Catálogo de publicaciones

Trabajo final de licenciatura

Fil:Selzer, Samuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Los problemas de síntesis/diseño de procesos y de diseño de su correspondiente estructura de control, por lo general, son resueltos como dos problemas separados y de forma secuencial. Primero se lleva a cabo la síntesis del proceso con el propósito de alcanzar los objetivos de diseño y sin tener en cuenta consideraciones de control. Posteriormente, se analiza la operación y los aspectos de controlabilidad con el objetivo de realizar un correcto diseño de la estructura de control. Este enfoque secuencial (método tradicional) a menudo es inadecuado ya que numerosos inconvenientes que aparecen en la etapa de diseño de la estructura control son producto de un diseño deficiente del proceso y, por el contrario, rediseños posteriores teniendo en cuenta sólo consideraciones de control suelen producir diseños sobredimensionados. Estos motivos, conjuntamente con la mejora en los recursos computacionales actuales, son los que impulsan el desarrollo de metodologías de diseño integrado. Es importante destacar que esta problemática es multidisciplinar y de gran importancia dentro del área de Ingeniería de Procesos. La búsqueda de una adecuada estrategia de integración entre síntesis y control de procesos adquiere una relevancia especial en el caso de redes de intercambio calórico (RIC). La configuración de la RIC y su interacción con el resto del proceso impone fuertes limitaciones en el control como efectos competitivos, respuestas inversas y tiempos muertos. El correcto diseño de las mismas y de su control puede producir grandes mejoras económicas y de eficiencia desde el punto de vista global. En este tipo de sistemas se puede observar las problemáticas que surgen del método clásico de síntesis de procesos y diseño de la estructura de control. Es decir, RIC diseñadas considerando sólo aspectos económicos y supuestos de estado estacionario pueden conducir a procesos que sean incapaces de controlar y operar, exhibiendo un pobre rendimiento dinámico y un comportamiento inesperado ante perturbaciones e incertidumbres. En caso contrario, si dicha red es rediseñada considerando sólo criterios de controlabilidad, la RIC final puede resultar sobredimensionada. Bajo este contexto, en esta tesis doctoral, se desarrollo una metodología que permite integrar los problemas de síntesis y de diseño de estructuras de control multivariable (ECM) y su aplicación sobre las RICs. En una primer instancia, se estudiaron los dos problemas mencionados anteriormente (síntesis/control) por separado con el objetivo de generar aportes en cada una de estas áreas y obtener formulaciones que favorezcan la integración. En este sentido, inicialmente se abordó el problema de síntesis de RIC flexible. Este enfoque se basa en el diseño de la RIC bajo incertidumbres y permite obtener un diseño que es capaz de soportar perturbaciones en la entrada. De esta manera, desde la etapa inicial de síntesis se tienen en cuenta posibles variaciones de las condiciones nominales de operación y se favorece la etapa de diseño de la estructura de control. Debido al aumento de la dificultad del problema se implementó una técnica de optimización con el objetivo de analizar la convergencia del mismo y garantizar la calidad de la solución obtenida. Por otro lado, se analizó la influencia del criterio de flexibilidad sobre el costo total de la RIC. En una segunda etapa se estudió el problema de diseño de la estructura de control. Las metodologías clásicas de diseño de ECM se basan en superestructuras que definen problemas mixto-entero no-lineal (MINLP) ya sea de dos niveles y/o secuencial. Debido a los inconvenientes que presentan estas metodologías, se desarrolló un nuevo enfoque para abordar el problema de diseño de ECM. Se iii reformuló el modelo MINLP transformándolo a un problema MIQP con restricciones lineales. De esta manera, se lograron mejoras tanto en la optimización como en el rendimiento computacional. Otro aspecto importante de la nueva formulación es la posibilidad de garantizar la controlabilidad del proceso. Posteriormente, se generalizó la metodología propuesta para poder aplicarse al diseño de la estructura de control de las RIC. Se incorporó un término al funcional de manera de cuantificar las desviaciones de las variables manipuladas y poder realizar el diseños de la ECM incluso para el caso en que no se dispongan variables no controladas, caso muy común en el diseño de estructuras de control para RICs. En una última etapa, se propuso una metodología secuencial para la integración basada en los modelos de síntesis y diseño de estructura de control desarrollados en la tesis doctoral. La metodología propuesta garantiza la calidad de la solución obtenida en la etapa de síntesis y la operabilidad de la RIC ya que asegura los criterios de flexibilidad y controlabilidad. Finalmente, y como trabajo futuro, se propone el desarrollo de una superestructura que permita abordar el problema de manera integrada, es decir, incorporar dentro del problema de síntesis condiciones de controlabilidad y factibilidad de la estructura de control.

La Realidad Aumentada (RA) consiste en la creación de un entorno en el que la información y los objetos virtuales se fusionan con la realidad, ofreciendo al usuario una experiencia enriquecida sin interferir con su percepción natural. Esta tesis se centra en la integración de dos tipos particulares de aumentación de la realidad: la basada en imágenes arbitrarias y la basada en rostros humanos, e incluyendo en esta última el reconocimiento facial de individuos y la estimación de parámetros biométricos. Se persigue por una parte la escalabilidad, en el sentido de no tener una limitación en la cantidad de objetivos de aumentación (imágenes o rostros) almacenados en una base de datos, y por otra parte, la independencia de servicios externos en línea a la hora de la explotación. Se propone utilizar descriptores de rostros con ciertas similitudes morfológicas a otros populares descriptores de imágenes. Esta similitud permite tratarlos como un mismo problema. Dado que el cuello de botella identificado en el proceso de RA es la búsqueda de correspondencias, es decir la búsqueda de una imagen o rostro en la base de datos, se propone obtener escalabilidad mediante el uso de algoritmos avanzados de búsqueda aproximada de vecinos más cercanos o ANN. Se realizan estudios cuantitativos de desempeño de diversas implementaciones de algoritmos ANN utilizando un nuevo esquema de evaluación. Como resultado se establece a HNSW como el algoritmo más apropiado para la tarea. Se consigue diseñar, implementar y evaluar una arquitectura integrada y escalable de RA basada en imágenes y reconocimiento de rostros con inferencia biométrica, basada en procesamiento paralelo y asíncrono.

Fil:Peña, Carlos Cesar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

El cráneo está compuesto por una amplia heterogeneidad de estructuras que durante la vida pre y postnatal sufren cambios en tamaño y forma hasta alcanzar la morfología adulta. En este contexto dinámico de variación ontogénica la relación particular entre los rasgos craneofaciales permite mantener un conjunto estructural y funcionalmente coherente. El objetivo del presente trabajo es analizar las relaciones entre rasgos morfológicos del cráneo humano a lo largo de la vida postnatal con el fin de obtener un esquema integral sobre las principales tendencias de la integración morfológica ontogénica en distintas poblaciones. Se propone una contribución a través de un estudio tanto del neurocráneo como de la región facial sobre muestras ontogénicas que abarcan un rango extenso de edades postnatales. De los patrones obtenidos a partir de los resultados será posible inferir el rol potencial de distintos procesos en etapas particulares del desarrollo humano. Como marco de referencia, la hipótesis de la matriz funcional proveyó bases conceptuales tanto para el diseño como para extraer inferencias y discutir los resultados. Se consideró esta perspectiva teórica ampliada reconociendo la existencia de regulación génica en la morfogénesis de las estructuras así como en la interacción epigenética entre regiones craneanas diferentes. Atendiendo a las características del desarrollo de las distintas partes del cráneo humano y a las particularidades de las muestras, se analizaron separadamente el neurocráneo y el esqueleto facial. Por otra parte, se consideró la región orbital que, si bien se relaciona espacialmente con estructuras faciales, contiene órganos de origen neural. Sobre siete muestras craneanas de Homo sapiens modernos que incluyen individuos adultos y subadultos se relevaron una serie de landmarks y semilandmarks tridimensionales, los cuales fueron tratados y analizados mediante métodos de la morfometría geométrica. Los soportes utilizados para la obtención de la información morfométrica incluyeron tanto tomografías computadas como Microscribe. En algunas muestras se contaba con información de la edad cronológica y el sexo de los individuos, mientras que en otras ambas variables debieron ser estimadas teniendo en cuenta el estado de emergencia dentaria y las características dimórficas del cráneo. Diferentes métodos estadísticos se emplearon para evaluar diferentes aspectos en cada una de las regiones craneofaciales. Con el fin de caracterizar la variación en tamaño durante la ontogenia, sus relaciones con la edad y las variables de forma se estudiaron mediante correlación y regresión. Además, los promedios del tamaño de grupos etarios definidos previamente se compararon mediante ANOVA. La variación en forma se analizó mediante relative warps y F de Goodall. Para establecer el cambio en los patrones de covariación entre etapas postnatales las matrices de varianza/covarianza fueron comparadas a través de correlación de matrices y random skewers. La magnitud de la covariación fue estimada para cada etapa mediante la varianza estandarizada de los autovalores. Además, se aplicó el coeficiente RV para evaluar algunos modelos de modularidad propuestos a priori y la covariación entre regiones se estudió con singular warps. Los resultados obtenidos para el neurocráneo indicaron que existe importante cambio morfológico durante los primeros años de vida, siendo la bóveda más estable que la base. Tanto el patrón como la magnitud de la integración en la bóveda se mantuvieron muy constantes a lo largo de la vida postnatal. En tanto la bóveda está influenciada por el crecimiento del cerebro que constituye su principal matriz funcional, podría sostenerse que la expansión temprano del cerebro establecería las principales asociaciones entre rasgos, las cuales se mantendrían luego constantes. La base presentó patrones de covariación similares durante la ontogenia aunque con valores más bajos que en la bóveda. La magnitud de covariación en la base fue más alta en años tempranos que en los posteriores. El crecimiento y desarrollo de la base están sometidos a la influencia de diversos factores además del cerebro en expansión. Dentro de ellos, se destacan la interacción con estructuras faciales y la columna vertebral. Esto llevaría a que las asociaciones entre rasgos de la base no se mantengan tan constantes como en la bóveda y explicaría las menores similitudes entre etapas ontogénicas respecto del patrón de covariación así como el cambio en la magnitud. Por otra parte, se halló covariación significativa entre la bóveda y la base, que dependió en gran medida del cambio en tamaño que afecta a ambas regiones durante la ontogenia. Estos resultados fueron interpretados en relación con el crecimiento del cerebro que ejerce influencia sobre la bóveda y la base conjuntamente. En la región orbital se describió una marcada similitud en los patrones y la magnitud de covariación entre etapas ontogénicas y un escaso cambio en forma. Es decir que la mayor parte de las características de forma de la órbita y de la integración de sus rasgos se establecerían temprano en la ontogenia, probablemente en respuesta a la influencia durante la etapa prenatal de los órganos que contiene. Es de destacar la covariación entre la región orbital y el neurocráneo anterior ya que refuerza la idea según la cual la región orbital tendría un patrón ontogénico más semejante al neurocráneo que al esqueleto facial. Los resultados de los análisis sobre la variación y covariación ontogénica del esqueleto facial medio evidenciaron que se trata de una región altamente dinámica, cuyas estructuras varían de manera coordinada principalmente debido a la alometría que constituye un factor integrador clave, en especial por el prolongado período de crecimiento facial. La región oral/alveolar mostró diferencias importantes entre el patrón de covariación de subadultos y adultos, lo que llevó a proponer que la erupción del M3 produciría una disrupción en la manera en que se asocian los rasgos. La magnitud de covariación fue especialmente alta en la primera y la última etapa, lo cual también fue interpretado en relación a los cambios en la dentición que ocurren durante la vida postnatal. En la región cigomática la similitud de los patrones de covariación observada entre los estadios más tempranos podrían deberse a que, si bien los músculos promueven en este período cambios morfológicos, la influencia de sus cargas comienza prenatalmente. Es decir que la estructura de covariación de los rasgos de la región cigomática podría establecerse muy temprano y presentar luego modificaciones menores. Varios resultados indicaron que las regiones oral/alveolar y cigomática están fuertemente relacionadas durante el desarrollo. La covariación entre ellas fue significativa incluso al ajustar el efecto alométrico. La fuerte integración en una escala ontogénica puede relacionarse con factores funcionales ligados a la alimentación, pero también probablemente con procesos del desarrollo compartidos que hacen que estas estructuras se encuentren asociadas. La región nasal, por su parte, mostró escaso cambio ontogénico tanto en el patrón como en la magnitud. Esto puede relacionarse con su alta heredabilidad y con el hecho de que dentro del gradiente madurativo descripto para el esqueleto facial es una de las zonas que primero alcanza su morfología adulta. La relativa independencia de la región nasal respecto de otras estructuras faciales se relacionó con su diversificación morfológica en distintas poblaciones humanas. Aunque con algunas particularidades, se observó que las distintas muestras cambian de manera similar a lo largo de su ontogenia postnatal respecto del patrón y magnitud de integración de sus rasgos. Los cambios ontogénicos en la integración morfológica fueron relacionados con algunas tendencias evolutivas descriptas para nuestra especie. En conclusión, la principal contribución de la presente tesis es proveer un corpus de resultados sobre la integración del cráneo humano en series ontogénicas relativamente completas y que representan un amplio rango de variación poblacional. A través de una perspectiva comparativa como la de este trabajo, se discutieron una serie de procesos del desarrollo potencialmente implicados en la generación de los patrones observados lo cual es un aporte para plantear líneas futuras e hipótesis de investigación que apunten a estudiar distintos factores y sus efectos.

Tesis para obtener el grado de Doctor en Geografía, presentada en la Universidad Nacional del Sur el 12 de diciembre de 2017

El sistema internacional se caracteriza por la complejidad y la incertidumbre, al mismo tiempo que avanza de manera decidida hacia el multipolarismo, donde las regiones cumplen un rol cada vez más relevante. En este marco, a nivel general, los trabajos referidos a los asuntos de integración regional se han concentrado en los aspectos económicos y comerciales, dejando en un plano secundario los temas de defensa. Asimismo, las materias relacionadas con la seguridad regional y las políticas exteriores se han concentrado principalmente en las relaciones bilaterales de los países y la existencia de diferendos limítrofes, dejando de lado la perspectiva regional. Al mismo tiempo, los estudios sobre seguridad y defensa se han abordado mayoritariamente desde la perspectiva de las teorías Realista o Neo-Realista de las Relaciones Internacionales, que se caracterizan por mantener una apreciación pesimista sobre las relaciones entre los países, entendidas como vinculaciones esencialmente conflictivas, donde los actores son altamente competitivos y tenderían al choque, siendo la guerra la mayor manifestación de esta continua conflictividad y lucha por la propia supervivencia en un escenario básicamente anárquico, como el descrito por Hobbes en su noción sobre el Estado de Naturaleza. Frente a lo anterior, bajo el prisma de la Teoría de la Integración, la presente investigación analiza la relación positiva que se puede observar en las tendencias que expresa la integración regional y los temas de seguridad en América del Sur, particularmente en lo referente a la fluida cooperación en defensa que se aprecia entre los países. En esta línea, en el trabajo se sostiene que, considerando los avances que exhibe la región en materia de integración, particularmente con el desarrollo que exhibe el Consejo de Defensa Suramericano (CDS), es posible sostener la existencia de una Comunidad de Seguridad, donde los países deciden solucionar sus problemas por medios pacíficos antes que a través del recurso a la guerra. Para tal efecto, el estudio analiza la conformación de una Comunidad de Seguridad en el ámbito sudamericano, considerando los aportes del CDS y sus antecedentes a nivel subregional en el Cono Sur y la región Andina, caracterizando a la región como una Zona de Paz y definiendo los diversos liderazgos nacionales que se pueden observar desde el establecimiento del referido órgano regional que, como un mecanismo de seguridad cooperativa, ha contribuido en la consolidación de América del Sur como una Zona de Paz y a la producción de los consensos y confianza necesarios en el plano de la defensa, a fin de fortalecer la cooperación regional en la materia.