Predicción de actividad antimicrobiana usando modelos de escala evolutiva a través de un flujo de trabajo en la plataforma KNIME

Prediction of antimicrobial activity using models of evolutionary scale through a workflow in the KNIME platform

Karla Lorena MartÍnez Mauricio (2023, [Tesis de maestría])

Dentro de las estrategias para combatir la resistencia antimicrobiana, se está llevando a cabo investigación para la creación de nuevos fármacos basados en péptidos antimicrobianos. En los últimos años, se han realizado esfuerzos para incorporar herramientas computacionales que ayuden a acelerar la identificación de péptidos con actividad antimicrobiana. Una de estas herramientas son los modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional, que permiten predecir la actividad antimicrobiana en péptidos a partir de información basada en su secuencia. Un componente clave en este proceso es el tipo de características moleculares a utilizar. Recientemente, ha surgido una familia de modelos pre-entrenados llamados ESM-2, los cuales generan incrustaciones (características) que fueron aprendidas a partir de 65 millones de secuencias que abarcan diversidad evolutiva. En este trabajo de tesis, se analiza la contribución de las incrustaciones ESM-2 de diferentes dimensiones de forma individual y en conjunto en el desarrollo de modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional para la clasificación de péptidos antimicrobianos, así como sus tipos funcionales, como antibacteriano, antifúngico y antiviral. A partir de este estudio se concluye que aumentar la capacidad de los modelos ESM-2 no implica una mejora en el rendimiento de los modelos para predecir péptidos antimicrobianos. Los modelos ESM-2 t30 y ESM-2 t33 son los más apropiados para extraer características y mejorar la exactitud en las predicciones de péptidos antimicrobianos. Además, fusionar características de diferentes incrustaciones ESM-2 es una estrategia efectiva para construir mejores modelos QSAR que el uso exclusivo de características derivadas de un modelo ESM-2 específico. Se construyeron modelos más simples con un rendimiento comparable o superior a los modelos basados en aprendizaje profundo reportados en la literatura. Para llevar a cabo este estudio se implementó un flujo de trabajo en KNIME que genera de forma automática hasta 1980 modelos de clasificación binaria basados en aprendizaje tradicional. Incorpora diversas técnicas de selección de características, algoritmos de clasificación, métricas de desempeño y una fase de limpieza de datos. Este flujo de trabajo se encuentra disponible en https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom.

Molecular features play an important role in different bio-chem-informatics tasks, such as the Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) modeling. Several pre-trained models have been recently created to be used in downstream tasks either by fine-tuning a specific model or by extracting features to feed traditional classifiers. In this sense, a new family of Evolutionary Scale Modeling models (termed as ESM-2 models) has been recently introduced, demonstrating outstanding results in structure protein prediction benchmarks. Herein, we are devoted to assessing the usefulness of different-dimensional embeddings derived from ESM-2 models in the prediction of antimicrobial peptides, given the great deal of attention received because of their potential to become a plausible option to mainly fight multi-drug resistant bacteria. To this end, we created a KNIME workflow to guarantee using the same modeling methodology, and consequently, carrying out fair comparisons. As a result, it can be drawn that the 640- and 1,280- dimensional embeddings are the most appropriate to be used in modeling because statistically better results were achieved from them. We also combined features from different embeddings, and we can draw that the fusion of features of different embeddings contributes to getting better models than only using a specific model ESM-2. Comparisons regarding state-of-the-art deep learning models confirm that when performing methodologically principled studies in the prediction of AMPs, non-DL based models yield comparable-to-superior results to DL-based models. The implemented KNIME workflow is availablefreely at https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom. We consider that this workflow can be valuable to prevent unfair comparisons regarding new computational methods, as well as to propose new non-DL based models.

péptidos antimicrobianos, QSAR, aprendizaje automático ESM-2, KNIME antimicrobial peptides, QSAR, machine learning, ESM-2, KNIME INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

Movilidad inclusiva, divergencia intrínseca

VICTOR MANUEL COLLANTES VAZQUEZ (2019, [Capítulo de libro])

10 páginas.

Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapotzalco.

En estos tiempos, hablar de diseño, innovación y su influencia en la vida cotidiana es un tema cada día más necesarios. Distintas tendencias se están manifestando en relación a la participación de las tecnologías de la información, accesibilidad movilidad. El tema de este trabajo está relacionado con el desarrollo inclusivo, entendiendo a la discapacidad para caminar como un reto para lo que representa el avanzar hacia una sociedad que considere la totalidad de los habitantes. El caso de estudio es la Alcaldía de Azcapotzalco. Se presenta la experiencia de abordar el tema desde diferentes metodologías que han sido consideradas para enriquecer la investigación y se expresa el aprendizaje a través del reto de estudiar una diversidad de subtemas.

Discapacidad, movilidad, diseño, envejecimiento. Accessible Web sites for people with disabilities. Customer services--Management. Social justice. Accesibilidad de páginas Web a personas con discapacidad. Acceso para personas con discapacidad. HV1568.4 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

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

Diseño de productos vs. diseño de conceptos (una nueva perspectiva del diseño industrial basada en innovación)

José Humberto Jacobo Solís (2023, [Capítulo de libro])

Este trabajo tiene por objetivo presentar una visión alternativa para el diseño industrial, la cual se centra en el desarrollo de conceptos de negocio en lugar de únicamente centrarse en el desarrollo de productos. Asimismo, esta visión intenta romper con ciertos paradigmas que se enfocan en el rechazo hacia a la innovación y hacia la comercialización de los conceptos resultantes del proceso de diseño, a través de la exposición de las posturas de diversos autores quienes consideran que la innovación es el camino para lograr enfrentar los grandes desafíos sociales y ambientales que aquejan a la sociedad actual. Finalmente, este documento presenta únicamente las bases para la realización de un trabajo de investigación mucho más profundo, el cual permita darle mayor validez a la idea central de que el diseño debe evolucionar de una disciplina enfocada en el desarrollo de productos hacia una enfocada en el desarrollo de conceptos de negocio.

This work aims to present an alternative vision for industrial design, which focuses on the development of business concepts instead of only focusing on product development. Likewise, this vision tries to break with certain paradigms that focus on the rejection of innovation and the commercialization of the concepts resulting from the design process, through the exposition of the positions of various authors who consider that innovation is the way to face the great social and environmental challenges that afflict today’s society. Finally, this document only presents the bases for carrying out a much deeper research work, which allows giving greater validity to the central idea that design must evolve from a discipline focused on product development to one focused on the development of business concepts.

Diseño conceptual, innovación, conceptualización, concepto de diseño. Conceptual design, innovation, conceptualization, design concept. Product design. Industrial design. Creative ability. Product design--Methodology. Diseño de producto. Diseño industrial. Aptitud creadora. TS171.4 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS

DE INTERFACES Y DISEÑADORES: UNA ETNOGRAFÍA DIGITAL SOBRE EL DISEÑO UX/UI

Santiago López Martínez (2023, [Tesis de maestría])

“La primera ley de Kranzberg es que “la tecnología no es buena ni mala, pero tampoco es neutra” (1986: 545). Esta ley ha sido muy estimulante para muchos teóricos de los medios, a partir de dos interpretaciones principales: la primera sería que el valor moral de la tecnología depende de su uso, y por lo tanto puede ser utilizada para bien o para mal. La segunda, y más interesante para esta investigación, es que la tecnología en su construcción posee características humanas y por lo tanto sociales, en procesos técnicos y supuestamente racionales. Esta segunda premisa es explorada y defendida desde trabajos clásicos como Ciencia y técnica como “ideología” de Jürgen Habermas, donde escribe que “lo mismo antes que ahora son los intereses sociales los que determinan la dirección, las funciones y la velocidad del proceso técnico” (2007: 87), y posteriormente argumenta que la ciencia y la tecnología, en su estrecha relación con el poder y la economía pueden convertirse en ideologías que legitiman y perpetúan sistemas de dominación. Sostiene que el enfoque instrumental de la ciencia, es decir, su utilización como un medio para alcanzar fines predeterminados, puede llevar a una heteronomía del mundo de la vida cotidiana, en el cual las decisiones y la autonomía de los individuos se ven disminuidas frente a procesos tecnificados. Pero también existen estudios recientes de tecnologías digitales que señalan la presencia de ideologías, como el libro Armas de destrucción matemática (2017) escrito por la matemática Cathy O’Neil, en donde presenta varios casos en los que algoritmos discriminan a ciertos grupos humanos; por ejemplo, un programa de calificación crediticia el cual “afecta de forma desproporcionada a los candidatos de renta baja y a los candidatos de color” (O’Neil, 2017: 120)”.

Etnografía digital. Diseño UX. Diseño UI. Programación creativa. Tesis - Maestría en Antropología Social, CDMX. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA CAMBIO Y DESARROLLO SOCIAL TECNOLOGÍA Y CAMBIO SOCIAL TECNOLOGÍA Y CAMBIO SOCIAL

Educación del diseño en el futuro. Híbrida, sustentable y especializada

Rubén Sahagún Angulo (2023, [Capítulo de libro])

Las disciplinas del Diseño, como otras, sobre todo en escuelas de las grandes ciudades, deberán ofertar sus carreras a distancia para reducir significativamente los problemas asociados a la movilidad y la segregación socioespacial de sus estudiantes. También deberán revisar sus planes de estudio para verter los temas de la sustentabilidad de manera transversal. Finalmente, las especialidades serán una vía para que los profesionales del Diseño regresen a la Universidad a prepararse, en lugar de ofrecer únicamente maestrías y doctorados que, en su mayoría, son cursados por profesores o investigadores.

Design disciplines, like others, especially in schools in large cities, should offer their degrees online to significantly reduce the problems associated with mobility and socio-spatial segregation of their students. Also, they should review their study plans to cover sustainability issues in a transversal way. Finally, the specialties will be a way for design professionals to return to the University to prepare, instead of only offering master’s and doctoral degrees, which are mostly taken by professors or researchers.

Educación, diseño, híbrida, sustentable y especializada. Education, design, hybrid, sustainable and specialized. Design--Study and teaching, Higher. Sustainable design. Educational change. Distance education. Artes gráficas. Diseño sustentable. Cambio educativo. Educación a Distancia. NK1170 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS TEORÍA, ANÁLISIS Y CRÍTICA DE LAS BELLAS ARTES

Parametrización de hidrogramas mediante interpolantes hermitianos

ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ ALDO IVAN RAMIREZ OROZCO (1998, [Artículo])

La parametrización de hidrogramas resulta útil en la definición de avenidas de diseño, por lo que diversas opciones de parametrización han sido propuestas en la literatura. No obstante, éstas exhiben ciertas limitaciones que restringen su aplicación en la representación de hidrogramas naturales. Esto ha motivado a los autores a desarrollar una parametrización polinomial basada en el empleo de interpolantes hermitianos, cuyas principales propiedades son la continuidad de derivadas hasta de cierto orden y la invariancia de volumen. Dichas propiedades se demuestran en este artículo. También se presentan dos ejemplos de aplicación en los cuales se ha utilizado el procedimiento propuesto para definir la forma de un hidrograma unitario generado sintéticamente y para la representación de un hidrograma real de un solo pico.

Parametrización de avenidas Hidrogramas Avenidas de diseño INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Avances recientes en el diseño de filtros para presas de tierra y enrocamiento

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2005, [Artículo])

Se presenta una revisión de los criterios para el diseño y construcción de filtros requeridos para la seguridad de presas de tierra y enrocamiento, principalmente para evitar la falla por tubificación. Se describen los últimos avances en el ámbito internacional en este tema y se presentan los resultados de una reciente investigación experimental en el laboratorio del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.

Seguridad de presas Flujo de agua Diseño de filtros INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Optimización de crimpado en amortiguadores neumáticos por medio de parámetros de diseño usando análisis de elemento finito y método de Taguchi

Javier Acosta Ugalde (2023, [Artículo])

Este trabajo estudia el efecto de los parámetros de diseño que son controlables dentro del proceso de crimpado de amortiguadores neumáticos. Se estudia el efecto en la perdida de presión superficial (PPS) utilizando herramientas de Análisis de Elemento Finito (FEM) y Diseño de Experimentos por medio del método de Taguchi. El objetivo es identificar que niveles de los parámetros minimizan la perdida de presión superficial debido a la disminución de temperatura máxima esperada, al tiempo de robustecer el producto al ser menos sensibles a los factores de ruido. Se consideran tres componentes responsables de la eficiencia en la presión superficial resultante del proceso de crimpado: Anillo de soporte, Anillo de crimpado, y Superficie de crimpado. La variación en la presión superficial y en la perdida de presión superficial dentro de un mismo producto se debe a las propiedades mecánicas de los materiales de estos componentes. Debido a la función que desempeñan los anillos de crimpado y de soporte al ser los responsables de retener la presión en la zona de crimpado, y a las propiedades mecánicas de sus materiales debido a la deformación en frio, este estudio considera como factores de ruido los limites superior e inferior de sus límites de cedencia elástica (Rp0.2), dando como resultado cuatro factores de ruido de acuerdo con sus combinaciones.

Agradecimientos: Se agradece a la empresa Vibracoustic SE, Unidad de negocio de Amortiguadores Neumáticos, por el apoyo técnico para la realización de este proyecto.

Crimpado Analisis de elemento finito Diseño de experimentos Método de Taguchi Presión superficial Límite de cedencia Robusto INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Consideraciones sísmicas en el diseño de tuberías

JOSE RAUL FLORES BERRONES (1999, [Artículo])

Se hace una revisión de la forma como se ha considerado el efecto de las vibraciones sísmicas en el comportamiento de las tuberías enterradas, para fines de diseño. La revisión comprende fundamentalmente la práctica recomendada en Japón y en los Estados Unidos, ya que es en esos países donde mayor investigación, aplicación y registros de campo existen sobre el tema. Se presentan primeramente los factores que influyen en las fuerzas ejercidas a lo largo de la superficie donde interactúa el suelo con la tubería; en particular, se considera la respuesta de una tubería al movimiento del suelo causado por las ondas sísmicas, tanto para el caso de las tuberías continuas como para el de las tuberías segmentadas. Se presenta un procedimiento que muestra paso a paso la manera como se estiman las deformaciones unitarias en las tuberías continuas y su comparación con las deformaciones permisibles. Para el caso de las tuberías segmentadas, se presentan un método simplificado y un procedimiento más sofisticado utilizando el método del elemento finito; este último permite determinar, además de los esfuerzos y deformaciones correspondientes a cada tubo, las expansiones o contracciones de cada junta. Finalmente, se dan las conclusiones y recomendaciones más relevantes en relación con este tema.

Tuberías Sismos Ondas sísmicas Diseño de tuberías INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA