Contratos inteligentes para la gestión de datos de sensado móvil y vestible para aplicaciones en salud

Smart contracts for mobile and wearable sensing data management for health applications

José Ricardo Cedeño García (2023, [Tesis de maestría])

El aumento en la producción de datos derivado de la adopción de tecnologías móviles y de IoT está revolucionando la salud, pero también plantea importantes retos éticos y de privacidad. Los recientes avances en el aprendizaje automático han resaltado la importancia de recopilar y etiquetar datos correctamente, en especial para fines críticos, como el desarrollo de aplicaciones para cuidados médicos. La recopilación de datos médicos para tareas de aprendizaje automático presenta limitaciones en cuanto a la cantidad, variedad y calidad de las fuentes disponibles. Una forma de abordar este dilema es el uso de Blockchain para la recopilación y el uso de datos de pacientes. El anonimato de una red centralizada permite proteger la identidad del paciente. La estructura formada por nodos permite que la información esté siempre disponible y no dependa de un servidor principal. La inmutabilidad de los registros en la cadena garantiza la trazabilidad inequívoca del flujo de los datos del paciente. Por último, los mecanismos de consenso y recompensa de la red podrían motivar a nuevos usuarios a participar del sensado activo. Presentamos TRHEAD, una arquitectura de referencia basada en la Blockchain para recopilar datos sanitarios, firmar consentimientos, anotar datos y obtener crédito por los mismos, permitiendo a los usuarios rastrear el uso de sus datos, a los científicos rastrear su procedencia y proteger al mismo tiempo la privacidad de los pacientes. Exponemos dos implementaciones de nuestra arquitectura aplicadas a distintas campañas de sensado para comprobar su viabilidad, así como los resultados de su aplicación en estos escenarios y las conclusiones que desprendieron de su análisis. Dado que uno de los objetivos principales de TRHEAD es la recopilación de datos mediante sensado activo para el entrenamiento legal/consciente de modelos de aprendizaje automático, se realizó el entrenamiento de un modelo con los datos obtenidos de la campaña de sensado correspondiente a imágenes de rostros humanos, con el fin de detectar estados de ánimo. Finalmente se discute el papel de TRHEAD en el aseguramiento del trato justo y consciente de la información de los pacientes y el camino por recorrer en el perfeccionamiento de la arquitectura.

The increase in data production resulting from the adoption of mobile and IoT technologies is revolutionizing healthcare, but it also poses significant ethical and privacy challenges. Recent advances in machine learning have highlighted the importance of collecting and labeling data correctly, especially for critical purposes such as deploying healthcare software. Collecting medical data for machine learning tasks presents limitations in terms of the quantity, variety, and quality of available sources. One way to address this dilemma is the use of Blockchain for the collection and use of patient data. The anonymity of a centralized network allows the patient’s identity to be protected. The structure formed by nodes allows information to be always available and not dependent on a main server. The immutability of the records in the chain guarantees the unequivocal traceability of the flow of patient data. Finally, the network’s consensus and reward mechanisms could motivate new users to participate in active sensing. We present TRHEAD, a Blockchain-based reference architecture for collecting healthcare data, signing consents, annotating data and getting credit for it, allowing users to track the use of their data, scientists to track its provenance while protecting patients privacy. We present two implementations of our architecture applied to different sensing campaigns to test their feasibility, as well as the results of their application in these scenarios and the conclusions drawn from those results. Since one of the main objectives of TRHEAD is the collection of data through active sensing for the legal/conscious training of machine learning models, a model was trained with the data obtained from the sensing campaign corresponding to images of human faces, in order to detect moods. Finally, the role of TRHEAD in ensuring the fair and conscientious treatment of patient information and the road ahead in refining the architecture is discussed.

Contratos Inteligentes, Blockchain, Privacidad, Aprendizaje de Máquina Etico, Recopilación Consciente de Datos, Consentimiento, Arquitectura de Referencia Smart Contracts, Blockchain, Privacy, Ethical Machine Learning, Conscious Data Collection, Consent, Reference Architecture INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL

First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

Victor Hugo Medina Macias (2023, [Tesis de maestría])

First-principles studies of Ti/Ta-based ordered alloy MXenes have demonstrated their viability as anode material in Li-ion batteries due to their promising electrochemical properties. However, the influence of surface functional groups on the atomic-scale lithiation processes remains unknown. In this thesis, we employ first-principles density functional theory (DFT) calculations to investigate the thermodynamic stability, structural characteristics, and electrochemical properties of O-, F-, Cl-, and OH-functionalized Ti2Ta2C3 ordered alloy MXenes during Li intercalation. Our calculations reveal surface functionalization with O, F, Cl, and OH is thermodynamically stable, indicating their viability as functional groups. Also, we identify the H3 high symmetry site as the most favorable configuration for Li intercalation. To evaluate electrochemical performance, electrochemical characterization is carried out employing open circuit voltage (OCV) curves. Our findings demonstrate changes in storage capacities depending on the functional group, with O-functionalized MXenes exhibiting larger storage capacities in contrast to other functional groups in Ti2Ta2C3 MXene anode materials. The theoretical single-layer gravimetric storage capacities for O-, F-, and Cl-functionalized Ti2Ta2C3 MXene anodes are 91.77, 52.38, and 24.21 mAh/g, respectively. OH-functionalized MXenes failed to show thermodynamic stability during lithiation and favored Li cluster formation over an intercalation process. These results show how functional groups affect the potential performance of Ti2Ta2C3 MXene materials in energy storage applications and provide insights for correctly selecting the functional group of the host material.

Mediante cálculos de primeros principios se ha demostrado la viabilidad del MXene formado por la aleación ordenada Ti/Ta como material anódico en baterias de iones de litio, esto debido a sus propiedades electroquímicas prometedoras. Sin embargo, la influencia de los grupos funcionales superficiales en el proceso atómico de litiación permanecen desconocidos. En esta tésis, empleamos cálculos de primeros principios basados en la Teoría del Functional de la Densidad (DFT) para investigar la estabilidad termodinámica, las características estructurales y las propiedades electroquímicas del MXene de aleación ordenada Ti2Ta2C3 funcionalizado con grupos O, F, Cl y OH, durante el proceso de intercalación de iones de litio. Nuestros cálculos demuestran la estabilidad termodinámica de la funcionalización superficial con grupos O, F, Cl y OH, indicando su viabilidad como grupos funcionales. Adicionalmente, identificamos el sitio de alta simetría H3 como la configuración más estable para la intercalación de Li. Para evaluar el rendimiento electroquímico, se realizó la caracterización electroquímica empleando curvas de voltage de circuito abierto (OCV). Nuestros hallazgos demuestran cambios en la capacidad de almacenamiento dependiendo del grupo funcional, siendo el MXene funcionalizado con oxígenos el que exhibe mayores capacidades de almacenamiento en contrastre con los otros grupos funcionales presentes en el MXene Ti2Ta2C3. Las capacidades gravimétricas de almacenamiento para los ánodos de Ti2Ta2C3 de una sola capa funcionalizados con O, F y Cl son 91.77, 52.38 y 24.21 mAh/g, respectivamente. Los MXenes funzionalizados con grupos OH no mostraron estabilidad termodinámica durante el proceso de litiación y favorecieron la formación de clusters de Li en su lugar. Estos resultados demuestran cómo los grupos funcionales cambian el rendimiento potencial de MXenes de Ti2Ta2C3 en aplicaciones de almacenamiento de energía y proporciona información para seleccionar correctamente el grupo funcional del material base.

MXene, MXene de aleación ordenada, Bateria de Li-ion, Material anódico MXene, ordered alloy MXene, Li-ion battery, Anode material INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

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

Estudios florísticos locales ¿son importantes? La maravillosa y poco conocida flora de Susticacán, Zacatecas, México

Leopoldo Hurtado-Reveles MIREYA BURGOS HERNANDEZ (2023, [Artículo])

Enclavado en la Sierra de los Cardos, en una de las formaciones montañosas más importantes del estado de Zacatecas en México, se ubica el pequeño municipio de Susticacán, el menos poblado de esa entidad y reconocido por su belleza paisajística. A pesar de su superficie, recientes investigaciones demuestran el gran número de especies y endemismos con los que cuenta, constituyendo un área de resguardo de una importante riqueza vegetal. Esto enmarca la importancia de llevar a cabo estudios florísticos a nivel local que se traduzcan en buenas decisiones de manejo y conservación de las especies, en beneficio de los pobladores locales.

CONSERVACION ESPECIES ENDEMICAS ESTUDIOS FLORISTICO-TAXONOMICOS SIERRA DE LOS CARDOS SIERRA MADRE OCCIDENTAL BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

LA CULTURA DE RESISTENCIA ANTE EL MEGAPROYECTO EN EL RÍO CUAUTLA (2013-2022)

Sendic Sagal Luna (2023, [Tesis de maestría])

“Por más de nueve años los campesinos opositores del municipio de Ayala, al sur del estado de Morelos, han mantenido una defensa del agua del río Cuautla. Durante este tiempo han reivindicado una postura ambientalista y de justicia social, que desborda y enfrenta los objetivos de gestión, administración y mercantilización del agua de la dirigencia de la Asociación de Usuarios del Agua del Río Cuautla, Manantiales y Corrientes tributarias “General Eufemio Zapata Salazar” (ASURCO), asociación que además de aglutinar y representar a más de seis mil ejidatarios y pequeños propietarios, es concesionaria de la infraestructura de riesgo desde 1994 y responsable de las dotaciones de agua de los usuarios. La resistencia en defensa del agua del río Cuautla he prevalecido ante la fase de imposición del acueducto para la termoeléctrica del Proyecto Integral Morelos (PIM), que va del 2013 al 2022. La relevancia político-simbólica de los que observaremos como una cultura de resistencia reside en la re-significación del mito de Zapata y en la reconstitución de las identidades transterritoriales, que toman lugar y forma en la protesta campesina y en los rituales festivo-religiosos de los habitantes afectados de Anenecuilco y Tenextepango. Como pueblos del municipio de Ayala, Morelos, Anenecuilco y Tenextepango se benefician de los terrenos fértiles en el ámbito rural aguas abajo del río Cuautla y se ven afectados por el trasvase de agua, a través del acueducto para la termoeléctrica ubicada en Huexca, municipio de Yecapixtla, al nororiente morelense. Otro proceso que se observa en relación con la imposición del acueducto en el río Cuautla, es el de las intervenciones directas-indirectas de las fuerzas de seguridad y otros grupos armados; intervenciones armadas que han impactado negativamente en la resistencia y en la vida cotidiana de los habitantes en los pueblos al suroriente de Morelos”.

Conflictos en torno al agua - México - Cuautla, Morelos. Abastecimiento de agua - Morelos. Cuautla, río - Aspectos ambientales. Central termoeléctrica Huexca (México). Tesis - Maestría en Antropología Social, CDMX. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA SOCIOLOGÍA DE LOS ASENTAMIENTOS HUMANOS SOCIOLOGÍA ECOLÓGICA SOCIOLOGÍA ECOLÓGICA

Economic valuation of climate induced losses to aquaculture for evaluating climate information services in Bangladesh

Peerzadi Rumana Hossain T.S Amjath-Babu Timothy Joseph Krupnik (2023, [Artículo])

Very little research has focused on climate impacts on aquaculture and the potential of climate information services (CIS) for aquaculture to support sustainable development goals 2030 (SDGs)1. This study represents an effort to bridge this gap by conducting a first ex-ante economic evaluation of CIS for aquaculture in Bangladesh by semi-automating the extraction of data on climate-induced fish losses during 2011 to 2021 from popular online newspaper articles and corroborating them with available government and satellite datasets. During this period, Bangladesh faced an estimated loss of around 140 million USD for hatcheries, open water fish and shrimp. When validated with a year of country-wide official data on climate-induced economic losses to aquaculture, the damage reported from these media sources is approximately 10 percent of actual losses. Given this rule of thumb, the potential economic value of aquacultural CIS could be up to USD14 million a year, if 10 percent of the damage can be offset by appropriate services through a range of multi-sector efforts to establish and extend these services to farmers at scale.

Climate Information Services Newspaper Scraping CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA LOSSES AQUACULTURE CLIMATE SERVICES SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS

Plantas vs. insectos Uso del arsenal natural defensivo de las plantas cultivadas contra insectos plaga

ROBERTO RAFAEL RUIZ SANTIAGO Horacio Salomón Ballina Gómez ESAU RUIZ SANCHEZ (2023, [Artículo])

En las zonas de cultivo agrícolas acontece una batalla entre dos grupos, las plantas de interés económico y los insectos hambrientos que gustan de las fibras y savias de las plantas. Sin embargo, las plantas cuentan con estrategias defensivas para su supervivencia a factores externos y al daño causado por los insectos. Diversos estudios han explorado las características defensivas físicas, fisiológicas y químicas, y su relación con el daño ocasionado por los insectos. En este trabajo se pretende dar a conocer estudios en los que se ha demostrado el uso del arsenal natural de las plantas contra plagas agrícolas.

AGRICULTURA DEFENSA DEFOLIACION FITOFAGOS INSECTOS BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

El envejecimiento en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas

MARISOL LOPEZ LOPEZ NANCY MONROY JARAMILLO ALBERTO ORTEGA VAZQUEZ ERNESTO SOTO REYES SOLIS (2023, [Libro])

Es un placer presentar el libro "El envejecimiento en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas" escrito por un grupo de autores destacados y expertos en diversas áreas del conocimiento. Cada capítulo ha sido cuidadosamente elaborado para ofrecer una visión actualizada y rigurosa de los temas abordados, en los cuales se ha integrado una amplia gama de enfoques interdisciplinarios y de técnicas de investigación. Este libro se enfoca en el tema del envejecimiento desde varios vértices relacionados con las enfermedades neurológicas y psiquiátricas. A través de sus trece capítulos, los autores discutes detalladamente la relación del envejecimiento con la enfermedad del Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la epilepsia y otras enfermedades neurológicas que impactan en la salud

MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD Vejez y salud mental - México Envejecimiento - Aspectos sociales - México Enfermedades mentales - México Enfermedades de los ancianos -aspectos sociales - México

Detección de comportamiento no verbal en interacción humano-robot

Detection of non-verbal behavior in human-robot interaction

Ernesto Adrián Lozano De la Parra (2023, [Tesis de maestría])

La comunicación no verbal desempeña un papel vital en la interacción humana. En el contexto de la interacción humano-robot (IHR), los robots sociales están diseñados principalmente para la comunicación verbal con los humanos, dejando a la comunicación no verbal como un área de investigación abierta. En este trabajo, se presenta una arquitectura flexible y abierta llamada Software Arquitechture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) diseñada para facilitar las interacciones no verbales en IHR. Entre sus componentes se encuentra un Cuaderno Computacional P2P basado en navegador web, aprovechado para codificar, ejecutar y compartir programas reactivos. Pueden incluirse modelos de aprendizaje automático para el reconocimiento en tiempo real de gestos, poses y estados de ´animo, empleando protocolos como MQTT. Otro componente clave es un Broker para distribuir datos entre distintos dispositivos físicos, como robots, dispositivos vestibles y sensores ambientales, así como modelos de aprendizaje automático que comprendan diferentes tipos de datos. Se demuestra la utilidad de esta arquitectura mediante tres escenarios de interacción: (i) el primero que emplea la proxémica y la dirección de la mirada para iniciar un encuentro improvisado, (ii) un segundo que utiliza técnicas de visión por computadora para detectar y analizar expresiones faciales y corporales, así como el uso sensores biométricos para obtener datos de ritmo cardiaco durante una rutina de ejercicio, y (iii) un tercero que incorpora el reconocimiento de objetos y Modelos de Lenguaje Grandes para sugerir comidas a cocinar en función de los ingredientes disponibles. Estos escenarios ilustran cómo los componentes de la arquitectura pueden integrarse para abordar nuevos escenarios, en los que los robots necesitan inferir señales no verbales de los usuarios.

Nonverbal communication plays a vital role in human interaction. In the context of Human-Robot Interaction (HRI), social robots are designed primarily for verbal-based communication with humans, making nonverbal communication an open research area. We present a flexible, open framework called Software Architecture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) designed to facilitate nonverbal interactions in HRI. Among its components it has a P2P Browser-Based Computational Notebook, leveraged to code, run, and share reactive programs. Machine-learning models can be included for real-time recognition of gestures, poses, and moods, employing protocols such as MQTT. Another key component is a broker for distributing data among different physical devices like the robot, wearables, and environmental sensors and also machine learning models. We demonstrate this framework’s utility through three interaction scenarios: (i) the first one employing proxemics and gaze direction to initiate an impromptu encounter, (ii) a second that uses computer vision techniques to detect and analyze facial and body expressions, as well as the use of biometric sensors to obtain heart rate data during a workout routine, and (iii) a third one incorporating object recognition and a Large-Language Model to suggest meals to be cooked based on available ingredients. These scenarios illustrate how the framework’s components can be seamlessly integrated to address new scenarios, where robots need to infer nonverbal cues from users.

Interacción humano-robot, Comunicación no verbal, Broker MQTT, Notebook computacional, Modelos linguísticos grandes, SANI-HRI Human-robot interaction, Nonverbal communication, Broker MQTT, Computational notebook, Large language models, SANI-HRI INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES SISTEMAS DE RECONOCIMIENTO DE CARACTERES SISTEMAS DE RECONOCIMIENTO DE CARACTERES

A new species of Encelia (Compositae, Heliantheae, Enceliinae) from the southern Baja California Peninsula

JOSE LUIS LEON DE LA LUZ Isaac Lichter-Marck (2022, [Artículo])

"Se ilustra y describe a una nueva especie de Asteraceae, Encelia balandra. Se conoce solo de las laderas rocosas de los cerros próximos a puerto Balandra y Pichilingue, dentro de la bahía de La Paz, en Baja California Sur, México. Encontramos que esta nueva especie tiene ciertas semejanzas con otras de Encelia por su hábito semiarbustivo, las flores radiales neutras y cipselas comprimidas con ápice hendido. Confirmamos tal condición con datos de secuencia para las regiones ITS y ETS del genoma. También presentamos fotografías detalladas, un evaluación de conservación, y un clave dichotomus para los Encelia de Baja California sur. Se discute la semejanza con las especies peninsulares más cercanas de Encelia, se presenta una clave dicotómica para los taxonesaustrales de la península de Baja California, y finalmente se muestran imágenes detalladas de esta nueva especie."

"Here, we describe and illustrate Encelia balandra sp. nov., a new species of Compositae from the Baja Cal- ifornia Peninsula. It is rare and known only from the rocky hills around Puerto Balandra and Pichilingüe, inside the bay of La Paz, in the State of Baja California Sur, Mexico. We determine that this new species has affinities with Encelia, based on its suffruticose woody habit, neuter ray florets and compressed disc cypselae with a cleft apex. The taxonomic placement within Encelia is supported by nuclear ribosomal sequence data from two regions, ITS and ETS. We also present detailed photographs, a conservation assessment and a dichotomous key to the Encelia of the southern Baja California Peninsula. Finally, we discuss the uniqueness of Encelia balandra amongst peninsular Encelia and its potential significance for understanding the enigmatic biogeography of this ecologically important genus."

Asteraceae, Cape region, DNA barcoding, narrow endemism, synantherology, taxonomy Código de barras ADN, Micro-endemismo, Región de Los Cabos, Sinanterología, Taxonomía BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL