cambio, porque algunas veces se requiere más presupuesto o si es reducción es dinero que no se va a utilizar. Impacto en producción, impacto en seguridad industrial, esto para priorizar las actividades que van a ser incluidas. Especificar también recursos adicionales que se requieren o que no se van a utilizar cuando los cambios sean para diferir o retrasar actividades [15]-[16].

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Es importante detallar las fechas de los cambios, de esta manera, las áreas ejecutoras pueden comparar su demanda contra su capacidad y decidir si pueden o no ejecutar el cambio en la fecha requerida. Por último, a este requerimiento de cambio también se le debe aplicar el criterio de validación de madurez de la actividad. c.

Tercer elemento: mecanismos de coordinación

Los mecanismos de coordinación se refieren a la forma como todo el proceso es coordinado y la interacción en todas las partes asociadas [12]-[13]. El primer paso de este elemento son las reuniones de planeación, las cuales son establecidas de acuerdo al horizonte que se está planificando: Planeación Integral de Actividades - Plan a Mediano Plazo (PIA-MP) (Figura 2). Reuniones de planificación para acordar el plan de mediano plazo, dos años de horizonte, el cual se acuerda y se mantiene en registro, estas reuniones se llevan a cabo trimestralmente en el último trimestre del año (n-1). Se mantiene en registro el plan de los años siguientes. Los términos de referencia de estas reuniones son: Objetivo: Establecer y tomar decisiones sobre el plan óptimo de mediano plazo alineado con los objetivos del negocio (producción, rentabilidad, costos, seguridad). Frecuencia: Trimestral. Dirige: Normalmente el director de producción. Secretario: Planificador integral de mediano plazo. Asistentes: Directorio y la alta gerencia. Producto: Plan de mediano plazo firmado y acordado. (Plan línea base 2 años) este plan es conocido como el plan de hacer dinero. "Money maker" es realmente en el plan de dos años donde la empresa puede prever la oportunidades de optimización de recursos, y establecer sus bases de negociación con sus socios o contratistas. Es el momento en el que la empresa puede tener en sus manos el poder de negociación para las licitaciones. De otra forma, en momentos de crisis, el poder de negociación pasa a los

Figura 2. Proceso de reuniones y línea base o congelar el plan para un horizonte de dos años.

terceros. Como se efectúa la línea base para los dos años, como se observa en la fig. 2. La línea base para dos años se realiza en el mes de septiembre del año (n-1) congelando los dos años. Planeación Integral de Actividades - Plan a corto plazo. (PIACP., Figura 3). Reuniones de planificación para acordar el plan de corto plazo, 90 días de horizonte, el cual se acuerda y se mantiene en registro, estas reuniones se llevan a cabo mensualmente y se mantiene el registro el plan de los 90 días siguientes. Los términos de referencia de estas reuniones son: Objetivo: Establecer y tomar decisiones del plan óptimo de 90 días alineado con los objetivos del negocio (producción, rentabilidad, costos, seguridad). Frecuencia: Mensual. Dirige: Normalmente el Gerente de producción. Secretario: Planificador integral de corto plazo. Asistentes: Gerencia media. Producto: Plan de corto plazo firmado y acordado. (Plan línea base 90 días). ¿Cómo se efectúa la línea base para el horizonte de 90 días? Como se observa en la figura 3, las reuniones son trimestrales. Por lo tanto, se contará con un total de 90 días plan línea base de 4 en total en un año. Este plan se

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fija como se ilustra en la figura 4, en los meses de noviembre para fijar la línea base de enero- marzo. Mes de febrero para la línea base de abril- junio. El plan línea base consta de: Plan línea base del horizonte de dos años para los meses de abril-junio en este caso más los requerimientos de cambio aprobados más los cambios menores efectuados. Este plan línea base de 90 días es igual para cada trimestre.

Figura 3. Proceso de reuniones y línea base o congelar el plan para un horizonte de 90 días.

Mes de mayo para la línea base de julio- agosto y así sucesivamente hasta completar en un año los cuatro planes línea base 90 días. Estos esquemas están basados en la teoría de administración de proyectos que puede ser consultada en cualquier libro de administración de proyectos. Planeación Integral de actividades - Plan a muy corto plazo. (PIA-MCP, Figura 4). Reuniones de planificación para acordar el plan de corto plazo 30 días de horizonte, el cual se acuerda y se congela. Estas reuniones se llevan a cabo semanalmente y se congela el plan de los 30 días siguientes. Los términos de referencia de estas reuniones son: Objetivo: Establecer y tomar decisiones del plan óptimo de 30 días alineado con los objetivos del negocio (producción, rentabilidad, costos, seguridad). Frecuencia: Semanal. Dirige: Normalmente el Gerente de Producción.

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Secretario: Planificador integral de corto plazo. Asistentes: Gerencia media y jefes de departamento. Producto: Plan de muy corto plazo firmado y acordado (Plan línea base). En estas reuniones es importante tener preestablecido un documento para la toma de decisiones.

Figura 4. Proceso de reuniones y línea base o congelar el plan para un horizonte de 30 días.

¿Cómo se efectúa la línea base para el horizonte de 30 días? Como se observa en la figura 4, las reuniones son semanales. Por lo tanto, se contará con un total de doce en un año, para 30 días plan línea base. Este plan se establece como se ilustra en la figura 4, en la tercera semana de cada mes para fijar la línea base del mes siguiente. Las personas, como en todo proceso, son uno de los factores críticos y se puede decir el más importante, son el talento [1]-[3], [5]. El primer paso de este elemento es trazar un registro de toda la gente relacionada (stakeholders) así como sus interacciones. Como menciona Peter Senge en su libro La quinta disciplina, se debe conocer cómo están interrelacionadas las organizaciones y sus efectos en las organizaciones y crear los mapas de interconexión, para facilitar el entendimiento de que provee cada área a cada quién [1]-[3], [5]-[7], [9], [11]-[13], [16]-[17].

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El proceso de planificación integral de actividades no necesita en su naturaleza crear una organización o un cambio de estructura a nivel de la empresa, si ésta de por sí posee los departamentos de planificación de las diferentes funciones ya establecidos. Lo que sí requiere es que se cree el área de planificación integral que debe estar adscrita al director de operaciones y al gerente de operaciones de producción, por su naturaleza y además será el indicado para la toma de decisiones que involucra a diferentes departamentos. Él será quien tome la decisión ejecutiva. En cuanto a los diferentes planificadores de las funciones en cada descripción de puesto deberán incluirse sus responsabilidades dentro del proceso y asegurar sus competencias relacionadas. Luego de establecer la estructura de los planificadores integrales, las diferentes posiciones y los puestos deben ser evaluados. Es recomendable para estas posiciones tener personas de no menos de 15 a 20 años de experiencia [15]-[16] con un sólido conocimiento en planificación, gerencia y control de proyectos, operaciones de producción, y muy importante, una gran habilidad para interactuar con otras personas, y destrezas de liderazgo. (Esta sugerencia está basada en la información suministrada en entrevistas con gerentes de las petroleras, en Latinoamérica, en el Mar del Norte, Asia, planificadores integrales senior certificados y reconocidos a nivel mundial) [16]-[18], [19]. Son muy recomendados los ingenieros industriales para estas posiciones ya que su carrera c ubre en su gran mayoría estos aspectos [16]-[18].

desarrollarse para asegurar la optimización de los planes a nivel de la compañía. Por último el área que debe ser común para todos los planificadores, sin importar si son funciones o integrales, son las referidas al conocimiento completo del proceso de planificación integral, de qué constan, cómo se aplican sus principales elementos, cómo se manejan las reuniones, los horizontes en los cuales trabaja, y las herramientas de informática y destreza en aquellos software para el manejo y control de proyectos. Una vez desarrollado el modelo de competencias, es importante desarrollar la planificación de carrera. Se sugiere en promedio tres años por posición antes de escalar la siguiente [16]-[18], [19]-[21]. Un planificador debe iniciar por los departamentos y funciones primero y luego va ascendiendo, hacia el departamento de planeación integral que centraliza toda la compañía, el puesto más senior es el de mediano plazo. Lo explicado anteriormente relacionado con los factores claves está concatenado en un gráfico que se puede apreciar en la figura. 5.

Luego de establecer las descripciones de puestos y crear la organización se debe diseñar los modelos de competencias [3]-[20], [21]. El área de la planificación integral requiere una serie de destrezas. Aquí, sólo se mencionan las áreas más básicas del modelo de competencias. El modelo de competencias es desarrollado en tres grandes áreas: uno el área técnica, que depende de la función en sí que el planificador esté desarrollando, ya sea en mantenimiento, en proyectos, en operaciones, en servicios; el área de liderazgo, las habilidades y requerimientos en el área conductual de liderazgo depende de cada posición del planificador, y el planificador integral debe ser un área de sumo cuidado, si el planificador integral no tiene bien desarrollada esta aptitud puede fracasar el proceso, de igual manera, ser un excelente comunicador y saber escuchar a los demás, dominar técnicas de negociación son destrezas que deben

Figura 5. PIA áreas claves y beneficios.

4. Medición del desempeño Para terminar, en todo proceso, es necesario determinar si la dirección es correcta o no y cómo en todos los procesos actuales y en el proceso gerencial se tienen los indicadores gerenciales de medición conocido como Management Performance [7]. En este proceso se citarán cinco de los indicadores: [10]-[11]-[13].

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1. Planeado vs ejecutado 2. Planeado vs no ejecutado 3. Planeado vs no ejecutado pero con requerimientos de cambio aprobado. 4. No planeado y ejecutado 5. No planeado y ejecutado pero con requerimiento de cambio aprobado. Estos indicadores deben medirse en términos de actividad (números de actividades y volumen en términos de horas requeridas) [18], [20]. Deben también incluirse en un proceso más maduro indicadores referentes a su optimización e impacto en el negocio, como el valor económico agregado [7]. Es importante enfatizar que la base de los indicadores para cada horizonte es el plan línea base y es por eso que en cada reunión y en los horizontes mencionados se refiere al plan línea base o plan congelado, esto es para medir la efectividad de lo planificado y asegurarse de que el proceso de planeación está estabilizándose y si se ha ejecutado lo que realmente se planificó; también permite evaluar y hacer los análisis causa-raíz del por qué las desviaciones del plan mediante los requerimientos de cambio, allí se tienen registradas las causas del cambio y cuál departamento es el que lo solicita y por qué, así como su impacto en el negocio. Estos indicadores están basados en la bibliografía mencionada de control y administración de proyectos así como la relacionada con mantenimiento y confiabilidad.

Los beneficios obtenidos en estas aplicaciones han sido optimizaciones de costos en el orden de 20 a 25% anual, maximización de producción y reducción de pérdidas de producción no planificada en más de 15%, aparte de lograr una mayor capacidad de respuesta y un personal motivado. De lo expuesto anteriormente se puede resumir que el proceso consta de tres horizontes de planeación, siendo el más importante el de dos años, sus factores claves es establecer UN PLAN con reglas, seguir como criterios de madurez, requerimientos de cambio y sus mecanismos de coordinación que garantizan la estabilidad del proceso y la optimización de los costos y recursos, acorde con los objetivos de la empresa, y preparar adecuadamente el recurso humano que participa en el proceso. En forma general se ilustra el proceso en la figura 6. Se detalla en cada etapa el rol o desempeño dentro del mismo, es decir, el proceso inicia con la etapa de revisión o aplicación de los criterios de validación o madurez a las actividades por departamento a ser incluidas, una vez, aprobadas se procede a la generación de valor mediante la optimización del plan, que incluye recursos, tiempos, alineación de actividades. Luego se chequea esta optimización contra los objetivos del negocio, y se realiza la reunión para la toma de decisiones y aprobación del plan. Para cualquier cambio en el plan, una vez congelado, se procede con el requerimiento de cambio y se efectúa la medición del desempeño acorde con el plan línea base establecido. Esto se realiza de la misma forma para cada horizonte.

III. CONCLUSIONES El Proceso de Planificación Integral de Actividades, es algo nuevo que se inició en el Mar del Norte en empresas petroleras como Shell, y en Latinoamérica en Petróleos de Venezuela en 1999: Hay otras empresas del sector petrolero en Australia, Woodside, que también implantó y puso en marcha este proceso en los años 2000. En este momento de crisis financiera mundial donde se hace imperativo la optimización de los recursos y la eficiencia y eficacia en los procesos, se ha expandido su aplicación en petroleras a las diferentes áreas, Malasia Filipinas, Nigeria, Medio oriente. Las empresas de gas también están en vía de su aplicación pudiendo mencionar ExxonMobil en el medio oriente.

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Figura. 6 Diagrama general del proceso y sus etapas.

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Toda empresa, cualquiera que sea el sector al que pertenezca, debe prepararse para una constante evolución en este entorno dinámico, propio de una economía globalizada y de cambios tecnológicos a un ritmo vertiginoso, este proceso le permite adoptar esquemas flexibles y dinámicos en sus actividades, a fin de asegurar su permanencia en el mercado.

[10] A. Paul Martin. Essence of a Proactive Life: 2 Practical Essays on Life & Career Planning. Harvard University, 1975.

REFERENCIAS

[13] H. Kerzner PhD. Applied Project Management, 2006 Chapters: Project management cultures, Project planning.

[1] M. Brooke; W. Mills. El ejecutivo visionario: Planeación estratégica para los líderes de los nuevos negocios. Editorial Mc Graw Hill. Bogotá, 2000.

[14] Project Management by Harvard Business Review, year 2007.

[2] M. Walton The Deming Management Method. Berkley publishing group. 1986. Capitulo 7. [3] P. Senge. The Fifth Discipline, Edition 1. 1990. [4] PDVSA & Edinburgh University. Manual, management. 2000.

Asset

[5] H. Serna. Gerencia Estratégica 3R Editores. Sexta Edición Colombia, 1999. [6] M. Yañez; H. Gómez de la Vega; G. Valbuena, Gerencia de la Incertidumbre, 2003. Campus MBA Venezuela, Maracaibo, 2003. [7] A. Ehrbar, Economic Value Added, Jhon Wiley & Sons Co, USA. 1998. [8] On managing uncertainty by Harvard Business Review. Year 1999. [9] Curso "Métodos y Estrategias para Solución de Problemas". R2M. 2003.

[11] C. Idhammar, Developing your maintenance organization toward world-class IV. Maintenance Management Magazine. Enero, 1995. [12] M. Craig, The Art of Project Management by Scott Berkun May 2005. Chapters 2, 3, 8, 9.

[15] Entrevista con el Ingeniero Manuel Ruzza Gerente de Mantenimiento Petróleos de Venezuela, 2002. [16] Entrevista con el Ingeniero Vincent Liew Business Improvement Manager , Integrated activity Planning, Brunei Shell Petroleum. Brunei. 2009. [17] N. Nitin, R, Harvard Business School, Networks and organizations, 1992. [18] Entrevista con el Ingeniero Richard Linton Senior Integrated activity planner Woodside, Brunei Shell. 2007. [19] Entrevista con el Dr. Physicologist Lysbeth vanSilfhout Integrated Activity planning Change manager ,Shell Global. [20] Entrevista con el Ingeniero, Msc Antonio de la Cruz, Gerente de planificación Petróleos de Venezuela, Año 2000. [21] Entrevista con la Licenciada en recursos Humanos María Soledad Mata, Superintendente de capacitación y desarrollo Petróleos de Venezuela, año 2002.

Artículo tipo 1: Artículo de investigación científica y tecnológica.

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La Planificación Integral de Actividades, qué significa, cuáles son sus beneficios

La Autora María Beatriz Cáceres Directora de Negocios de la empresa ICS Group S.A., empresa que se especializa en soluciones integrales en el área de Gerencia de Mantenimiento. Ingeniera Industrial, Universidad Experimental del Táchira en Venezuela, con 20 años de experiencia en la industria petrolera, de manufactura y servicios, en el Área de Planeación Integral de Actividades, planeación de mantenimiento, ingeniería de confiabilidad, manejo del cambio, desarrollo de competencias y estructuras organizacionales, calidad total, lean optimisation, Coach en Management performance, Gerencia y control de proyectos. Se ha desempeñado como Ingeniero Senior en Planeación integral y líder de capacitación y desarrollo en planificación Brunei Shell Petroleum, Consultora gerencial en las áreas de planeación, negocios y Gerencia de Mantenimiento. Gerente de planificación de mantenimiento, en la Industria Petrolera Venezolana PDVSA, Superintendente de planeación mantenimiento preventivo, y superintendente de Control de gestión y presupuesto en PDVSA. Conferencista internacional áreas de mantenimiento planificación, gerencia y negocios. Ha recibido reconocimientos en PDVSA y Shell por contribuir en agregar valor al negocio, en la implantación de la filosofía mantenimiento clase mundial, incluyendo la planificación integral, nueva estructura organizacional e indicadores del negocio, Excelencia en la implantación y ejecución del proceso de Planificación integral, entre ellos por el diseño e innovación en el elemento del proceso de control de cambios, la creación del modelo de competencias, entrenamiento y desarrollo de carrera para los planificadores integrales de actividades en Brunei Shell Petroleum. e-mail: mariabcaceres29@yahoo.com.ar PO Box: 5504 Saudi Aramco - Ras Tanura Saudi Arabia - Middle East.

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Ingenería de sistemas informáticos

Ingeniería de sistemas

Ingenería de sistemas informáticos Orlando López C. Esta sección presenta dos artículos de tecnología de la información: “Análisis de Complejidad de un Algoritmo Genético para el Cálculo de Asignación de Tiempos de Clase para la FIS de la Universidad El Bosque” de los ingenieros GarcíaPeña, Beltrán y Ferrán, que resulta de un proyecto de investigación científica tecnológica del grupo de investigación Osiris en esta Universidad, y “Manejo de un Calendario de Reservas Mediante el Uso de Google Web Toolkits (GWT)”, de los ingenieros Hoyos y León, de OEISA (prestando servicios a ATH, firma de la Organización Luis Carlos Sarmiento Angulo OLCSAL) y Comcel, respectivamente. El primer artículo muestra los resultados de la evaluación de la complejidad algorítmica de un “algoritmo genético” es decir de una aplicación de ideas de la biología en la computación, razón por la cual se les llama “algoritmos bioinspirados”. Es decir, la tecnología de la información no solamente incide sobre otras áreas de conocimiento y de la cotidianidad humana, sino que a la vez es permeable a los conocimientos provenientes de las ciencias y de otras disciplinas del conocimiento. El segundo artículo muestra el resultado de la aplicación de herramientas que se encuentran en Internet a la resolución de un conocido problema de asignación de recursos. Por inspiración y directriz de la Revista de Tecnología, esta sección está abierta para la publicación de artículos de investigación científica y tecnológica, artículos de reflexión (que corresponden a investigaciones académicas terminadas) y a artículos de revisión de todos los investigadores de las universidades de Colombia y fuera de ellas.

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Análisis de Complejidad de un Algoritmo Genético para el Cálculo de Asignación de Tiempos de Clase para la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque Complexity analysis of a genetic algorithm for calculating class time allocation in an engineering program at El Bosque University Juan Felipe García-Peña1, Alejandro Ferrán1, Mariahelena Beltrán1 Computer programs that “evolve” in ways that resemble natural selection can solve complex problems even their creators do not fully understand [1]

RESUMEN

ABSTRACT

Un problema NP-Completo bien conocido es el de la asignación de espacios temporales con una serie de restricciones físicas y logísticas que busca una solución con un mínimo de calidad y un conjunto de beneficios. Tomando como situación de estudio la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque, este texto pretende mostrar la construcción de un cromosoma que al ser usado en un algoritmo genético garantiza un tiempo lineal de ejecución que permite la generación de una población mayor e inclusive un número mayor de generaciones cuando se adapta a un entorno educativo en pregrado que se organiza por semestres académicos.

The problem of allocate temporary space with a series of physical and logistical constraints that seeks a solution with a minimum quality and a set of benefits is a well known NP-Complete problem. Taking as a study the Systems Engineering program at the El Bosque University, this paper shows the construction of a chromosome to be used in a genetic algorithm that guarantees linear time implementation that allows the generation of a larger population and even a greater number of generations, when fitted to an educational undergraduate environment that is organized by academic semesters.

Palabras Clave: Análisis de complejidad, algoritmos genéticos, cálculo de asignación de tiempos, notación O, problemas NP-Completos.

Keywords: Complexity analysis, genetic Algorithms, schedule for a university classes, Big O Notation, NPComplete problems.

Universidad El Bosque

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Ingeniería de Sistemas

Análisis de complejidad de un algoritmo genético para el cálculo de asignación de tiempos de clase para la Fis de la Universidad El Bosque

I. INTRODUCCIÓN El análisis de complejidad de un algoritmo busca evaluar el tiempo que tarda su ejecución en función de la cantidad de datos que debe procesar. Se busca de esta manera estimar en función del tiempo la eficiencia de un algoritmo propuesto. Para este caso, se analiza un algoritmo genético para resolver un problema de tipo NP-completo. Este tipo de problemas se caracterizan por no tener un método óptimo para encontrar la solución en un intervalo razonable de tiempo. Para este tipo de problemas existen dos tipos de restricciones: las primeras se conocen como restricciones duras, es decir, que se deben cumplir, por ejemplo: un profesor no puede estar simultáneamente en dos clases y en dos salones diferentes; y las restricciones blandas, de las cuales es deseable su cumplimiento, pero dicho cumplimiento no invalida la solución, por ejemplo: para evitar la fatiga se busca no exceder un número máximo consecutivo de clases. Los algoritmos genéticos, por su mecanismo de búsqueda de soluciones validas, se consideran como una buena alternativa para este tipo de problemas. Además, los algoritmos genéticos se caracterizan por trabajar en forma similar a la teoría de selección natural, en primer lugar se tienen individuos más aptos que otros para sobrevivir en un medio ambiente, los cuales al cruzarse con otros generan poblaciones nuevas, más aptas para sobrevivir o con mejor “fitness”. De esta manera, cuando mejor es la aptitud o el mencionado “fitness”, el individuo candidato es una posible mejor solución para el problema. El algoritmo analizado tiene varias etapas de ejecución. En la primera etapa, se genera el individuo candidato. Se calcula el valor del “fitness” y se realizan las operaciones de cruce y mutación. Como resultado de este análisis se encontró que aunque el comportamiento matemático del tiempo de ejecución del algoritmo era exponencial, al analizar en profundidad los posibles valores de las variables, fue posible acotar por una función lineal la función de tiempo. Este análisis de complejidad necesita el uso de algún tipo de notación con el objetivo de estimar el tiempo de ejecución en función del volumen de datos implicados y del tipo de algoritmo utilizado para el procesamiento de éstos. El cálculo de asignación de tiempos para el horario de clases de la

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Faculatd de Ingeniería de Sistemas en la Universidad el Bosque, tiene en cuenta como parámetros principales el número de materias que tomarán los estudiantes de cada semestre, el número de horas de clase por día y el número de horas de clase por semana.

Figura 1. Representación de la organización y distribución de las materias para el horario de clase de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad el Bosque.

La matriz de la Figura 1 representa los espacios disponibles para asignar materias para un grupo cualquiera en una jornada predefinida. Con estos parámetros, es posible establecer el tamaño máximo q de un arreglo unidimensional a que almacena en la posición i-ésima cada uno de los mencionados espacios disponibles DxHy el Id del objeto: “Materia-Grupo”. La representación gráfica del arrreglo se encuentra en la Figura 2.

Figura 2. Representación de la organización y distribución de las materias para el horario de clase de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque en un arreglo unidimensional de enteros.

Donde “q” corresponde con (1). =

( í )

× í =

(1)

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El algoritmo utilizado es un algoritmo genético (AG), el cual depende de varios factores [2]: • Tamaño del cromosoma. • Tamaño de la mutación. • Cálculo del “fitness” o idoneidad de los sujetos para sobrevivir. • Tamaño de la población. • Mecanismo de selección de los individuos que se cruzan para la siguiente población. Se busca estimar en función de la población, la cantidad de tiempo que toma ejecutar este algoritmo. Se utiliza la Notación O, conocida como Big O, y utilizada por científicos de la computación en el análisis de algoritmos [3]. Una posible tabla de recolección y contraste de datos para ubicar un algoritmo se presenta en la Figura 3. Cuando se analiza un algoritmo es importante evaluar el rendimiento de éste en función de la cantidad de datos que se necesitan procesar para así predecir su comportamiento. Las herramientas que se utilizan en este análisis implican el estudio del crecimiento de una función y la agrupación de funciones con características similares que permitan determinar la cota superior. Si una función ( ) pertenece a este grupo de familias, se identifica a la función que acota a la familia como ( ) = ( ( )), donde O se refiere a la notación Big O, la cual tiene unas características especiales con respecto al significado del símbolo igual (=) y las operaciones que se pueden realizar con ellas [3].

Cuando se utiliza el término de «cota superior» se está haciendo referencia a: Dado ( ) = ( ( )) se tiene que existen constantes > 0, 0 > 0 tales que 0 ≤ ( ) ≤ ∙ ( ) para todo >

II. ETAPA

GENERACIÓN

DE LA POBLACIÓN

En la etapa inicial de ejecución del AG, se debe generar la población semilla. Esta población está formada por individuos, por lo tanto el algoritmo se centra inicialmente en la generación de un individuo[4]. Este proceso incluye cinco etapas: A. Generación del Individuo. El primer individuo o cromosoma inicial debe cumplir con ciertas características, que permitan realizar las operaciones genéticas, es decir, debe permitir generar cruces y mutaciones, para esto se define un arreglo unidimensional de enteros que guardan la llave o Id de cada objeto “Materia-Grupo”. Este arreglo, tiene la particularidad de estar ordenado, es decir cada posición corresponde con una hora de clases de las disponibles para cada grupo o semestre de una jornada. Para la asignación de este Id en cada posición se ejecuta el algoritmo de la Figura 4 que realiza el siguiente proceso: 1) Se determina la jornada de la cual se desea calcular el horario (Diurna/Nocturna). 2) Una vez definida la jornada, se calcula el número máximo de espacios de clase en los que se pueden asignar materias para cada grupo o semestre. Por ejemplo si cada grupo puede tomar 6 horas de clase por día, durante 5 días de la semana, para 10 grupos, se tendría un tamaño de arreglo de 300, donde las primeras seis posiciones corresponden con las horas de clase del primer día para el primer grupo. 3) Se realiza un ciclo para cada Grupo o Semestre, que representa cada uno de los espacios en los que la Facultad clasifica el currículo de la jornada ejecutando los siguientes procesos: • Para el grupo actual, se calcula la posición inicial y la posición final dentro del arreglo de enteros. • Se construye una lista con los objetos MateriaGrupo del grupo o semestre. Con esta lista se construye un ciclo que realiza las siguientes operaciones:

Fig. 3 Ejemplos de tiempo de procesamiento en notación Big O

• Se calcula un número pseudo-aleatorio dentro de los rangos mínimo y máximo definido antes. 125

Ingeniería de Sistemas

Análisis de complejidad de un algoritmo genético para el cálculo de asignación de tiempos de clase para la Fis de la Universidad El Bosque

de tamaño n y se define el pseudocódigo con el respectivo análisis de tiempos como se muestra en la Tabla I. Tabla I. Tiempo de Ejecución de un algoritmo

Este algoritmo en cada paso de ejecución tiene asociados los costos ci y número de veces n que cada línea se ejecuta. Así, según los tiempos y números de veces mostrados en la Tabla I, tenemos que el tiempo T(n) es igual a la sumatoria de cada Costo×#Veces, como se trata de un ciclo sencillo todas las instrucciones se ejecutan n veces y se calcula mediante las ecuaciones (2) a la (5). 4

( )=

∙ =1

( )= 1∙ + 2∙ + 3∙ +0∙1 ( ) = ( 1 + 2 + 3) ∙ = 1 + 2 + 3, ( ) = ∙

Figura 4. Pseudocódigo del proceso de generación de un individuo que formará la población inicial.

• Se verifica que la posición escogida por el número pseudo-aleatorio esté disponible, así como todas las posiciones consecutivas necesarias definidas por el parámetro “HorasDía” que almacena el número de horas clase por día del objeto “Materia-Grupo”. Si está disponible, asigna el Id de la materia y disminuye el número de horas de clase por semana de la materia. Esto lo hace para el mismo número de horas-día que tiene asignada la materia. • Una vez asignadas las horas del día, calcula un nuevo pseudo-aleatorio y repite el proceso hasta que no hayan más horas de clase disponibles para la materia actual. Para analizar el tiempo de cómputo que requiere este algoritmo al ser ejecutado se debe tener en cuenta los costos de tiempo de cada operación. Sea ci el costo de ejecutar cada operación o línea de código de un algoritmo, para ilustrar ésto, se toma como ejemplo el algoritmo de recorrido de un arreglo unidimensional llamado “horario” 126

(2) (3) (4) (5)

Teniendo en cuenta este principio y realizando el mismo análisis para el algoritmo de la Figura 5 se evalúa primero los niveles más internos de los ciclos para calcular estos tiempos. Se sigue el proceso de cálculo con constantes ci para cada subproceso. Sumando todos estos tiempos se obtiene el total de tiempo de ejecución del algoritmo el cual luego se acota para lograr una expresión usada por la notación O. En la Figura 5 se muestra como aporta cada línea de código al total de tiempo. Se agruparon los posibles costos ci de acuerdo a los presentados en la Tabla I. Tomando la información de la se construye la ecuación que describe el tiempo que toma en ejecutarse el algoritmo en función del volumen de datos. El tiempo está en función de las variables M que corresponde al número de grupos de la jornada, J al número de materias que toma un grupo de la jornada, HC son las horas de clase semanales de una materia para un grupo particular, HD a las horas por día para la materia. Sí se nombran las sumatorias como (6) y (7), la suma de los costos multiplicados por el número de ejecuciones se obtienen en la ecuación (8). (6) (7)

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(8) Tomando la ecuación (1) se puede deducir (9), y con algún trabajo algebraico se obtiene (10), para generalizar el costo de ejecución del algoritmo a una cota lineal en (11).

(9) (10) (11)

Figura 5. Pseudocódigo del proceso de generación de un individuo que formará la población inicial, costo de tiempo y el número de veces que se ejecutara cada línea para calcular el tiempo de ejecución del algoritmo

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Ingeniería de Sistemas

Análisis de complejidad de un algoritmo genético para el cálculo de asignación de tiempos de clase para la Fis de la Universidad El Bosque

Esto se deduce gracias a que “HC” corresponde con las horas clase de la materia en cada ciclo, el cual es un valor pequeño comparado con “q” (Horas Clase para una materia que no pasa de diez) y de igual forma para “HD” (Horas Día de la misma materia, que no pasa de seis)

Finalmente se obtiene en la ecuación (12) la representación acotada del tiempo de ejecución que resulta ser una relación lineal dependiendo del tamaño “q” del arreglo unidimensional. B.

Cálculo del “fitness” o idoneidad del individuo para sobrevivir.

Para calcular el “fitness” se deben verificar las restricciones duras. Para esta etapa, se tiene en cuenta la condición principal, que se refiere a que un profesor no puede dar clase en dos grupos simultáneamente.

El algoritmo de la figura 6 ilustra el proceso de búsqueda de materias repetidas en el mismo espacio de tiempo para un profesor. En las líneas 3 hasta la 13 se realiza el proceso de construcción de la lista que contiene todas las materias de la jornada en la posición asignada. Para construir esta lista, se toma como Id el entero almacenado en el arreglo unidimensional “horario”. Como este arreglo está ordenado, en algunos espacios se tendrá valores cero, que pasados a la lista de objetos materia-grupo son objetos con Id = -1. Una vez construida la lista, se realiza un ciclo para todos los grupos de la jornada, para cada grupo se ejecuta un ciclo que recorre cada posición del horario de la semana para el grupo específico, con el cual se verifica que en todos los grupos en el mismo espacio de tiempo, no esté asignado el mismo profesor. Sí esta condición se cumple, el “fitness” se incrementa. Al final, el “fitness” tendrá como valor máximo la suma de las horas semanales de cada materia y se expresará en forma de porcentaje.

( )=

Figura 6. Pseudocódigo del proceso de cálculo de “fitness” de un individuo que formará la población inicial, costo de tiempo y número de veces que se ejecutara cada línea para averiguar el tiempo de ejecución del algoritmo.

128

Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

Para calcular el tiempo de ejecución se suma el costo de cada línea de código. Esta suma se muestra en la ecuación (13). Para efectos prácticos de la demostración a la que se quiere llegar se asumen los costos como una constante c y que ti es uno para todo i. ( ,

, ) = 10

(13)

+3 =1

( − 1)

( ,

, ) = 10

=1 2

−6

(14)

Teniendo en cuenta que M representa el número de grupos de una jornada, M puede ser del orden de 10 grupos en la jornada de la mañana y 11 grupos en la jornada de la noche, es posible considerar M como una constante, que no afecta a T. 2

< , ( , , )<

: +

D. Mutación y Cruce de individuos.

+6 =1

para este caso se usa como tamaño de la población el valor de la ecuación (1) al que se ha asignado la letra q, el cual está en el orden de 300 para la jornada de la noche y 500 para la jornada del día, por lo tanto, el proceso total de incluir los individuos en la población inicial aporta 1 al tiempo total.

(15) (16)

En este algoritmo se observan algunas condiciones especiales, que implican tener en cuenta el ciclo de comparación de la línea 21, pues no se realiza una ( ) = Θ( ) comparación exhaustiva, en lugar de esto se compara la hora de clase del grupo i-ésimo versus los grupos i+1,i+2,…,M-1,M, de esta forma en cada ciclo, el numero de comparaciones decrece en lugar de ser constante como en los algoritmos de ordenación [3]. De esta forma, y teniendo en cuenta las ecuaciones (15) y (16) el tiempo T(q) sigue siendo de orden lineal y específico, como se muestra en la ecuación (17) en notación O. (17) C. Agregar individuo a la población Una vez generado un individuo y calculado su “fitness” se agrega a la población. En el proceso de creación del individuo se agrega a una tabla hash con la posición en el arreglo de enteros como llave y el objeto “MateriaGrupo” como dato de la tabla. Este proceso aporta en tiempo un ciclo de ejecución del orden c1 para cada individuo, es común que los algoritmos genéticos trabajen con poblaciones con el mismo número de elementos que forman el cromosoma,

La población final del proceso anterior conforma la primera generación, la cual es la base para las nuevas generaciones. El proceso para crear una nueva generación replica el proceso natural de cruce y mutación. Se toman dos individuos en forma aleatoria de la población inicial y se cruzan, creando un nuevo individuo [5]. Para aumentar la variabilidad genética se realiza la operación de mutación al individuo. Ésta es una operación que depende de la probabilidad de tener un numero pseudoaleatorio en el rango [0,1] que sea mayor que el parámetro “ProbabilidadMutacion”. Para el proceso de mutación se toma como parámetro el número de elementos que se intercambiaran. Definido este número, se hace un ciclo que realiza el siguiente proceso: se genera un número pseudo-aleatorio para la posición origen y otro para la posición destino, luego se realiza el intercambio de genes. Al final se tiene un individuo nuevo que es resultado del cruce y mutación de sus padres. Una vez creado se calcula el “fitness” de este nuevo individuo y se agrega a la nueva población. Se repite este proceso hasta tener una nueva población completa. E.

Selección de la solución

Para cada población, se selecciona el individuo con mejor “fitness” como candidato de la solución. Cuando alcanzamos un nivel de aceptación, consideramos como finalizado el proceso de búsqueda y se plantea el individuo de mejor “fitness” como candidato a solución. A partir de este momento es posible repetir el proceso, elevando en cada paso el nivel de aceptación en busca de una mejor solución, pero normalmente con niveles altos de aceptación se incrementará el tiempo de computación sin que se garantice una mejor solución.

III. CONCLUSIONES El análisis de complejidad de un algoritmo es un elemento fundamental en el proceso de desarrollo de software,

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Ingeniería de Sistemas

Análisis de complejidad de un algoritmo genético para el cálculo de asignación de tiempos de clase para la Fis de la Universidad El Bosque

pues permite evaluar la eficiencia de un algoritmo y las posibles consecuencias en caso de manejar volúmenes de datos no esperados. Esta técnica permite controlar en forma más efectiva lo que se espera de una alternativa de solución y de ser necesario, replantearla buscando mejoras que se traducen en rendimiento en tiempo de computación.

selección natural para evaluar la idoneidad de la solución encontrada, como se encontró en esta propuesta.

Es importante mantener en perspectiva el entorno y los valores posibles de las variables a considerar, pues de esta manera es posible trabajar matemáticamente las ecuaciones para hallar las funciones que permitan acotar el resultado del análisis.

REFERENCIAS

Los mencionados volúmenes de datos que -en principiono son controlables, lo son para un problema de asignación de tiempos en un programa educativo que se maneje por periodos académicos. El uso de algoritmos genéticos para resolver problemas de tipo NP-Completos permite hallar soluciones viables al restringir el espacio de búsqueda y aplicar técnicas de

El haber encontrado un método lineal de solución permite presentar una propuesta más económica, que la actual, a una institución de educación superior que cumpla con los parámetros establecidos, como la Universidad El Bosque.

[1] John H. Holland, “Genetic Algorithms,” Scientific American, pp. 44--50, July 1992. [2] Carlos A. Coello, “Introducción a los Algoritmos Genéticos,” REDcientífica, vol. Inteligencia Artificial. [3] Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein Thomas H. Cormen, Introduction to Algorithms. [4] Juan Julián Merelo Guervós. http://geneura.ugr.es/ ~jmerelo. [Online]. http://geneura.ugr.es/~jmerelo/ie/ ags.htm [5] Adam Marczyk. (2004) The Geek. [Online]. http://thegeek.org/docs/algen/

Artículo tipo 1: Artículo de investigación científica y tecnológica.

Los Autores Juan FFelipe elipe García-P eña. García-Peña. Ingeniero interesado en la educación, la investigación y la filosofía en ingeniería. Miembro del Grupo de Investigación OSIRIS. e-mail: felipegarcia@unbosque.edu.co

Alejandro FFerrán errán M. Licenciado en matemáticas de la Universidad Distrital de Colombia, Ing. de Sistemas Universidad El Bosque. Miembro del Grupo de Investigación OSIRIS. e-mail: aferran@unbosque.edu.co

Mariahelena Beltran M. Ing. de Sistemas Universidad El Bosque. Miembro del Grupo de Investigación OSIRIS de la misma Universidad. e-mail: mbeltran@unbosque.edu.co

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Manejo de un calendario de reservas mediante el uso de Google Web Toolkits (GWT) Schedule management using Google Web Toolkits (GWT) Daniel Hoyos y Alejandro León

RESUMEN

ABSTRACT

El artículo se enfoca en el uso de las herramientas GWT y Smart GWT para desarrollar un calendario con el cual se puedan hacer reservas de manera sencilla y rápida. Se explican las características de estas herramientas, y la manera como se deben usar dentro de un proyecto, así como la manera como se implementaron para el desarrollo del calendario y los inconvenientes ocurridos en el proceso.

This article is focused on the use of GWT and Smart GWT tools to develop a calendar to simply and quickly make reservations. Next, tools characteristics and the way they should be used inside the project are explained. Also, there is a description on how the tools were implemented to develop the calendar and some troubles encountered during the process.

Palabras clave: AJAX desde JAVA, Calendario AJAX, Google Web Toolkits, GWT, RPC, Smart GWT.

Key words: AJAX Calendar, Google Web Toolkits, GWT, JAVA to AJAX, RPC, Smart GWT.

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Ingeniería de Sistemas

Manejo de un calendario de reservas mediante el uso de Google Web Toolkits (GWT)

I. INTRODUCCIÓN En la Universidad El Bosque se desarrolló un software para el manejo de recursos de cómputo dirigido a instituciones educativas. El software visualiza la disponibilidad de los recursos inventariados por la institución; algunos de estos recursos pueden ser muy generales tales como equipos, salas, muebles, y licencias, pero también se pueden administrar recursos más específicos como procesadores, memorias, discos duros, puntos de red, entre otros. El software permite la reserva de estos recursos según sus características y disponibilidad, por ello fue necesario definir una estructura de calendario en pantalla que permitiera visualizar la disponibilidad y realizar la reserva de manera sencilla y con el menor número de pasos. Inicialmente se optó por el uso de un formulario común con la información necesaria para la reserva, pero para saber si se dispone del recurso y luego realizar la reserva, el usuario debe realizar muchas operaciones que finalmente se ven reflejadas en tiempo. Por esta razón se optó por el uso de un calendario gráfico en el cual se despliegue las reservas del recurso, y en el cual sólo sea necesario presionar sobre el día y hora deseados para la reserva. Para implementar este tipo de calendario, se recurrió al uso de Smart GWT, una herramienta que permite el desarrollo de interfaces gráficas enriquecidas con AJAX de manera simple. Smart GWT es un framework que se basa en las librerías de desarrollo de Google, Google Web Toolkit (GWT), herramienta que contiene componentes AJAX.

II. GWT

SMART GWT

GWT es un paquete de herramientas que permite el rápido desarrollo de aplicaciones con interfaces complejas y elegantes, sin sacrificar rendimiento. Este paquete le permite al desarrollador crear aplicaciones AJAX en Java, y luego compilarlas en archivos ejecutables optimizados de JavaScript por medio del GWT. Al momento de compilar y generar el código JavaScript, GWT realiza un análisis completo de todo el desarrollo basado en GWT para optimizar su ejecución al eliminar códigos no utilizados (clases, métodos, entre otros, del paquete que no son llamados) [1].

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Smart GWT es un framework que utiliza las librerías de GWT para desarrollar los entornos gráficos de la aplicación y además extiende su uso a la administración de datos en el servidor [2]. Smart GWT provee componentes gráficos complejos desarrollados a partir del código GWT, explotando todo el poder de AJAX de una manera sencilla y atractiva. Entre los componentes incluidos en Smart GWT, está un calendario dinámico que permite insertar eventos solamente con presionar sobre el día y fecha deseados, presionar sobre eventos creados para editarlos, mover los eventos mediante acciones de arrastrar y soltar, cambiar las visualizaciones entre día, semana y mes.

III. IMPLEMENTACIÓN

DEL CALENDARIO

A. Configuración del Proyecto El desarrollo del calendario se llevó a cabo utilizando Netbeans 6.5. GWT provee un aditamento para Netbeans llamado Gwt4nb. Para hacer uso de Smart GWT en Netbeans, se deben seguir ciertos pasos de configuración. En el siguiente enlace se tiene acceso a un tutorial que detalla los pasos a seguir para la debida configuración: h t t p : / / w w w. p l a n t s t a r. o r g / t u t o r i a l s / N e t b e a n s _ Smartgwt.htm. Para la versión 6.5 de Netbeans es importante obtener las mismas versiones de librerías indicadas en el tutorial (GWT 1.5.3, Gwt4nb 2.5.0, SmartGWT 1.0). De no ser así, se presentarán problemas al momento de desarrollar software. Una vez que se tienen las librerías y se ha configurado el IDE adecuadamente, es posible iniciar el desarrollo de una aplicación. Al crear un proyecto para una aplicación GWT, se debe tener una estructura de directorios específica (Figura 1). Puntos a tener en cuenta al momento de organizar el proyecto son: 1) En el directorio principal del proyecto, crear los siguientes directorios: • Carpeta src, contiene el código Java de producción. • Carpeta war, que contendrá la aplicación Web: recursos estáticos y los archivos resultantes de la compilación.

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2) En el paquete src, crear un paquete raíz del proyecto (puede tener el nombre del proyecto) y un paquete cliente (debe tener el nombre client).

En el caso de la implementación del calendario en este proyecto, se creó el archivo Main.gwt.xml con el contenido de la figura 2.

3) En este caso se va a tener código de servidor, por lo tanto también se debe crear un paquete servidor (denominado server). 4) En el paquete raíz, colocar una o más definiciones de módulos (archivos .gwt.xml).

Figura 2. Archivo Main.gwt.xml.

B. Comunicación Cliente-Servidor GWT no realiza la comunicación entre cliente y servidor con llamados simples a clases. Para poder hacer una comunicación, y enviar información y actualizaciones entre el cliente y el servidor, se pueden implementar varios métodos, pero la mejor opción al desarrollar el proyecto con Java y AJAX, es la utilización de llamados a Procedimientos Remotos o RPC (Remote Procedure Calls).

Figura 1. Organización del proyecto.

5) En el directorio war, colocar cualquier recurso estático (imágenes, CSS, entre otros). 6) Ya dentro de los paquetes de cliente y servidor, se puede organizar el código en subcarpetas según las necesidades del proyecto [3]. Como se menciona en el numeral 4, en la raíz se colocan las definiciones de los módulos. Estos son archivos XML con las configuraciones necesarias para que funcione el proyecto con GWT, y se definen con la extensión .gwt.xml. Algunas de las configuraciones en este archivo son: • Módulos heredados (inherits). • Nombre de una clase como punto de entrada (entry-point). Esta propiedad hace un llamado al método EntryPoint.onModuleLoad(), de la clase nombrada. • Entradas de rutas fuente. • Entradas de rutas públicas [3].

RPC se ejecuta de manera asincrónica, motivo por el cual es una solución ideal cuando la aplicación está desarrollada en AJAX. RPC hace llamados al servidor y retorna datos al cliente sin necesidad de redibujar toda la pantalla, lo que se refleja en un menor ancho de banda requerido y mayor rendimiento [4]. Para implementar una comunicación RPC se debe: Definir una interfaz para el servicio, definir una clase en el servidor que implemente el servicio, y una clase asincrónica. La primera y tercera clase deben ir en la carpeta client, mientras que la otra debe colocarse en la carpeta server. Para mayor información sobre la manera como estas clases se deben acomodar, consulte el tutorial de Google [5]. Una vez estas tres clases están creadas, se puede hacer el llamado asincrónico desde la clase en la que se está implementando los módulos GWT. C. Creación del Calendario Para el desarrollo del calendario se crearon las siguientes clases: en el paquete del servidor, ReservaGWT y ReservaGWTServiceImpl; en el paquete cliente, ReservaGWTService, ReservaGWTServiceAsync y Calendario (Figura 3). 1) ReservaGWT: Es el objeto de la reserva. Contiene la información de usuario, recurso, fecha de reserva, fecha de inicio, fecha fin y descripción.

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Ingeniería de Sistemas

Manejo de un calendario de reservas mediante el uso de Google Web Toolkits (GWT)

2) ReservaGWTService: Interface del servicio que se extiende de RemoteService.

Asimismo, Smart GWT no es fácilmente personalizable, especialmente la ventana para insertar un evento. No es sencillo cambiar la forma y los campos que se quieren usar en el componente previamente diseñado por Smart GWT. La Figura 4 presenta un campo que viene predeterminado como texto, pero se requiere que ese campo sea una lista para seleccionar el recurso. Hasta el momento, estos problemas aún no han podido ser solucionados debido a la poca información disponible para tal efecto.

Figura 3. Clases implementadas para el desarrollo del calendario.

3) ReservaGWTServiceImpl: Contiene los métodos de insertar, modificar, eliminar, y consultar reservas. Se extiende de RemoteServiceServlet, e implementa la clase ReservaGWTService. 4) ReservaGWTServiceAsync: Interface asincrónica que va a ser llamada desde el código del cliente.

IV. CONCLUSIONES Se desarrolló una aplicación Web para la reserva de recursos de cómputo, implementando un calendario a partir de las librerías GWT y los componentes del framework Samrt GWT. La solución propuesta para este proyecto fue la más adecuada para realizar reservas de manera sencilla y rápida. Es una solución elegante y funcional.

5) Calendario: Esta es la clase que implementa el componente Calendar de SmartGWT. Aquí se configuran las características y comportamientos del calendario, así como se envían los datos de reservas a la pantalla. Esta clase hace el llamado a ReservaGWTServiceAsync, y de esta manera ejecuta los métodos de consultar, insertar, modificar y eliminar declarados en la clase ReservaGWTServiceImpl. Con estas clases, se logró insertar un calendario a la aplicación de reservas. D. Desventajas de GWT Al momento de implementar GWT en el proyecto para el desarrollo del calendario de reserva, se presentaron algunos inconvenientes. GWT no permite el uso de clases, en el lado del cliente, provenientes de otros paquetes. Así que los objetos de persistencia, y los controladores son rechazados por GWT al momento de compilar. Pero esta situación no sólo se limita a las clases creadas por el desarrollador, sino también a clases de las librerías poco comunes de Java™, por Ejemplo: web.client.utils.DateHelper.

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Figura 4. Ventana de detalle de evento.

Sin embargo, GWT y Smart GWT son herramientas complejas de utilizar, y que pueden presentar problemas incomprensibles al momento de compilar. GWT y Smart GWT son herramientas con gran potencial, pero su uso no se recomienda cuando se va a utilizar sólo un par de componentes gráficos en un proyecto de grandes magnitudes. Estas herramientas pueden ser mejor explotadas cuando se utiliza en todo el proyecto, desde la interface de usuario, hasta la administración de datos.

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REFERENCIAS [1] Google. (2010, Abril). Google Web Toolkit: Aspectos generales del producto. [En línea]. Disponible: http:// code.google.com/intl/es-ES/webtoolkit/overview.html [2] Google. (2010, Abril). Smartgwt. [En línea]. Disponible: http://code.google.com/p/smartgwt/ [3] Google. (2010, Abril). Google Web Toolkit: Organize Projects. [En línea]. Disponible: http://code.google.com/ intl/en/webtoolkit/doc/latest/ DevGuideOrganizingProjects.html

[4] Google. (2010, Abril). Remote Procedure Calls. [En línea]. Disponible: http://code.google.com/docreader/#p= google-web-toolkit-doc-1-5&s=google-web-toolkit-doc1-5&t=DevGuideRemoteProcedureCalls [5] Google. (2010, Abril). Remote Procedure Calls: Creating Services. [En línea]. Disponible: http://code.google.com/ docreader/#p=google-web-toolkit-doc-1-5&s=googleweb-toolkit-doc-1-5&t=DevGuideCreatingServices

Los autores

Daniel Hoyos Martínez. Analista de Desarrollo en OESIA Colombia, prestando servicios de desarrollo para la firma A Toda Hora S.A. (ATH). Ingeniero de Sistemas de la Universidad El Bosque.

Alejandro LLeón eón Mora. Trabaja para COMCEL S.A. y para la Universidad El Bosque como Docente de la Facultad de Ingeniería de Sistemas. Ingeniero de Sistemas de la Universidad El Bosque, con especial interés en Usabilidad y el desarrollo de sistemas concurrentes. Miembro del Equipo de Investigación en software EQUIS de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad el Bosque. Puede ser contactado en http:// www.aretico.com leonalejandro@unbosque.edu.co Carrera 7 B Bis 132-122, Bogotá D.C., Colombia.

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Senderos Ambientales 137

Senderos Ambientales

La hora de la ingeniería ambiental

Más de cincuenta programas de Ingeniería Ambiental existen actualmente en Colombia. Esta situación demuestra que en los últimos 15 años, ha calado la preocupación por el medio ambiente en amplias capas de la población, que han visto como una forma de trabajo la conservación y la protección del medio ambiente, con el fin de mejorar la calidad de vida. Cerca de 10.000 han sido los egresados de estos programas y se están desempeñando la mayoría de ellos en el sector empresarial, en sectores como el petrolero, el farmacéutico, el floricultor, en la industria de alimentos, en el sector agrícola y en entidades del Estado. El gobierno ha promulgado normas que obligan a las empresas a constituir unidades de gestión ambiental desde hace dos años, sin embargo la mayoría de las empresas no han cumplido hasta ahora la norma y se escudan en los aspirantes a ingenieros ambientales que hacen sus prácticas empresariales para realizar la labor de departamentos individuales de gestión ambiental, que además de no garantizar la calidad requerida, ya que son jóvenes, hombres y mujeres sin experiencia, les sale económicamente favorable para sus intereses empresariales y burlan el seguimiento que las autoridades ambientales hacen de esta materia. Teniendo en cuenta lo anterior y buscando colocar la Ingeniería Ambiental en una sociedad de consumo agobiada por las crisis ambientales, que en el modelo de desarrollo actual no podrán encontrar solución, desde estas páginas editoriales, convocamos a las Universidades que tienen programas de Ingeniería Ambiental establezcan un dialogo franco con el sector empresarial, con el fin de definir líneas estratégicas de trabajo conjunto a largo plazo en materia investigativa, de gestión ambiental y de apoyo a la Ingeniera Ambiental,como corresponde al sector productivo, para poder cumplir con las metas de las políticas internacionales y nacionales de producción limpia y de control de los factores de deterioro ambiental que afectan desde las industrias a los entornos sociales, económicos y culturales donde estas se establecen. Dentro del marco muy mencionado actualmente de la responsabilidad social empresarial sebe asumirse con seriedad éste, para que deje de ser un baño de popularidad y ventaja competitiva en el comercio y se convierta de verdad en acciones que hagan de las empresas verdaderos dinamizadores de la calidad de vida integral que exige el derecho al ambiente sano, consagrado en nuestra Carta Política y de paso le abran la compuerta con dignidad a los nuevos ingenieros ambientales que han venido graduando las universidades los últimos tres lustros. Apoyemos la realización de la Ingeniería Ambiental en esta hora de crisis e incertidumbre ambiental, ya que el país y el mundo requiere de sus valiosos servicios. Alfonso Avellaneda

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo Alfonso Avellaneda Cusaría1

RESUMEN

ABSTRACT

Se presenta una propuesta de un modelo matemático para calcular la huella ecológica alimentaria en función del tiempo aplicada a la realidad colombiana con base en investigaciones realizadas por el autor y por otros investigadores en Bogotá y Medellín durante los últimos años. Se destaca la importancia de trabajar con este indicador para planificar las ofertas alimentarias para la población, teniendo en cuenta la Capacidad de Carga de las tierras agrícolas potenciales dadas por Hp o Huella Ecológica Potencial máxima, con lo cual se sustenta la importancia del modelo matemático formulado.

This work proposal of a mathematical model to calculate the alimentary ecological footprint, based on the time applied to the Colombian reality with base in investigations made by the author and other investigators in Bogotá and Medellín in recent years. The importance stands out of working with this indicator to plan the alimentary supplies for the population, considering the Lifting Capacity of potential agricultural earth given by HP or Potential Ecological Maxima Footprint, with which the importance of the formulated mathematical model is sustained.

Palabras clave: clave Huella ecológica alimentaria, planificación ambiental, indicador ambiental, soberanía alimentaria

Key words words: alimentary ecological footprint, planning environmental, indicating environmental, alimentary sovereignty.

Universidad El Bosque

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Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

PROBLEMA Durante los últimos años se han venido trabajando indicadores de la incidencia de la acción humana sobre el medio ambiente que ayuden a los planificadores y gestores ambientales y del desarrollo a construir políticas que conlleven a disminuir o controlar las incidencias negativas de las actividades humanas sobre el medio ambiente. Uno de estos indicadores es la Huella Ecológica (HE) que se encuentra relacionada con la de Producción Primaria Neta (PPN) de los ecosistemas en términos de biomasa y con la Capacidad de Carga [1], pues ambos hacen referencia a la apropiación y uso de recursos naturales. Propuesta por Wackernafel y Rees [2] en 1996 es una herramienta de cuantificación ecológica que permite describir y medir las diversas categorías de consumo humano en área de tierra/mar productiva. Es decir se trata de calcular la capacidad de carga de la que se está apropiando un individuo, una familia una ciudad o un país para que la sociedad funcione. Según los autores citados, es necesario conocer qué superficie del suelo productivo se requiere para mantener una determinada población, independiente del tipo de suelo donde se asienta. Como parte de la huella ecológica general, está la Huella Ecológica Alimentaria (HEA) que expresa la superficie de tierras productivas en hectáreas que son necesarias para satisfacer las demandas alimentarias de una población determinada y que dada la situación actual de escasez alimentaria mundial [3], su estimación puede ayudar a la planificación de la producción y consumo de alimentos.

I. INTRODUCCIÓN La formulación de modelos matemáticos para la comprensión de los fenómenos naturales es bien conocida desde hace bastante tiempo, sin embargo su utilización para el conocimiento de las incidencias de la sociedad sobre la naturaleza es más reciente. En el texto Para el bien común [4] plantean un debate acerca de reorientar la economía hacia la comunidad el ambiente y el futuro sostenible e introducen desde una visión de economía ecológica el índice de Bienestar Económico Sostenible, que tiene en cuenta elementos como el agotamiento de los recursos naturales, el daño ambiental, el valor del ocio y los consumos per cápita de recursos naturales, los impactos ambientales por contaminación y pérdida de tierras. Otro autor [5],

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considerado el padre de la economía ecológica, desde los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial había planteado, desde la termodinámica un cuestionamiento al modelo de desarrollo capitalista e introducido una interpretación de la incidencia de la sociedad sobre la naturaleza tomando la Segunda Ley de la Termodinámica o Ley de la Entropía, como base para interpretar los procesos de cambio del medio ambiente debidos a la acción humana. En años más recientes Rifkin [6] plantea una discusión más profunda de los cambios actuales del medio ambiente mundial, especialmente el cambio climático propiciado por la incidencia de la emisión de gases de efecto invernadero, debido a la quema de combustibles fósiles, tomando también la Entropía como base conceptual para la interpretación de estos cambios y sus incidencias sobre la supervivencia de la propia especie humana sobre la Tierra. Martínez Alier [7] plantea la valoración de las externalidades y bienes ambientales a través de funciones matemáticas introduciendo conceptos como la valoración de los bienes y costos ambientales, los análisis de costo-beneficio aplicados a la economía ecológica y algunos modelos matemáticos para el cálculo del agotamiento de los recursos naturales considerados como capital natural, que sirvan para ajustar con criterios ambientales el producto Interno Bruto de (PIB) de un país. En años más recientes, con el gran impulso al desarrollo de las políticas medioambientales a partir de la Conferencia de Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo en Rio de Janeiro de 1992, conocida como la Cumbre de la Tierra y el desarrollo de la comunicación a nivel global, se han venido proponiendo nuevos indicadores para medir la incidencia humana sobre el medio ambiente, con especial énfasis en la Huella Ecológica. En Colombia este indicador ha tenido unos primeros desarrollos investigativos a partir de dos trabajos realizados para el cálculo de la Huella Ecológica Alimentaria en las ciudades de Bogotá y Medellín [8], [9], que fundamentan sus investigaciones en el hecho de los miembros de una ciudad participan en un sistema económico mucho más amplio que el definido para la urbe propiamente dicha. Esto implica actos de apropiación, transferencia y utilización de recursos de otros territorios, donde habitan agricultores y pescadores involucrados directamente con las fuentes de agua y los

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suelos con los que trabajan. Es decir que en cada zona que abastece la ciudad se encuentra una naturaleza y unos modos de producción agrícolas que permiten abastecer a las urbes de sus necesidades alimentarias con lo cual quedan articuladas a la misma, por lo cual la utilización del indicador de huella ecológica alimentaria como instrumento conceptual y operacional, permite conocer el área requerida por la ciudad para su abastecimiento de alimentos. La huella ecológica alimentaria es entendida, como la superficie de tierra donde la ciudad apropia recursos para su sostenimiento alimentario [8], [9] plantea que en si misma la naturaleza no ofrece nada: es un tipo de relación particular entre los organismos vivos y su entorno lo que hace que estos puedan aprovecharse de aquel, generando así la noción de oferta del ambiente. En consecuencia, organismos mejor adaptados hacen un aprovechamiento eficiente de las condiciones naturales de su hábitat, pero siempre hasta un límite en el que estas condiciones resulten infranqueables, es decir, hasta el límite de la capacidad de carga del ambiente. Sólo la especie humana ha conseguido aumentar la oferta ambiental de los ecosistemas, mediante tecnología, lo cual le ha posibilitado retrasar y acelerar los ciclos de materiales y energía en los ecosistemas, y trasladar capacidad de carga desde unos lugares hacia otros, generando huellas ecológicas en lugares diferentes a su hábitat propio. En el periodo de 2005-2009 en la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque, se ha venido adelantando por el autor una investigación sobre la Huella Ecológica Alimentaria en algunas localidades de Bogotá [10]. Con los datos obtenidos y la experiencia recogida se ha visto la necesidad de potenciar este indicador a partir de un modelo matemático que permita proyectarlo como instrumento para la planificación de las políticas alimentarias y de educación ambiental en la ciudad Capital, así como para el desarrollo de futuras investigaciones desde la Ingeniería Ambiental y otras afines en el campo de la Economía Ecológica.

II. METODOLOGÍA La metodología se desarrollo teniendo e cuenta la propuesta para este tipo de investigaciones por [11] de la manera siguiente: 1. Formulación matemática del modelo.

2. Solución de las ecuaciones. 3. Interpretación científica de la solución.

III. ANÁLISIS A. Formulación matemática del modelo. Para plantear el modelo matemático con base en la formulación de una ecuación diferencial para la Huella Ecológica Alimentaria se partió de revisar la ecuación básica para Huella Ecológica tomada del texto de [1] y que contiene las siguientes variables y componentes: HA =he·N

(1)

HA: Huella ecológica en hectáreas/año de una población determinada. he he: Huella ecológica per cápita en hectáreas/año. N: Población total de referencia (localidad, municipio, país, global). Se revisaron propuestas de ecuaciones diferenciales para procesos similares con el fin de apoyar un análisis del fenómeno en estudio para lo cual se revisaron algunas ecuaciones propuestas por el Instituto Nacional de Ecología de México [12] y otras entidades, de las cuales se sacaron algunas ideas para proponer la ecuación que más adelante se formula. Se analizó la tabla de datos (Tabla 1) que sintetiza los resultados de la investigación realizada por el autor sobre Huella Ecología Alimentaria en algunas localidades de Bogotá durante el periodo 2006-2008 y se definió el promedio de huella ecológica alimentaria per cápita, teniendo como referencia el promedio de las huellas ecológicas alimentarias encontrados para los estratos 2 y 3, como los más representativos de Bogotá y su extensión para el país, cuyo valor es de 0.300 ha/año per cápita. Como población de referencia se tomo la población colombiana del Censo 2005, como año base que es de 42 millones de habitantes (42.000.000) dando una HA a t=0 de: HA = 42.000.000 hab*0.297ha/hab/año = 12.600.000 ha/año. Este valor es comparable con el obtenido por el estudio de huella ecológica alimentaria para Bogotá [8] que fue de 0.295 ha/hab/año.

141

Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

Tabla 1. Huella Ecológica per cápita (he) alimentaria en algunas localidades (Suba y Usaquén) de Bogotá 2006-2008. Producto

Rendimiento Kg/ha/año

Estrato 1

Estrato 2

Estrato 3

Estrato 4

Estrato 5

Leche

480

0,096

0,150

0,225

0,19

0,375

Carne

480

0,043

0,095

0,05

0,26

0,1875

Hortalizas y verduras

15128

0,002

0,009

0,002

0,004

Frutas

17754

0,002

———

0,0034

Cereales y tubérculos

16666

0,001

0,0004

0,003

0,0012

0,0036

107027

0,00001

0,00004

0,04

0,0005

0,00006

3640

0,0014

0,008

0,015

0,0007

0,0024

0.145

0.257

0.344

0.454

0.576

Azucares y dulces Grasas Total HE (/ha/año) por persona

Fuente: Avellaneda, Alfonso 2008

Se propone una ecuación diferencial (2) que modela la relación entre el crecimiento de la huella ecológica con el tiempo en relación con el potencial total de tierras agrícolas y al variación de la productividad agrícola.

K= m; a= Hp= lim H(t) ; b= P (valores encontrados en datos estadísticos para variación de la productividad agrícola). Luego la ecuación consiste en: (t

Hp Hp: Huella ecológica potencial máxima en hectáreas para una población determinada. H(t): Huella ecológica alimentaria en un tiempo t.(años) P: Variación de la productividad expresada en ha/año. m: variación del potencial de tierras de producción agrícola m = a-b en ha.

Haciendo

a: ampliación del área agrícola en hectáreas debido a la deforestación. b: disminución del área agrícola (ha) debido a los procesos de desertificación. B.

Solución de la ecuación

Tomando la ecuación diferencial propuesta (2), de la formulación matemática del modelo, se desarrolla de la siguiente manera: Es factible hallar y reemplazar los siguientes términos:

142

La anterior es una ecuación diferencial (ED) lineal que se resuelve usando factor integrante: P(t) = k2 y F. I =

Por ser un producto:

∞)

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m = a-b = 12.0x106ha - 4.7x106 ha = 7.3x106 ha he: 0.3 hectáreas per cápita/año N: 42x106 habitantes (2005) Reemplazando los valores de k1 y k2

HA = H(t) (en t=0, año de referencia 2005)= N*he= 12.6x106 hectáreas Hp: 33.6 x 106 hectáreas. P: 3x106 hectáreas/año t en 0, 5, 10, 15, 20,25,30,35,40 y 50 años. t(0): Año 2005. Tabla 2. Huella Ecológica Alimentaria en Colombia y su variación con el tiempo (Proyección Período 2005-2055).

Ecuación Diferencial General para la Huella Ecológica Alimentaria

Análisis: Interpretación científica de la solución a la ED y su aplicación. El concepto de sostenibilidad ambiental de un país o una región determinada, en relación con la satisfacción de las demandas alimentarias, que definen la Huella Ecológica Alimentaria HA de su población depende de la cantidad de las tierras agrícolas disponibles que se posea. Existen en general dos procesos que definen esa disponibilidad como son las tierras incluidas a la frontera agrícola por efecto de la deforestación, a, y las tierras que se pierden por efecto de erosión severa propiciada por el hombre (desertificación), b. La Huella ecológica alimentaria para esta investigación se basó en el trabajo de campo, realizado mediante a encuestas a hogares en el período 2006-2008 en la cátedra de Sistemas Ambientales que permitió calcular la huella ecológica per cápita en hectáreas/año he de la ecuación (1), que a su vez teniendo en cuenta la población colombiana en un momento determinado se obtiene una HA para la el conjunto de la población del país. En cuanto a la ecuación (2) cuyo desarrollo nos da como resultado la ecuación (3) (3), calculamos el comportamiento a partir de los siguientes datos para Colombia: a) Ampliación del área agrícola por deforestación hasta 2005 = 12x106 hectáreas. b) Disminución del área agrícola debido a los procesos de desertificación= 4.7x106 hectáreas. Variación del potencial de tierras de producción agrícola:

Años

Hectáreas

12600000

28050000

33367000

35128000

35711000

35904000

35960000

35989000

35997000

35998000

35999619

De este comportamiento se deduce que existe un crecimiento exponencial de la Huella Ecológica Alimentaria durante los próximos 20 años a partir de 2005, debido al crecimiento poblacional y el aumento de la huella ecológica alimentaria per cápita que tiende a copar las tierras disponibles en hectáreas. Este comportamiento depende de la variación del potencial de tierras de producción agrícola (P), dado que puede en el caso que sea positivo aumentar los límites de frontera, en términos de incrementar en forma neta la Hp. (Figura 1) Observando la Tabla 1 se puede afirmar que la he per cápita depende fundamentalmente del consumo de alimentos de origen animal (carne y leche) y en mínima parte de alimentos de origen animal (verduras, frutas, cereales, azucares, tubérculos y papa), de tal manera que se podría disminuir la huella ecológica si hay mayor consumo de alimentos de origen vegetal, ya que pudiera disminuirse el valor de H(t) en relación con H(t) en el

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

año de referencia t=0 y con ello C en la ecuación (3). De esta forma la ecuación buscar alternativas de ofertas alimentarias para la población que generaran baja crecimiento de la huella ecológica alimentaria.

RERENCIAS [1] Leal del Castillo, Gabriel.2004. Introducción al Ecourbanismo, el nuevo paradigma. Ecoe Ediciones. Bogotá D.C. págs. 123-129. [2] Wackernafel Mathis y Rees William. 2001. Nuestra huella ecológica. Reduciendo el impacto humano sobre la Tierra. Ediciones LOM. Santiago de Chile. [3] FAO. 2008. Situación alimentaria Mundial. recuperado de www.fao.org. El 23 de abril de 2009. [4] Daly, Herman E and Cobb, J.B.1997. Para el bien común. Ed. Fondo de Cultura Económica. México D.F. pág 369. [5] Georgesgu-Roegen, Niklas. 1950. Economic Theory and Agrarian Economics. Oxford Economics Paper 12. [6] Rifkin, Jeremy y Howard, Ted. 1990. Entropía hacia el mundo invernadero, Ediciones URANO. Barcelona España. 345 págs.

Figura 1. Huella ecológica alimentaria en Colombia

De otra parte se puede trabajar la ecuación introduciendo en la definición de HA la he generada por estratos medios y altos (4 y 5) y con ello concluir sobre conductas de consumo en relación con el impacto sobre el medio ambiente.. Es importante mostrar en el caso colombiano se sobrepasaría ligeramente la Hp, teniendo en cuenta que en el período de 10-15 años a partir del año de referencia (2005) ya se ha sobrepasado Hp (33x106 ha y solo se ve mitigado por el incremento de la productividad agropecuaria (P). En el caso que esta disminuya o las tierras se sustraigan para otros usos diferentes a la producción de alimentos (p.e biocombustibles) se sobrepasaría la Hp en cualquier momento, perdiendo posibilidades de soberanía y seguridad alimentaria para la población y con ello la sostenibilidad ambiental estaría en entredicho.

[7] Martínez Alier, Joan. 1995. Curso Básico de Economía Ecológica. PNUMA. México D.F. México. 114 págs. [8] Rodríguez, Vladimir. 2005. Nuestro pan de cada día. La huella ecológica alimentaria de Bogotá en Cárdenas, Támara, Felipe, Correa H.D. y Mesa, Claudia. (editores).2005. Región, ciudad y áreas protegidas. FescolCerec. Bogotá D.C. págs 223-245. [9] Agudelo, Luis Carlos. 2005. La articulación urbano regional. Indicadores de sostenibilidad y ordenación del territorio. Huella ecológica y ecosistemas estratégicos en Medellín en en Cárdenas, Támara, Felipe, Correa H.D. y Mesa, Claudia. (editores).2005. Región, ciudad y áreas protegidas Fescol-Cerec. Bogotá D.C. págs. 246-266. [10] Avellaneda Cusaría, Alfonso.2008. Huella ecológica alimentaria en algunas localidades de Bogotá D.C. Universidad El Bosque (artículo en edición). [11] Spiegel, Murray R.1983. Ecuaciones diferenciales aplicadas. 3ra. Edición. Mexico D.F. México págs. 11-12. [12] www.ine.go.mx.luajei. Organización y diversidad de la biosfera recuperado el 14 de abril de 2009.

Artículo tipo 1: Artículo de investigación científica y tecnológica.

El Autor Alfonso Avellaneda Cusaría Docente Facultad de Ingeniería Ambiental Universidad El Bosque.

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Estudio preliminar del estado de la microcuenca Los Pozos y su posible efecto en un sector de la laguna de Tota, Boyacá-Colombia Preliminary study of the state of Los Pozos micro drainage basin and the possible effect in a sector of the Tota lagoon, Boyacá-Colombia Jorge Ari Noriega A.1, Diana Castillo2, Andrea Vasquez2, José Daniel Monroy G.3

RESUMEN

ABSTRACT

Los seres humanos han sacado provecho de los ecosistemas acuáticos, en algunos casos, alterando la funcionalidad ecosistémica. Este es al parecer el caso de la laguna de Tota y su cuenca donde existe una extensiva práctica agrícola y piscícola que ha generado un aparente deterioro en los últimos años en un grado no cuantificado. Buscando entender el impacto que tiene la condición de la quebrada Los Pozos en un sector de la laguna, se establecieron cinco estaciones (tres en la quebrada y dos en la laguna) donde se tomaron muestras para el análisis de seis componentes: suelo, bentos, calidad fisicoquímica de la quebrada y de la laguna, fitoplancton y zooplancton. En el suelo se encontraron valores de pH estables mientras el N, P y K presentaron un incremento hacia la laguna, al igual que el número de familias y la abundancia de los invertebrados asociados. En el bentos destacan las familias Elmidae y Hyalellidae, evidenciando que la calidad ecológica del agua decrece hacia la laguna. Los parámetros fisicoquímicos de la quebrada (temperatura, conductividad, nitrógeno amoniacal, sulfatos, dureza y alcalinidad) presentaron fuertes variaciones entre estaciones

Humans have taken advantage of aquatic ecosystems in some cases to the point of altering their functioning. This seems to be the case of Lake Tota and its water drainage, in which the extensive agriculture and fish farming practices have in recent years caused an apparent deterioration of the ecosystem functioning. To understand the impact of the current state of the Los Pozos stream in an area of the lagoon, five sampling stations (three in the valley and two in the lagoon) were established to analyze six components: soil, benthos, phytoplankton, zooplankton and the physicochemical quality of the stream and lagoon. The soil showed stable pH values while the N, P and K tended to increase toward the lagoon, as well as the number of families and richness of associated invertebrates. Elmidae and Hyalellidae were among the most predominant families in the benthos, thus showing that the ecological quality of the water decreases toward the lagoon. The physicochemical parameters of the steam (temperature, conductivity, nitrogen, ammonium nitrogen, sulfates, hardness and alkalinity) showed strong variations between stations, increasing toward the lake and remaining stable

1 2 3

Línea de Manejo Integrado del Recurso Hídrico, Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque, Bogotá, Colombia. jnorieg@hotmail.com. Estudiantes del Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque, Bogotá, Colombia. dcastillot@unbosque.edu.co, andreavasquez04@hotmail.com. Laboratorio de Zoología y Ecología Acuática – LAZOEA, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia. dannielmonroy@gmail.com.

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

aumentando hacia la laguna mientras que en la laguna se mantuvieron estables. Con respecto al fitoplancton y zooplancton se presentó una mayor riqueza hacia el centro de la laguna. Los resultados indican que los componentes evaluados en la microcuenca de la quebrada Los Pozos son buenos indicadores de la alteración ecológica que se esta presentando y que puede afectar a la laguna. Aparentemente la laguna de Tota no presenta niveles de contaminación en las estaciones muestreadas, sugiriendo una alta capacidad de respuesta a las perturbaciones antropogénicas y especialmente a las descargas de materia orgánica. Es necesario formular alternativas de producción más limpia promoviendo estrategias de mitigación que beneficien al medioambiente y a la comunidad. Es necesario aumentar los puntos de muestreo, incluir la variable estacional, ampliar esta evaluación a las demás quebradas tributarias de la laguna y continuar acumulando información lo cual contribuirá a comprender el funcionamiento de otros sistemas dulceacuícolas en el país. Palabras Clave: Bentos, Boyacá, Fisicoquímica, Laguna de Tota, Microcuenca, Plancton, Suelos.

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in the lagoon. With regards to the phytoplankton and zooplankton, both were more abundant to the middle of the lagoon. The results indicate that the components evaluated in the drainage basin of the Los Pozos stream are good indicators of the ecological disruption that is occurring in it and that could have an effect on the lake. Apparently, there are no levels of contamination in the stations sampled in Lake Tota, which suggests an efficient response to anthropogenic disturbances and especially to discharges of organic matter. It is necessary to formulate cleaner production alternatives for promoting mitigation strategies that could benefit the environment and the community. In addition, it is necessary to increase the number of sampling stations, evaluate the impact of seasonality, extend this study to all other tributary streams of the lagoon and continue gathering information to understand the functioning of other freshwater systems in Colombia. Keywords: Benthos, Boyaca, Microbasin, Physicochemical, Plankton, Soils, Tota lagoon.

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I. INTRODUCCIÓN Los sistemas acuáticos han sufrido a lo largo del tiempo un deterioro progresivo de su dinámica, a costa del beneficio y provecho de los servicios ambientales que ha obtenido el ser humano de los mismos. Algunos de los principales causantes de estos efectos son la recreación, la pesca, la contaminación por vertimientos, la agricultura y la ganadería, las cuales han alterado su composición, afectando de forma directa la biota y la funcionalidad ecosistémica [1]. Desde 1887, Forbes [2] sugirió el estudio de los lagos como el análisis de un microcosmo, donde los procesos ecológicos podían ser más comprensibles y cuantificables. Durante las primeras décadas del siglo anterior, los lagos fueron considerados pequeños laboratorios para probar nuevos conceptos ecológicos, como la cadena trófica de la biomasa, la transferencia de energía, el equilibrio de la producción, las tasas de descomposición y la presión de pastoreo [3]. En especial se ha demostrado que los lagos de alta montaña son muy sensibles a los cambios ambientales como resultado de sus particulares condiciones ambientales (poca luz, bajas temperaturas y escasos nutrientes) y características hidroquímicas [4]-[7], lo cual se ve reflejado en la composición de especies, biomasa y diversidad [8] ,[9]. Este es el caso de la laguna de Tota, donde existe una importante controversia al ser uno de los sistemas dulceacuícola más grandes de Sur América y presentar en los últimos años un aparente deterioro perdiendo más del 5.2% de su capacidad (de 1960 millones m 3 a 1849 millones m 3 ) [10], convirtiéndose en una necesidad primordial el tomar medidas para su conservación y mantenimiento. Este sistema acuático ha sido el objetivo de varios estudios que han analizado diferentes aspectos en la totalidad de la cuenca [11]-[ 23]. Uno de los afluentes más importantes de la laguna de Tota es la microcuenca de la quebrada Los Pozos, donde existe una extensiva práctica agrícola de cultivos de cebolla (Allium fistulosum) que constituye la principal actividad de la región (180.000 toneladas al año). Esta actividad parece alterar las redes tróficas, el flujo de

energía y los procesos ecosistémicos al introducir importantes cantidades de fertilizantes orgánicos (gallinaza) y agroquímicos que finalmente, por escorrentía, terminan llegando a la laguna. Es así, que a lo largo de la quebrada (desde su nacimiento hasta su desembocadura) se evidencia un gradiente de intervención y perturbación influenciado por la presencia de poblaciones humanas. Algunos de los componentes más importantes para establecer el estado de un ecosistema es determinar la calidad y composición del suelo, la condición fisicoquímica del agua y la presencia de organismos asociados a los diferentes microhábitats, que servirán como bioindicadores del grado de intensidad de la perturbación [24]-[28]. Por todo lo anterior, el objetivo principal de este estudio es analizar algunos de los más importantes componentes ambientales en la microcuenca de la quebrada Los Pozos, con el fin de evaluar el efecto potencial en la calidad ambiental en un sector de la laguna de Tota y de esta forma aproximarnos a comprender el estado actual de la microcuenca.

II. MATERIALES

Y MÉTODOS

A. Área de estudio El estudio se realizó en la quebrada Los Pozos, uno de los principales afluentes de la laguna de Tota, ubicada en el departamento de Boyacá, en cercanías a los municipios de Iza, Cuítiva, Tota y Aquitania (Figura 1). La quebrada nace en el páramo que se encuentra a 3563 m.s.n.m, en un área protegida por CorpoBoyacá y desemboca en la laguna de Tota a 3015 m.s.n.m. [29]. La región tiene una temperatura promedio de 12 °C (8-14 °C), ocupando una depresión de alta montaña. Presenta un ciclo bimodal con un promedio anual de lluvias de 764 mm, las más altas precipitaciones se registran en los meses de Junio a Agosto y las más bajas de Diciembre a Marzo. La laguna de Tota de origen tectónico, conformada por dos subsistemas interconectados (lago Grande y lago Chico), cuenta con una extensión de 56.2 km2, con 12 km de largo y 6.5 km de ancho, una profundidad máxima de 67.4 m y una evaporación promedio anual de 1340 mm [10], [20]. La superficie total de la cuenca es de 201 km2.

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Figura 1. Mapa de la microcuenca de la quebrada Los Pozos y la laguna de Tota, con las 5 estaciones de muestreo (E1, E2, E3, E4 y E5), Aquitania, Boyacá - Colombia.

Estaciones de muestreo

Siguiendo la ubicación de los puntos de muestreo propuestos por Liévano et al. [22] en la microcuenca Los Pozos (Fig. 1), el 14 de Marzo de 2009 se seleccionaron cinco estaciones de muestreo (Fig. 1), tres de ellas ubicadas en la quebrada Los Pozos: E1 E1) Zona alta, en la cabecera cerca del nacimiento de la quebrada (72º 51’ 17.06" O - 5º 34’ 05.26" N, 3495 m), E2 E2) Zona media, cerca de la estación piscícola de CorpoBoyacá (72º 52’ 25.65" O - 5º 33’ 51.68" N, 3250 m) y E3 E3) Zona baja, cerca de la desembocadura de la quebrada en la laguna de Tota (72º 52’ 56.02" O - 5º 33’ 41.90"

148

N, 3048 m) y dos en la laguna: E4 E4) Desembocadura, lugar donde desemboca la quebrada en la laguna (72º 52’ 59.37" O - 5º 33’ 37.23" N, 3018 m) y E5 E5) Interior, 50 m hacia el interior de la laguna (72º 53’ 01.28" O 5º 33’ 35.85" N, 3016 m). C. Muestreo en campo y fase de laboratorio Con el fin de tener un panorama de la microcuenca y de su influencia en la laguna se analizaron seis diferentes subcomponentes ambientales, a partir de las cinco estaciones seleccionadas:

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1) Suelos: A lo largo de la quebrada Los Pozos (a 5 m aprox. de su curso) se hicieron tres estaciones de muestreo (E1, E2 y E3), en cada una de ellas con un barreno se obtuvo una muestra biológica del suelo (1570 cm3), la cual fue depositada en una bolsa de papel (Fig. 2a). Adicionalmente se selecciono un área de 10 x 10 cm en cada estación y con una pala de jardinería se tomo la muestra química (1000 cm 3), descartando los primeros 10 cm de profundidad y depositándola en una bolsa plástica. Las muestras biológicas fueron puestas por separado según cada estación en un embudo de Berlese-Tullgren con un bombillo de 100 vatios por un tiempo de 72 horas, colectando los especimenes presentes en alcohol al 70%. Para la identificación taxonómica de las muestras a nivel de familia se emplearon claves generales [30-32]. Las muestras químicas fueron secadas por 48 horas para posteriormente evaluar el pH y las concentraciónes de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) mediante un Kit de suelos. 2) Bentos: A lo largo de la quebrada se hicieron tres estaciones de muestreo (E1, E2 y E3), en cada una utilizando una red Surber de 30 x 30 cm (900 cm2, malla de 1 mm), puesta contra corriente por un tiempo promedio de 5 minutos se removió todo el sustrato (Fig. 2b). Se tomaron muestras integradas de cada punto con base en una mezcla de dos microhábitats (raudal y remanso), estas fueron depositadas en frascos plásticos con alcohol al 70% (Fig. 2c). En la laguna se utilizó una draga Eckman (3500 cm3) para tomar una muestra del fondo, una en la desembocadura de la quebrada y otra 20 m más adentro, las cuales fueron fijadas en alcohol al 70%. Las muestras fueron tamizadas varias veces con el fin de eliminar todo el material vegetal residual, para ser luego analizadas en el laboratorio con un estereoscopio (Leica Zoom 2000). Para la identificación taxonómica de las muestras a nivel de familia se emplearon claves generales [33, 34]. 3) Análisis fisicoquímico de la quebrada: A lo largo de la quebrada se hicieron tres estaciones de muestreo (E1, E2 y E3), utilizando un oxímetro (YSI® 55) y un multiparámetro (YSI® 63) se analizaron in situ el oxígeno disuelto (OD), la

temperatura, el pH, la conductividad y la salinidad (Fig. 2d). Luego de tomar las muestras y almacenarlas en botellas plásticas oscuras de 300 ml, se mantuvieron refrigeradas con hielo y en campo por medio de un Kit de análisis químico de aguas LaMotte se realizaron las pruebas fisicoquímicas, evaluando la dureza, la alcalinidad y las concentraciones de nitrógeno amoniacal (NH 4 ), sulfatos (SO 4 ), silicio y cloruros (Cl-). 4) Análisis fisicoquímico de la laguna: En la laguna se realizaron dos estaciones de muestreo (E4 y E5), en cada una de las cuales se tomaron tres muestras: una superficial (1 m), una media (10 m) y otra profunda (20 m), con una botella Kemmerer horizontal (2000 ml). Con el oxímetro y el multiparámetro se midieron los valores in situ de OD, temperatura, pH, conductividad y salinidad (Fig. 2e). Las muestras se almacenaron en botellas plásticas oscuras de 300 ml, se mantuvieron refrigeradas con hielo y en campo se sometieron a las mismas pruebas que las muestras de la quebrada. 5) Fitoplancton y Zooplancton: En la laguna se tomaron muestras de estas dos comunidades en dos estaciones (E4 y E5), donde estandarizando la velocidad se realizó una colecta superficial por arrastre lineal de 100 m con una red de plancton cónica de 10 cm de boca, malla de 40 µm de diámetro de poro y frasco colector de 200 ml (Fig. 2f). Las muestras se depositaron en frascos plásticos de 200 ml y se preservaron con solución Transeau (agua, etanol al 96% y formol al 40%, en proporciones 6:3:1) en proporción 1:1 en relación al volumen de la muestra. En el laboratorio se separó una submuestra para fitoplancton y otra para zooplancton y por medio del método de alícuotas que consiste en repartir un volumen en varias subpartes iguales, representativas de la inicial y usando el método de barrido por lámina en microscopio (Nikon, Alphaphot – 2 YS2), se estimó la abundancia de los principales grupos extrapolando las abundancias cuantificadas. Para la identificación taxonómica de las muestras a especie se emplearon claves especializadas en los diferentes grupos [35-39]. (Figura 2) 149

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Figura 22. Metodologías de muestreo en la quebrada Los Pozos y en la laguna de Tota, Boyacá - Colombia. a) Muestra de suelo con barreno, b) Muestra de bentos con red Surber, c) Separación del material vegetal de la muestra de bentos, d) Toma de parámetros fisicoquímicos en la quebrada, e) Muestras de agua y parámetros fisicoquímicos en la laguna y f) Muestra de fitoplancton y zooplancton con red de arrastre.

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D. Análisis de resultados Para el análisis de la contaminación del agua, se utilizó la adaptación del índice BMWP (British Monitoring Working Party) realizada por Riss et al. [40], el cual utiliza macro invertebrados bentónicos como bioindicadores. El método se basa en la tolerancia que poseen diferentes invertebrados acuáticos a la contaminación. Los análisis se hacen con la suma de los niveles de tolerancia de las diferentes familias encontradas en cada muestra, entre más alto el puntaje, el agua analizada se considera más limpia.

III. RESULTADOS A. Suelos A partir del análisis de las muestras químicas de suelos, se halló que el valor del pH registrado entre las estaciones no presentó grandes variaciones, reportando valores con tendencia a la acides por debajo de 7, aunque se evidenció una leve tendencia a disminuir desde E1 hasta E3, siendo más neutro en la primera estación (Tabla 1). Los valores de N, P y K presentaron un incremento, duplicándose de

E1 a E2, mientras que en E3 se registró un aumento de más del 700% en la concentración de N y P, comparado con el valor obtenido en E1 (Tabla 1). Tabla 1. Cantidad de nutrientes (kilogramo por hectárea) en las muestras de suelos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia. Niveles del potencial de hidrogeno (pH), nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). pH

N (kg/ha)

P (kg/ha)

K (kg/ha) 246.62

6.8

11.21

6.4

22.42

28.02

336.3

6.2

168.15

224.2

627.76

Con respecto a las muestras biológicas se colectaron 111 individuos pertenecientes a 13 órdenes y 22 familias (Tabla 2). El grupo dominante fueron los artrópodos y destacaron por su abundancia las familias Tubificidae (Oligochaeta) y Tipulidae (Diptera) con el 51.3%. E3 presentó la mayor abundancia (n=53, 47.7%), seguida de E2 (n=35, 31.5%) y de E1 (n=23, 20.7%). De las 22 familias registradas, 11 presentaron baja abundancia con un solo individuo (Tabla 2).

Tabla 2. Número de individuos por familia (abundancia) encontrados en las muestras de suelos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia.

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La familia Tetranychidae presentó un patrón de abundancia que decrece hacia la última estación, exhibiendo su mayor abundancia en E1, mientras la familia Philosciidae mostró el patrón contrario aumentando su abundancia desde E1 hacia E3 (Tabla 2). Particularmente, la familia Tipulidae presentó un patrón inusual al tener un aumento en E2 y desaparecer en E3, la familia Tubificidae presentó una fuerte asociación con E3 y la familia Empididae, Simuliidae y Noctuidae fueron exclusivas de E1, registrando un solo individuo. El resto de los grupos encontrados se presentaron en dos o en todas las estaciones, sin evidenciar una fuerte asociación con una determinada estación (Tabla 2). Es interesante anotar que tanto el número de familias como la abundancia presentaron un incremento desde E1 hacia E3 (Figura 3).

Bentos

Las muestras de bentos colectadas en la laguna no se incluyeron en este análisis, ya que la toma de las mismas presentó dificultades debido a las fuertes corrientes del agua, lo cual no permitió garantizar la ubicación exacta de la draga ni certificar su profundidad. En las muestras de bentos de la quebrada se colectaron 377 individuos pertenecientes a 7 órdenes y 11 familias (Tabla 3). El grupo dominante fueron los artrópodos y se destacan las familias Elmidae (Coleoptera) y Hyalellidae (Amphipoda) con el 75.3% de la abundancia total. E1 presentó la mayor abundancia (n=178, 42.2%), seguida de E3 (n= 123, 32.6%) y de E2 (n= 76, 20.1%). Las familias Tubificidae, Hirudinidae, Psephenidae, Empididae y Tipulidae presentaron bajas abundancias (Tabla 3). Se destaca el patrón de abundancia de las familias Elmidae y Leptoceridae, el cual disminuyó desde E1 hacia E3. El patrón contrario lo presentaron las familias Hyalellidae y Physidae quienes aumentaron su abundancia desde E1 hacia E3 (Tabla 3).

Figura 3. Número de individuos y familias encontradas en las muestras de suelos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia.

A partir de los valores de bioindicación registrados en cada estación, se obtuvo que el índice de BMWP para la estación E1 es de 34, para E2 es de 28 y para E3 es de 26. Con estos valores se calculó el promedio por taxón (PPT) [40] para cada una de las tres estaciones, obteniendo un valor para E1 de 4.85, para E2 de 4.0 y para E3 de 3.25. La estación E1 evidenció la mejor calidad del agua, mientras que E3 arrojó el menor valor de calidad. Se destaca que

Tabla 3. Número de individuos por familia encontrados en las muestras de bentos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia. Al frente de cada familia, entre paréntesis su valor de bioindicación (de 0 a 10) según Riss et al. [40].

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aunque el número de familias presentes en cada estación fue similar, aumentando solo en una familia en E3, la abundancia presentó un marcado descenso desde E1 a E2, recuperándose finalmente en E3 (Figura 4).

E3 (Figura 6). Solo en E1 se presentaron grupos con niveles de bioindicación superiores al nivel 6, encontrándose la familia Psephenidae con un valor de 10, lo cual indicó un alto nivel de pureza del agua en esa estación. Igualmente, en E3 se incrementó el número de familias con niveles de bioindicación de 2, como Chironomidae, Psychodidae y Physidae (Figura 6).

Figura 4.. Número de individuos y familias encontradas en las muestras de bentos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia.

Las familias Psephenidae y Tipulidae se presentaron solo en E1 y Hirudinidae en E3 (Figura 5), aunque se registraron en bajos números. El resto de los grupos se presentaron en la mayoría de las estaciones, sin presentar una fuerte asociación con una determinada estación, como es el caso de Chironomidae y de Hyalellidae que se encontraron en las tres estaciones (Figura 5).

Figura 6. Número de individuos por familias encontradas en las muestras de bentos para las tres estaciones según los niveles de bioindicación (de 0 a 10) de Riss et al. [40], en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia. Figura 5. Porcentaje total acumulado de cada una de las familias encontradas en las muestras de bentos para las tres estaciones, en la quebrada Los Pozos, Aquitania, Boyacá - Colombia.

Con respecto a los niveles de bioindicación propuestos por Riss et al. [40], se evidenció un incremento de la presencia de categorías inferiores (de 1 a 5) desde E1 hacia

C. Fisicoquímica de la quebrada y de la laguna A nivel general, los parámetros fisicoquímicos de la quebrada presentaron variaciones entre las tres estaciones (E1, E2 y E3), mientras que los parámetros de la laguna se mantuvieron estables entre estaciones (E4 y E5) y las tres profundidades, sin presentarse variaciones (Tabla 4).

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Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

Tabla 4. Parámetros fisicoquímicos para las estaciones de la quebrada (E1, E2 y E3) y la laguna (E4 y E5), Boyacá - Colombia. S: superficie (1 m), M: medio (10 m) y P: profundo (20 m). * Valores según la Norma Colombiana: Decretos 1594 de 1984, 475 de 1998 y 1575 de 2007.

La temperatura promedio en la quebrada fue de 11.2 ºC (± 2.1), variando en más de 4 grados ºC entre E1 y E3. El pH presentó un aumento desde E1 hacia E3, aunque en E2 presentó una disminución. La conductividad, el nitrógeno amoniacal, los sulfatos, la dureza y la alcalinidad presentaron el mismo patrón de aumento desde E1 hacia E3 (Figura 8). Por el contrario, el OD en las estaciones de la quebrada disminuyó hacia E3, presentando una notable caída en E2. Por su parte, la salinidad tanto en las estaciones de la quebrada como en las de la laguna fue de 0.

La temperatura promedio en la laguna fue de 16.3 ºC (± 0.15) manteniéndose muy homogénea entre las diferentes estaciones. El OD fue mayor en la desembocadura de la quebrada (E4), disminuyendo hacia el interior de la laguna (E5) y con la profundidad. El pH se mantuvo constante en las dos estaciones de la laguna, con mínimas variaciones, al igual que la conductividad y la alcalinidad (Figura 7). Los valores de nitrógeno amoniacal se mantuvieron por debajo de 1 mg/l en todos los puntos de estudio de la laguna. En cuanto a los sulfatos, estos presentaron una mayor concentración en las muestras tomadas en la parte media (10 m) de E4 y E5. La dureza aumentó con la profundidad de la laguna en E4, disminuyendo posteriormente de manera gradual. Los valores de silicio se mantuvieron constantes en todas las muestras, excepto en el centro de la laguna a una profundidad media, donde se detectó un incremento. Por último el cloruro estuvo constante, excepto en la superficie de la desembocadura donde se presentó un valor superior. D. Fitoplancton

Figura 7. Valores de los principales parámetros fisicoquímicos registrados en las tres estaciones de la quebrada (E1, E2 y E3) y en las dos estaciones de la laguna (E4 y E5), Boyacá - Colombia.

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Se cuantificó un total de 380 individuos, pertenecientes a 5 clases (3 de algas y 2 de protistas flagelados), 7 órdenes, 10 familias y 14 géneros en las muestras de las dos estaciones (Tabla 5). Se encontraron 5 géneros compartidos entre las dos estaciones, el género Pediastrum fue exclusivo para E4, mientras que en E5 se registraron 8 géneros presentes únicamente en esa estación (Tabla 5).

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Tabla 5. Número de individuos de algas (A) y protistas flagelados (B) por género encontrados en las muestras de fitoplancton para las dos estaciones en la laguna de Tota, Boyacá - Colombia.

En la estación E4 se registró un total de 6 géneros (n= 242) y en E5 13 géneros (n= 138), registrándose una diferencia entre las abundancias y las riquezas (genéricas) entre estaciones. Con respecto a las clases registradas, se presentaron 3 en E4 y 5 en E5, siendo las Chlorophyceaes

las más abundantes para las dos estaciones (Figura 8). Algo similar ocurrió con los géneros, manteniéndose las proporciones de los más dominantes: Coelastrum, Microcystis y Staurastrum, representando el 91.7% para E4 y el 75.4% para E5 (Figura 8).

Figura 8. Número de individuosde algas y protistas flagelados por clases y géneros encontrados en las muestras de fitoplancton para las dos estaciones en la laguna de Tota, Boyacá - Colombia.

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Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

Zooplancton

Para el análisis del zooplancton se tuvo en cuenta únicamente, los dos grupos dominantes de crustáceos de las muestras: copépodos (Clase Maxillopoda) y branquiópodos (Clase Branquiopoda). Se encontró un total de 251 copépodos (89.9 %) y de 28 branquiópodos (10.1%) en las alícuotas analizadas de las dos estaciones (E4 y E5). Con respecto a la abundancia en las dos estaciones, el número de copépodos fue mayor que el número de branquiópodos (Tabla 6).

branquiópodos y para E5 de 26356 copépodos y 6590 branquiópodos.

IV. DISCUSIÓN A partir de las muestras colectadas en las cinco estaciones y del análisis de los resultados se discuten cada uno de los parámetros evaluados a lo largo de la microcuenca Los Pozos y la laguna de Tota: A. Suelos

Tabla 6. Número de individuos de los dos grupos dominantes de crustáceos encontrados en las muestras de zooplancton para las dos estaciones en la laguna de Tota, Boyacá – Colombia.

Diferentes autores [41]-[45] han identificado tres importantes funciones del suelo: 1) Medio para el crecimiento y sostenimiento de una capa vegetal, 2) Regulación del flujo de agua y 3) Almacenamiento de nutrientes. La información encontrada sobre la comunidad de organismos, estructura y composición permite suponer que existe un adecuado funcionamiento del suelo y una relación positiva entre los factores fisicoquímicos, ambientales y las funciones del ecosistema, tal y como lo señalan algunos estudios [42, [45], [46].

Al realizar el conteo de individuos con el método de las alícuotas, se presentó un mayor rango de variación (máximos y mínimos) en el grupo de los copépodos que en los branquiópodos y esta variación se acentúo al hacer la comparación entre las dos estaciones (Figura 9).

Con respecto a los parámetros fisicoquímicos, es importante tener en cuenta que la acidez-alcalinidad del suelo (pH) es uno de los principales factores que afectan la disponibilidad de los nutrientes en la plantas, niveles de pH menores a 5.5, pueden generar concentraciones tóxicas de algunos nutrientes presentes en el suelo [47], aspecto que no se presentó en este estudio, ya que los valores encontrados fueron superiores. Como se esperaba, la cantidad de nitrógeno disuelto en el suelo aumentó con el gradiente de intervención hacia la laguna. Es importante considerar que la concentración de nitratos y amonios en el suelo está ligada a la actividad biológica, por lo que presenta fluctuaciones con los cambios de temperatura y humedad [41], siendo un buen indicador de la calidad, de la cantidad de materia orgánica y de la actividad de los microorganismos [45].

Figura 99. Variación del número de individuos (máximo, mínimo y promedio) de copépodos y branquiópodos contados por medio del método de alícuotas en las 10 gotas analizadas para E4 y E5 en la laguna de Tota, Boyacá – Colombia.

De acuerdo a la estimación del número total de individuos en la muestra, según la sumatoria de los valores de las alícuotas para un volumen de 200 ml, se obtuvo un estimado para E4 de 124000 copépodos y 10183

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A pesar de su amplia distribución en la naturaleza, el fósforo es un recurso limitado y deficiente en la mayoría de los suelos, decreciendo en climas fríos y suelos húmedos [48]-[51]. Sin embargo, es importante señalar que el exceso de fósforo en sistemas dulceacuícolas puede causar un crecimiento excesivo de plantas y algas, afectando las cadenas tróficas y la funcionalidad ecosistémica [52]. Es probable que las principales fuentes de fósforo que se registran en la laguna,

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provengan de la gallinaza, de los agroquímicos utilizados en los cultivos de cebolla y de los desechos de los criaderos de trucha. Un excelente bioindicador de las concentraciones de fósforo presentes en la microcuenca y de su posible efecto nocivo en la laguna es la abundancia poblacional de algunos géneros de cianobacterias como Microcystis, género registrado en E4, lo cual permitiría plantear planes de monitoreo a mediano y largo plazo [53].

En E1, se encontró una mayor abundancia de la familia Elmidae, grupo típico de zonas poco intervenidas y aguas limpias. De igual manera los tricópteros, presentes en esta estación, son un signo de la buena calidad del agua [10], aunque no se registraron otros grupos típicos de zonas conservadas como efemerópteros y plecópteros. La presencia de la familia Psephenidae en E1 es un claro indicador del bajo nivel de contaminación en esta parte de la quebrada.

El potasio es el tercer elemento en importancia después del nitrógeno y el fósforo, pero en la mayoría de los suelos es necesaria la fertilización contínua, ya que presenta un ciclo muy lento de acumulación y reintegración [41], lo cual explicaría las bajas concentraciones registradas.

A pesar que E1 presentó el índice de BMWP más alto, este valor es menor al registrado en otros estudios [28], [54, [55], aunque fue muy similar al registrado anteriormente por Liévano et al. [22] para la misma zona. Angermeir & Schlosser [56] afirman que en las zonas tropicales, la abundancia de los organismos acuáticos varía entre arroyos, tipos de hábitat y estaciones climáticas, lo cual podría explicar este valor y las diferencias encontradas.

Aparte de los anteriores parámetros fisicoquímicos, los dos factores más importantes que pueden estar estructurando la comunidad de invertebrados en el suelo son la temperatura y la presencia de materia orgánica en descomposición, lo cual explicaría el aumento de la riqueza (entendida como el número de familias) y la abundancia hacia E3, donde la temperatura es más favorable y existe una mayor cantidad de materia orgánica depositada en el suelo. Con respecto a los organismos encontrados, es importante señalar que la familia Tubificidae es un reconocido grupo bioindicador de altos niveles de perturbación antrópica, por lo que su presencia en E3 y ausencia en E1 permitiría establecer que E3 es la estación que se encuentra más fuertemente afectada en el gradiente de disturbio [42], [45]. La presencia y abundancia de esta familia podría ser utilizada como un grupo centinela en planes de monitoreo en la zona. B.

Bentos

A partir de los 11 taxones registrados de macroinvertebrados acuáticos a lo largo de las tres estaciones, se evidenció un gradiente de perturbación desde E1, estación más conservada y con agua más limpia, hasta E3 que corresponde a la estación con mayor contaminación y aguas menos limpias. En la comunidad del bentos se logran evidenciar algunos posibles impactos de las actividades antrópicas, especialmente en el vertimiento de algunos elementos como N, P y K provenientes de la gallinaza, aunque seria importante corroborar esta información con estudios de ecotoxicidad.

Al igual que en las muestras de suelo, la presencia de lombrices en E3 sumada a la presencia de la familia Physidae en esta misma estación, es un posible indicador de aguas con niveles de contaminación. En E3 los organismos más abundantes fueron los anfípodos de la familia Hyalellidae, grupo típicamente asociado a zonas donde se acumula materia vegetal en descomposición [57]. El resto de las familias presentes, en más de una estación o en todas, permitiría suponer una alta adaptabilidad a las variaciones ambientales de perturbación o presencia de contaminantes, por lo que no serian indicadores ideales. C. Fitoplancton y Zooplancton Teniendo en cuenta el efecto antrópico sobre el plancton en las estaciones E4 y E5, se esperaba de manera preliminar encontrar una mayor abundancia con una baja riqueza en la desembocadura de la quebrada (E4) y por el contrario una mayor riqueza con bajas abundancias en el centro de la laguna (E5). Para el caso del fitoplancton se observó este mismo patrón coincidiendo tanto en las abundancias como en la riqueza. En E4 y E5, los grupos dominantes de fitoplancton (clases y géneros) se mantuvieron proporcionalmente, insinuando una estructura muy estable de la comunidad, la cual no se vió afectada a pesar del disturbio, presentándose cambios leves en las abundancias y la riqueza de especies poco frecuentes. Aunque no se cuantificó la biomasa del fito y zooplancton, sí se encontraron variaciones en la

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

abundancia que son un indicador de los cambios en la dinámica funcional y la diversidad de un sistema lagunar [17], [26], [58]. En el caso del fitoplancton, el crecimiento poblacional está estrechamente relacionado con los cambios y disponibilidad de los nutrientes [59]. Con respecto al zooplancton, se presentó el mismo patrón encontrado para el fitoplancton donde la abundancia fue mucho mayor en la desembocadura de la quebrada (E4), mientras que hacia el centro de la laguna (E5) este valor disminuyó, concordando con lo reportado en otros estudios [4], [6], [8], [9], [26], [27], [60]. Para este trabajo el grupo de los copépodos se presentó en todas las muestras, con más del 80%. Según Day & Yáñez-Arancibia [61], los copépodos son uno de los grupos dominantes en este tipo de ambientes (lagunar-estacionario), siendo los organismos más abundantes en cualquier muestreo de zooplancton [17], [62], [63]. Aunque en los ecosistemas acuáticos continentales, por ser hábitats efímeros y cambiantes, el zooplancton es mucho más pobre y simplificado que el que se puede encontrar en los océanos [64], la riqueza que se presenta fluctúa según los declives de productividad, dependiendo del taxón estudiado [65]. Las diferencias poblacionales que se registraron entre los dos puntos de muestreo en la laguna, pueden estar respondiendo de forma negativa al efecto de la quebrada y a las actividades antropogénicas en la laguna, lo cual probablemente alteraría los patrones de distribución espacial [27], [66], [67]. En este sentido, la composición de la comunidad planctónica (fito y zoo) estaría viéndose afectada por factores ambientales como: la presión humana, la ganadería, la agricultura, los vertimientos, la erosión en la cuenca y el calentamiento climático [68], [69]. Igualmente, los cambios en la densidad poblacional, pueden estar estrechamente relacionados con los procesos de acidificación, como se registra en otros estudios [70], [71]. D. Fisicoquímica de la quebrada y de la laguna De acuerdo con los resultados obtenidos en las tres estaciones de la quebrada (E1, E2 y E3), se aprecia que los niveles de OD son apropiados para mantener una comunidad funcional a nivel del ecosistema. La temperatura y la cantidad de OD en E1 permiten inferir condiciones más favorables para el desarrollo de una comunidad de bentos estructurada y con un mayor número de eslabones en la red trófica. En este sentido es importante señalar que la temperatura es una variable que 158

influye notablemente en los parámetros de calidad del agua [4], [26], [28], [72], lo cual puede estar explicando la fuerte variación encontrada en la quebrada en contraposición a la estabilidad de la laguna. En E1 el nitrógeno amoniacal presentó un valor menor, señalando que el agua en ese punto está dentro de los parámetros establecidos para su consumo, mientras que en E2 y E3 el nivel de nitrógeno sobrepasa los límites permitidos, lo cual puede atribuirse a que la actividad humana afecta de forma directa la composición del agua [73]. En E2 la presencia de algunos tipos de rocas puede explicar la caída en el pH, causando ciertos niveles de acidificación como se ha registrado en otros trabajos [70], [71]. La conductividad que se encontró en E2 es baja, permitiendo inferir una deficiente calidad del agua, al presentarse una menor cantidad de iones, ya que los valores usuales se sitúan entre 1 y 1.3 micro Siemens [74]. E3 es la mayor captadora de las descargas de materia orgánica, que por escorrentía acumula la microcuenca por parte de los cultivos de cebolla y las aguas residuales de las viviendas en la zona, lo cual termina reflejándose en las concentraciones de N, P y K. La alcalinidad fue baja en todos los puntos de la quebrada y de la laguna, encontrándose un rango menor de 75 mg/l, lo cual indica que el sistema tiene una baja capacidad para aceptar protones, presentándose un bajo contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos [75]. Con respecto a los parámetros fisicoquímicos encontrados en la laguna, se registraron rangos estables con mínimas variaciones. El pH presentó valores óptimos para riego [76], razón que puede explicar su alto uso en los cultivos de cebolla y ser una de las causas probables de la disminución del nivel de la laguna. Los parámetros fisicoquímicos registrados como el OD presentaron valores normales para un lago de alta montaña [5], [6], [8], [72]. La dureza del agua aumentó según la profundidad afectando directamente las funciones celulares, siendo relativamente dura al compararse con otros sistemas lénticos [76]. Los valores de concentración de cloruros registrados en la desembocadura de la quebrada, son consistentes con la presencia y el efecto de los cultivos aledaños. Aunque uno de los factores más importantes en el análisis de un lago es la dinámica del nitrógeno, factor influyente

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en el cambio de las características del mismo [59], para el caso de Tota los valores de nitrógeno amoniacal permanecieron estables por debajo de 1 mg/l. Igualmente, se propone que los lagos poco profundos están muy influidos por el cambio de temperatura [77], para este sistema los valores se mantuvieron estables. Finalmente, la relación espacio-temporal de variables fisicoquímicas, así como la estacionalidad, pueden llegar a determinar las concentraciones y la distribución de los nutrientes, afectando el establecimiento y desarrollo de las diferentes especies [59], [77]. Al anterior análisis, es necesario incorporar la extracción de agua de la laguna por concesiones y riego que pueden estar afectando fuertemente el sistema, aunque estos valores han disminuido de 1973 (2452 l/seg) a 1998 (713.8 l/seg), continúan siendo elevados teniendo en cuenta las bajas precipitaciones, que se presentan en la zona.

V. CONCLUSIONES

Y RECOMENDACIONES

Los ecosistemas dulceacuícolas evidencian cambios fundamentales debido a su alta sensibilidad y vulnerabilidad a eventos de disturbio o perturbación, lo que los constituye en un excelente indicador de la alteración de procesos ecológicos [78]-[80], como sucede en este caso con la microcuenca de la quebrada Los Pozos y la laguna de Tota. A pesar que los lagos de alta montaña se consideran particularmente sensibles a los cambios medio ambientales, debido a las pequeñas áreas de drenaje, a sus condiciones limitantes, a la alta probabilidad de presentarse erosiones y a las condiciones climáticas extremas a las que están expuestos [6, 8], el sector analizado de la laguna de Tota parece tener una alta capacidad de respuesta a las perturbaciones antropogénicas y especialmente a las descargas de materia orgánica que se originan en la microcuenca de la quebrada Los Pozos. Si bien, el sector analizado de la laguna de Tota al parecer no presentó altos niveles de contaminación en las estaciones muestreadas, fue posible evidenciar algunos efectos nocivos que a corto y mediano plazo podrían incrementarse en la región tales como: los vertimientos de las áreas de cultivo y aguas negras de los municipios aledaños, el número de usuarios de agua de la laguna (220.000 habitantes), el área cultivada de la cuenca (95%), el uso de plaguicidas (430 toneladas anuales) y el uso de gallinaza (63.450 toneladas anuales). Especialmente en el

caso de la gallinaza, aunque es utilizada por su bajos costos, puede provocar procesos de eutrofización, generar una alta dependencia en los cultivos y ser un posible foco de transmisión de patógenos produciendo enfermedades en el ser humano. Es por todo lo anterior, que se hace necesario la formulación de alternativas de producción más limpia en los cultivos de cebolla aledaños a la laguna y de remplazo del uso de la gallinaza por lombricultura, promoviendo estrategias de mitigación viables que beneficien tanto al medioambiente como a la comunidad. Igualmente, aunque la CAR en 1993 construyó una planta de tratamiento de aguas residuales en la zona, esta no ha podido entrar en funcionamiento debido a los bajos presupuestos que maneja CorpoBoyacá, lo cual ha ocasionado un aumento de los vertimientos que llegan a la laguna. Al parecer, estos vertimientos son contrarrestados por la vegetación riparia, pero en un mediano plazo éstos podrían ocasionar un proceso de eutrofización [81]. Es importante considerar que los resultados obtenidos en este estudio dependen fuertemente de la época del año y de los diferentes emigrantes o inmigrantes que caracterizan la zona [71, 82]. Por lo anterior, es necesario analizar los cambios de los parámetros fisicoquímicos y biológicos en un contexto estacional y de monitoreo temporal, lo cual permitiría tener un panorama más completo de la dinámica espacio-temporal del ecosistema [83]. Para futuros trabajos, deben incluirse muestreos de bacterias coliformes fecales y sólidos disueltos que permitan calcular el Índice de Calidad del Agua (ICA), el cual determina el grado de contaminación para fines potables. Recomendamos adicionalmente, aumentar los puntos de muestreo tanto en la quebrada como en la laguna, con un mayor número de profundidades, incluir la variable estacional y ampliar esta evaluación a las demás quebradas tributarias de la laguna de Tota. Igualmente, es fundamental recopilar la información de la oferta y la demanda real de agua de la laguna (especialmente del sistema de riego), así como estimular el establecimiento de planes de reforestación, disminuir el uso de agroquímicos en los cultivos de cebolla y consolidar campañas de educación ambiental dirigidas a los pobladores ribereños, aspectos que sin duda contribuirán en el ordenamiento de la cuenca. Finalmente, es importante continuar acumulando información que permita consolidar el análisis de la

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Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

dinámica espacio-temporal de la microcuenca Los Pozos y de la laguna de Tota, lo cual contribuirá a comprender el funcionamiento de otros sistemas dulceacuícolas en el país.

[8] NAUWERCK, A. 1994. A survey on water chemistry and plankton in high mountain lakes in northern Swedish Lapland. Limnology of Mountain Lakes. Kluwer Academic Publishers. (Belgium). Hydrobiology (274): 91-100.

AGRADECIMIENTOS

[9] DONATO, J.CH. 2001. Fitoplancton de los lagos Andinos del norte de Sudamérica (Colombia): Composición y Factores de Distribución. Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Colección Jorge Álvarez Lleras No. 19. Bogota, D.C Colombia.

Al programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque por todo su apoyo logístico. A los estudiantes de la materia de Ecología de I-2009 por su trabajo en campo y laboratorio. Al profesor Arturo Liévano, quien lleva varios años realizando estudios en esta región, por su valiosa colaboración en campo y ayuda en la determinación taxonómica del material en laboratorio. A Nelson Aranguren y Emilio Realpe quienes realizaron valiosos aportes para el mejoramiento del manuscrito y ayudaron en la adquisición de parte de la bibliografía. A Camilo Borgogno por su ayuda en la parte inicial de escritura de este trabajo. A Carolina Vizcaíno quien revisó varias partes del documento y realizó valiosos aportes para el mejoramiento del mismo. Parte de este proyecto fue financiado por los fondos de investigación del programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque.

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Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

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Artículo tipo 1: Artículo de investigación científica y tecnológica.

Los Autores Jorge Ari Noriega Alvarado Docente – Investigador Grupo Agua, Salud y Medioambiente, Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. Biólogo de la Universidad de Los Andes. Especialista en Manejo Integrado del Medio Ambiente. MSc en Ecología y Sistemática. Carrera 7 B Bis No. 132 – 11, Bogotá D.C., Colombia. jnorieg@hotmail.com

Diana Castillo Estudiante VI Semestre, Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. Programa Semilleros de Investigación. dcastillot@unbosque.edu.co

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Senderos Ambientales

Propuesta de un modelo matemático para calcular la variación de la huella ecológica alimentaria en función del tiempo

Andrea Vásquez Estudiante VI Semestre, Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. Programa Semilleros de Investigación. andreavasquez04@hotmail.com

Daniel Monroy MSc. Laboratorio de Zoología y Ecología Acuática – LAZOEA, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia. dannielmonroy@gmail.com

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Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

Ingeniería Eléctrónica 165

Ingeniería Eléctrónica

Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT

Ingeniería electrónica Juan Carlos Lizarazo, Editor Asociado

Forma y función: dos términos mediante los cuales se intenta interpretar y correlacionar el desempeño de un ser vivo con el entorno que lo rodea. Tal desempeño implica los procesos biológicos, estructurales y funcionales que le permiten a cada especie establecerse en un nicho propio que le permita subsistir, o bien, transformar su entorno para crear las condiciones óptimas de supervivencia. La hipótesis según la cual la función depende de la forma, ha permitido entender el por qué las diferentes especies se establecen y transforman su nicho; lo cual ha establecido con el transcurrir del tiempo, una relación directa entre la mecánica, la biología, la fisiología y la anatomía, lo que ha dado lugar a una nueva pseudociencia conocida como biomecánica. Así, la biomecánica brinda dos abordajes importantes en los procesos de emulación de la forma de las especies, el primero se puede asociar al campo de la rehabilitación y el segundo como apoyo para la enseñanza de la correlación entre la anatomía (forma) y la función, como es el caso de la emulación de una articulación real humana como modelo de simulación en los laboratorios de las ciencias de la salud. Finalmente, procesos electrónicos de control asociados a la biomecánica son la base de la robótica moderna, la cual concibe modelos autónomos en forma y función que intentan emular no solo la estructura y función de un ser vivo, sino que involucran procesos de auto aprendizaje mediante redes neuronales, todos estos procesos tienen múltiples etapas dentro de diagramas de bloques definidos en la estructura global de lo que se puede concebir como una máquina «robótica». El artículo que presenta la sección de Ingeniería Electrónica en este número, evidencia los procesos que implican la emulación de la marcha humana mediante un prototipo funcional de laboratorio.

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Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT Paola A. Abella, Wilmar Ledezma, Sebastián Rodríguez

RESUMEN

ABSTRACT

Este proyecto es el punto de partida para la construcción de un androide bípedo, aquí se presenta y se plantea un estudio basado en el robot de Lego Mindstorms NXT.

This project is the starting point for the construction of a bipedal android, and it is a solution based on the analysis of the robot Lego Mindstorms NXT.

Para ello se analizaron en primera instancia, los movimientos y la biomecánica principal de la marcha humana, investigación necesaria para modelar el robot bípedo. A continuación se presenta un estudio para comprender el mecanismo de desplazamiento del robot Lego Mindstorms NXT, recreando la marcha humana en su nivel básico, utilizando algunos recursos de la robótica y comprendiendo su sistema de control.

This was looked for the first instance researching the main movements and biomechanics of human motion, which is needed to create the new model of biped robot. Then a study was conducted to better understand the mechanism of movement of the robot, so it is possible to recreate the human progress in its most basic level, using certain resources and current robotics systems.

En el estudio sobre el estado del arte de la marcha humana y la robótica, se combinó la información que se obtuvo de las pruebas sobre la mecánica del robot Lego Mindstorms NXT suministrada por el proveedor. Esta información se erige como la base de un proyecto mayor, junto con el desarrollo de otras etapas de diseño del modelo real, para su posterior construcción.

The study on the state of the art of human motion and robotics, combined with information obtained from tests on the mechanics of the robot Lego Mindstorms NXT, in addition to the information provided by the supplier is fundamental to this project. This information emerged as the basis of a larger project, with the development of alternative design stages, in order to have a real model for a subsequent construction.

Palabras Clave: Marcha humana, centro de gravedad, momento, androide.

Keywords: Human motion, center of gravity, moment, Android.

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Ingeniería Eléctrónica

Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT

I. INTRODUCCIÓN

2. Análisis de marcha del robot

La investigación en robótica, basada en el análisis del comportamiento humano, en aras de su imitación, es la base fundamental de cientos de proyectos de investigación a nivel mundial. Es por esto que el presente artículo profundiza sobre las posibilidades de locomoción del robot (Lego Mindstorms NXT), el cual presenta una alternativa de la movilidad del ser humano, muestra el análisis de la estructura física, imitando ciertas capacidades humanas, tales como su caminar. Se llevó a estructurar un estado del arte profundo sobre la marcha humana, comparándola con la marcha del Robot Lego Mindstorm. Este estudio se findamentó en los conceptos básicos de la marcha humana, sus fases y los centros de gravedad, imitación de la marcha por medio de la arquitectura mecánica de robots, como de la información del Robot Lego Mindstorms NXT.

II.

PROCEDIMIENTO

A. Lego mindstorms nxt

Se tuvieron en cuenta todas las partes móviles de las extremidades inferiores y se tomaron las respectivas medidas de distancia del paso, cadera externa, rotación cadera, rotación tobillo, flexión y extensión de la pierna; se descartó la sección de la rodilla, puesto que el robot no la posee, es decir, se analiza como un todo hasta el tobillo. Se pueden ver las medidas máximas del movimiento del robot (Tabla 2). Tabla 2. Tabla de los datos máximos en cada articulación móvil. MEDIDAS DE EXTREMIDADES INFERIORES

VALORES MÁXIMOS

Distancia del paso

3,42 cm

Cadera externa

0,53 cm

Rotación cadera

± 3°

Rotación tobillo

± 10°

Flexión ambas piernas

9°

Extensión ambas piernas

5°

En las Figuras 1 a 5, se plasman los movimientos específicos del robot.

1) Análisis del robot LLego ego Mindstorms NXT masa Se tomó el peso total del robot, • Centro de masa: aproximadamente 914 gramos, colocando para esto, en una balanza, cada una de sus extremidades, se distribuyó su peso por la mitad (452 gramos), lo que indica que el centro de masa está ubicado en todo el centro del robot.

externa Para el movimiento de cadera fue • Cadera externa: necesario realizar medidas del movimiento paso a paso para generar una tabla de Excel. Ésta, ayudará a visualizar los datos concretos, observados en la Figura 1, los cuales explican cómo sube y baja la cadera externa del robot.

Luego de este análisis se tomaron los pesos en fase de apoyo, que es cuando se balancea hacia una de las extremidades, siendo el peso resultante de 597 gramos, por lo tanto, el peso en la fase de vuelo se destacará con un valor cercano a 317 gramos. En esta fase se hace el movimiento de las extremidades. Para mayor claridad observe la Tabla 1, que resume los valores tomados. Tabla 1. Visualización de medidas para el centro de masa. PESO A MEDIR

VALOR (gr)

VECTOR FUERZA (N)

Peso en fase de apoyo

600

5.88

Peso por extremidad en equilibrio

452

452 c/pie

Peso en fase de vuelo

314

Peso total

914

168

Figura 2. Medida en cadera (Porcentaje de marcha vs. distancia de movimiento)

• Distancia de paso para ambas piernas piernas: Para encontrar la distancia entre las dos piernas, fue necesario realizar nuevamente las medidas del movimiento paso a paso para generar una tabla de Excel, datos obtenidos que se observan en la Figura 2.

Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

• Rotación tobillo tobillo: Para este movimiento de rotación fue necesario realizar medidas del movimiento, paso a paso, para generar la tabla de Excel que ayudará a visualizar los datos concretos, que se observan en la Figura 5.

Figura 2. Medida en distancia de peso para ambas piernas (Porcentaje de marcha vs. distancia de movimiento)

cadera Para esta medida, se realizaron • Rotación cadera: nuevamente medidas del movimiento, paso a paso, generando unos datos que por medio de una nueva tabla de Excel se visualizan en la Figura 3.

Figura 5. Medidas de rotación de tobillo (Porcentaje de marcha vs. Ángulo de movimiento). Entre 0% y 50% de la marcha se observa la inclinación derecha y de 50% a 100% de la marcha se observa la inclinación izquierda. El robot no inicia en cero.

3) Momentos del robot

Figura 3. Abducción y aducción de la cadera (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento)

• Flexión y extensión extensión: Para estas medidas, se realizó nuevamente un análisis paso a paso, del movimiento, registrando nuevamente en una tabla de Excel los datos obtenidos y así generar la Figura 4.

Para tomar los momentos del robot, se desconectó la fuente de alimentación (5 V+) y los motores, se procedió a remplazar cada uno por una palanca de 92 cm desde su centro. Luego se procedió a introducirles a cada uno de los motores un peso en uno de los lados de la palanca, buscando encontrar la fuerza mínima para lograr el movimiento de su sistema mecánico, en este caso son dos, 1) balanceo que está a cargo de un motor y 2) el de movimiento de las extremidades que está a cargo del otro motor ubicado en la parte inferior. En la Tabla 3 se observan los momentos resultantes. Tabla 3. Tabla de Momentos obtenidos en marcha de robot Lego Mindstorms NXT. MOVIMIENTO

PESO

PALANCA

MOMENTO RESULTANTE

Balanceo

11gramos

92cm

0,0099N.m

Extremidades

44 gramos

92cm

0.0397N.m

4) La cadencia del robot.

Figura 4. Medidas de Flexión y extensión (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento). El Robot no inicia en cero

Para encontrar la cadencia del robot Lego Mindstorms NXT, fue necesario calcular cuánto duraba en tiempo el robot, en dar un solo paso. Se analizaron nuevamente los videos, concluyendo que este robot, por cada paso que daba, se gastaba 1.53 segundos, es decir, después de varias pruebas, utilizando la media aritmética, se tuvo como resultado aproximadamente 39 pasos en un sólo minuto,

169

Ingeniería Eléctrónica

Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT

es decir, para la marcha completa, para dos pasos (uno por cada pierna), se gasta entonces 3.06 segundos . En la ecuación (1), se muestra como se calculo este valor en pasos por minuto.

movimiento máximo, mientras que el humano lo alcanza lentamente.

Ecuación (1). Calculo de la cadencia del robot en pasos por minuto (1) 2) Modelamiento de nueva marcha del robot • Comparaciones de gráficas robot Lego Mindstorms NXT vs. Humano. a. Flexión y extensión de la cadera: cadera En la Figura 6, podemos observar las variaciones tan extensas que se tiene del robot con respecto al ser humano. En esta comparación se ve que el robot empieza la marcha desde el punto en el cual el ser humano ya lleva una fase de oscilación desde el área del sector negativo. Cuando se está en 50% de la marcha humana, el robot hasta ahora llega al área antes mencionada. Y al finalizar el 100% de la marcha, el humano compensa con la rodilla, a diferencia del robot que no la posee y sube de nuevo bruscamente al punto máximo.

Figura 7. Comparación de aducción y abducción de la cadera y tobillo del ser humano común [9] vs. Comparación de abducción y aducción de la cadera y tobillo del robot Lego Mindstorms NXT.

c. Flexión y extensión de la rodilla: rodilla En la figura 8, se observa el movimiento tan compensatorio que tiene la rodilla con respecto a la marcha humana, y también se aprecia que la carencia de ésta en el robot hace que esta compensación sea nula.

⎛ 1paso ⎜⎜ ⎝1.53seg

Figura 8. Comparación de flexión y extensión de la rodilla del ser humano común [9] vs. Comparación de flexión y extensión de la rodilla del robot Lego Mindstorms NXT.

• Figuras propuestas del nuevo modelo de robot.

Figura 6. Comparación de flexión y extensión del ser humano común [9] vs. Comparación de flexión y extensión del robot Lego Mindstorms NXT.

b. Abducción y aducción de la cadera y tobillo: tobillo En la Figura 7, se observan las variaciones bruscas que tiene la cadera en término de abducción y aducción, Se ve que la Abducción del robot, es bruscamente compensando con la falta de la rodilla. Esta gráfica también se ubica para tobillo, ya que el movimiento del tobillo del robot se asemeja al movimiento de abducción y aducción que maneja la cadera en

170

En las Figuras 1 a 5, se realizaron los cambios y modificaciones esperadas para crear un nuevo modelo de marcha, teniendo en cuenta que para lograr un básico movimiento semejante al humano era necesario varias y generar las compensaciones mínimas que tendría que tener el robot, eso incluyendo un modelo de rodilla quien la que ayuda a generar la compensación del movimiento. • Para la Figura 9, se observa el modelo de abducción y aducción de la cadera, así como la eversión e inversión en el tobillo, ya que el movimiento de cada uno de estos en el robot es el mismo por el eje central. Al iniciar la cadera este se sitúa en una posición neutra con respecto a la abducciónaducción de contacto inicial a un máximo ángulo

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de 27°. La cadera alcanza su máxima posición de abducción de -27° y finalizando la marcha se aduce a los 27° de inicio. Se debe tener en cuenta que al acercarse al 50% de la marcha el movimiento es brusco para que así, en futuras fases, llegue a ser más sencillo un modelamiento más afín con el del ser humano. Para la eversión y la inversión en el tobillo, tiene los mismos ángulos de la cadera ya que al mover la cadera al mismo tiempo se mueve el tobillo a un ángulo igual.

Figura 9. Modelo de abducción de la cadera, para pronación y supinación del tobillo. (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento)

• Para la Figura 10, en el contacto inicial, la cadera está flexionada aproximadamente 15°. A lo largo de la marcha, la cadera se extiende hasta que alcanza aproximadamente -25°. Se debe tener en cuenta que al acercarse al 50% de la marcha el movimiento alcanza el máximo de extensión y finaliza con los 15° con con respecto al punto de inicio.

Figura 11. Modelo de flexión y extensión de la rodilla. (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento)

• En la Figura 12, el contacto inicial del tobillo es neutro con un ángulo de flexión plantar (extensión) de 15°. Desde la parte inicial hasta la respuesta de equilibrio y/o carga, el tobillo se flexiona levemente hasta un valor aproximado de 5° a -15°. A lo largo de la parte media, el tobillo se flexiona dorsalmente (flexión) hasta un máximo de -65° y finaliza rápidamente volviendo a los 15° de posición inicial.

Figura 12. Modelo de flexión dorsal y planto extensión del tobillo. (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento)

III. CONCLUSIONES

Figura 10. Modelo de flexión y extensión de la cadera. (Porcentaje de marcha vs. ángulo de movimiento)

• En la Figura 11, en el contacto inicial, la rodilla está flexionada totalmente, gradualmente se flexiona, pero sólo hasta después del 50% de la marcha se extiende, llegando a un máximo de aproximadamente 40°, preparándose paulatinamente para extenderse por completo y finalizar.

Después del análisis con respecto al robot y el humano, se llegaron a modelar nuevas gráficas para una marcha bípeda básica lo más semejante posible a la del ser humano. Aunque para llegar a un modelo mejor definido es necesario seguir inspeccionando con más exactitud los movimientos y gráficas respectivas para llegar a un modelo exacto. Puesto que aún falta modificar con mayor precisión las compensaciones de manera que no se afecte el centro de masa del robot y éste pueda mantenerse en equilibrio. Como resultado de las gráficas desarrolladas, se observa un conjunto de movimientos básicos y simples de una marcha. Estos movimientos son el inicio para poder así continuar el trabajo de futuras fases y de mejoras en el robot. Se debe tener en cuenta que esas gráficas modelo

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Ingeniería Eléctrónica

Modelamiento de marcha mínima para Androide bípedo, basado en el Lego Mindstorms NXT

que se generaron, son apoyadas en los movimientos del robot Lego Mindstorms NXT, buscado acercarse a los movimientos del ser humano. Además, estas gráficas fueron diseñadas mostrando movimientos toscos y exagerados, para que en posteriores fases, sea fácil moldear y suavizar los movimientos, llevándolo a una mayor similitud con los movimientos propios de la marcha del ser humano. En términos generales, se concluye: • Se observó que la marcha y los movimientos que tiene el robot Lego Mindstorms NXT son muy distantes a los movimientos y marcha del ser humano. La limitación de movimientos que tiene el robot Lego Mindstorms NXT se debe a que este no posee una rodilla que ayude al desplazamiento del robot. • Se modeló una estructura básica de cadera, rodilla y tobillo con capacidad para realizar un ciclo de marcha modelo.

REFERENCIAS [1] The Lego@Mindstorms@NXT software is powered by LabView from national instruments. Available: http:// www.ni.com/academic/mindstorms/.

[2] Bohórquez Ávila, Carlos Arturo. “Estudio sobre la marcha humana”. Revista Ingenio libre, año 4, No. 5, 2006: 55-62. [3] Beer, Ferdinand y Johnston, E. Russell jr. Mecánica vectorial para ingenieros: estática básica. Editorial Mc Graw Hill. Madrid, España, 1997, sexta edición. [4] Montes Franceschi, Héctor. Análisis, diseño y evaluación de estrategias de control de fuerza en robots caminantes. Available: http://www.eduteka.org. [5] Robotikarekin joldsedn. NXT: motores. available: http://www.euskalnet.net/kolaskoaga/material/nxt/ motor_c.htm. [6] Lego® 9v Technic motors compared characteristics. Available: http://philohome.com/motors/motorcomp. htmcodigoeon. [7] Lego Mindstorms NXT. Review. Available: http:// codigoeon.wordpress.com/2007/02/06/draftrobot-legomindstorms-nxt-review. [8] Wikipedia la enciclopedia libre. Lego Mindstorms. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/lego_ mindstorms#cite_ note-19. [9] Nordin, Margareta. Biomecánica básica del sistema músculo-esquelético. Editorial Mc Graw Hill. Madrid, España, 1994, tercera edición.

Los autores Sebastián R odríguez T rujillo Rodríguez Trujillo Estudiante de X semestre en Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque. Actualmente se encuentra laborando como Ingeniero de Soporte en el Banco Agrario de Colombia donde desempeña su cargo en aplicación de conocimientos de telecomunicaciones y sistemas. Su experiencia en las áreas anteriormente mencionadas lo perfila como un profesional íntegro y de gran proyección. Correo: serodriguez@unbosque.edu.co

Paola Andrea Abella Olaya Estudiante de X semestre de Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque. Actualmente labora como Ingeniera de Operaciones en el área de Ingeniería y Diseño en Global Crossing S.A., empresa prestadora de servicios de telecomunicaciones, donde desempeña su cargo en aplicación de conocimientos de telecomunicaciones y administraciones de redes. Su experiencia en las áreas la hace una profesional integra, Correo: pabella@unbosque.edu.co

Willmar LLedezma edezma Garrido Estudiante de X semestre en Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque. Realizoó recientemente su pasantía en el grupo de investigación BIOINGETEC de la facultad de Ingeniería Electrónica por un tiempo de seis meses. Correo: wledezma@unbosque.edu.co

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Revista de Tecnología Números Anteriores

Volumen 1 No. 1 Julio -Diciembre 2002 Julio-Diciembre

• La administración y los sistemas Guillermo Giraldo • Taylor, el ingeniero que determinó la administración: taylorismo como máxima expresión del cartesianismo en la administración. Orlando López C. Volumen 2 No. 1 Enero Enero-- Junio 2003

• Aptitudes del Ingeniero de Software. Ninfa Delgado • Corba. Juan Manuel Velásquez • Gnu/Linux en La U. Juan Carlos Cadena • Hacia una implementación homogénea de control de acceso en bases de datos relacionales. Orlando López C. • Nuevas tendencias para la implementación de sistemas de procesamiento paralelo. Carlos F. Varela Pérez • Redes privadas virtuales. Fernando Torres y Fabián Romero • La mente, una computadora biológica?. Hernando Ramírez • Sobre lo sistemático y lo sistémico. Orlando López C. • La importancia del saber matemático. Maribel Cortés y Nancy Martínez • Mejorando el código con funciones analíticas en SQL en entrono Oracle Orlando López C.

• Ingeniería de sofware: entre la tradición de la programación y el management. Orlando López C. • Fotorrealismo. José Luis Espinosa • Modelos de sombreado y color en animación por computador. Nelson Hernández • Gestión integrada de telecomunicaciones y el modelo TMN de la ITU. Carlos Varela • Comunicaciones industriales. Nidya Monroy • Hombre vs máquinas... ¿Y quién tendrá el control? Hernando Ramírez

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Revista de TTecnología ecnología

Números Anteriores

• La Sección Áurea. Leonardo Donado • De la linealidad a la fractalidad: una nueva forma de mirar y comprender al mundo. Nancy Martínez • El principio de recursividad: más allá de la simple repetición Nancy Martínez • Fayol: The mines engineer and his approach to a system view of management Orlando López C.

• Hackers & Crackers & Phreackers: Una perspectiva ética. Orlando López C. • La Otra Alternativa: Simbiosis ente el hombre y la máquina -transhumanismo-. Hernando Ramírez Ll. • La Estadística en un proceso de decisión social. Leonardo Donado • Tecnología en la matemática. Esmeralda Monroy

• Invertir: Es toda una estrategia. Guillermo Giraldo

• Aplicación de redes neuronales para el reconocimiento de voz. Juan Carlos Cadena

• Self Control: Intelligent organizations. Orlando López C.

• Técnicas de procesamiento de imágenes. Carolina Méndez y Juliana Bustamante

Volumen 2 No. 2 Julio -Diciembre 2003 Julio-Diciembre

• Ambientes virtuales de aprendizaje. Nidya Monroy y Ninfa Delgado Volumen 3 No. 1 Enero Enero-- Junio 2004

• Sistemas de posicionamiento y de navegación satelital. Carlos F. Varela Pérez • Redes Inalámbricas. Eduardo Avendaño • Robustness In Robotics. Pedro Díaz • Introducción a los músculos artificiales. Jorge Jiménez • Visión Artifical. Nelson Hernández • Una Aplicación de mathlab. Oswaldo Rojas

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• Genetic Algorithms. Pedro Díaz • Evolutionary computation applied to intrusion detection. Pedro Díaz • Protección y seguridad informática /ISO 17799. Orlando López C. • Comunidades virtuales, redes temáticas y su implementación. Carlos F. Varela Pérez

Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

• Arquitectura para M-Commerce. Eduardo Avendaño

• Conceptos generales de gestión del conocimiento. Carlos F. Varela Pérez

• Ante la enorme influencia de la era digital, es necesario el humanismo. Más lectura para los profesionales de la ciencia y la tecnología. Francisco Tamayo Collins

• Computación En Malla. Guiovanna Sabogal

• La investigación como agente de renovación de paradigmas. Orlando López C. • Conocer-Representar-Transformar: Caminos diversos para acceder al conocimiento de tipo geométrico. Nancy Martínez • Comparación entre las técnicas de control de riesgo en los bancos comerciales y de inversión. Guillermo Giraldo • Tecnología en la matemática. Esmeralda Monroy • Ambiente virtual de aprendizaje (AVA) como herramienta de apoyo a la educación. Nidya Monroy y Ninfa Delgado • Nuestros compañeros, los androides. Hernando Ramírez Ll. • Importancia de la ayuda multimedia en los estudiantes. José Luis Espinosa Volumen 3 No. 2 Julio -Diciembre 2004 Julio-Diciembre

• Software libre como solución para el atraso tecnológico de nuestro país. Alejandro León • Conociendo y haciendo scripts en Linux. Laura Paredes y Edwin Casallas • El poder del mago de la información: esteganografía. Mauricio Sáenz • Informática educativa al día. Nidya Monroy, Sandra Angarita, Luis Ernesto Sanz y Wilmar Cortés • Políticas de seguridad informática...Seguras. Orlando López C. • Algoritmo genético para el problema del job-shop. Juan Carlos Villamizar, María Cervantes, Paola Andrea Acevedo y Alexa Oviedo • Técnicas para resolver el problema de satisfactibilidad y sus aplicaciones. Juan Carlos Villamizar • El algoritmo de la división. Leonardo Donado • Formulas para la solución de ecuaciones de 3° y 4° grado. Marlene Garzón • La resolución de problemas: una estrategia holística para el desarrollo del pensamiento matemático. Nancy Martínez • Fundamentos de procesamiento digital de imágenes. Nelson Hernández

• Red neuronal artificial de crecimiento basado en comunicación de clientes y servidores por protocolo TCP/IP “Neuroinformador”. Luis Ernesto Sanz

• Software para multimedia. José Luis Espinosa • Enseñanza de las humanidades en una Facultad de ingeniería: Misión Posible. Francisco Tamayo Collins

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Revista de TTecnología ecnología

Números Anteriores

• Transhumanistas aseguran que la especie, hoy en día, representa el principio de la evolución. Gloria Helena Rey

Volumen 4 No. 2 Julio -Diciembre 2005 Julio-Diciembre

• Los Bancos centrales en la economía mundial. Guillermo Giraldo Volumen 4 No.1 Enero Enero-- Junio 2005

• El aluvión económico de los satélites de comunicación. Francisco Sacristán

• J2ME: Software libre para aplicaciones móviles. Edwin Casallas y Laura Paredes • Ingeniería de teletráfico y herramientas de software libre. Guiovanna Sabogal • Fundamentos de tecnología XDSL y ADSL. Carlos F. Varela Pérez • Ingeniería del software basada en componentes. Alejandra Cechich y Mario Piattini V. • El papel de la educación virtual en la reconstrucción de la socioeconomía colombiana. Luis Sanz • Agentes virtuales racionales. Nidya Monroy • Con los pelos de punta. Gilberto Cediel • Computación gráfica y su relación con el álgebra abstracta. Nelson Hernández • Introducción a procesamiento paralelo. Daniel Burbano • La globalización y la desregularización del comercio y el capital: ¿Bueno o malo? Guillermo Giraldo

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• La organización sistémica de la ciencia, la tecnología y la innovación en colombia: una visión estratégica del sistema nacional. Sonia Esperanza Monroy • Aplicaciones empresariales usando plataforma J2EE. Gina Mosquera y David Bracho • Programación visual como herramienta de productividad en la enseñanza de ingeniería de sistemas. Alejandro León • Matlab, el aprendizaje basado en indagación y el desarrollo de competencias profesionales. Mauricio Duque • Simulación de redes ad hoc y evaluación de parámetros bajo cuatro modelos de movilidad. Miguel Saumett • Los depósitos centralizados de valores como mediadores de riesgo en los mercados de capitales. Guillermo Giraldo Volumen 5 No.1 Enero Enero-- Junio 2006 • Sistematización del test de abdominales de la batería de condición física EUROFIT. Yessika Méndez • Entorno virtual de aprendizaje remoto sobre grid EVA R-GRID. Daniel Burbano, Guiovanna Sabogal y Pedro Organista

Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

• Evaluación de las diferentes herramientas utilizadas en la implementación de Grids. María Carolina Pardo y Daniel Burbano • Construcción de ayudas didácticas para la enseñanza de programación orientada a objetos usando JAVATM 5.0 Alejandro León y Carolina Torres • Los weblogs y la educación en la facultad de ingeniería de sistemas de la Universidad El Bosque. Jesson Pérez, Carlos F. Garavito y Alejandro León • Análisis de sonido, representación y comprensión de imágenes mediante MatLab. Samuel Barreto y Milton Lesmes • El teorema de Shannon y la criptografía. Leonardo Donado • Sistema de transmisión de mensajes utilizando un sistema de transmisión radial en FM. Miguel Saumett Volumen 5 No. 2 Junio -Diciembre 2006 Junio-Diciembre

• Diseño e implementación de un sistema de comunicación y de mensajería de voz sobre ip a través de redes LAN conectadas por protocolo TCP/IP. Didier Muñoz, José A. Ballén y Carlos F. Varela Pérez • Evaluación de la transmisión de datos en una red GPRS por medio de NS2. Miguel Caveche y César Rodríguez • La feria del plagio. Francisco Reyes Villamizar Volumen 6 No.1 Enero Enero-- Junio 2007

• Sistema de Información Integrado para el Centro de Servicios a la Salud del SENA Regional Bogotá. Claudia Monroy y Carlos Ortiz • Trabajador, trabajo y sociedad: una relación que se complejiza en la interacción. Orlando López C. y Viviana Muñoz C. • Sistematización de información para historias clínicas odontológicas y generación de estadísticas. Luz Nidia Espitia

• Distribución y Localización de fragmentos en una base de datos distribuida mediante el uso de algoritmos genéticos. Luis Miguel Beltrán Sierra y Juan Carlos Villamizar Perdomo • Software de planificación para generación dinámica de nodos de un cluster en Linux. Daniel Burbano y César Eduardo Guzmán González

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Números Anteriores

• Diseño del prototipo de un sistema multiagente tutor virtual. Edward Alexander Duque Tamayo. • Software para el procesamiento digital de imágenes médicas radiográficas en JavaTM. Jessie A. Palacios S. • Sistema Experto de predicción de cáncer prostático a través de muestras de sangre por examen de antígeno prostático específico. Andrés Leonardo Corredor Mahecha Volumen 6 No. 2 Julio -Diciembre 2007 Julio-Diciembre

• Experiencias y práctica en la instalación y configuración de un nodo de eva R-Grid. Daniel Burbano, María Paula Angarita y Fabián Lozada • Métricas de similitud para búsqueda aproximada. Juan Felipe García • Prototipo de una herramienta computacional para el desarrollo de material educativo en funciones de una variable. Nidya Monroy y Boris Sánchez • Prototipo para la implementación de un módulo Web fundamentado en la teoría sobre portal de contenidos. Carlos Ortiz, Juan Sebastián García O. y Juan Carlos Jiménez V.

• ¿Uso de firmas digitales en MEA de EVA R-Grid?. Daniel Burbano y Gustavo Andrés Jiménez Lesmes • Ubicación de sitios de entretenimiento a través de dispositivos móviles en Colombia. Carlos F. Varela Pérez, Eduardo Antonio Cárdenas, Jimmy Zamir Ortega Ortegón • Aseguramiento de calidad en el desarrollo de software. Jorge Enrique Urrego Navarro Volumen 7 No. 1 Enero Enero-- Junio 2008

• Módulo de aprendizaje virtual de apache para el proyecto EVA R-Grid. Daniel Burbano, Guiovanna Sabogal, Andrea Prado y Mauricio Pertúz • Diseño de un módulo para el control de iluminación de un hardware domótico a través de un teléfono celular en un ambiente distribuido. Carlos F. Varela Pérez, Julián Augusto Bojacá Medina y Angela Viviana Ramírez Acevedo • Software basado en arquitectura de Java EE y estándar SOAP para la validación en línea de listas de sancionados. Javier Augusto Rodríguez, Johanna González Moreno y Tatiana Murillas

• Creación de aplicaciones Web utilizando Java Server Faces y NetBeans con Visual Web Pack. Alejandro Pieschacón Rueda

• Optimización del motor de ejecución de PROGLAB e implementación de un ícono del lenguaje para hacer iteraciones. Alejandro León, Néstor Gonzalo Martínez Sarmiento y Oscar Eduardo Torres Valbuena

• Desarrollo de una interfaz gráfica multiplataforma para una herramienta de computación forense. Edward Andrés Corredor Rondón

• “PODOSOFT” software para el análisis de malformaciones en el pie. Efraín Patiño B. y Luis Iván Suárez Manrique

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• Diseño e implementación de un portal WAP para consultar la ubicación de clínicas. Carlos F. Varela y Diana Isabel Munar Guerrero • MQOP – A tiny reference to the multiple-query optimization problem. Juan Felipe García • Reconocimiento y validación de huellas dactilares utilizando una red neuronal. Juan Carlos Santamaría Olivares • Help-Desk para el mantenimiento preventivo en maquinaria pesada. Yolanda Hernández Ávila • Modelamiento e implementación de un software simulador de evacuaciones de emergencia por medio de una solución gráfica. Mauricio Alejandro Jiménez Escobedo • Herramienta Web para el seguimiento y control del proceso de promoción y captación de estudiantes. Fabio Enrique Polo Hurtado • Implementación de una aplicación móvil para consulta de notas en la Universidad El Bosque. Carlos F. Varela Pérez, David Rodríguez Saavedra y Rafael Ricardo Moros • Herramienta Web para control de calidad en una organización, utilizando PHP, AJAX y MySQL. Liliana Buitrago Barreto, Julián David Acevedo Romero y Davis Stiven Forero Vega • BPM y BPEL como herramientas de Administración de Procesos de Negocio. Alejandro León y Sandra Bibiana Zárate Zárate • Sistemas de Gestión Hotelero con base en Sistemas de Gestión del Conocimiento. Jairo Jamith Palacios Rozo, Adriana Mora Yanquén, Katherin Lucero Wantaco, Carlos Andrés Muñoz Uscátegui, Héctor Arvey Melo Pineda y Oscar Andrés Ocampo Cortés Volumen 7 No. 2 Julio -Diciembre 2008 Julio-Diciembre • El entorno cercano de espacio aprendizaje: un proyecto ambiental interdisciplinar en la escuela. Rosa Elvira Velásquez Cruz, Lucila Pineda Pérez y Deyanira Daza Pérez

• Tratamiento de aguas residuales mediante lodos activados a escala laboratorio. Julián Andrés Varila Quiroga y Fabio Eduardo Díaz López • Natural resources and environmental economic valuation. The forests: An Overview. Andrés Gómez • Fractal Mandelbrot con MPI – Estándar de paso de mensajes. Guiovanna Sabogal y Diego Iván Sánchez Ramírez • Diseño e implementación de un sistema de información para la validación de la gestión de proyectos de fidelización en CACTO S.A.. Germán Gonzalo Vargas Sánchez, Luis Fernando Quintero Maldonado, Nicolás Eduardo Sánchez Bernal y Omar Augusto Olaya Velandia • Aplicación móvil para consulta e información de novedades del portafolio financiero a través de un teléfono celular. Carlos F. Varela Pérez y Alejandro Méndez Carvajal • AJAX: otra forma de ver las aplicaciones Web. Alejandro León y Ángela Paola Cubillos Martín • Implementación del Balanced Scorecard en la Terminal de Transporte S.A. Miguel Ángel Medina y Jesús Mauricio Beltrán Jaramillo • Alcances de la sustitución de luminarias incandescentes por fluorescentes compactas. Ernesto Sabogal Gómez • Nuevo método de registro en seres humanos. Variabilidad de la frecuencia cardíaca. Juan Carlos Lizarazo y Luis Eduardo Cruz Martínez

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Números Anteriores

• Laboratorio de balística para granadas, implementado para la industria militar colombiana. Mónica Mercedes Moya Forero Volumen 8 No. 1 Enero Enero-- Junio 2009

• Diseño e implementación de una herramienta orientada por objetos para el manejo de inventarios y planeación de la producción. Fernando Jairo La Torre Zurita y Gonzalo Mejía Delgadillo • Responsabilidad social empresarial “Un aporte al proceso de desarrollo”. Claudia Cárdenas Acosta • Prototipo de laboratorio y especificaciones técnicas industriales de un control semafórico para el Instituto de Financiamiento, Promoción y Desarrollo de Ibagué. Diana Castro Penagos y Luis Francisco Granada Correcha • Automatización de pruebas de motricidad fina y memoria visual-auditiva para niños con Síndrome de Down en edad de 8 años. Erika Carvajal Fajardo y Carolina Vargas Murillo • Tecnologías clave del protocolo de comunicación de datos móvil celular HSDPA (3.5G). Oscar Mauricio Arias Ballén • Propuesta metodológica para el análisis y planificación ambiental en procesos industriales: estudio de caso Multidimiensionales S.A. Alfonso Avellaneda Cusaría, Natalia Ivone Lombana y Ana María Mogollón

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• Análisis de la diversidad de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en el departamento de Cundinamarca. Jorge Arí Noriega Alvaro Volumen 8 No. 2 Julio -Diciembre 2009 Julio-Diciembre

• Modelo de sincronización de logística interna para empresas productores pymes. Martha Ruth Mendoza Torres y Eduardo Ocampo Ferrer • Integración de tecnologías USB y JavaTM en entorno Linux. Sergio Franco y Guiovanna Sabogal • Interfaces gráficas eficientes en distintos entornos usando NetBeans con JavaFX. María Paula Rodríguez, Oscar Darío González y Alejandro León • Aportes para la ordenación y aprovechamiento integral del recurso hídrico a partir del estado de saneamiento de la cuenca del río Apulo Bahamón. Carlota Sarmiento D’Costa • Sanitario Ambiental Seco IKU – Tecnología de saneamiento ambiental aplicable en comunidades indígenas. Rafael Andrés Moré Jaramillo y Jaime Alberto Romero Infante • Sistema de visión estéreo aplicado a antropometría craneofacial. Kristian José Díaz Mercado y Oscar Ariza Barragán • Detector portátil de billetes. Sergei Cetina, Daniel Cuellar, Jhonatan Patiño, Alexander Pinillos y Germán Vega

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• Prototipo de laboratorio de cofres motorizados para entidades bancarias. Rosario Veloza, José Luis Sánchez y Yery Acevedo Enero-- Junio 2010 Volumen 9 No. 1 Enero

• Diseño del sistema de alerta temprana en la Fundación Cultural Javeriana de Artes Gráficas JAVEGRAF. Jesús Mauricio Beltrán Jaramillo. • Diagnóstico participativo a través de indicadores microbiológicos de la producción de panela en el trapiche comunitario El Hato - Guaduas, Cundinamarca. Martha Lucía Guardiola, Mauricio Andrés Valencia Camelo, Diana Pérez y Silvia Rivera. • Contribución a la evaluación de emisiones del transporte de etanol en términos de CO2 en Colombia. Juan Pablo Cerquera, Pedro Claver y Augusto Morales Macías.

• Dos caminos en la búsqueda de patrones por medio de la minería de datos: SEMMA y CRISP. Hernando Camargo Mila y Mario Silva

• Evaluación de la huella ecológica por emisiones de CO2 como gas de efecto invernadero (GEI) debido a fuentes fijas y móviles en el Valle de Sogamoso. Alfonso Avellaneda Cusaria.

• Transferencia de Tecnología Informática: Entorno colombiano. Orlando López-Cruz

• Modernización del proceso de corte y termoformado de acrílicos y maderas en Modulostand Ltda. Paola Andrea Sánchez Patiño.

• Estructura conceptual de la capacidad de innovación. Edna Bravo, Liliana Herrera y Joan Mundet

• Prototipo robótico auxiliar para labores de búsqueda y rescate. Fase 2: Estructura y Locomoción. William Fernando Ayala Peñaranda y Jhon David Rojas Ortega.

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Políticas editoriales

La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY es una publicación seriada académica de la Universidad El Bosque, en Bogotá D.C., Colombia y está comprometida con la divulgación de documentos de calidad científica que presenten resultados originales de investigaciones y estudios realizados en la Universidad El Bosque en particular y por la comunidad académica en general. La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY está abierta a recibir todos los documentos que sean postulados dentro de los Objetivos y Alcance de la publicación. No obstante, para garantizar los objetivos de calidad inherentes a toda publicación científica, todo documento se expone a revisión doble ciega de un par evaluador. La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY propende por la responsabilidad y transparencia de los resultados de investigación científica y tecnológica presentados en los artículos. Por eso, además de la evaluación arbitral, solicita a los autores enviar una fotografía que será publicada al lado de su nombre y datos biográficos, así como la dirección geográfica y la dirección electrónica del autor principal. Los autores que deseen publicar sus artículos en la REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY pueden enviar sus artículos en cualquier época del año, en idioma castellano o inglés. Los artículos deben cumplir con el formato declarado para la publicación, como aparece en Instrucciones a los Autores. Allí se señalan las partes mínimas de todo artículo: título (en castellano e inglés), Nombre(s) del(los) autor(es), Resumen, abstract, palabras clave, keywords, Introducción, Materiales y Métodos, Resultados, Discusión o conclusión y Referencias. Es responsabilidad del(los) autor(es) remitir su artículo con título en, al menos, castellano e inglés, así como resumen y abstract. También es responsabilidad del(los) autor(es) adjuntar una carta de presentación cediendo los derechos de autor a la Revista de Tecnología – Journal of Technology de la Universidad El Bosque. La calidad científica de la REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY se rige por los parámetros del Índice Bibliográfico Nacional Publindex que establece que los artículos se clasifican de acuerdo con la siguiente tipología: 1) Artículo de investigación científica y tecnológica tecnológica. Documento que presenta, de manera detallada, los resultados originales de proyectos terminados de investigación. La estructurageneralmente utilizada contiene cuatro apartes importantes: introducción, metodología, resultados y conclusiones. 2) Artículo de reflexión reflexión. Documento que presenta resultados de investigación terminada desde una perspectiva analítica, interpretativa o crítica del autor, sobre un tema específico, recurriendo a fuentes originales. 3) Artículo de revisión. Documento resultado de una investigación terminada donde se analizan, sistematizan e integran los resultados de investigaciones publicadas o no publicadas, sobre un campo en ciencia o tecnología, con el fin de dar cuenta de los avances y las tendencias de desarrollo. Se caracteriza por presentar una cuidadosa revisión bibliográfica de por lo menos 50 referencias. 4) Artículo corto corto. Documento breve que presenta resultados originales preliminares o parciales de una investigación científica o tecnológica, que por lo general requieren de una pronta difusión. 182

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caso Documento que presenta los resultados de un estudio sobre una situación particular con el fin 5) Reporte de caso. de dar a conocer las experiencias técnicas y metodológicas consideradas en un caso específico. Incluye una revisión sistemática comentada de la literatura sobre casos análogos. 6) Revisión de tema tema. Documento resultado de la revisión crítica de la literatura sobre un tema en particular. editor Posiciones críticas, analíticas o interpretativas sobre los documentos publicados en la revista, que 7) Cartas al editor. a juicio del Comité editorial constituyen un aporte importante a la discusión del tema por parte de la comunidad científica de referencia. 8) Editorial .Documento escrito por el editor, un miembro del comité editorial o un investigador invitado sobre orientaciones en el dominio temático de la revista. 9) Traducción raducción. Traducciones de textos clásicos o de actualidad o transcripciones de documentos históricos o de interés particular en el dominio de publicación de la revista. 10) Documento de reflexión no derivado de investigación. 11) Reseña bibliográfica. 12) Otros. La REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY privilegia la publicación de artículos tipo 1,2 y3. Los datos de los artículos y de los autores son registrados en el Índice Bibliográfico Nacional Publindex de Colombia, sin perjuicio de que sean registrados en otros Índices y bases de datos bibliográficas dentro o fuera de Colombia. El(los) autor(es) deben declarar que conocen las políticas editoriales de la Revista de Tecnología, que comprenden que la postulación de su artículo para publicación (impresa o electrónica) implica la sesión de derechos de autor a la REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY de la Universidad El Bosque en el marco de la legislación colombiana y de la normatividad del la propiedad intelectual en el ámbito internacional y, por consiguiente, el(los) autor(es) es consciente de que sólo puede postular sus artículos a una revista a la vez y, en este caso, a la REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY, y de la misma manera que su artículo no ha sido postulado a otra revista o no ha sido publicado. COMITÉ EDITORIAL REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia, 2.010 orlandolopez@unbosque.edu.co revistatecnologia@unbosque.edu.co

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Intrucciones a los autores

Instrucciones a los autores

La Revista de Tecnología - Journal of Technology está abierta en forma permanente a recibir todos los documentos que sean postulados para publicación y se encuentren dentro de los objetivos y alcance de esta revista académica. Se privilegia la publicación de artículos que correspondan al informe de resultados de investigaciones terminadas, que en el ámbito general de la academia se conocen como “artículos originales”, que corresponden a los siguientes tres (3) tipos de artículos en la tipología de Colciencias: Tipo 1. Artículo de investigación científica y tecnológica, Tipo 2. Artículo de reflexión y Tipo 3. Artículo de revisión. Para garantizar razonablemente los objetivos de calidad inherentes a esta publicación científica, cada documento es sometido a la revisión por parte de pares evaluadores o árbitros. Con la postulación del artículo para publicación en la Revista de Tecnología - Journal of Technology, se entiende implícita la autorización de los autores para la eventual publicación del mismo en formato electrónico. El Comité Editorial se reserva el derecho de última instancia de publicar documentos recibidos. Se aceptan artículos en idioma español o inglés. El formato que exige esta publicación es el exigido por el Institute for trans-jour .doc Electrical and Electronics Engineers (IEEE): Preparation of Papers for IEEE TRANSACTIONS and JOURNALS (trans-jour trans-jour.doc .doc) que puede ser obtenido en el portal www.ieee.org. Además de cumplir con las exigencias del formato para el artículo, se solicita seguir las siguientes recomendaciones: • Cuando tenga listo el artículo conforme al formato antes referido, prepare un mensaje por correo electrónico en el que el asunto señale “Artículo para publicar”. Como anexo al mensaje, por lo menos un archivo en Microsoft Word con las siguientes características: Márgenes superior, inferior e izquierdo de 4 cm. Y margen derecho de 3cm. Fuente Times New Roman, interlineado espacio y medio (1,5). • Asegúrese de que todas las figuras y tablas que aparecen dentro del artículo estén debidamente identificadas (rotuladas) y referenciadas en el texto. • Al envío por correo electrónico, también anexe los archivos originales de figuras y tablas (en el formato del programa con el que fueron elaboradas) que aparecen en el artículo. • Asegúrese de que el artículo no tiene notas a pie de página. En caso de aparecer notas a pie de página, el Comité Editorial evaluará su pertinencia y que estén ajustadas a la cantidad estrictamente necesaria. • Las figuras y las imágenes deben respetar los principios de propiedad intelectual, especialmente los relacionados con los derechos de autor de imágenes y fuentes de datos. Las imágenes que no son de propiedad del (los) autor(es) del artículo, deberán estar acompañadas de su respectiva fuente (rindiendo los créditos) y contar con el permiso de utilización de la misma. • Se recomienda remitir tablas e imágenes sólo en blanco y negro. Las tablas e imágenes que exijan la utilización de color, serán evaluadas por el Comité Editorial. Al enviar un texto a la REVISTA DE TECNOLOGÍA – JOURNAL OF TECHNOLOGY, el autor concede la autoridad al Comité Editorial para evaluar la utilización de la policromía y, en caso de que de que decida que no es necesaria, autoriza los cambios sobre las mismas sin perjuicio de los resultados.

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Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Vol. 9 No. 2

• El (los) autor(es) debe(n) acompañar sus archivos con una carta de presentación con el título del artículo, propuesta de clasificación del artículo según la tipología de Colciencias, indicar el acceso al registro CvLAC de cada uno de los autores (caso en el que los autores estén en Colombia) y declaración de no haber publicado o estar considerando publicar este artículo en otra revista. El(los) autor(es) que no dispone(n) de registro CvLAC deben incluir los siguientes datos: Nombre(s), apellido(s), fecha de nacimiento, nacionalidad, país de nacimiento, tipo de documento de identidad, número de documento de identidad, dirección de correo electrónico, filiación institucional (organización a la cual se encuentra vinculado), nivel de formación académica (postdoctorado, doctorado, maestría, especialización, profesional) y área de formación académica (detallando estudios de pregrado y postgrado), declaración sobre si ha recibido financiación para la realización del trabajo, dirección geográfica (incluyendo ciudad, región, país, código postal), correo electrónico de contacto y una fotografía que será colocada a la izquierda de los datos biográficos. El tamaño final de impresión de la fotografía de un autor es 2,54cm de ancho por 3,18 cm de largo. Los autores deben señalar explícitamente que no se encuentran en conflicto de interés. • El envío del artículo no obliga a la Revista de Tecnología ni la compromete a su publicación. Un editor le informará dentro del término de tres (3) meses desde la recepción de su artículo, si el documento fue aceptado para publicación. • El Comité Editorial se reserva el derecho de indicar al (los) autor(es) postulante las modificaciones que deban ser introducidas al documento con el fin de que el documento cumpla con las características de calidad de la publicación. • Las referencias bibliográficas deben efectuarse de acuerdo con las normas de IEEE transactions journals. El(los) autor(es) debe numerar las citaciones consecutivamente entre corchetes (paréntesis cuadrados) empezando en uno [1]. Dentro del texto del artículo, la puntuación de la frase se fija después de los corchetes. Las referencias múltiples [2], [4] se numeran con corchetes separados por coma si no son consecutivas (la referencia 2 y la 4), o separados con guión si son consecutivas [2]-[4] (las referencias desde la 2 hasta la 4). En el texto del artículo, simplemente referencia el número, por ejemplo [3]. No use “Ref. [3]” ni “referencia [3]”, excepto al comienzo de una oración: “La referencia [3] muestra...” El estilo permite referenciar el apellido de los autores como “De acuerdo con Maxwell [2]…”. No use “et.al.” a menos que haya seis autores o más. A continuación se presentan ejemplos de la forma como puede ser preparada una lista de referencias. Note que siempre aparecen primero las iniciales del nombre del autor y luego el apellido:

REFERENCIAS [1] G. O. Young, “Synthetic structure of industrial plastics (Book style with paper title and editor) editor),” in Plastics, 2nd ed. vol. 3, J. Peters, Ed. New York: McGraw-Hill, 1964, pp. 15–64. [2] W.-K. Chen, Linear Networks and Systems (Book style) style). Belmont, CA: Wadsworth, 1993, pp. 123–135. [3] H. Poor, An Introduction to Signal Detection and Estimation. New York: Springer-Verlag, 1985, ch. 4. [4] B. Smith, “An approach to graphs of linear forms (Unpublished work style) style),” unpublished. eriodical style—Accepted for publication) [5] E. H. Miller, “A note on reflector arrays (P (Periodical publication),” IEEE Trans. Antennas Propagat., to be published. [6]

eriodical style—Submitted for publication) Wang, “Fundamentals of erbium-doped fiber amplifiers arrays (P (Periodical publication),” IEEE J. Quantum Electron., submitted for publication.

[7] C. J. Kaufman, Rocky Mountain Research Lab., Boulder, CO, private communication, May 1995. [8] Y. Yorozu, M. Hirano, K. Oka, and Y. Tagawa, “Electron spectroscopy studies on magneto-optical media and plastic substrate ranslation Journals style) interfaces (T (Translation style),” IEEE Transl. J. Magn.Jpn., vol. 2, Aug. 1987, pp. 740–741 [Dig. 9th Annu. Conf. Magnetics Japan, 1982, p. 301]. 185

Revista de TTecnología ecnología

Intrucciones a los autores

[9] M. Young, The Techincal Writers Handbook. Mill Valley, CA: University Science, 1989. eriodical style) [10] J. U. Duncombe, “Infrared navigation—Part I: An assessment of feasibility (P (Periodical style),” IEEE Trans. Electron Devices, vol. ED-11, pp. 34–39, Jan. 1959. [11] S. Chen, B. Mulgrew, and P. M. Grant, “A clustering technique for digital communications channel equalization using radial basis function networks,” IEEE Trans. Neural Networks, vol. 4, pp. 570–578, July 1993. [12] R. W. Lucky, “Automatic equalization for digital communication,” Bell Syst. Tech. J., vol. 44, no. 4, pp. 547–588, Apr. 1965. [13] S. P. Bingulac, “On the compatibility of adaptive controllers (Published Conference Proceedings style),” in Proc. 4th Annu. Allerton Conf. Circuits and Systems Theory, New York, 1994, pp. 8–16. [14] G. R. Faulhaber, “Design of service systems with priority reservation,” in Conf. Rec. 1995 IEEE Int. Conf. Communications, pp. 3–8. [15] W. D. Doyle, “Magnetization reversal in films with biaxial anisotropy,” in 1987 Proc. INTERMAG Conf., pp. 2.2-1–2.2-6. [16] G. W. Juette and L. E. Zeffanella, “Radio noise currents n short sections on bundle conductors (Presented Conference Paper style),” presented at the IEEE Summer power Meeting, Dallas, TX, June 22–27, 1990, Paper 90 SM 690-0 PWRS. [17] J. G. Kreifeldt, “An analysis of surface-detected EMG as an amplitude-modulated noise,” presented at the 1989 Int. Conf. Medicine and Biological Engineering, Chicago, IL. [18] J. Williams, “Narrow-band analyzer (Thesis or Dissertation style) style),” Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Eng., Harvard Univ., Cambridge, MA, 1993. [19] N. Kawasaki, “Parametric study of thermal and chemical nonequilibrium nozzle flow,” M.S. thesis, Dept. Electron. Eng., Osaka Univ., Osaka, Japan, 1993. [20] J. P. Wilkinson, “Nonlinear resonant circuit devices (Patent style),” U.S. Patent 3 624 12, July 16, 1990. [21] IEEE Criteria for Class IE Electric Systems (Standards style) style), IEEE Standard 308, 1969. [22] Letter Symbols for Quantities, ANSI Standard Y10.5-1968. eport style),” style) USAF Cambridge Res. [23] R. E. Haskell and C. T. Case, “Transient signal propagation in lossless isotropic plasmas (R (Report Lab., Cambridge, MA Rep. ARCRL-66-234 (II), 1994, vol. 2. [24] E. E. Reber, R. L. Michell, and C. J. Carter, “Oxygen absorption in the Earth’s atmosphere,” Aerospace Corp., Los Angeles, CA, Tech. Rep. TR-0200 (420-46)-3, Nov. 1988. [25] (Handbook style) Transmission Systems for Communications, 3rd ed., Western Electric Co., Winston-Salem, NC, 1985, pp. 44–60. [26] Motorola Semiconductor Data Manual, Motorola Semiconductor Products Inc., Phoenix, AZ, 1989. [27] (Basic Book/Monograph Online Sources) J. K. Author. (year, month, day). Title (edition) [Type of medium]. Volume (issue). Available: http://www.(URL) [28] J. Jones. (1991, May 10). Networks (2nd ed.) [Online]. Available: http://www.atm.com [29] (Journal Online Sources style) K. Author. (year, month). Title. Journal [Type of medium]. Volume(issue), paging if given. Available: http://www.(URL) [30] R. J. Vidmar. (1992, August). On the use of atmospheric plasmas as electromagnetic reflectors. IEEE Trans. Plasma Sci. [Online]. 21(3). pp. 876—880. Available: http://www.halcyon.com/pub/journals/21ps03-vidmar

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