POSGRADO
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Item Aplicación de una Red Neuronal Artificial LSTM como función no lineal de un modelo NARX para predecir condiciones de la Ionosfera(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 2022) Cortes, Juan Pablo Benjamin; Krasnogor, NatalioDesarrollar un modelo predictivo para anticipar el comportamiento de la frecuencia crítica foF2 de la capa F2 de la ionósfera, utilizando redes neuronales profundas (LSTM) dentro de una arquitectura NNARX (Nonlinear Autoregressive with Exogenous Inputs), en el contexto de fenómenos de Meteorología del Espacio (Space Weather). Se entrenaron 888 modelos distintos con distintas combinaciones de hiperparámetros. El mejor modelo logró una predicción precisa de foF2 con bajo error (según RMSE). Se evidenció una alta correlación entre las variables exógenas y la frecuencia crítica foF2 durante eventos de Space Weather. Las redes LSTM dentro del modelo NNARX son adecuadas para la predicción de condiciones ionosféricas.El enfoque basado en datos es competitivo frente a modelos físicos tradicionales, especialmente para series temporales complejas y no lineales. Se destaca la importancia de mejorar la cobertura y calidad de datos para futuras aplicaciones.Item Sobre las degeneraciones de las álgebras de lie unimodulares en baja dimensión(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 2022) Chaben, Nayla Agostina; Rojas, Nadina; Barrionuevo, AmeliaEn esta tesis estudiamos la clasificación de las álgebras de Lie sobre el campo de los comple jos de dimensión menor o igual a 5. A su vez estudiamos las degeneraciones de las álgebras de Lie complejas de dimensión menor o igual a 4. (Ver [BUS]). El resultado principal que abordamos es el siguiente teorema: Las degeneraciones de las álgebras de Lie unimodulares de dimensión 5, salvo el álgebra de Lie sl2 ⋉C2, son: µ O(µ) s5,15 s5,24 s5,30 sl2 ⊕C2 s5,6 s5,7 s5,9 s5,10 s5,22 s5,23 s5,41 g4 ⊕C g7 ⊕C g3(a)⊕C r3,−1 ⊕C2 g1(−2)⊕C n5,6, g7 ⊕C, n5,5, n5,2, n5,4, r3,−1 ⊕C2, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,6, n5,5, n5,2, n5,4, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,6, n5,5, n5,2, n5,4, g1(−2)⊕C, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,2 n5,5, n4 ⊕C, n5,1, n3 ⊕C2 n5,5, n4 ⊕C, n5,1, n3 ⊕C2 n5,5, n4 ⊕C, n5,1, n3 ⊕C2 n5,5, n4 ⊕C, n5,1, n3 ⊕C2 n5,5, n5,2, n5,4, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,5, n5,2, n5,4, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,5, n5,2, n5,4, g3(27/4)⊕C, g1(−2)⊕C, r3,−1 ⊕C2, n4 ⊕C, n5,1, n5,3, n3 ⊕C2 n5,5, n5,1 n5,2, n5,1 n5,1 n5,1 n5,1Item Teoria elastoplastica micropolar de cosserat para materiales cohesivos friccionales(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 1997) Nieto, María Marcela; Etse, José GuillermoDesarrollar una formulación constitutiva elastoplástica basada en la teoría micropolar de Cosserat, aplicada a materiales cohesivos-friccionales como el hormigón. La tesis busca superar limitaciones de los modelos clásicos al simular comportamientos con ablandamiento y falla localizada. El trabajo demuestra que la teoría micropolar de Cosserat, extendida con conceptos de energía de fractura y plasticidad, ofrece una herramienta poderosa para simular y predecir el comportamiento complejo de materiales como el hormigón. Se destaca su capacidad de regularizar resultados numéricos y mejorar la representación de procesos de falla.Item Mezclas óptimas de hormigón curadas a vapor para la prefabricación de diferentes elementos estructurales(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 1999-12) Palazzi, Silvia Beatriz; Castría, Nélida del ValleLa tesis ofrece un enfoque integral para optimizar mezclas de hormigón para prefabricación mediante curado a vapor, aportando herramientas útiles tanto en el diseño de mezclas como en el control de calidad en obra.Item Exploración de Bases de Datos No Relacionales: Principios, aplicaciones y desafíos(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 2024-12) Brito, Claudia Monica; Albaca, CarlosLa evolución del almacenamiento de datos ha pasado por tres plataformas principales. La primera incluía bases de datos jerárquicas y en red, mientras que la segunda, impulsada por Internet y la arquitectura cliente-servidor, trajo las bases de datos relacionales (RDBMS) y SQL. La tercera plataforma surge con el auge del Big Data, la computación en la nube, IoT y redes sociales, generando grandes volúmenes de datos y nuevas soluciones como NoSQL y NewSQL. NoSQL surgió debido a las limitaciones de los RDBMS en escalabilidad y flexibilidad, permitiendo almacenamiento sin esquemas rígidos. Empresas como Google, Amazon y Facebook desarrollaron sus propios sistemas NoSQL, clasificándose en cuatro tipos: Clave-valor, Columnar, Documental y en Grafo. Las bases de datos orientadas a objetos fueron pioneras en NoSQL, y con la llegada de la nube, recuperaron relevancia. Más recientemente, han surgido bases de datos vectoriales, esenciales para la Inteligencia Artificial y el procesamiento de datos multidimensionales. Este avance continúa redefiniendo el almacenamiento de datos para adaptarse a las nuevas necesidades tecnológicas.Item Estudio de modelos para la identificación de cavidades mediante la tomografía de impedancia eléctrica(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 2019) Santucho, Exequiel Miguel Ángel; Orlando, Antonio; Luege, Mariela; Pilotta, ElvioEn esta tesis se proponen y estudian tres modelos para la reconstrucción de cavidades en el interior de un cuerpo, bajo la técnica de la Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE). Esta técnica brinda el marco físico y conceptual del problema estacionario de la difusión de la corriente eléctrica en un medio conductor. Conociendo los valores de corriente y la distribución del potencial electrostático medidos en el contorno del cuerpo, su estructura interna se determina contrastando esta información con los valores sintéticos calculados sobre los mismos puntos. Basados en la hipótesis de unicidad de valores de conductividad para cada material, el problema se resume en encontrar la función de conductividad para inferir con ella la estructura interna del cuerpo. Cada modelo propuesto consiste en la adopción de un funcional de fidelidad de valores, que es una medida de error entre los datos medidos experimentalmente y los calculados numéricamente, al que se le adiciona un término regularizante para lidiar con el mal condicionamiento de este problema inverso. Para el funcional de fidelidad se proponen dos opciones: uno definido en el contorno del cuerpo y el otro definido en todo su dominio. Para el término regularizante se proponen también dos opciones: un operador clásico sobre la variable de conductividad y otro que penaliza el perímetro de los defectos incógnitas. Para el tratamiento numérico posterior este ́ultimo es aproximado a su vez, en el sentido de la convergencia, a dos funcionales: uno elíptico y otro de área. Para los modelos que consideran al funcional de área como término regularizante se aplican metodologías basadas en la Derivada Topológica, mientras que para el resto se emplean metodologías clásicas de tipo gradiente. La obtención de Derivadas Topológicas no constituye un cálculo trivial, por lo que se aportan sus expresiones analíticas de hasta orden dos, conseguidas mediante dos métodos diferentes. Finalmente, se plantea una metodología de comparación entre los métodos propuestos considerando dos tipos de análisis: uno desagregado que tiene en cuenta parámetros geométricos y visuales de las cavidades encontradas, y otro directo que emplea un criterio de distancia entre la cavidad conseguida y la objetivo. Para cada modelo se desarrollan los algoritmos de reconstrucción y se presentan numerosos experimentos numéricos a fin de mostrar las bondades de cada método. Esta tesis aborda problemas de índole académico y contribuye tanto en el desarrollo de metodologías modernas para resolver el problema de identificación de dominios, como en el planteo de aspectos prácticos para la utilización de la TIE como herramienta de evaluación no destructiva.Item Diseño y optimización de cadenas de suministros de biocombustibles con criterios de sustentabilidad(Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología., 2018) Wheeler, Jonathan; Mele, Fernando DanielEn esta Tesis de Doctorado se realizaron tareas de investigación y desarrollo en el área de sistemas de soporte a la toma de decisiones para la gestión de cadenas de suministros y la planificación estratégica del sector de la industria de biocombustibles. Un punto importante de este trabajo fue la consideración de los aspectos económico-financieros junto con indicadores ambientales, lo que permite fijar estrategias para el desarrollo sustentable de la actividad industrial. Dado que el sector de los biocombustibles está creciendo notablemente a nivel mundial, ante la necesidad de utilizar fuentes renovables de energía, resulta de vital importancia establecer estrategias que permitan garantizar la sostenibilidad de las actividades industriales conjuntamente con las de la sociedad, cuidando del medio ambiente. En particular se han desarrollado herramientas novedosas para el soporte en la toma de decisiones en el ámbito de cadenas de suministros de biomasa, a partir de la integración de técnicas de programación matemática para el modelado de procesos y distintas estrategias para la resolución de problemas con múltiples criterios. Se han utilizado sistemas de cómputo para lograr encontrar diseños y estrategias óptimas para dar solución a los distintos desafíos que propone el sector. El trabajo realizado extiende el uso del modelado matemático como herramienta de gestión, tanto a nivel industrial como gubernamental, y permite apoyar y sistematizar las decisiones estratégicas del sector. Además, la inclusión de aspectos ambientales, tales como el uso de la tierra y la emisión de gases de efecto invernadero, mediante la técnica del Análisis del Ciclo de Vida permite cuantificar el daño ambiental de la actividad y establecer políticas para su reducción. Las aplicaciones de las estrategias desarrolladas tienen un fuerte impacto regional debido a su vínculo, por ejemplo, con la industria sucroalcoholera del Noroeste Argentino (NOA). Con la debida difusión, podría darse la potencial adaptación del sector productivo a las nuevas tendencias de gestión que se están difundiendo en el mundo.Item Sistema de telemonitoreo no invasivo para el seguimiento de pacientes ambulatorios con Insuficiencia Cardíaca: Impacto en la detección temprana de la descompensación cardíaca y en la calidad de vida(Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, 2019) Yanicelli, Lucía María; Herrera, Myriam CristinaLa Insuficiencia Cardíaca (IC) es considerada como la incapacidad del corazón de aportar sangre -y por ende oxígeno- en una tasa acorde con los requerimientos metabólicos del organismo. Esta incapacidad del corazón puede deberse a un defectuoso llenado cardíaco y/o a contracción o vaciado dificultado. Los mecanismos compensatorios aumentan el volumen sanguíneo y elevan las presiones de llenado, la frecuencia cardíaca, y la masa muscular cardíaca para mantener la función de bomba y causar redistribución del flujo. Eventualmente, sin embargo -pese a los mecanismos compensadores- la capacidad del corazón para contraerse y relajarse declina progresivamente, y la IC empeora (Givertz et al., 2001). A pesar de los avances en el tratamiento médico, la IC constituye la principal causa de muerte en el mundo occidental, siendo la enfermedad que produce el mayor número de hospitalizaciones en pacientes mayores de 65 años, generando elevados costos al sistema de salud. Las razones más comunes para el reingreso hospitalario por IC son las demoras en el reconocimiento de los síntomas, el incumplimiento de la dieta y la medicación, y la falta de conocimientos y habilidades para una autogestión competente. Algunos estudios señalan que después del alta, programas multidisciplinarios de tratamiento, es decir telemonitorización o apoyo telefónico estructurado, pueden evitar gran parte de los reingresos relacionados con la IC, con una mejora también de la mortalidad (20%), la duración de la estancia hospitalaria y la calidad de vida (Inglis et al., 2016). Además, el seguimiento de pacientes a distancia a través del uso de nuevas tecnologías (TICs), tales como el seguimiento mediante teléfonos inteligentes, los sistemas interactivos de respuesta de voz, y la transmisión de datos electrónicos se han propuesto como posibles soluciones del problema de la readmisión (Pare et al., 2007; Chaudhry et al., 2010; Saponara et al., 2012; Purcell et al., 2014). Debido a este panorama, y especialmente al incremento del interés en mejorar los resultados y la calidad del cuidado de los pacientes con IC, en esta tesis se propone diseñar, desarrollar y evaluar un sistema que permita el seguimiento no invasivo del paciente ambulatorio, y que a través del monitoreo de ciertas variables fisiológicas y del estado general del paciente sea capaz de detectar y alertar posibles descompensaciones. Mediante un estudio exhaustivo de la experiencia clínica de la patología a nivel mundial, a partir del estudio de los "consensos médicos sobre IC" -publicados por las asociaciones de cardiología más reconocidas- se detectan una serie de aspectos (parámetros a monitorear, educación para la salud) que deberían tenerse en cuenta a la hora de abordar el diseño de un sistema de televigilancia para pacientes con IC. A partir de una revisión crítica de los diferentes sistemas de telemonitoreo que existen y están en desarrollo a nivel mundial, y del análisis de los consensos médicos, se especifican los requisitos con los que deben contar los sistemas de telemonitoreo no invasivo para pacientes con IC. Se realiza el diseño y el desarrollo de un sistema de telemonitoreo, al que se denomina iC. El sistema incluye una aplicación para dispositivos móviles para el paciente -desarrollo nativo en Android-, una aplicación web para el personal de salud y una interfaz de programación de aplicaciones (API) que permite el almacenamiento y la comunicación de datos/información entre las aplicaciones paciente y personal de salud. Se lleva a cabo la evaluación del impacto del sistema de telemonitoreo en una población de pacientes con IC mediante un estudio clínico realizado en una institución pública de salud con el apoyo de personal médico y técnico. Se trabaja con un grupo "control" al que se atiende en consultorio y un grupo "intervención", al que además del tratamiento convencional, se le instruye para usar el Sistema de Telemonitoreo. El análisis de la evolución de ambos grupos se realiza mediante el uso de encuestas -previamente validadas- de: 1) Calidad de vida (Minnesota Living with Heart Failure, MLHFQ), 2) conocimientos del paciente sobre su enfermedad (Knowledge of Chronic Heart Failure), 3) adherencia al tratamiento farmacológico (Escala de Morisky Modificada) y 4) Autocuidado (European Heart Failure self-care behavior scale), todas ellas aplicadas al inicio y a los 3 meses del seguimiento. Al iniciar el estudio no existen diferencias estadísticamente significativas en las características sociodemográficas y sanitarias entre los pacientes del grupo control e intervención, como tampoco en las demás variables, por lo que puede afirmarse que los grupos control e intervención son similares entre ellos. Por otro lado, al finalizar el seguimiento, los resultados indican diferencias estadísticamente significativas en las siguientes variables: a) de la comparación entre el grupo control e intervención: 1- cantidad de respuestas correctas (p=0,015) e incorrectas (p=0,021) del cuestionario conocimientos sobre IC y 2- diferencia entre inicio y fin del cuestionario de autocuidado (p=0,004), ambos casos con empeoramientos en el grupo control y mejoras en el grupo intervención; b) de la comparación de las variables antes y después de la intervención en cada uno de los grupos: 1- disminución de la adherencia al tratamiento del grupo control (p=0,025); 2- mejora de la calidad de vida de los pacientes del grupo intervención (p=0,04) y 3-empeoramiento del autocuidado en el grupo control (p=0,033) y mejora en el grupo intervención (p=0,036). Cabe destacar que durante el estudio clínico en algunos pacientes del grupo intervención –utilizando el sistema de telemonitoreo-, se detectan diversas alertas (potenciales signos de descompensación), frente a las cuales el equipo médico tiene que actuar en consecuencia; por lo dicho se puede inferir que la utilización del Sistema desarrollado tiene la potencialidad de evitar posibles re-hospitalizaciones. Futuras investigaciones podrán valerse de los estudios realizados durante esta tesis y del uso masivo del sistema desarrollado, para recolectar datos específicos sobre el seguimiento a distancia de esta patología.Item Sistemas y sensores incorporados a ropa inteligente para monitoreo ambulatorio inalámbrico de la Insuficiencia Cardíaca Congestiva(Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, 2018) Goy, Carla Belén; Herrera, Myriam C.La Insuficiencia Cardíaca (IC) afecta a más de 25 millones de personas a nivel mundial siendo la principal causa de hospitalizaciones en mayores de 65 años en los países desarrollados. Gran parte de estas hospitalizaciones ocurren debido a congestión venosa, por lo que, su detección temprana constituye un objetivo fundamental para poder evitarlas. En este contexto, resulta necesario investigar y desarrollar tecnologías no invasivas capaces de detectar precozmente la congestión en pacientes hospitalizados y ambulatorios. En esta tesis se diseña y desarrolla un sistema no invasivo para la detección temprana de la congestión mediante el cálculo de parámetros vasculares utilizando la técnica de pletismografía de oclusión venosa (POV) en los miembros. El sistema incluye un pletismógrafo analógico digital automático, electrodos textiles y sensores de presión capaces de medir la presión de contacto sistema/paciente. El pletismógrafo es un impedancímetro tetrapolar con hardware y software dedicados comunicados por una placa de adquisición, manguito oclusor y bomba/electroválvula para el inflado/desinflado automático del manguito. Su repetibilidad es del 95% y permite obtener señales de POV con el patrón de la bibliografía. La técnica empleada por el pletismógrafo permite utilizarlo en el hogar para seguimiento ambulatorio. Se construyen y evalúan 5 tipos de electrodos textiles fabricados con diferentes telas conductoras; se determinan sus características eléctricas 3resistencia laminar vs. distancia e impedancia de contacto electrodo/piel- utilizando 2 sets experimentales especialmente desarrollados y se evalúa su desempeño registrando señales POV en voluntarios sanos. Se obtiene correlación directa entre los resultados de la caracterización eléctrica y su desempeño en el registro. Los electrodos fabricados con una tela bañada en plata -76% nylon y 24% fibra elástica- presentan el mejor desempeño permitiendo obtener señales de mayor amplitud. Se fabrican 11 tipos de sensores de presión colocando láminas piezorresistivas entre telas conductoras; variando área activa, tipo de tela y/o número de láminas piezorresistivas. Se evalúa repetibilidad, sensibilidad y rango a partir de sus curvas de calibración; se analiza -con experimentos factoriales usando ANOVA- la influencia del área activa y del tipo de tela en la sensibilidad y rango. Se encuentra que los sensores multicapas y los fabricados con ciertas telas no se desempeñan adecuadamente mientras que el resto de los mismos poseen repetibilidad>90%; sensibilidad dependiente del área activa, del tipo de tela y de la interacción entre ambos; y rango dependiente inversamente de dicha área. Los electrodos textiles y los sensores de presión son aptos para incorporarse a "ropa inteligente". Finalmente, se evalúa la capacidad del sistema completo para la detección de la congestión midiendo 9 parámetros vasculares en voluntarios sanos y en pacientes con distintos grados de congestión. Se encuentra que ciertos parámetros permiten detectar desde niveles bajos de congestión y que el flujo sanguíneo y la capacitancia venosa son los que mejor representan el grado de la misma. El monitoreo en el hogar de algunos de los parámetros vasculares propuestos, utilizando un sistema de vestir que incluya el equipo de pletismografía, los electrodos textiles y los sensores de presión, podría servir para detectar precozmente la congestión en pacientes con IC.Item Variaciones seculares del campo magnético y su efecto sobre la atmósfera superior y la magnetósfera(Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, 2020-12) Zossi, Bruno Santiago; Elias, Ana G.La Tierra posee un campo magnético propio que protege tanto la atmósfera como a los seres vivos de las partículas de alta energía que provienen del Sol. Se cree que este campo se origina en el núcleo externo de nuestro planeta se genera con el movimiento de fluidos cargados. Desde que el ser humano fue capaz de medir con precisión el campo sabemos que no es constante, sino que varía en escalas de tiempo geológicas. Muchos sistemas geofísicos, principalmente relacionados con la atmósfera superior y el espacio alrededor de nuestro planeta, dependen de este campo magnético, por lo que su variación es una fuente de cambios para dichos sistemas. A lo largo de este trabajo vamos a analizar algunos cambios que produce la variación del campo magnético. La ionosfera es una capa de la atmósfera donde la presencia de cargas libres afecta la propagación de ondas electromagnéticas, la existencia de cargas hace que esta capa sea sensible al campo magnético y por ende a las variaciones del mismo. Entre un primer grupo de resultados se muestra como las variaciones del campo geomagnético afecta la contribución iónica a la conductancia de Pedersen, cambiando la idea de que la ionosfera puede aproximarse a una capa conductora "fina", siendo el aporte de la capa F mayoritario en periodos de alta actividad solar y en zonas donde el campo magnético es bajo. Se complementa estos resultados con el estudio de la conductancia en situación de inversión magnética, cuando el campo toma, históricamente, los valores más bajos, cambiando la altura de pico de las conductividades y creciendo exponencialmente su valor. Se llama casquetes polares magnéticos a las regiones de la Tierra donde las líneas de campo conectan el medio interplanetario con la superficie de la Tierra. Estas zonas son de principal interés científico y público debido a que las partículas solares son capaces de entrar hasta la atmósfera superior produciendo perturbaciones tanto en los equipos satelitales como en los sistemas de comunicación terrestres. En un segundo grupo de resultados, se analizan la variación de las zonas aurorales a medida que cambia el campo terrestre. Para esto se diseña un modelo de magnetopausa robusto ante cambios en la estructura del campo magnético. El primer resultado muestra las variaciones del área geométrica de los casquetes polares magnéticos y las zonas aurorales, mostrando que desde aproximadamente 1940 el área del polo norte está disminuyendo, contrario al comportamiento que se deduce con relaciones de escala y aproximaciones dipolares del campo. También se muestran los casquetes polares magnéticos en escenarios de inversión, este resultado muestra como tanto la posición como la forma de las zonas aurorales cambiarían en gran forma antes que se complete una inversión.