REAL TIME EMBBEDED RGB-D SLAM USING CNNS FOR DEPTH ESTIMATION AND FEATURE EXTRACTION

Marcos Renato Rocha Hernández (2023, [Tesis de maestría])

"A robust and efficient Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) system is essential for intelligent mobile robots to work in unknown environments. For visual SLAM algorithms, though the theoretical framework has been well established for most aspects, feature extraction and association is still empirically de signed in most cases, and can be vulnerable in complex environments. Also, most of the most robust SLAM algorithms rely on special devices like a stereo camera or depth sensors, which can be expensive and give more complexity to the system, that is why monocular depth estimation is an essential task in the computer vision community. This work shows that feature extraction and depth estimation using a monocular camera with deep convolutional neural networks (CNNs) can be incorporated into a modern SLAM framework. The proposed SLAM system utilizes two CNNs, one to detect keypoints in each im age frame, and to give not only keypoint descriptors, but also a global descriptor of the whole image and the second one to make depth estimations from a single image frame, all using only a monocular camera."

SLAM Inteligencia Artificial CNN Sistemas embebidos Redes neuronales Cámara monocular INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Modelo de optimización de recursos para un distrito de riego

Model for the optimization of resources for an irrigation district

DAVID ORTEGA GAUCIN ENRIQUE MEJIA SAENZ ENRIQUE PALACIOS VELEZ LUIS RENDON PIMENTEL ADOLFO ANTENOR EXEBIO GARCIA (2008, [Artículo])

Mediante el uso de técnicas de programación lineal se desarrolló un modelo de optimización de recursos hídricos para el distrito de riego 005, localizado en Delicias, Chihuahua,México. El modelo planteado permitió estimar la superficie de riego y el patrón de cultivos óptimo para incrementar los beneficios netos de los productores. Se analizaron cuatro escenarios posibles, tomando en cuenta la disponibilidad de volúmenes clave en las fuentes de abastecimiento de agua, así como dos eficiencias de conducción de la red de canales. Los resultados indicaron que la superficie sembrada en el distrito fue de 70 459 ha. La superficie estimada por el modelo fue menor de 9643 ha con respecto a la superficie regable actualmente; por lo cual se concluye que es conveniente establecer estrategias para que, en situaciones próximas, la superficie excedente sea desincorporada del distrito de riego, o bien, reducir la concesión de agua con la finalidad de lograr la sustentabilidad de los módulos.

Using linear programming techniques, a model for optimizing water resources was developed for the Irrigation District 005, located in Delicias, Chihuahua, Mexico. The proposed model allowed estimation of the irrigation area and optimal cropping pattern needed to increase net benefits for growers. Four possible scenarios were analyzed, considering the availability of key volumes in water supply sources, as well as two conduction efficiencies for the network of irrigation channels. The results indicated that the area cultivated in the Irrigation District was 79 459 ha. The area estimated by the model was 9643 ha less than the area currently irrigation. It is thus concluded that it would be recommendable to establish strategies for withdrawing the excess area from the Irrigation District or for reducing water concessions in order to achieve sustainability of the modules.

Agricultura Productividad agrícola Programas de computación Programación lineal INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Programa de cómputo para analizar la dinámica del agua en sistemas de drenaje agrícola subterráneo

Computer program to analyze the water dynamics in subsurface agricultural drainage systems

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ (2014, [Artículo])

El análisis del drenaje agrícola requiere una herramienta computacional que facilite a un usuario describir los cambios del manto freático somero y del flujo de drenaje considerando las propiedades del suelo, las características físicas y disposición espacial de los drenes y las tasas verticales de recarga o descarga del acuífero (infiltración o evapotranspiración). En este estudio se desarrolló el programa de cómputo con interfaz gráfica llamado DRENAS que simula el funcionamiento hidráulico de sistemas de drenaje subterráneos; su módulo de cálculo principal contiene una solución numérica de la ecuación de Boussinesq unidimensional para acuíferos libres, considerando el coeficiente de almacena¬miento del acuífero una función de la carga hidráulica y re¬presentando la recarga vertical como función del tiempo. En este módulo se pueden emplear relaciones no lineales entre el flujo de drenaje y la carga hidráulica sobre el dren, llamadas condiciones de frontera de radiación fractal y radiación convexa.

Drenaje agrícola Hidrodinámica Programas de computación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Usando la descomposición de un grafo Halin para el diseño de algoritmos autoestabilizantes

Using Halin graph decomposition for the design of self-stabilizing algorithm

Daniel Uriel Orozco Lomelí (2023, [Tesis de maestría])

Sea G = (V, E) un grafo no dirigido. El problema de encontrar un conjunto independiente fuerte en G, es identificar un conjunto S ⊆ V , tal que dados dos vértices arbitrarios de S, éstos estén separados entre sí por el menos tres aristas. Encontrar un conjunto S de tamaño máximo pertenece a la clase NP-Difícil. Por otro lado, el problema de encontrar un conjunto dominante total en G es identificar un conjunto D ⊆ V , tal que cualquier vértice en V tenga al menos un vecino que pertenezca a D. Encontrar un conjunto D de tamaño mínimo también pertenece a la clase NP-Difícil. En este trabajo de tesis se diseñaron dos algoritmos, uno que resuelve el problema de encontrar un conjunto independiente fuerte maximal y otro que resuelve el problema de encontrar un conjunto dominante total minimal. Estos dos problemas son menos restrictivos que las versiones de optimización descritas al principio de este texto y se sabe que pertenecen a la clase P. Los algoritmos diseñados corren en un sistema distribuido, son autoestabilizantes, son tolerantes a fallas transitorias y funcionan para grafos Halin. Los grafos Halin pertenecen a la clase de grafos 2-outerplanares y tienen la propiedad de que se pueden partir en dos subgrafos muy conocidos, un árbol y un ciclo. Los algoritmos propuestos aprovechan la propiedad anterior para disminuir la complejidad de los mismos. Hasta donde tenemos conocimiento, los algoritmos propuestos, que corren en tiempo lineal en el número de vértices, son los algoritmos más rápidos existentes para los problemas del conjunto independiente fuerte maximal y el conjunto dominante total minimal.

Let G = (V, E) be an undirected graph. The problem of finding a strong stable set in G, is to identify a set S ⊆ V , such that given two arbitrary vertices of S, they are separated from each other by at least three edges. Finding a set S of maximum size belongs to the class NP-Hard. On the other hand, the problem of finding a total dominanting set in G is to identify a set D ⊆ V , such that any vertex in V has at least one neighbor belonging to D. Finding a set D of minimum size also belongs to the class NP-Hard. In this thesis work, two algorithms were designed, one that solves the problem of finding a maximal strong stable set and one that solves the problem of finding a minimal total dominanting set. These two problems are less restrictive than the optimization versions described at the beginning of this text and are known to belong to the P class. The designed algorithms run on a distributed system, are self-stabilizing, are transient fault tolerant, and work for Halin graphs. Halin graphs belong to the 2-outerplanar class of graphs and have the property that they can be split into two well-known subgraphs, a tree and a cycle. The proposed algorithms take advantage of the above property to decrease the complexity of the algorithms. To the best of our knowledge, the proposed algorithms, which run in linear time in the number of vertices, are the fastest existing algorithms for the maximal strong stable set and minimal total dominating set problems.

Grafo Halin, Sistemas Distribuidos, Autoestabilización, Conjunto Independiente Fuerte, Conjunto Dominante Total Halin Graph, Distributed Systems, Self-stabilizing, Strong Stable Set, Total Dominating Set INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES LENGUAJES ALGORÍTMICOS LENGUAJES ALGORÍTMICOS

El municipio como proveedor de servicios públicos en Michoacán: un estudio de la eficiencia a través del análisis de la envolvente de datos (DEA)

Julio César Morán Figueroa (2018, [Tesis de maestría])

Instituto de Investigaciones Económicas y Empresariales. Maestría en Políticas Públicas

The municipal public services are activities carried out by the governments of the municipalities in order to satisfy collective needs. From an economic conception we can understand municipal governments as production units, which make use of their own inputs (resources) to generate a set of outputs (public services) that meet the needs of consumers (inhabitants of the municipality). This process of production of public services has an immediate impact on the quality of life of citizens. For this reason it becomes essential to estimate the efficiency in the use that municipal governments make of public resources to provide basic services of collective interest. The objective of this research is to identify the degree of efficiency of municipal governments in the use of investment expenditure and the cost of personal services in the provision of public lighting services, garbage collection and public safety to citizens of the state of Michoacán in the year 2014. In order to achieve this objective, the Data Envelopment Analysis (DEA) method was used, through which an efficiency frontier was estimated that allowed calculating the efficiency levels of the 113 municipalities of Michoacán to produce public services. An additional benefit of the DEA method is that it generates additional information (slacks variables) to propose to the inefficient municipalities improvement actions based on the results of the efficient municipalities. The results of the model showed that only 22 municipalities (19.47% of the total) had a degree of efficiency of 100% in the management of their resources for the production of municipal public services. From the results, various improvement actions are proposed based on the slacks variables so that the inefficient municipalities improve their policies regarding public services.

Los servicios públicos municipales son actividades que llevan a cabo los gobiernos de los municipios con el fin de satisfacer necesidades colectivas. Desde una concepción económica podemos entender a los gobiernos municipales como unidades de producción, que hacen uso de sus propios inputs (recursos) para generar un conjunto de outputs (servicios públicos) que satisfacen las necesidades de los consumidores (habitantes del municipio). Este proceso de producción de servicios públicos repercute de forma inmediata en la calidad de vida de los ciudadanos. Por tal razón se vuelve imprescindible la medición de la eficiencia en el uso que los gobiernos municipales hacen de los recursos públicos para proveer servicios básicos de interés colectivo. El objetivo de esta investigación consiste en identificar el grado de eficiencia de los gobiernos municipales en la utilización del gasto de inversión y del gasto de servicios personales en la provisión de los servicios de alumbrado público, recolección de basura y seguridad pública a los ciudadanos del estado de Michoacán en el año 2014. Para lograr este objetivo se utilizó el método del Análisis de la Envolvente de Datos (DEA), a través del cual, se estimó una frontera de eficiencia que permitió calcular los niveles de eficiencia de los 113 municipios de Michoacán para producir servicios públicos. Una bondad adicional del método DEA es que genera información adicional (variables slacks) para proponer a los municipios ineficientes acciones de mejora a partir de los resultados de los municipios eficientes. Los resultados del modelo arrojaron que solo 22 municipios tuvieron un grado de eficiencia del 100% en el manejo de sus recursos para la producción de servicios públicos municipales. De los resultados se proponen diversas acciones de mejora a partir de las variables slacks para que los municipios ineficientes mejoren sus políticas en materia de servicios públicos.

CIENCIAS SOCIALES ININEE-M-2018-0659 Método DEA Gobiernos municipales Inputs Outputs

Using the Epanet Toolkit v2.00.12 with different programming environment

Oscar Tomas Vegas Niño Fernando Martínez Alzamora Joan Carles Alonso Campos Velitchko Tzatchkov (2018, [Libro])

Water utilities are betting heavily on the use of computer applications such as Computer-Aided Drafting (CAD), and Geographic Information Systems (GIS), along with other computing tools and specialized software for modeling water supply systems in both freeware or licensed software forms. Many of the computer applications associated with the use of models need to have a hydraulic simulator that will provide a network response to any given scenario according to the defined hydraulic and water-quality variables. Epanet, on top of covering this need as an independent application that has its own graphical interface for constructing a network model and analyzing its results, permits the connection of its Toolkit to any other graphical interface, thus opening a broad field of possibilities for any technician or researcher that wants to go beyond what the application currently offers. The Epanet Toolkit can be integrated into any native programming environment or licensed software programs such Excel, AutoCad, ArcGIS, etc. or their freeware versions such as OpenOffice, gvSIG, QSIG etc. As a matter of fact, this is what some commercial programs developed by companies or universities have done with the aim of designing and analyzing water distribution networks. The Epanet toolkit library has many functions that help us to retrieve and modify certain parameters of a network model before and after carrying out a hydraulic simulation. This permits us step-by-step control of its simulation process. Little information exists in the technical literature, however, concerning the how to use of all these functions. More information is needed on how to use the Toolkit in the most common programming environments and how to resolve the most frequent problems.

Simulación hidráulica Programas de computación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Contextos y evaluación de una experiencia universitaria en educación virtual

Jordy Micheli Thirión ADRIAN GERARDO DE GARAY SANCHEZ (2009, [Capítulo de libro])

La educación virtual en la UAM-A irrumpe en un contexto dominado por la poca atención al aprendizaje, es decir al alumno. La tradición sobre la cual se ha construido el quehacer formativo en nuestra universidad es la del énfasis en la enseñanza y el uso de las TIC más para la academia que para el trabajo de enseñanza aprendizaje. Sin embargo. el proceso de aprendizaje institucional (docentes. alumnos y Oficina de Educación Virtual) ha sido fluido. Puede decirse que existían condiciones para que ello sucediese y. además. la estrategia de acercamiento y apoyo a los docentes interesados ha sido la adecuada. El resultado es que éstos han mostrado capacidad de expandir sus competencias tecnológicas y, con ello. didácticas. y los alumnos reflejan en sus evaluaciones este nuevo quehacer del docente.

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

El uso del aula virtual: una mirada organizacional

Nancy Fabiola Martínez Cervantes (2009, [Capítulo de libro])

El objetivo de este ensayo es mostrarle al lector cómo la Oficina de Educación Virtual (OEV) es el espacio organizacional cuyas actividades buscan apoyar la calidad del proceso de enseñanza-aprendizaje de la educación superior que se imparte en la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Azcapotzalco. En este sentido. se organiza el trabajo en cuatro apartados. El primero hace un reconocimiento. desde el punto de vista de la legislación. sobre cómo se concibe el proceso de enseñanza-aprendizaje a fin de identificar que sólo la modalidad presencial es reconocida por la institución; en el segundo se hace un breve recuento del surgimiento de la Oficina de Educación Virtual a fin de responder a las necesidades de incorporar nuevos métodos. tanto pedagógicos como tecnológicos a la práctica docente; en el tercero se explica cómo el aula virtual se ha incorporado a la docencia tradicional destacando el papel de los participantes en dicho proceso. y finalmente en el cuarto apartado. se hace un breve análisis desde la perspectiva organizacional sobre el uso de aula virtual en la práctica docente.

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

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

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