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Los objetivos principales de esta tesis apuntan a realizar un análisis de los procesos de comunicación interna del Museo de La Plata para explicar la relación entre las instancias formales e informales, desde una perspectiva semiótica peirceana. Consideramos que el aporte de esta línea semiótica es enriquecedora de estos estudios, por el esquema del signo triádico que implica, y porque permite tener en cuenta procesos complejos, no lineales, y vinculados a los aspectos culturales de la organización que investigamos, determinados por un momento histórico. El seguir los postulados teóricos de autores que se incluyen en esta perspectiva, nos permite abordar esa complejidad de los procesos de comunicación, teniendo en cuenta que toda comunicación se realiza por intermedio de signos, los cuales pueden ser interpretados de una u otra manera, pudiendo crecer y/o generar una serie de otros signos más desarrollados. En el análisis explicamos cuál es la valoración que el personal realiza de los procesos de comunicación formal, pero también de los espacios informales que los complementan. Podemos establecer también que existe una importante segmentación interna que debe resolverse para poder implementar acciones de comunicación participativa (tanto de los públicos internos como de los externos), algo que se declama pero no se cumple. Identificamos algunos aspectos relacionados a la extensión, a los estudios de público, y a la relación que el Museo mantiene con las comunidades originarias argentinas, e identificamos valoraciones actuales en relación a lo que la organización valora en el presente y proyecta hacia el futuro. Los desarrollos teóricos, en relación con las intervenciones concretas (aplicación de las operaciones semióticas específicas), nos han permitido desarrollar un esbozo semiótico para el estudio de las organizaciones, y, principalmente, de sus procesos de comunicación, aspecto que rescatamos como aporte concreto de esta investigación.

En esta tesis se estudian temas de Matemática Aplicada con el fin de configurar un marco nuevo y preciso para el tratamiento de problemas de manejo de sistemas naturales ecológicos para los que no se han hallado métodos satisfactorios de tratamiento ni solución integral. Los pasos dados en el modelado, identificación y control óptimo de sistemas naturales ecológicos agroforestales en el marco de las teorías de sistemas generales y de control configura el punto de partida para la construcción de un Sistema de Sustentación de Decisiones (DSS) para manejo agrosilvopastoril en el marco de bosques subtropicales. Se ha puesto un énfasis especial en el estudio y solución de problemas de la región, como los que se presentan en los sistemas forestales del norte de la provincia de Santa Fe, Argentina. Los métodos elaborados se aplican a otros sistemas naturales y a sistemas organizados por el hombre: económicos, sociales y geográficos. En el pasado humano la organización del espacio fue un prolongado fenómeno natural con marchas y contramarchas. El método de prueba y error que en muchos casos ha conducido a la desaparición de recursos de la superficie terrestre ha permitido en ciertos casos la organización de sistemas naturales ecológicos no totalmente ineficientes. En la actualidad, en cambio, no es admisible la inherente lentitud de tal proceso pues es necesario desarrollar metodologías que permitan resolver urgentemente los problemas globales y simultáneamente organizar la preservación del medio ambiente que se encuentra seriamente afectada. En consecuencia se plantea en este trabajo un conjunto de métodos tendientes a la solución del problema de manejo correcto de los sistemas naturales mencionados. En el capitulo 1 se ubican conceptualmente los problemas que se abordarán y se mencionan referencias y resultados obtenidos por otros autores en temas análogos. Se establece la notación en forma preliminar y se presentan las ecuaciones de Hamilton- Jacobi-Bellman (H-J-B) asociadas con el tipo de problemas en cuestión. Los problemas estudiados son esencialmente no lineales. Cuando se los linealiza se reduce fuertemente la aplicabilidad y calidad de los resultados. La no linealidad está asociada a los sistemas ecológicos. Se mencionan algunos de los efectos del mal manejo de estos sistemas y algunos de los elementos que deben tenerse en cuenta en los modelos que se construyen. En el capítulo 2 se establece la clase de modelos que se utilizan para la dinámica. Allí se toma partido por los modelos paramétricos globales. Estos modelos, que basta tomar polinomiales, se identifican con técnicas que se introducen en el apéndice A3. También se adoptan modelos del tipo entrada-salida en el apéndice A4 y se obtienen allí modelos internos vía realización. Se define la forma de las funcionales de evaluación de las estrategias de control y de su impacto sobre el sistema, y las funciones que las constituyen. Se definen asimismo las llamadas funciones de valor asociadas con dichas estrategias. En el capítulo 3 se construyen algoritmos combinatorios basados en un enfoque de recorrido exhaustivo para el control impulsional de sistemas ecológicos definidos por modelos logísticos. Su identificación se ilustra en el apéndice A3. Ellos descansan en la observación de que la consideración de todos los casos posibles se reduce a un conjunto relativamente pequeño de evaluaciones si se satisfacen ciertas hipótesis sobre los parámetros. Este capítulo presenta la aplicación del control de saltos al manejo de recursos renovables. Allí se obtiene una definición explícita de la estrategia óptima de saltos en el caso de un sistema natural no lineal que modela ciertos tipos de bosques. Los resultados están de acuerdo con una acción conservativa economicoecológica. Los ejemplos desarollados en este trabajo asocian teorías nuevas de control de saltos con el manejo de bosques naturales. Las inecuaciones (H-J-B) del capítulo 4 son el comienzo de líneas alternativas de ataque, mencionadas en la introducción, que han sido aplicadas por otros autores a problemas socioeconómicos y de manejo de sistemas económicos. Se establecen nuevas coordenadas en el espacio de estados para tratar las ecuaciones (H-J-B) sobre las trayectorias y se introduce el caso de lagrangianos polinomiales y su efecto en los cálculos. En el Apéndice A1 se comparan los resultados de esta tesis con los métodos clásicos de manejo. Se muestra además que una acción de manejo del bosque que no sea óptima, en general causa pérdidas significativas en el mediano plazo. Los ejemplos que se presentan se complementan en el apéndice A2 con aplicaciones silvopastoriles en el bosque Chaqueño (R. Argentina). Se discretizan los problemas y se comparan los métodos propuestos. Se comparan los resultados con la optimización directa del funcional en el caso r = 1. Se establecen los siguientes hechos: (1) los cortes deben realizarse —por razones ecológicas- con un espaciamiento de, por lo menos, un año —que en la práctica es mucho mayor— y la biomasa remanente de la especie extraída no puede ser inferior a un valor preestablecido, (2) en el período decaanual de estudio (mediano plazo), el número óptimo de cortes resulta muy pequeño (o nulo), (3) hay en general baja sensibilidad respecto de la cantidad cortada en el sentido que corrimientos respecto de los valores óptimos no afectan en gran medida el resultado final. Los algoritmos construidos se basan en estas condiciones, y los resultados coinciden con los del capítulo 5. Nuevos algoritmos para los mismos problemas se construyen en el capítulo 5. El enfoque es ahora variacional. Se comentan brevemente antecedentes desarrollados por Menaldi y se comparan los resultados que se obtendrían aplicando sus métodos, con los de esta tesis, como introducción a la segunda parte donde se describen los nuevos algoritmos. Mediante ellos se determinan las componentes pertinentes del borde del conjunto de continuación, las que se utilizan para la definición de la política óptima de manejo. El siguiente capitulo es de conclusiones. El trabajo se complementa con apéndices que ya han sido mencionados e ilustran otros aspectos de los problemas. En el A1 se compara con los métodos clásicos. Los A2 y A5 conducen al programa BALL, orientado al manejo agrosilvopastoril en el Bosque Chaqueño, primera versión de un Sistema de Sustentación de Decisiones (DSS por Decision Support System). En el A3 se inicia el estudio de la identificación de los modelos dinámicos y en el A4 se presentan métodos de control de la evolución temprana de rodales, estableciéndose un nexo con el apéndice precedente. En éste se propone un método nuevo para encontrar estrategias óptimas de fertilización en bosques implantados. El método consiste básicamente en determinar aproximadamente las ecuaciones que gobiernan la dinámica del sistema árbol-fertilizante, y luego aplicar métodos usuales de optimización para costos aditivos. Se describe el procedimiento mediante un experimento real con ejemplares de Eucalyptus rostrata. La ventaja principal del método consiste en la posibilidad de tomar en cuenta sucesiones de aplicaciones de fertilizantes que puedan ser distintas en magnitud y también efectivizadas en momentos distintos. Los resultados producen recomendaciones sobre cuándo y cuánto fertilizante debería aplicarse en una plantación similar para maximizar las ganancias globales.

Esta tesis se centra en estudiar la desigualdad de Poincaré mejorada con pesos y aplicaciones del Análisis Armónico a las ecuaciones diferenciales. En primer lugar obtenemos un teorema general que nos provee condiciones que deben cumplir dos pesos para que valga la desigualdad de Poincaré mejorada en dominios acotados y de John. Gracias a este teorema podemos proveer varios ejemplos de pesos que no están en la clase de Muckenhoupt Ap, en el caso particular de un peso. Para obtener aplicaciones a las ecuaciones diferenciales estudiamos la descomposición de una función de promedio cero como suma de funciones soportadas en cubos y de promedio cero. Esta descomposición está relacionada con la desigualdad de Poincaré mejorada y nos resultará útil para obtener la resolubilidad de la divergencia en espacios de Sobolev con pesos y así también para probar la desigualdad de Fefferman-Stein con pesos, en ambos casos para una clase de pesos más general que la clase de Muckenhoupt Ap. Damos un teorema general para que valga la resolubilidad de la divergencia en espacios de Sobolev. Por último estudiamos estimaciones a priori de soluciones de sistemas uniformemente elípticos en espacios con pesos en la clase de Muckenhoupt Ap. Damos una prueba más simple de la ya obtenida. Para ello necesitamos utilizar la desigualdad de Fefferman-Stein y una estimación puntual que involucra la función maximal sharp y la función maximal de Hardy-Littlewood. Además obtenemos como depende del peso la constante de las estimaciones a priori y probamos que está constante es sharp. En la línea de los sistemas elípticos obtenemos estimaciones a priori con dos pesos. En el caso particular del problema de Dirichlet para potencias del laplaciano damos una condición necesaria sobre el peso para que valgan las estimaciones a priori.

El cobre es un metal importante en la vida cotidiana presente en una diversa gama de objetos desde cables y monedas hasta pinturas y circuitos impresos. En las distintas etapas de su obtención a partir del mineral y en su purificación se usan aditivos que en general no sonamigables con el medio ambiente, como el etilxantato de potasio y la tiourea. El monitoreo de su concentración es importante para mantenerlos en niveles óptimos desde el punto de vista de calidad del producto y también del reacondicionamiento de soluciones, permitiendo su reutilización, para lo cual es importante contar con métodos simples, robustos y económicos de cuantificación de estos compuestos en aguas de procesos y en efluentes.En esta tesis se desarrollaron diferentes sensores para los dos compuestos mencionados, los cuales incluyen la utilización de técnicas espectroscópicas (UV-vis) y electroquímicas (voltametrías cíclica y de onda cuadrada y espectroscopía de impedancia).Orientados a las etapas intermedias de producción, donde el pH es muy bajo y la fuerza iónica, elevada; se desarrollaron sensores basados en la interacción de los analitos con materiales nanoestructurados inmovilizados en una matriz polimérica, ya sea en tiras de acetato para obtener sensores espectrofotométricos, o en electrodos de grafito obtenidos por serigrafía para lograr sensores electroquímicos. En el primer caso se evaluó el efecto del analito sobre la banda del plasmón de resonancia superficial de las nanopartículas y en el segundo, su efecto sobre los procesos de oxidación y/o la resistencia a la transferencia de carga de la superficie.Por otra parte, con el objetivo de medir tiourea en efluentes y dado que la misma es un conocido inhibidor enzimático, se hizo una prueba de concepto de un sensor enzimático, basado en peroxidasa de rábano picante (HRP). Así, mediante la técnica de voltametría cíclica se midió la corriente catalítica de reducción de peróxido de hidrógeno, la cual se vio disminuida en presencia de tiourea debido a la inhibición de la enzima.Finalmente, completando la explicación del principio de funcionamiento de los sensores, se realizaron caracterizaciones de los mismos mediante técnicas de microscopía (SEM), electroquímicas (voltametría cíclica), espectroscópicas de absorción en el IR (PM-IRRAS, ATR) y de microbalanza de cristal de cuarzo (QCM).

El cobre es un metal importante en la vida cotidiana presente en una diversa gama de objetos que van desde cables y monedas hasta pinturas y circuitos impresos. En las distintas etapas de su obtención a partir del mineral y en su purificación se usan aditivos que en general no son amigables con el medio ambiente, como el etilxantato de potasio y la tiourea. El monitoreo de su concentración es importante para mantenerlos en niveles óptimos desde el punto de vista de calidad del producto y también del reacondicionamiento de soluciones, permitiendo su reutilización, para lo cual es importante contar con métodos simples, robustos y económicos de cuantificación de estos compuestos en aguas de procesos y en efluentes. En esta tesis se desarrollaron diferentes sensores para los dos compuestos mencionados, los cuales incluyen la utilización de técnicas espectroscópicas (UV-vis) y electroquímicas (voltametrías cíclica y de onda cuadrada y espectroscopía de impedancia). Orientados a las etapas intermedias de producción, donde el pH es muy bajo y la fuerza iónica, elevada; se desarrollaron sensores basados en la interacción de los analitos con materiales nanoestructurados inmovilizados en una matriz polimérica, ya sea en tiras de acetato de celulosa para obtener sensores espectrofotométricos, o en electrodos de grafito obtenidos por serigrafía para lograr sensores electroquímicos. En el primer caso se evaluó el efecto del analito sobre la banda del plasmón de resonancia superficial de las nanopartículas y en el segundo, su efecto sobre los procesos de oxidación y/o la resistencia a la transferencia de carga de la superficie. Por otra parte, con el objetivo de medir tiourea en efluentes y dado que la misma es un conocido inhibidor enzimático, se hizo una prueba de concepto de un sensor enzimático, basado en peroxidasa de rábano picante (HRP por sus siglas en inglés). Así, mediante la técnica de voltametría cíclica se midió la corriente catalítica de reducción de peróxido de hidrógeno, la cual se vio disminuida en presencia de tiourea debido a la inhibición de la enzima. Finalmente, completando la explicación del principio de funcionamiento de los sensores, se realizaron caracterizaciones de los mismos mediante técnicas de microscopía (SEM), electroquímicas (voltametría cíclica), espectroscópicas de absorción en el IR (PM-IRRAS, ATR) y acústicas (microbalanza de cristal de cuarzo, QCM).

La expansión acelerada del universo es una de las características más importantes del modelo cosmológico estándar. La evidencia observacional que sustenta tal expansión, interpretada dentro de dicho modelo (basado en la Teoría de la Relatividad General junto las hipótesis de homogeneidad e isotropía), indica que el Universo estaría dominado por la comúnmente llamada "energía oscura", en una proporción aproximada de 7/3 con relación a la materia oscura. Esta nueva forma de materia debería poseer características peculiares: su densidad aumentaría con el volumen y su distribución sería espacialmente homogénea. Tales atributos, muy alejados de aquellos que caracterizan a la materia ordinaria, sugieren que es necesario modificar el modelo estándar. El tema de investigación de esta tesis son las soluciones exactas no homogéneas de las ecuaciones de Einstein y sus aplicaciones a diferentes problemas de interés cosmológico. Con las motivaciones presentadas anteriormente, el objetivo general del trabajo es estudiar modelos cosmológicos no homogéneos, viables como alternativa para describir las observaciones astronómicas sin la necesidad de recurrir a la incorporación de energía oscura. En particular, nos concentraremos en estudiar aquellas soluciones con simetría esférica, a saber, la solución de Lemaître-Tolman-Bondi, con un fluido perfecto sin presión como fuente, y la solución de Lemaître, que admite la descripción de un fluido con presión no nula. Discutiremos también algunos aspectos de la solución de Székeres. Entre las aplicaciones a problemas cosmológicos que abordaremos en esta tesis, podemos destacar: 1) El estudio de la variación temporal del corrimiento al rojo cosmológico debida a la tasa variable de expansión del universo (redshift drift): Esta cantidad, potencialmente medible con la tecnología actual, ofrecería la posibilidad de distinguir modelos cosmológicos. Es importante entonces estudiar las predicciones teóricas para este observable en diferentes escenarios, con el fin de hacer futuras comparaciones con las observaciones. 2) El desarrollo de la inflación en presencia de regiones no homogéneas: Una de las hipótesis importantes en la que se basan los modelos de inflación es la de suponer que cualquier irregularidad inicial es homogeneizada debido a la violenta expansión que caracteriza a la etapa inflacionaria. Si bien existen argumentos teóricos que justifican esta hipótesis, no hay una prueba definitiva de que la inflación tenga efectivamente esta propiedad para cualquier tipo de escenario inicial. Con esta motivación, estudiaremos si una región del espacio-tiempo puede presentar una etapa de inflación en un ambiente no homogéneo, con el objetivo de comprobar si alguna distribución primordial no homogénea de materia o radiación podría inhibir el avance de la inflación. 3) Modelos con distribución inicial no homogénea de materia y radiación: Los escenarios cosmológicos con dos fluidos no homogéneos han sido propuestos para modelar los efectos de la radiación sobre la evolución temprana de la geometría del universo. En este contexto, estudiaremos la evolución de un modelo de dos fluidos con simetría esférica (en donde la radiación y la materia son no comóviles). En particular, analizaremos los efectos de la presión anisótropa de la radiación sobre la evolución de la geometría. Concluimos el trabajo con una discusión general sobre los modelos no homogéneos y las perspectivas observacionales que permitan distinguir los diferentes escenarios cosmológicos.

Las aplicaciones de cómputo científico pueden considerarse como el tipo de software más longevo que haya sido creado. Hoy en día se pueden encontrar grandes referentes de este tipo de software diseminado en varias disciplinas de la ciencia, como Física, Química, Matemáticas, Biología, Economía, etc. Uno de los ejemplos más vigentes en la actualidad son los llamados Modelos Climáticos Globales o Global Climate Models (en inglés) utilizados para el estudio climático. Los científicos han desarrollado software desde la aparición de los primeros lenguajes de programación ya hace mas de 76 años. Fortran es el primer lenguaje de alto nivel creado, el primer lenguaje en tener su propio estándar y el mas utilizado en HPC junto con C. En la tesis se introduce una nueva metodología de desarrollo de software llamada Change Driven Development (CDD), creada inicialmente para el proceso de mantenimiento, basada tres aspectos: aspectos esenciales del software (el cambio), herramientas de desarrollo altamente integradas y transformaciones de código fuente(restructuring y refactoring). En la misma se describe detalladamente la metodología y se valida mediante 4 casos de estudios de diversa índole.

Presentamos en este trabajo algunas aplicaciones al procesamiento óptico de imágenes usando un cristal fotorrefractivo BSO. Para ello en el capítulo 1 estudiamos las propiedades físicas del cristal BSO, describiendo aspectos generales del mismo, sus propiedades ópticas y la estructura de niveles de energía . En el capítulo 2 se estudia el efecto fotorrefractivo haciendo un análisis del efecto electroóptico tanto en el caso general como en el caso particular del cristal BSO en aquellas configuraciones más utilizadas. También se hace un análisis de la generación del campo de cargas espaciales fotoinducidas. Todo ello nos permitió arrivar a una ecuación integrodiferencial que relaciona la distribución de intensidad incidente sobre el cristal con el campo de cargas espaciales fotoinducidas. Esta relación junto con las nociones de birrefringencia nos permitió entender al sistema formado por el cristal entre polarizadores lineales como un filtro de intensidad. Este filtro tiene la ventaja de poder ser modificado desde el exterior. En el capítulo 3 desarrollamos por medio del modelo propuesto en el capítulo anterior el estudio de la distribución de transmitancia del filtro de intensidad controlado por una distribución de intensidad luminosa unidimensional. En particular lo adaptamos para una distribución de intensidad que simula una rendija en movimiento. Finalmente, en el capítulo 4 presentamos aplicaciones clásicas en forma novedosa tales como el pseudocoloreado de niveles de gris y el filtrado de frecuencias espaciales a tiempo real. Por otra parte mostramos una aplicación de desarrollo más reciente como es el filtrado renovador.

Durante el desarrollo de esta Tesis se obtuvieron y caracterizaron complejos de polielectrolitos naturales (PECs) formados por combinación controlada de un polielectrolito aniónico, el xilano (Xil), y un polielectrolito catiónico, el quitosano (Q). Estos complejos forman una nueva unidad, cuyo comportamiento es diferente a los polielectrolitos simples de partida. Los mismos se utilizaron, por un lado, para obtener películas aptas para ser usadas como material de embalaje y como hidrogeles para la liberación controlada de drogas, y por el otro, como agentes de resistencia en seco de papeles no blanqueados reciclados de coníferas de alta calidad. Se pretende reemplazar el uso de los polímeros sintéticos y los materiales obtenidos a partir de éstos, por polielectrolitos naturales, renovables y biodegradables como el xilano, el cual proviene de la biomasa lignocelulósica. Se evaluó el efecto de las condiciones del medio líquido y del orden de agregado de los polímeros en la formación de los complejos de Xil/Q. Se prepararon complejos catiónicos (CatPECs) y aniónicos (AnPECs) y se evaluó el efecto de la fuerza iónica sobre la densidad de carga, distribución de tamaño, potencial zeta y estabilidad coloidal. Como primera aplicación, se evaluó la capacidad de los PECs catiónicos (CatPECs) para formar películas con propiedades aptas para embalaje. Se evaluaron distintas relaciones de masa de ambos polielectrolitos (relación Xil/Q (%p/p): 70/30, 75/25, 80/20 y 85/25) en las características de los PECs formados y en sus posibilidades de aplicación. Las películas se prepararon por volcamiento/evaporación de suspensiones de CatPECs. Se evaluó el efecto de adición de un bajo porcentaje de plastificante, el glicerol. Las películas se caracterizaron principalmente a través de determinaciones de difracción de rayos X (DRX), solubilidad, propiedades mecánicas, permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua, estabilidad térmica (TGA) y propiedades antimicrobianas. Además, se evaluó el efecto de la humedad relativa mediante ensayos de análisis mecánico dinámico (DMA) y mediante sorción de vapor de agua (DVS). A su vez, se analizó la capacidad de estas películas para actuar como hidrogeles sensibles al pH, para su posterior uso en la liberación controlada de fármacos. Se utilizó diclofenaco sódico como agente activo para el estudio. Se estudió el efecto del agregado de un agente de entrecruzamiento iónico y no tóxico como el ácido cítrico/citrato de sodio. Los hidrogeles se caracterizaron mediante la capacidad de hinchamiento, solubilidad y propiedades mecánicas. Particularmente se evaluó el comportamiento de estos hidrogeles frente a los cambios de pH y fuerza iónica durante la incorporación y liberación del diclofenaco sódico. Por otro lado, se analizó la adsorción de los CatPECs y AnPECs de Xil/Q sobre una superficie modelo de celulosa nanofibrilar a través de las técnicas de QCM-D (microbalanza de cristal de cuarzo con control de disipación) y SPR (resonancia de plasmon superficial). Además, se estudia la capacidad de adsorción de los CatPECs y AnPECs de Xil/Q sobre fibras celulósicas recicladas no blanqueadas y su contribución en la mejora de las propiedades papeleras. De esta manera, con el estudio de las aplicaciones mencionadas, se pretende ampliar las posibilidades de aplicación del xilano, y en el caso particular de los hidrogeles, ampliar su aplicación en productos de alto valor agregado.

Esta monografía analiza las características de las aplicaciones dinámicas de Internet y presenta un nuevo enfoque para su desarrollo. Este tipo de aplicaciones, más conocidas como RIA, por sus siglas en inglés (Rich Internet Applications) presenta un mayor nivel de expresividad y de interactividad con los contenidos, lo que las hace particularmente atractivas para su aplicación en ámbitos educativos. Este nuevo enfoque está basado en Seaside, un entorno de desarrollo para construir aplicaciones dinámicas de Internet, que posean una lógica interna relativamente compleja. Seaside provee una arquitectura basada en componentes, cuya característica distintiva es, que permite modelar múltiples ujos de información independientes, lo que simpli ca notablemente la implementación de modelos complejos en Internet.