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Bentonite strain due to cyclic suction changes

UPCommons - dt., 03/05/2019 - 16:23
Bentonite strain due to cyclic suction changes Villar Galicia, María Victoria; Lloret Morancho, Antonio A series of suction-controlled oedometer tests were performed on a highly compacted bentonite following drying/wetting and wetting/drying paths from the initial hygroscopic conditions (about 120 MPa) under low vertical load. The increase of suction to values of close to 500 MPa induced practically no reduc-tion in volume. During the subsequent hydration, the swelling strains occurring between 500 and 300 MPa were very small, which could be due to plastification of the material on drying, this displacing the elastic range to the interval between those suctions. Afterwards, when suction decreased to the initial value, the ini-tial void ratio was practically recovered and below this value, the reduction in suction did cause a significant increase in volume. In fact, drying did not modify the swelling capacity of the sample during subsequent hy-dration, on the contrary, the deformations observed during wetting were larger in the samples previously dried. In wetting/drying paths the swelling deformation occurred on suction decrease was irreversible and mainly caused by the increase in the microstructural void ratio.
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Distribution planning in a weather-dependent scenario with stochastic travel times: a simheuristics approach

UPCommons - dt., 03/05/2019 - 16:23
Distribution planning in a weather-dependent scenario with stochastic travel times: a simheuristics approach Estrada-Moreno, Alejandro; Serrat Piè, Carles; Nogal Macho, María; Cavero-Lázaro, Marta; Juan Pérez, Ángel Alejandro In real-life logistics, distribution plans might be affected by weather conditions (rain, snow, and fog), since they might have a significant effect on traveling times and, therefore, on total distribution costs. In this paper, the distribution problem is modeled as a multi-depot vehicle routing problem with stochastic traveling times. These traveling times are not only stochastic in nature but the specific probability distribution used to model them depends on the particular weather conditions on the delivery day. In order to solve the aforementioned problem, a simheuristic approach combining simulation within a biased-randomized heuristic framework is proposed. As the computational experiments will show, our simulation-optimization algorithm is able to provide high-quality solutions to this NP-hard problem in short computing times even for large-scale instances. From a managerial perspective, such a tool can be very useful in practical applications since it helps to increase the efficiency of the logistics and transportation operations.
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CSE algorithm: ‘canal survey estimation’ to evaluate the flow rate extractions and hydraulic state in irrigation canals

UPCommons - dt., 03/05/2019 - 16:13
CSE algorithm: ‘canal survey estimation’ to evaluate the flow rate extractions and hydraulic state in irrigation canals Bonet Gil, Enrique; Gómez Valentín, Manuel; Yubero de Mateo, Maria Teresa; Fernández-Francos, Joaquín One of the main problems in water management of irrigation systems is the control of the equitable distribution of water among different orifice offtakes. The difficulty of managing a canal is partly caused by the lack of knowledge of the canal state because the scheduled demand is often not fulfilled, since farmers extract more water than is scheduled and it is impossible for the watermaster to determine the canal state. However, an innovative developed algorithm called CSE is proposed in this paper. This algorithm is able to estimate the real extracted flow and the hydrodynamic canal state (that is, the water level and velocity along the irrigation canal). The algorithm solves an inverse problem implemented as a nonlinear optimization problem using the Levenberg–Marquardt method. The algorithm is tested, taking into account several numerical examples, and a practical implementation is made for a real case study in the PAC-UPC canal, a 220 m laboratory canal especially designed for research into irrigation canal control area and irrigation canal modelling. This useful algorithm evaluates the real extraction flow and the canal state and could be a useful tool for a feedback controller.
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Estratègies de planificació d'una explanada de contenidors

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 17:04
Estratègies de planificació d'una explanada de contenidors Soriano Esqué, Ramon María Tothom coneix quin és el concepte d’una ruta marítima. És una ruta que fan els vaixells actualment per a transportar, a part de moltes altres mercaderies, contenidors d’un costat a l’altre del planeta. Però on van a parar aquests contenidors? Com es descarreguen? Quin tipus d’estratègia hi ha darrera d’una descàrrega i una càrrega sabent que les terminals cobren diners per llogar l’espai d’atracament? Ha de ser quelcom molt dinàmic i sense pèrdues de temps. Degut al creixement exponencial en el que es troba aquest sector, el que es va pretendre principalment amb aquest treball era la comparació de dos tipus d’organitzacions de les terminals. El sistema de Straddle Carrier i el sistema de Rubber-Tyred-Gantry Crane (Transtainers). El fil conductual del treball ha sigut anar exposant un seguit de característiques ideals que poden tenir les terminals de contenidors i les importàncies que hi tenen segons les tipologies. A tot això, aquesta primera comparació que s’obté, resulta insuficient, ja que per l’experiència obtinguda a través dels anys treballats en el sector, es quedava curta. Així doncs, es canvia la idea de definir i puntualitzar els conceptes que hi ha darrera d’una terminal perquè sigui competitiva. Comparant les situacions geogràfiques en les que es troben, les avantatges climàtiques i posicions estratègiques degut a les rutes comercials més transitades avui en dia. El punt on porta aquest treball es donar a entendre que hi ha moltes variables que depenen de moltes altres variables. Que el plantejament d’una terminal ideal segons els conceptes extrets estadísticament no duen a una terminal ser més competitiva o no. Hi ha un factor importantíssim a tenir en compte, i és que la realitat no és l’estadística. La teoria analítica és molt vàlida però per plantejar una terminal ideal en un lloc concret, s’ha d’estudiar aquest lloc concret minuciosament i definir una operativa clara i sense fissures.
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The angle effect

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 17:00
The angle effect Llorens Duran, Josep Ignasi de
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History of funicularity

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:57
History of funicularity Llorens Duran, Josep Ignasi de
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Estudi de rendibilitat per l’aprofitament turístic de les embarcacions de llista setena

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:50
Estudi de rendibilitat per l’aprofitament turístic de les embarcacions de llista setena Campillo Sicart, Xavier L’objectiu d’aquest treball és rendibilitzar les embarcacions d’esbarjo per a fins turístics. Aquestes s’utilitzen una mitja de 20 dies a l’any, tenen uns costos de manteniment i amarrament anual desorbitats i en canvi, a favor tenen les condicions i estan en un lloc idíl•lic per a ser rendibilitzades amb fins turístics. Per tal de materialitzar aquesta rendibilització, es proposa crear un moviment anomenat Yachting. Aquest és un moviment que té tres motivacions diferents. La primera és rendibilitzar les embarcacions de llista setena (sense ànim de lucre) d’unes mides mínimes i a un preu molt competitiu, utilitzant-les com a embarcació-hotel de curta estada i d’alta qualitat mentre els propietaris no les utilitzen i amb les quals podran obtenir uns ingressos extra que els hi permetin cobrir les despeses de l’embarcació i fins i tot obrir una nova via de negoci. La segona motivació és oferir una nova experiència a un tipus de turisme emergent en les principals ciutats marítimes Españoles, allotjant-los en els vaixells abans nombrats. Per últim, en l’actualitat s’està duent a terme aquesta activitat d’una manera incívica, desordenada, gens exclusiva i il•legal; creant una enorme problemàtica i degeneració als ports esportius. Una de les parts fonamentals que s’ha tingut en compte en aquest treball ha estat la normalització d’aquesta pràctica d’una manera cívica, ordenada, legal i d’exclusivitat. Així com l’aportació de beneficis econòmics per als ports esportius.
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Flexibility for displacements

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:49
Flexibility for displacements Llorens Duran, Josep Ignasi de
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Análisis del impacto medioambiental del transporte marítimo en aguas polares e implicaciones del código internacional para los buques que operan en aguas polares (código polar)

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:45
Análisis del impacto medioambiental del transporte marítimo en aguas polares e implicaciones del código internacional para los buques que operan en aguas polares (código polar) Tortras De La Cruz, Pau Debido al cambio climático, cada vez más es una realidad el uso de las rutas polares para el tránsito de buques. El deshielo está abriendo nuevas posibilidades en el Ártico y los buques han empezado a navegar por estas rutas como alternativa a la Ruta Marítima del Sur, que pasa por el Canal de Suez. El tiempo y el combustible que se ahorran los buques son los principales motivos. Este trabajo analiza las rutas árticas en los siguientes aspectos: ventajas e inconvenientes, legislación que actualmente las regula (Código Polar) y su viabilidad actual y futura. Todo esto con el fin de ver el impacto medioambiental del transporte marítimo sobre estas rutas y determinar si están preparadas para soportar un gran número de tránsitos marítimos. El conocimiento de la realidad de estas rutas y los peligros que conlleva su uso marino para el tránsito de buques, nos permitirá determinar las acciones a realizar para disponer de unas vías de navegación seguras para la tripulación, pasajeros y el medio ambiente. Es decir, si tienen la suficiente infraestructura para una navegación segura, puertos de aprovisionamiento y/o de refugio, instalaciones de recepción de aguas residuales, equipos de rescate con respuestas de tiempo pequeñas, así como una ley para prevenir la contaminación.
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Stability and redundancy

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:44
Stability and redundancy Llorens Duran, Josep Ignasi de
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Estudio comparativo de sistemas de depuración de gases de exhaustación (scrubbers). Diseño de un procedimiento de selección y evaluación económica para su aplicación en buques existentes.

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:35
Estudio comparativo de sistemas de depuración de gases de exhaustación (scrubbers). Diseño de un procedimiento de selección y evaluación económica para su aplicación en buques existentes. Ayala Buforn, Jonatan El objetivo de este trabajo de fin de grado ha sido realizar un estudio comparativo de sistemas de depuración de gases de exhaustación (Scrubbers). Diseño de un procedimiento de selección y evaluación económica para su aplicación en buques existentes.
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Visual expression of structural membranes

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:35
Visual expression of structural membranes Llorens Duran, Josep Ignasi de
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Appropriateness of structural membranes

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 16:29
Appropriateness of structural membranes Llorens Duran, Josep Ignasi de
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Design, monitoring and performance evaluation of high capacity optical networks

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 02:30
Design, monitoring and performance evaluation of high capacity optical networks Shariati, Mohammad Behnam Internet traffic is expected to keep increasing exponentially due to the emergence of a vast number of innovative online services and applications. Optical networks, which are the cornerstone of the underlying Internet infrastructure, have been continuously evolving to carry the ever-increasing traffic in a more flexible, cost-effective, and intelligent way. Having these three targets in mind, this PhD thesis focuses on two general areas for the performance improvement and the evolution of optical networks: i) introducing further cognition to the optical layer, and ii) introducing new networking solutions revolutionizing the optical transport infrastructure. In the first part, we present novel failure detection and identification solutions in the optical layer utilizing the optical spectrum traces captured by cost-effective coarse-granular Optical Spectrum Analyzers (OSA). We demonstrate the effectiveness of the developed solutions for detecting and identifying filter-related failures in the context of Spectrum-Switched Optical Networks (SSON), as well as transmitter-related laser failures in Filter-less Optical Networks (FON). In addition, at the subsystem level we propose an Autonomic Transmission Agent (ATA), which triggers local or remote transceiver reconfiguration by predicting Bit-Error-Rate (BER) degradation by monitoring State-of-Polarization (SOP) data obtained by coherent receivers. I have developed solutions to push further the performance of the currently deployed optical networks through reducing the margins and introducing intelligence to better manage their resources. However, it is expected that the spectral efficiency of the current standard Single-Mode Fiber (SMF) based optical network approaches the Shannon capacity limits in the near future, and therefore, a new paradigm is required to keep with the pace of the current huge traffic increase. In this regard, Space Division Multiplexing (SDM) is proposed as the ultimate solution to address the looming capacity crunch with a reduced cost-per-bit delivered to the end-users. I devote the second part of this thesis to investigate different flavors of SDM based optical networks with the aim of finding the best compromise for the realization of a spectrally and spatially flexible optical network. SDM-based optical networks can be deployed over various types of transmission media. Additionally, due to the extra dimension (i.e., space) introduced in SDM networks, optical switching nodes can support wavelength granularity, space granularity, or a combination of both. In this thesis, we evaluate the impact of various spectral and spatial switching granularities on the performance of SDM-based optical networks serving different profiles of traffic with the aim of understanding the impact of switching constraints on the overall network performance. In this regard, we consider two different generations of wavelength selective switches (WSS) to reflect the technology limitations on the performance of SDM networks. In addition, we present different designs of colorless direction-less, and Colorless Directionless Contention-less (CDC) Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers (ROADM) realizing SDM switching schemes and compare their performance in terms of complexity and implementation cost. Furthermore, with the aim of revealing the benefits and drawbacks of SDM networks over different types of transmission media, we preset a QoT-aware network planning toolbox and perform comparative performance analysis among SDM network based on various types of transmission media. We also analyze the power consumption of Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Digital Signal Processing (DSP) units of transceivers operating over three different types of transmission media. The results obtained in the second part of the thesis provide a comprehensive outlook to different realizations of SDM-based optical networks and showcases the benefits and drawbacks of different SDM realizations.; Se espera que el tráfico de Internet siga aumentando exponencialmente debido a la continua aparición de gran cantidad de aplicaciones innovadoras. Las redes ópticas, que son la piedra angular de la infraestructura de Internet, han evolucionado continuamente para transportar el tráfico cada vez mayor de una manera más flexible, rentable e inteligente. Teniendo en cuenta estos tres objetivos, esta tesis doctoral se centra en dos áreas cruciales para la mejora del rendimiento y la evolución de las redes ópticas: i) introducción de funcionalidades cognitivas en la capa óptica, y ii) introducción de nuevas estructuras de red que revolucionarán el transporte óptico. En la primera parte, se presentan soluciones novedosas de detección e identificación de fallos en la capa óptica que utilizan trazas de espectro óptico obtenidas mediante analizadores de espectros ópticos (OSA) de baja resolución (y por tanto de coste reducido). Se demuestra la efectividad de las soluciones desarrolladas para detectar e identificar fallos derivados del filtrado imperfecto en las redes ópticas de conmutación de espectro (SSON), así como fallos relacionados con el láser transmisor en redes ópticas sin filtro (FON). Además, a nivel de subsistema, se propone un Agente de Transmisión Autónomo (ATA), que activa la reconfiguración del transceptor local o remoto al predecir la degradación de la Tasa de Error por Bits (BER), monitorizando el Estado de Polarización (SOP) de la señal recibida en un receptor coherente. Se han desarrollado soluciones para incrementar el rendimiento de las redes ópticas mediante la reducción de los márgenes y la introducción de inteligencia en la administración de los recursos de la red. Sin embargo, se espera que la eficiencia espectral de las redes ópticas basadas en fibras monomodo (SMF) se acerque al límite de capacidad de Shannon en un futuro próximo, y por tanto, se requiere un nuevo paradigma que permita mantener el crecimiento necesario para soportar el futuro aumento del tráfico. En este sentido, se propone el Multiplexado por División Espacial (SDM) como la solución que permita la continua reducción del coste por bit transmitido ante ése esperado crecimiento del tráfico. En la segunda parte de esta tesis se investigan diferentes tipos de redes ópticas basadas en SDM con el objetivo de encontrar soluciones para la realización de redes ópticas espectral y espacialmente flexibles. Las redes ópticas basadas en SDM se pueden implementar utilizando diversos tipos de medios de transmisión. Además, debido a la dimensión adicional (el espacio) introducida en las redes SDM, los nodos de conmutación óptica pueden conmutar longitudes de onda, fibras o una combinación de ambas. Se evalúa el impacto de la conmutación espectral y espacial en el rendimiento de las redes SDM bajo diferentes perfiles de tráfico ofrecido, con el objetivo de comprender el impacto de las restricciones de conmutación en el rendimiento de la red. En este sentido, se consideran dos generaciones diferentes de conmutadores selectivos de longitud de onda (WSS) para reflejar las limitaciones de la tecnología en el rendimiento de las redes SDM. Además, se presentan diferentes diseños de ROADM, independientes de la longitud de onda, de la dirección, y sin contención (CDC) utilizados para la conmutación SDM, y se compara su rendimiento en términos de complejidad y coste. Además, con el objetivo de cuantificar los beneficios e inconvenientes de las redes SDM, se ha generado una herramienta de planificación de red que prevé la QoT usando diferentes tipos de fibras. También se analiza el consumo de energía de las unidades DSP de los transceptores MIMO operando en redes SDM con tres tipos diferentes de medios de transmisión. Los resultados obtenidos en esta segunda parte de la tesis proporcionan una perspectiva integral de las redes SDM y muestran los beneficios e inconvenientes de sus diferentes implementaciones
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World-wide analysis and modelling of the ionospheric and plasmaspheric electron contents by means of radio occultations

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 02:30
World-wide analysis and modelling of the ionospheric and plasmaspheric electron contents by means of radio occultations Shao, Yixie The research of this dissertation is studying the ionosphere by GPS radio occultation (RO) techniques. It is mainly divided into two parts. The first part focuses on the methodology in electron density profile retrievals from RO measurements. It aims to get more precise profiles from measured data. Classic Abel inversion is a methodology widely used in RO retrievals, and the error introduced by the spherical symmetry assumption is also well recognised. Separability Method (SM) was developed to eliminate this error in previous studies. In this work, the improvement brought by SM corresponding to classic method is checked and validated. The SM does have better performance excluding the Lack of Collocation (LoC) error. The precision of the results is also shown to depend on the accuracy of the supported GIMs, i.e., the more accurate GIMs are used, the better results can be obtained. The error in SM, introduced by the mis-modelling of using the Vertical Total Electron Content (VTEC) instead of ECLEO, the electron content below LEO height, is also checked. The result shows that it has only minor impact on the retrievals. The second part is the climatological study of topside ionosphere/bottomside plasmasphere based on the RO retrievals using SM, and aims to give a general picture of characteristics and features of these two regions in different solar periods, 2007 -- solar minimum, and 2014 – solar maximum. The empirical two-components models of topside profiles, STIP model and CPDH model, used to separate the ionospheric and plasmaspheric contribution to the VTEC measured from ground to global positioning system (GPS) satellite altitudes, are studied and validated. The conditions of applicability of the STIP model are also discussed. The same as other existing empirical models, it shows the picture of topside ionosphere till some limited altitude, which is decided by the Low Earth Orbit (LEO) satellite height used to observe the RO. The model is used to derive transition height hu and scale height hs during these two years. Generally, hu and hs show the clear diurnal, seasonal, solar cycle dependencies. The concept of IONf, the ionospheric fractional contribution to VTEC, is introduced and studied. The ionospheric features are shown and most of the ionospheric anomalies have been analyzed through this quantity. Compared to the other ionospheric related parameters, such as Ecion and Ecpl, electron content of ionosphere and plasmasphere, IONf is more stable. Hence, it is more suitable for ionosphere modelling. The Capacitor Model is used to model the consistent ‘ionospheric charging process’ during the period of the day between sunrise and midday/afternoon. The model shows a good performance to reproduce real data in different circumstances and for the maximum and minimum solar activity years analyzed.; La recerca feta en aquesta dissertació consisteix en l'estudi de la ionosfera mitjançant tècniques d'Ocultació Ràdio (RO) de GPS. La primera part s'enfoca en la metodologia d'extracció de perfils de les mesures RO. L'objectiu és l'obtenció de perfils més precisos mesurats a partir de les dades. La inversió clàssica d'Abel és una metodologia emprada àmpliament en l'obtenció de RO, tant mateix l'error introduït per l'assumpció de simetria també és reconegut. En ordre d'eliminar aquest error en estudis previs el Separability Method (SM) va ser desenvolupat. En el present treball es revisa i es valida la millora en el mètode clàssic aportada per SM. SM té un millor comportament inclús quan s'exclou l'error de Lack of Collocation (CoL). La precisió dels resultats depenen també de l'exactitud del GIM's suportats (p.ex. Com més exacte són els GIM's emprats millor són els resultats obtinguts). L'error de SM introduït pel modelatge incorrecte en utilitzar el Vertical Total Electron Content (VTEC) en lloc del ECLEO (el contingut d'electrons per sota de l'altura LEO) també és revisat. Els resultats mostren que només tenen un impacte mínim en les mesures extretes de RO. La segona part és un estudi de la climatologia de la part superior de la ionosfera I la part inferior de la plasmaesfera basat en l'extracció RO mitjançant SM amb l'objectiu de donar una imatge general de les característiques I tres d'aquestes dues regions en diferents períodes solars; el mínim solar de 2007 i el màxim solar de 2014. Dos models empírics bi-component, el model STIP i el model CPD, utilitzats per separar la contribució de la ionosfera i la plasmaesfera al VTEC, s?han estudiat i validat. Addicionalment també es discuteix sobre les condicions de l'aplicació de STIP. També es fa el mateix amb altres models empírics. Es mostra la imatge de la part superior de la ionosfera fins a un límit definit d'altitud el qual és determinat per l'altitud de satèl·lit Low Earth Orbit (LEO) que s?ha utilitzat per observar les RO. S'utilitza el model per derivar les transicions d'altitud hu I l'escala d'altitud hs durant aquests dos anys. Generalment, hu i hs mostren clarament dependències cícliques diürnals, estacionals i solars. És introduït i estudiat el concepte d'IONf, la fracció de contribució de la ionosfera al VTEC. Es mostren els atributs ionosfèrics i la majoria d'anomalies ionosfèriques es veuen plasmaesfera a través d'aquest mesura. En comparació amb altres paràmetres ionosfèrics, com ara Ecion i Ecpl, el contingut d'electrons de la ionosfera i la plasmaesfera IONf, és més estable. Degut això és més idoni pel modelatge de la ionosfera. El Model del Capacitador és emprat per modelar congruentment el procés de càrrega ionosfèrica' durant el sector de l'alba fins al migdia, mostrant que el model representa de manera bastant fidedigna les dades reals en diferents circumstàncies i durant els periodes de màxima i mínima activitat solar
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Contributions to heart rate variability and respiratory rate analysis through video imaging techniques

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 02:30
Contributions to heart rate variability and respiratory rate analysis through video imaging techniques Melchor Rodríguez, Angel The present doctoral thesis proposes a series of methods that have as a general objective the non-contact evaluation of heart rate variability (HRV) and respiratory rate (BR) through video imaging. The proposal of this technique has emerged in the last few years as an alternative to the traditional measurement systems, which assess these and other physiological parameters through direct contact with the person’s body. Due to this condition, the traditional systems may cause some complications in people who present a sensitive or fragile skin, such as neonates or patients with burn injuries. Furthermore, although the video imaging technique could be an excellent alternative, as in the cases mentioned above, it also aims at being a monitoring instrument for the general population in non-clinical environments. In fact, nowadays, the use of electronic devices such as the video cameras, smartphones, tablets and others, it starts being part of a healthy lifestyle. Thus, this promising technique, which could provide advantages such as the contactless measurement, portability, easy use and low-cost, it could be employed in the near future as part of the evaluation of the person’s health status in everyday life. On the other hand, despite the aforementioned advantages, the measurements obtained by this technique may be greatly affected by factors such as the movement of the person, lighting conditions, camera settings, among others. Hence, an analysis of the influence of various factors and conditions is carried out in this research study in order to obtain a better insight of the scope and limitations of the technique. For this purpose, a series of methods were developed and implemented in which face detection and tracking algorithms are employed, as well as image and signal processing techniques. The results obtained in each study are evaluated by using various statistical parameters and plots with the aim of measuring the agreement between the proposed methods and the reference systems. In general, the statistical analysis carried out shows a good level of agreement between the measurement systems. It is important to note the presence of an impact on the results, to a greater or lesser extent, by the factors and conditions analyzed in the different studies. In several cases, the results show a significant improvement in comparison with the data reported in related studies. By contrast, the results achieved in scenarios with a greater presence of artifacts show a decrease in the agreement of the measurements. This contactless technique may eventually become an instrument to detect physical or psychological disorders in the future. Nevertheless, its use for this purpose will depend on the progress of the technique over the coming years, since it is still in the research and development phase. Therefore, more improvements are necessary to reach the reliability achieved by the current reference systems and, particularly, if its application in real-life scenarios is considered. The development of more robust algorithms is required in order to suppress, as much as possible, the contribution of artifacts present in a real environment. Consequently, the acquisition of measurements in several real-life scenarios, longer recordings, and the analysis of more factors that could influence the performance of the technique constitute some objectives for future work.; En la presente tesis doctoral se proponen una serie de métodos los cuales tienen como objetivo general la evaluación sin contacto de la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria mediante imagen de video. La propuesta de esta técnica ha surgido en los últimos años como una alternativa a los sistemas de medida tradicionales, los cuales evalúan estos y otros parámetros fisiológicos a través de contacto directo con el cuerpo de la persona. Debido a esta condición, los sistemas tradicionales podrían ocasionar algunas complicaciones en personas que presentan una piel sensible o frágil, tal como los recién nacidos o pacientes con lesiones por quemaduras. Además, aunque la técnica de imagen de video podría ser una excelente alternativa, como en los casos mencionados previamente, ésta también tiene como objetivo ser un instrumento de monitorización para la población en general en entornos no clínicos. De hecho, hoy en día, el uso de dispositivos electrónicos tales como las cámaras de video, teléfonos inteligentes, tabletas y otros, empieza a ser parte del seguimiento de un estilo de vida saludable. Así, esta prometedora técnica, la cual podría proporcionar ventajas tales como la medición sin contacto, portabilidad, fácil uso y bajo costo, podría ser utilizada en un futuro cercano como parte de la evaluación del estado de salud de una persona en la vida cotidiana. Por otra parte, a pesar de las ventajas mencionadas, las mediciones adquiridas mediante esta técnica pueden ser afectadas en gran medida por factores tales como el movimiento de la persona, las condiciones de iluminación, las ajustes de la cámara, entre otros. Por tanto, en este trabajo de investigación se lleva a cabo un análisis de la influencia de varios factores y condiciones para obtener una mejor comprensión del alcance y las limitaciones de la técnica. Para este propósito, se han desarrollado e implementado una serie de métodos en los cuales se aplicaron algoritmos de detección facial y seguimiento, así como también técnicas de procesamiento de imágenes y señales. Los resultados obtenidos en cada estudio son evaluados a través de distintos parámetros estadísticos y gráficos con el objetivo de medir el acuerdo entre los métodos propuestos y los sistemas de referencia. En general, el análisis estadístico llevado a cabo muestra un buen nivel de concordancia entre los sistemas de medida. Es importante tener en cuenta la presencia de un impacto en los resultados, en mayor o menor medida, por los factores y condiciones analizados en los distintos estudios. En varios casos, los resultados muestran una mejoría significativa en comparación con los datos reportados en estudios relacionados. Por el contrario, los resultados adquiridos en escenarios con una mayor presencia de artefactos muestran una disminución en el acuerdo de las medidas. Esta técnica sin contacto podría eventualmente convertirse en un instrumento para detectar trastornos físicos o psicológicos en el futuro. No obstante, su uso para este objetivo dependerá del progreso de la técnica en los próximos años, ya que ésta se encuentra aún en fase de investigación y desarrollo. Por lo tanto, mayores mejoras son necesarias para alcanzar la fiabilidad que se consigue con los sistemas de referencia actuales y, particularmente, si se plantea su aplicación en escenarios reales. El desarrollo de algoritmos más robustos es requerido a fin de suprimir, tanto como sea posible, la contribución de artefactos presentes en un entorno real. Por consiguiente, la adquisición de medidas en varios escenarios de la vida real, registros de más larga duración, y el análisis de una mayor cantidad de factores que podrían influir al desempeño de la técnica constituyen algunos de los objetivos para trabajo futuro
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Logic decomposition and adaptive clocking for the optimization of digital circuits

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 02:30
Logic decomposition and adaptive clocking for the optimization of digital circuits Machado, Lucas Over the course of 60 years, since the invention of the integrated circuit (IC), exponential improvements in cost, performance and power consumption were observed. Such advances have been strongly linked with the continuous reduction of the dimensions in manufactured ICs, but this trend has shown decreasing benefits as fundamental limits are reached. Notice that such tiny devices have increased variability, which generates unpredictable variations in the behavior of the manufactured devices. These uncertainties are typically addressed by defining margins on the clock period, estimated during the design phase. However, the overly conservative margins produce significant degradations in performance. Additionally, the evolution that enabled circuits with increasingly higher density of components, also resulted in an extremely complex IC design. At every step, electronic design automation (EDA) tools are challenged to handle this increasing complexity, requiring more powerful techniques to comply with the specification constraints within an affordable runtime. This thesis investigates alternatives in order to improve power, performance, area, and cost, using established IC manufacturing technologies. Advances in EDA are proposed in three distinct topics: area minimization using Boolean methods, area and delay reduction for designs based on fieldprogrammable gate array (FPGA), and an alternative clocking scheme to reduce timing margins. The first contribution consists of a technology-independent method for area minimization of combinational logic. Local optimization is applied on and-inverter graphs (AIGs), performing multi-output Boolean decomposition using two-literal divisors, targeting node count reduction. The second contribution regards two methods targeting technology mapping of FPGAs. On one hand, a functional decomposition approach, which uses the support size as cost function, exploring the inherent characteristics of FPGAs. On the other hand, an approach for recursive remapping, which reduces the structural bias of the subject graph, uses the mapping results as cost function, and obtains significant reductions in area and delay. The third contribution evaluates the dynamic variability mitigation and simplification of power delivery networks (PDNs) using an adaptive clocking scheme based on ring oscillator clocks (ROCs). The impact of the PDN parameters and ROC location is investigated, showing potential improvements in performance, leakage power and cost.; A lo largo de los 60 años desde la invención del circuito integrado (CI), se han producido mejoras exponenciales en su coste, rendimiento y consumo de energía. Ese progreso esta fuertemente vinculado a la reducción continua de las dimensiones de fabricación de los circuitos integrados, pero esta tendencia ha ido mostrando menos beneficios a medida que se alcanzan límites fundamentales. Estos dispositivos minúsculos tienen una mayor variabilidad, lo que genera variaciones impredecibles en el comportamiento de los dispositivos fabricados. Estas incertidumbres generalmente se abordan mediante la definición de márgenes en el período de reloj, estimado durante la fase de diseño. Sin embargo, márgenes excesivamente conservadores producen degradaciones significativas en el rendimiento. Además, la evolución que permitió crear circuitos con una densidad de componentes cada vez mayor, también incrementado la complejidad de los CI. En cada paso del proceso de diseño, las herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) se enfrentan al desafío de manejar esta complejidad creciente, lo que requiere técnicas más potentes para cumplir con las restricciones impuestas por las especificaciónes dentro de un tiempo de ejecución asequible. Esta tesis investiga alternativas para mejorar el consumo de energía, el rendimiento, el área y el coste, utilizando las tecnologías de fabricación de CI ya establecidas. Los avances en EDA se proponen en tres temas distintos: minimización de área usando métodos booleanos, reducción de retardo y área para diseños basados en matrices de puertas programables (FPGA), y un esquema de reloj alternativo para reducir los márgenes de tiempo excesivamente conservadores. La primera contribución consiste en un método independiente de tecnología para minimizar el área de la lógica combinacional. Se aplica optimización local en grafos de AND-inversor, utilizando una descomposición Booleana de múltiples salidas con divisores de dos literales, con el objetivo de reducir la cantidad de nodos. La segunda contribución propone dos métodos para el mapeo tecnológico de los FPGA. Por un lado, un método de descomposición funcional, que utiliza el tamaño del soporte como función de coste, explorando las características inherentes de los FPGA. Por otro lado, un método de mapeo recursivo, que reduce la distorsión estructural del grafo sujeto, utiliza los resultados del mapeo como función de coste y obtiene reducciones significativas en área y retardo. La tercera contribución evalúa la mitigación de la variabilidad dinámica y la simplificación de la red de suministro de energía (PDN) utilizando un esquema de reloj adaptativo basado en un oscilador en anillo (ROC). Se investiga el impacto de los parámetros de la PDN y la ubicación del ROC, mostrando mejoras potenciales en el rendimiento, consumo estático y coste.
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Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial e Índice de Desarrollo Humano Sostenible : análisis de correlación : caso de los municipios de la Provincia del Guayas, Ecuador (2001-2016)

UPCommons - dl., 03/04/2019 - 02:30
Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial e Índice de Desarrollo Humano Sostenible : análisis de correlación : caso de los municipios de la Provincia del Guayas, Ecuador (2001-2016) Franco Arias, Omar Orlando This thesis aims to identify other alternatives to evaluate the Development Plans and Territorial Planning (PDOT), since traditionally the system of evaluation of the municipalities is only to measure if the objectives, goals, etc., that were initially raised in these plans. It should be noted that this has been accepted and kind of effective, but this evaluation system does not cover a hundred percent of effectiveness, since it is not clear what the actual results of its application and monitoring were if it not is analyzed the context for which it was developed. For example, when companies carry out strategic planning in addition to monitoring compliance with objectives, they also carry out market surveys through different systems of indicators and surveys that make it possible to clearly identify if planning is having the expected results. However, the PDOTs do not have this tool that allows public administrators and officials to clearly identify if the development, implementation and monitoring of the PDOTs are achieving the fundamental objective for which they were created "to improve the quality of life”, it is proposed in this context to make a relationship between the PDOTs through their Accomplishment Indicator (AI) and the Human Development Index (HDI) of each one of these territories, with the objective to have a clear vision of how effective these plans are. The thesis is composed of four parts: The first part consists of three sub-literals where it was made: a) Evaluation of the PDOTs to the 25 municipalities of the Province of Guayas - Ecuador, in the two periods of preparation and updating of the years 2012 and 2015, through the Percentage of Content Compliance (PCC). b) Analysis of the AI, of the 25 municipalities of the Province of Guayas - Ecuador, in the years 2013, 2014, 2015 and 2016. c) Relationship between the PCC and the AI, of the 25 municipalities of the Province of Guayas - Ecuador, of the two periods of preparation and updating of the years 2012 and 2015. In the second part a methodological proposal of the MHDI of the 25 municipalities of the Province of Guayas - Ecuador, using census information of the periods 2001 and 2010 and non-census statistical information of the INEC (Ecuador in figures) for the year 2013 and 2016. In the third part, the correlation between the AI and the MHDI of the 25 municipalities of the Province of Guayas - Ecuador, using the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) as a tool, and an analysis of the goals of the Municipalities: Samborondón, Milagro and Alfredo Baquerizo Moreno. And the fourth part is aimed at the final conclusions and assessments.; Esta tesis pretende identificar otras alternativas de evaluar los Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (PDOT), ya que tradicionalmente el sistema de evaluación de los municipios es solamente medir si se cumplieron los objetivos, metas, etc., que se plantearon inicialmente en estos planes. Cabe destacar que esto ha sido aceptado y hasta cierto punto efectivo, pero este sistema de evaluación no abarca un cien por ciento de efectividad, ya que a ciencia cierta no se sabe con claridad cuáles fueron los resultados reales de su aplicación y seguimiento, si no se analiza el contexto para el cual fue elaborado. Por ejemplo, las empresas cuando realizan una planificación estratégica además de realizar el seguimiento en el cumplimiento de los objetivos, también realizan sondeos del mercado a través de diferentes sistemas de indicadores y encuestas que permitan identificar con claridad que la planificación está teniendo los resultados esperados. Sin embargo, los PDOT no tienen esta herramienta que le permita a los administradores públicos y funcionarios poder identificar con claridad si realmente la elaboración, aplicación y seguimiento de los PDOT están logrando el objetivo fundamental para el que fueron creados “mejorar la calidad de vida de las personas”, es por este motivo que en este contexto se plantea realizar una relación entre los PDOT a través de su Indicador de Cumplimento de Metas (ICM) y el Índice de Desarrollo Humano (IDH) de cada uno de estos territorios, con el objetivo de tener una visión clara de que tan efectivos son estos planes. La tesis está compuesta de cuatro partes: La primera parte consta tres sub literales en donde se realizó: a) Evaluación de los PDOT a los 25 municipios de la Provincia del Guayas – Ecuador, en los dos periodos de elaboración y actualización de los años 2012 y 2015, a través del Porcentaje de Cumplimiento de Contenido (PCC). b) Análisis del ICM, de los 25 municipios de la Provincia del Guayas – Ecuador, en los años 2013, 2014, 2015 y 2016. c) Relación entre el PCC y el ICM, de los 25 municipios de la Provincia del Guayas – Ecuador, de los dos periodos de elaboración y actualización de los años 2012 y 2015. En la segunda parte se realizó una propuesta metodológica del IDHm de los 25 municipios de la Provincia del Guayas – Ecuador, utilizando información censal de los periodos 2001 y 2010 e información estadística no censal del INEC (Ecuador en cifras) para el año 2013 y 2016. En la tercera parte se realizó la correlación entre el ICM y el IDHm de los 25 municipios de la Provincia del Guayas – Ecuador, utilizando como herramienta el Paquete Estadístico para las Ciencias Sociales (SPSS), además se realiza un análisis de las metas de los municipios: Samborondón, Milagro y Alfredo Baquerizo Moreno. Y la Cuarta parte está destinada a las conclusiones y valoraciones finales.
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A level-set method for interfacial heat or mass transfer in two-phase flows

UPCommons - dv., 03/01/2019 - 19:44
A level-set method for interfacial heat or mass transfer in two-phase flows Balcazar, Nestor; Antepara Zambrano, Óscar; Rigola Serrano, Joaquim; Oliva Llena, Asensio A level-set model is proposed for simulating interfacial heat or mass transfer in two-phase flows. The Navier-Stokes equations as well as the heat transfer or mass transfer equations are discretized using a finite-volume approach on a collocated unstructured mesh, whereas a multiple marker level-set methodology is introduced in order to avoid the numerical coalescence of the fluid interfaces. Some numerical examples are considered to show the capabilities of this model, including pure diffusion of a chemical species with chemical reaction, and buoyancy-driven motion of bubble swarms with mass transfer. Present results are compared against analytical and empirical correlations from the literature as validations of the proposed model.
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Experiencias docentes: grado de ingeniería de diseño industrial y desarrollo del producto

UPCommons - dv., 03/01/2019 - 15:14
Experiencias docentes: grado de ingeniería de diseño industrial y desarrollo del producto Ibáñez García, José María El autor del presente documento quiere reflejar una serie de experiencias propias relacionadas con la docencia de las asignaturas Metodología del Diseño (MEDI) e Ingeniería de la Usabilidad y la Accesibilidad (ENUA), de tercer y cuarto curso respectivamente, que se imparten en la Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG). Con la clara idea de contribuir al proceso de mejora del aprendizaje y, actualizando los contenidos de apoyo al estudio, mediante actividades dirigidas académicas y también complementarias, el autor trata de aunar el método y el conocimiento que se genera en clase y el conocimiento del ámbito profesional que se actualiza prácticamente a diario. El objetivo es disponer de un enfoque práctico en asignaturas metodológicas: tener una base proyectual, ayuda a aumentar el grado de curiosidad, fomenta la creatividad, la calidad del diseño y la innovación aportada por el alumnado. Con esta manera de proceder, sin condicionar en exceso las propuestas creativas de los alumnos, el profesor actúa como facilitador de una experiencia centrada en el alumno, potenciando tanto el interés académico de las actividades propuestas, como la motivación de los estudiantes por poner en práctica los recursos y ampliar conocimientos adquiridos. Siguiendo estos planteamientos, el autor recibió una beca (AAD_2013) para las actividades dirigidas de apoyo al profesorado de las universidades públicas del sistema universitario catalán y de la Universitat Oberta de Catalunya
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