A Novel Technique for Classifying Bird Damage to Rapeseed Plants Based on a Deep Learning Algorithm.

Ali Mirzazadeh Afshin Azizi Yousef Abbaspour_Gilandeh José Luis Hernández-Hernández Mario Hernández Hernández Iván Gallardo Bernal (2021, [Artículo])

Estimation of crop damage plays a vital role in the management of fields in the agricultura sector. An accurate measure of it provides key guidance to support agricultural decision-making systems. The objective of the study was to propose a novel technique for classifying damaged crops based on a state-of-the-art deep learning algorithm. To this end, a dataset of rapeseed field images was gathered from the field after birds¿ attacks. The dataset consisted of three classes including undamaged, partially damaged, and fully damaged crops. Vgg16 and Res-Net50 as pre-trained deep convolutional neural networks were used to classify these classes. The overall classification accuracy reached 93.7% and 98.2% for the Vgg16 and the ResNet50 algorithms, respectively. The results indicated that a deep neural network has a high ability in distinguishing and categorizing different image-based datasets of rapeseed. The findings also revealed a great potential of Deep learning-based models to classify other damaged crops.

rapeseed classification damaged crops deep neural networks INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS

Química a distancia: posible y necesario

Alethia Vázquez-Morillas (2009, [Capítulo de libro])

Este trabajo narra la experiencia de un curso a distancia -Reacciones y Enlace Químico- en la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UAM Azcapotzalco durante 2007. A pesar de que la Legislación Universitaria contempla la posibilidad de la educación superior en modalidad extraescolar, no existen antecedentes documentados de un curso anterior impartido totalmente a distancia, aunque en la División se cuenta desde 1974 con el Sistema de Aprendizaje Individualizado, que combina la asesoría de un profesor con el trabajo individual del alumno. El curso, impartido a estudiantes en su primer año de estudios, se desarrolló en la plataforma Moodle y se conformó con nueve módulos o lecciones, cada una de las cuales contiene distintas actividades de aprendizaje y materiales de referencia. La evaluación se realizó tanto de manera continua -en línea- como final. de forma presencial. Los resultados indican que los alumnos logran un aprendizaje equiparable al que alcanzan en los cursos presenciales. Adicionalmente. valoran la flexibilidad que les da esta modalidad del proceso de enseñanza- aprendizaje. Es necesario que la UAM trabaje en el desarrollo de este tipo de opciones educ3tivas. que brinden a los estudiantes la opción de elegir la forma en que quieren llevar a cabo su formación. Para ello, será necesario modificar algunos aspectos de la legislación y la valoración tradicional del trabajo docente, además de romper con la inercia institucional que tiende a la repetición del modelo tradicional de enseñanza en el aula.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR

Uso potencial de pellets para el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico en comunidades de Xichú, Gto., México

Pellets potential use for the treatment of contaminated water with arsenic in communities Xichú, Gto. Mexico

ALMA HORTENSIA SERAFIN MUÑOZ MELINA GUADALUPE MEDINA GARCIA FRANCISCO AGUSTIN VIDO GARCIA BERENICE NORIEGA LUNA ADRIAN ZAMORATEGUI MOLINA (2017, [Artículo])

En el presente trabajo se llevó a cabo el desarrollo del uso de pellets, provenientes de resi-duos lignocelulósicos, para el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico de las comu-nidades del municipio de Xichú, Gto., México. Las muestras de agua, n = 72, se evaluaron con base en la NOM-127-SSA1-1994. La concentración más alta de arsénico fue arriba de los límites permisibles, 0.2 mg.L–1 ± 0.04 mg.L–1. Los pellets utilizados fueron a partir de aserrín, paja de trigo, agave y sorgo. Se optimizó la rampa de temperatura para la mejor consistencia de los pellets. Se realizaron varios diseños experimentales con los pellets, n = 162, a diferentes condiciones, para desarrollar el proceso de activación y tratamiento con Fe (III). Los pellets obtenidos fueron colocados en muestras de agua contaminadas con ar-sénico por 24 h. Se logró una remoción de arsénico a pH entre 6.5 a 7, del 98.50% ± 1.2%.

Present work was carried out development of use of pellets from lignocellulosic waste for arsenic-contaminated waters treatment in communities of the municipality of Xichu, Guanajuato, Mexico. Water samples, n = 72, were evaluated based on NOM-127-SSA1-1994.

The highest concentration of arsenic was above permissible limits, 0.2 mg.L–1 ± 0.04 mg.L–1. Pellets used were from sawdust, wheat straw, agave and sorghum. Temperature ramp to the best consistency of pellets is optimized. Several experimental designs with pellets were

performed,n = 162, in different conditions to develop activation process and treatment with Fe (III). Pellets obtained were placed in water samples contaminated with arsenic 24 h. Arsenic removal at pH between 6.5 to 7, of 98.50% ± 1.2% was achieved.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA Arsénico Pellets Lignocelulósica Tecnologías sustentables Xichú, Gto. México Arsenic Lignocellulosic wastes Sustainable technologies

Gestión de proyectos de TIC en Sinersystech con metodología de desarrollo DevOps

Juan Carlos Espino Ortega (2023, [Otro, Trabajo de grado, maestría])

La gestión de proyectos de TIC suele volverse caótica cuando no existe una metodología, con la suficiente madurez, de desarrollo, seguimiento y tampoco las herramientas necesarias para dar seguimiento a las actividades que se realizan en todas las etapas del proyecto. En este artículo abordaremos el uso de la metodología DevOps, así como las aplicaciones de software que pueden soportar el uso de esta para dar seguimiento al desarrollo de los proyectos de TIC en Sinersystech, se realiza revisión de estado del arte, se desarrolla cuestionario con un enfoque cualitativo para entender la situación actual de la empresa y para concluir se documentan las herramientas que nos pueden apoyar en los procesos de desarrollo de software dentro de la empresa adoptando la metodología de desarrollo DevOps, los beneficios de la integración de esta en todas las etapas del desarrollo optimizando, costos, tiempos de entrega y resultado hacia los clientes.

Gestión de proyectos Metodología de gestión de proyectos DevOps INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Control de sistemas usando aprendizaje de máquina

Systems control using machine learning

Jesús Martín Miguel Martínez (2023, [Tesis de maestría])

El aprendizaje por refuerzo es un paradigma del aprendizaje de máquina con un amplio desarrollo y una creciente demanda en aplicaciones que involucran toma de decisiones y control. Es un paradigma que permite el diseño de controladores que no dependen directamente del modelo que describe la dinámica del sistema. Esto es importante ya que en aplicaciones reales es frecuente que no se disponga de dichos modelos de manera precisa. Esta tesis tiene como objetivo implementar un controlador óptimo en tiempo discreto libre de modelo. La metodología elegida se basa en algoritmos de aprendizaje por refuerzo, enfocados en sistemas con espacios de estado y acción continuos a través de modelos discretos. Se utiliza el concepto de función de valor (Q-función y función V ) y la ecuación de Bellman para resolver el problema del regulador cuadrático lineal para un sistema mecánico masa-resorte-amortiguador, en casos donde se tiene conocimiento parcial y desconocimiento total del modelo. Para ambos casos las funciones de valor son definidas explícitamente por la estructura de un aproximador paramétrico, donde el vector de pesos del aproximador es sintonizado a través de un proceso iterativo de estimación de parámetros. Cuando se tiene conocimiento parcial de la dinámica se usa el método de aprendizaje por diferencias temporales en un entrenamiento episódico, que utiliza el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos en la sintonización del crítico y descenso del gradiente en la sintonización del actor, el mejor resultado para este esquema es usando el algoritmo de iteración de valor para la solución de la ecuación de Bellman, con un resultado significativo en términos de precisión en comparación a los valores óptimos (función DLQR). Cuando se tiene desconocimiento de la dinámica se usa el algoritmo Q-learning en entrenamiento continuo, con el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos y el esquema de mínimos cuadrados con descenso del gradiente. Ambos esquemas usan el algoritmo de iteración de política para la solución de la ecuación de Bellman, y se obtienen resultados de aproximadamente 0.001 en la medición del error cuadrático medio. Se realiza una prueba de adaptabilidad considerando variaciones que puedan suceder en los parámetros de la planta, siendo el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos el que tiene los mejores resultados, reduciendo significativamente ...

Reinforcement learning is a machine learning paradigm with extensive development and growing demand in decision-making and control applications. This technique allows the design of controllers that do not directly depend on the model describing the system dynamics. It is useful in real-world applications, where accurate models are often unavailable. The objective of this work is to implement a modelfree discrete-time optimal controller. Through discrete models, we implemented reinforcement learning algorithms focused on systems with continuous state and action spaces. The concepts of value-function, Q-function, V -function, and the Bellman equation are employed to solve the linear quadratic regulator problem for a mass-spring-damper system in a partially known and utterly unknown model. For both cases, the value functions are explicitly defined by a parametric approximator’s structure, where the weight vector is tuned through an iterative parameter estimation process. When partial knowledge of the dynamics is available, the temporal difference learning method is used under episodic training, utilizing the least squares with a recursive least squares scheme for tuning the critic and gradient descent for the actor´s tuning. The best result for this scheme is achieved using the value iteration algorithm for solving the Bellman equation, yielding significant improvements in approximating the optimal values (DLQR function). When the dynamics are entirely unknown, the Q-learning algorithm is employed in continuous training, employing the least squares with recursive least squares and the gradient descent schemes. Both schemes use the policy iteration algorithm to solve the Bellman equation, and the system’s response using the obtained values was compared to the one using the theoretical optimal values, yielding approximately zero mean squared error between them. An adaptability test is conducted considering variations that may occur in plant parameters, with the least squares with recursive least squares scheme yielding the best results, significantly reducing the number of iterations required for convergence to optimal values.

aprendizaje por refuerzo, control óptimo, control adaptativo, sistemas mecánicos, libre de modelo, dinámica totalmente desconocida, aproximación paramétrica, Q-learning, iteración de política reinforcement learning, optimal control, adaptive control, mechanical systems, modelfree, utterly unknown dynamics, parametric approximation, Q-learning, policy iteration INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Diseño de redes de conformación de haz para arreglos circulares de antena basadas en estructuras periódicas de radiación coherente

Design of beamforming networks for circular antenna arrays based on periodic coherent radiation structures

Itzel Mota Castañeda (2023, [Tesis de maestría])

La tesis se enfoca en abordar los desafíos en sistemas de comunicación inalámbrica, con el objetivo principal de diseñar redes de conformación de haz eficiente para un arreglo circular de antenas. Esta red debe reducir la dependencia de cambiadores de fase o dispositivos activos y cumplir con patrones de radiación específicos. Para lograr esto, se propone una solución que combina una red de excitación cofasal y una red CORPS cilíndrica. La red de alimentación cofasal, optimizada mediante algoritmos genéticos, demuestra la capacidad de generar un haz de radiación que puede ser escaneado en todo el plano azimutal. Esto se logra aprovechando las propiedades de rotación y simetría del arreglo circular. Además, se alcanza un rendimiento destacado en la supresión de lóbulos laterales, con una reducción significativa de -16 dB en comparación con el caso sin optimizar. Esta mejora en la calidad del haz de radiación es crucial para la transmisión confiable de señales en sistemas de comunicación. La red CORPS cilíndrica presentada en la investigación simplifica la red de alimentación en un 50%. Permite generar una cantidad distribuida de haces en todo el plano azimutal, y la dirección de escaneo de cada haz se ajusta según el número de puertos de entrada. Cada puerto de entrada controla un haz de radiación, lo que simplifica la complejidad del sistema y permite un mayor control sobre los lóbulos laterales. A medida que se aumenta el número de elementos y puertos de entrada en el arreglo, se mejora aún más el rendimiento en la supresión de lóbulos laterales. Esto ofrece la flexibilidad de ajustar el nivel de lóbulos laterales según los requisitos específicos de diseño. La investigación ha demostrado que la combinación de una red de alimentación cofasal optimizada y una red CORPS cilíndrica ofrecen una solución efectiva para la conformación de haz en arreglos circulares de antenas. Esta solución reduce significativamente la dependencia de dispositivos activos, mejora la calidad de la señal y simplifica la operación del sistema. Estos resultados abren oportunidades para futuras investigaciones y prometen mejoras en la industria de las comunicaciones inalámbricas.

This work is focused on the challenges in wireless communication systems, with the main objective of designing efficient beamforming networks for a circular antenna array. This network must reduce the reliance on phase shifters or active devices and meet specific radiation patterns. To achieve this, we propose two possible solutions: a cophasal excitation network and a cylindrical CORPS network. The cophasal feed network, optimized by genetic algorithms, generates a radiation beam that can be scanned in the whole azimuth plane. It is possible by taking advantage of the rotation and symmetry properties of the circular array. Furthermore, we achieve an outstanding performance in sidelobe suppression, with a significant reduction of -16 dB compared to the unoptimized case. This improvement in the quality of the radiation beam is crucial for the reliable transmission of signals in communication systems. The cylindrical CORPS network (presented in this research) simplifies the power network by 50%. It allows the entire azimuth plane to generate a distributed number of beams and adjust the scanning direction of each beam in according to the number of input ports. Each input port controls one radiation beam, simplifying the complexity of the system and allowing greater control over the side lobes. As the number of elements and input ports increases, sidelobe suppression performance is further improved. This proposal offers the flexibility to adjust the level of side lobes based on specific design requirements. Research has shown that the optimization of a cophasal feeder network and a cylindrical CORPS network offers an effective solution for beamforming in circular antenna arrays. This solution significantly reduces dependency on active devices, improves signal quality, and simplifies system operation. These results open up opportunities for future research and promise improvements in the wireless communications industry.

Arreglo circular de antenas, algoritmos genéticos, Red CORPS cilíndrica Circular array of antennas, Genetic algorithms, Cylindrical CORPS network INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES ANTENAS ANTENAS

A Comparison of Multi-Label Text Classification Models in Research Articles Labeled With Sustainable Development Goals

Roberto Carlos Morales-Hernández Joaquín Gutiérrez Jaguey David Becerra-Alonso (2022, [Artículo])

"The classification of scientific articles aligned to Sustainable Development Goals is crucial for research institutions and universities when assessing their influence in these areas. Machine learning enables the implementation of massive text data classification tasks. The objective of this study is to apply Natural Language Processing techniques to articles from peer-reviewed journals to facilitate their classification according to the 17 Sustainable Development Goals of the 2030 Agenda. This article compares the performance of multi-label text classification models based on a proposed framework with datasets of different characteristics. The results show that the combination of Label Powerset (a transformation method) with Support Vector Machine (a classification algorithm) can achieve an accuracy of up to 87% for an imbalanced dataset, 83% for a dataset with the same number of instances per label, and even 91% for a multiclass dataset."

Classification algorithm, multi-label text classification, problem transformation method, scientific articles, sustainable development goals, text classification INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES LENGUAJES ALGORÍTMICOS LENGUAJES ALGORÍTMICOS

Las nuevas redes de centros de desarrollo tecnológico aplicado. Una aproximación al caso británico

Germán Herrera Bartis Patricia Gutti (2023, [Artículo, Artículo])

Este trabajo lleva a cabo un análisis de la experiencia de Catapult, un programa guberna­mental del Reino Unido surgido una década atrás consistente en la creación y sosteni­miento de una red de nuevos centros de desarrollo tecnológico aplicado destinados a atender las demandas y requerimientos de los actores productivos privados de dicho país. A través del análisis de numerosos documentos oficiales, auditorías del programa y entre­vistas a actores clave el artículo analiza las características centrales de la política en cues­tión, incluyendo los elementos que definen la gobernanza del sistema, el esquema de fi­nanciamiento vigente, el alcance de las actividades tecnológicas de los centros y su vínculo con las empresas privadas.

Tecnología Innovación Desarrollo tecnológico Política industrial Reino Unido CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

Object manipulation by collaborative autonomous underwater vehicles driven by a model-free second-order sliding mode controller with finite-time convergence

JOSUE GONZALEZ GARCIA (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0001-5657-380X

The use of Autonomous Underwater Vehicles (AUV) has expanded in recent years to include them in inspection, maintenance, and repair missions. These missions require the automation of tasks such as autonomous navigation and station-keeping, which are pretty challenging due to the complexity of the vehicle itself and the underwater environment. Traditional control strategies have been used to deal with those problems before, but their performance is limited since they do not consider non-linearities, external disturbances, or model uncertainties. Non-traditional controllers have been explored too, but have shortcomings such as being model-based, parameter-dependant, or so. Additionally, the nature of some objects implies the involvement of multiple vehicles to manipulate them, making the manipulation mission even harder. Collaboration of AUVs is a strong challenge since underwater communications are limited or null. An advanced control strategy dealing with the trajectory tracking and the station-keeping problem would be desirable for simplicity and robustness. If this controller could also help coordinate multiple vehicles without requiring them to communicate with each other, it would make collaborative manipulation tasks reachable. For this purpose, a model-free high-order Sliding Mode Controller (SMC) is presented in this project. Unlike other control approaches, the proposed control strategy achieves finite-time convergence to a practical zero error in a time-base that the user can arbitrarily define. This characteristic will be used to coordinate the navigation of two AUVs to manipulate an object underwater. The performance of the proposed controller was evaluated by numerical simulations and experiments in a semi-Olympic swimming pool and compared with classic and state-of-the-art control strategies regarding trajectory tracking and station-keeping problems. Results have shown that the proposed controller can achieve finite-time convergence of the tracking errors to a practical zero value in the predefined time-base. Results also demonstrated that the convergence time could be arbitrarily selected by the user and achieved by the controller resulting in, as far as the author knows, the first controller with this characteristic for AUVs navigation. The simulations and experiments also showed that the proposed controller outperformed classical and state-of-the-art controllers regarding the Root Mean Square of the tracking errors and energy consumption. Finally, the proposed model-free high-order SMC coordinated two BlueROV2 vehicles in a collaborative manipulation mission without vehicle-to-vehicle communication. Numerical simulation results confirmed that the proposed controller could manage the vehicles to follow a predefined coordinated trajectory to approach, grip, transport, and release an object without communicating with each other.

Doctor of Philosophy In Engineering Science

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INGENIERÍA DE CONTROL INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA NAVAL VEHÍCULOS SUBMARINOS

Evaluación morfológica, bioquímica y diversidad genética del germoplasma silvestre de Jojoba (Simmondsia chinensis) y Jatropha (Jatropha curcas) del Noroeste de México

NIDIA ARAIZA LIZARDE (2016, [Tesis de doctorado])

Jojoba (Simmondsia chinensis) and jatropha (Jatropha curcas) are potential sources to obtaining oil for industrial purposes and production of biodiesel (Masayuki, 1976; Masayuki and Takeshi, 1980). The objectives of this study were to analyze the morphological characteristics of seeds, oil content, physicochemical parameters of lipid, fatty acids composition and genetic variability of ecotypes of jojoba and jatropha in the Northwest of Mexico. Three ecotypes of jojoba named Indígena la Huerta, Sonoyta, and Todos Santos were evaluated. Sonoyta seeds ecotype has the highest weight, length and thickness (0.82g, 15.98 mm and 9.28 mm). Significant differences in color and seed moisture were observed. The number of seeds per kilogram was higher in the ecotype Indígena la Huerta (1217). The oil content was between 43, 44 and 49% in the 3 ecotypes. Viscosity, density, index of acidity, peroxide, yodine and refraction showed no significant differences. The most abundant fatty acids were the Eicosanoic (52 to 62.43%), oleic (13.80 to 27.36%) and Palmitic (6.43-9.70%). ISSR analysis on the accessions of S. chinensis showed a 54% polymorphic. On the other hand 3 ecotypes of Jatropha curcas Estación Dimas, El Quelite and La Campana were analyzed. No significant differences in weight, length, thickness, humidity and number of seeds per kg. The color of the seeds was 60.80 to 65.64 °Hue. The oil content of the germ of J. curcas was 52 to 56%. Viscosity, density, index of acidity, peroxide, iodine and refraction showed no significant differences in the seeds collected in the three ecotypes in study. The most abundant saturated fatty acids were oleic (44 to 46%), linoleic (42 to 44%) and palmitic (4-6%). SSR analysis of J. curcas accessions showed expected heterozygosity (He) of 0.7524, 0.7092 and 0.7956 in ecotypes of La Campana, Estación Dimas and El Quelite respectively. The wild germplasm of jatropha and jojoba is an alternative in the cosmetics and energy industry and represents a potential for activating the economy in arid and semi-arid regions of México.

Jojoba (Simmondsia chinensis) y jatropha (Jatropha curcas) son fuentes potenciales para la obtención de aceite con fines industriales y para la producción de biodiesel (Masayuki, 1976; Masayuki y Takeshi, 1980). Los objetivos de este trabajo fueron analizar las características morfológicas de las semillas, el contenido de aceite, los parámetros fisicoquímicos de los lípidos, la composición de ácidos grasos y la diversidad genética de ecotipos de jojoba y jatropha en el Noroeste de México. Se evaluaron tres ecotipos de jojoba denominados Indígena la Huerta, Sonoyta y Todos Santos. Las semillas del ecotipo de Sonoyta presentaron el mayor peso, longitud y grosor (0.82 g, 15.98 mm y 9.28 mm). Se observaron diferencias significativas en el color y la humedad de la semilla. El número de semillas por kilogramo fue mayor en el ecotipo de Indígena la Huerta (1217 semillas). El contenido de aceite fue de 43 a 49% en los 3 ecotipos. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción no mostraron diferencias significativas. Los ácidos grasos más abundantes fueron el eicosanoico (52 a 62.43%), oleico (13.80 a 27.36%), y palmítico (6.43 a 9.70%). El análisis ISSR mostró un porcentaje polimórfico de 54 %. Por otro lado, se analizaron 3 ecotipos de Jatropha curcas denominados Estación Dimas, El Quelite y La Campana. No se observaron diferencias significativas en el peso, longitud, grosor, humedad y número de semillas por kilogramo. El color de las semillas fue de 60.80 a 65.64 °Hue. El contenido de aceite del germen de J. curcas fue de 52 a 56%. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción del aceite no mostraron diferencias significativas entre los ecotipos estudiados. Los ácidos grasos más abundantes fueron el oleico (44 a 46%), linoleico (42 a 44%) y palmítico (4 a 6%). El análisis SSR de accesiones de J. curcas mostró la heterocigosidad esperada (He) de 0.7524, 0.7092 y 0.7956 en los ecotipos de La Campana, Estación Dimas y El Quelite, respectivamente. El germoplasma silvestre de jojoba y jatropha es una alternativa en la industria cosmética y energética, representan un potencial para activar la economía en las regiones áridas y semiáridas de México.

ácidos grasos, semillas, ISSR, lípidos, jatropha, jojoba, SSR INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA BIOQUÍMICA ACEITES Y GRASAS VEGETALES ACEITES Y GRASAS VEGETALES