Variación morfológica de las hormigas Myrmecocystus de las dunas costeras de Baja California, México

Morphological variation of Myrmecocystus ants from the coastal dunes of Baja California, Mexico

Samuel Antonio Hernández Jiménez (2023, [Tesis de maestría])

La península de Baja California cuenta con dunas costeras aisladas sobre las cuales se distribuyen hormigas del género Myrmecocystus Snelling, 1976, cuya distribución se restringe en estos hábitats; la artropofauna de estas dunas es poco conocida. Se evaluaron las diferencias morfológicas de Myrmecocystus de seis poblaciones recolectadas a lo largo de la península de Baja California correspondientes a seis dunas. Para medir las diferencias morfológicas de las poblaciones, se analizaron 109 individuos, 20 por cada duna, a excepción de una duna en donde sólo se recolectaron nueve individuos. Para evaluar los cambios de forma intra e interpoblacionales, se analizaron dos estructuras morfológico-funcionales: 1) cabeza, incluyendo el clípeo relacionada con la competencia y alimentación y 2) tórax, incluyendo el propodeo, que muestra la diferencia de casta entre obreras. Con una cámara fija montada en un microscopio estereoscópico se tomaron 198 microfotografías digitales, para evaluar cambios de forma mediante un análisis de morfometría geométrica. Se detectaron diferencias asociadas al aislamiento geográfico. La variación observada en la cabeza puede ayudar a diferenciar las poblaciones del norte de la península (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro y Punta Abreojos) y las del sur (Las Barrancas y Bahía Magdalena), la variación morfológica del tórax no mostró diferencias significativas. Existen variaciones intraespecíficas que podrían ser consecuencia de las condiciones ambientales (fenotípicas) o por procesos aleatorios como la deriva génica. El presente estudio arroja datos de la variación morfológica de seis poblaciones que representan dos especies de Myrmecocystus aun no descritas para la península de Baja California. Estos resultados repercutirán en la descripción y un aumento documentado de la biodiversidad de la artropofauna bajacaliforniana.

The Baja California peninsula has isolated coastal dunes on which ants of the genus Myrmecocystus Snelling, 1976 are distributed, whose distribution is restricted in these habitats; The arthropofauna of these dunes is poorly understood. The morphological differences of Myrmecocystus were evaluated from six populations collected along the Baja California peninsula corresponding to six dunes. To measure the morphological differences of the populations, 109 individuals were analyzed, 20 for each dune, except for one dune where only nine individuals were collected. To evaluate intra- and interpopulation shape changes, two morphological-functional structures were analyzed: 1) head, including the clypeus related to competition and feeding, and 2) thorax, including the propodeum, which shows the caste difference between workers. With a fixed camera mounted on a stereoscopic microscope, 198 digital microphotographs were taken to evaluate shape changes through a geometric morphometry analysis. Differences associated with geographic isolation were detected. The variation observed in the head can help to differentiate the populations of the north of the peninsula (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro, and Punta Abreojos) and those of the south (Las Barrancas and Magdalena Bay), the morphological variation of the thorax did not show significant differences. There are intraspecific variations that could be a consequence of environmental conditions (phenotypic) or random processes such as gene drift. The present study yields data on the morphological variation of six populations representing two species of Myrmecocystus not yet described for the Baja California peninsula. These results will have an impact on the description and a documented increase in the biodiversity of the Baja Californian arthropofauna.

Alometría, Especiación, Morfometría Geométrica, Forma, Especies no descritas Allotometry, Speciation, Geometric Morphometry, Shape, Undescribed Species BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA) MORFOLOGÍA DE LOS INSECTOS MORFOLOGÍA DE LOS INSECTOS

Establecimiento de un programa de control integral de lirio acuático en la laguna de Zapotlán, Jalisco

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2018, [Documento de trabajo])

Introducción – Metodología: Presentación del proyecto; Asesoría a la Comisión Estatal del Agua de Jalisco; Evaluación de la cobertura de lirio acuático en la laguna de Zapotlán, Jalisco; Cría masiva y liberación de insectos en la laguna de Zapotlán; Producción masiva de Acremonium zonatum; Evaluación de biomasa y densidad de lirio acuático en la laguna de Zapotlán; Evaluación toxicológica – Resultados: Producción y liberación de insectos en la laguna de Zapotlán, Jalisco; Aspersiones del hongo Acremonium zonaturm; Evaluación de biomasa y densidad de lirio acuático en la laguna de Zapotlán; Evaluación de la cobertura de lirio acuático en la laguna de Zapotlán, Jalisco; Discusión – Recomendaciones.

Especies invasoras Impacto ambiental Control de malezas Control biológico BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Nociones básicas para la valoración de proyectos de cooperación técnica internacional desde el enfoque de capacidades

Diana Laura Ramírez Pacheco (2023, [Documento de trabajo])

“Este manual tiene el propósito de mostrar una aproximación de la aplicación empírica de este enfoque en un proyecto concreto de cooperación técnica internacional, estando dirigido a estudiantes de ciencias sociales, profesionales de la cooperación internacional y el desarrollo, así como a personas funcionarias públicas y de organizaciones de la sociedad civil que busquen valorar de manera más amplia el alcance de los proyectos de CID [cooperación internacional para el desarrollo], incluso más allá de los resultados esperados. Lo anterior puede contribuir a mejorar la calidad de las intervenciones en función de lo que las personas participantes encuentren necesario y valioso para sus vidas.”

Cooperación internacional para el desarrollo; Cooperación técnica internacional; Desarrollo económico; Desarrollo social; Desarrollo humano; Proyectos de cooperación internacional para el desarrollo; Enfoque de capacidades; Estudio de casos; México; CIENCIAS SOCIALES CIENCIA POLÍTICA RELACIONES INTERNACIONALES RELACIONES INTERNACIONALES

Control de malezas acuáticas en México

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA ERIC DANIEL GUTIERREZ LOPEZ (2003, [Artículo])

Las malezas acuáticas continúan constituyendo un problema en el país, por lo que los intentos realizados para su combate, ya sea en forma manual, mecánica o química, sólo han tenido resultados temporales a un costo elevado, pues las semillas de la flor que se depositan en los sedimentos son la fuente de futuras re-infestaciones. En este sentido, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) ha investigado soluciones sustentables y con menos impacto al medio ambiente, encontrando que el uso de agentes biológicos podría constituir una solución al problema. El artículo detalla la experiencia del IMTA en el uso de artrópodos y hongos específicos para su desarrollo como bioherbicidas para controlar el crecimiento del lirio acuático.

Malezas acuáticas Control de malezas Control biológico Bioherbicidas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

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

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

Control biológico de plantas acuáticas exóticas invasoras

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2014, [Capítulo de libro])

Las plantas acuáticas exóticas invasoras son la principal causa de grandes pérdidas de agua en todos los cuerpos de agua de México y del mundo. Los métodos de control que se han utilizado hasta hoy, además de no haber resuelto el problema, han contribuido al deterioro ambiental. El presente escrito describe el impacto económico y social de estas especies y plantea una metodología que puede asegurar un control eficaz y sustentable.

Especies invasoras Control de malezas Control biológico México BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Investigation of the impact of Arundo donax in Mexico and evaluation of candidate biological control agents

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2018, [Documento de trabajo])

The arrival and spread of non-native species into new environments is a serious threat to ecosystems, that is the case of Arundo donax L. (Poaceae Arundinoideae), a perennial grass native to the western Mediterranean to India. Arundo donax was introduced to North America from the Iberian Peninsula within the last 500 years and is now a widespread and invasive weed in the Rio Grande Basin, (the border line between Mexico and the United States) and in almost all the basins in Mexico. This plant is extremely invasive and damaging, affecting especially water supplies. In many parts of Mexico, precipitation and inflows periodically decline and result in a drought, for this reason water conservation programs have to consider the inclusion of control programs of this plant. In Mexico, A. donax is managed by cutting the stems, which is ineffective because of prolific asexual reproduction from an extensive rhizome system, and by using herbicides. However, evidence of serious harm to health and the environment of chemical control indicates that the herbicides are not desirable for it use in shorelines of water bodies where Arundo's infestations are established.

Especies invasoras Impacto ambiental Control de malezas Control biológico BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Rescatando el Salto de San Antón: una historia reciente de construcción institucional

MARCO ANTONIO GARZON ZUÑIGA (2007, [Artículo])

El presente artículo es una crónica del surgimiento y evolución de una red de coordinación comunitaria e intersectorial que ha buscado detener y revertir el deterioro ambiental de San Antón, comunidad urbana ubicada en un afluente del río Apatlaco, uno de los más importantes y contaminados de la ciudad de Cuernavaca, Morelos. El artículo muestra un ejemplo vívido de un proceso autónomo de ordenamiento y manejo de ecosistemas emprendido por una comunidad urbana. Brinda una ventana de estudio de la dinámica de las instituciones socioeconómicas, y el papel que pueden jugar en la resolución de las fallas de coordinación y en la internalización de externalidades ambientales en nuestro país.

Control de la contaminación Desarrollo sostenible Tratamiento de aguas residuales Cuernavaca INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Verificación de procedimientos numéricos de simulación de maniobras en compuertas

GILBERTO DE JESUS LOPEZ CANTEÑS JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA MAURICIO CARRILLO GARCIA LAURA ALICIA IBAÑEZ CASTILLO (2014, [Artículo])

La aplicación de las ecuaciones de Saint Venant en los tramos de canales de riego requiere definir condiciones de frontera interna en los sitios donde se ubican estructuras de control como compuertas, considerando su ecuación dinámica para transmitir información hidráulica hacia ambos lados de la estructura, por lo que en el trabajo se verifican tres procedimientos numéricos de ejecución de maniobra de compuertas, con la finalidad de representar el movimiento de las estructuras de control, minimizándose el desfasamiento de caudales posteriores a una ejecución. Para ello se utilizó el canal Rehbock, de la Universidad Autónoma Chapingo, México, realizándose de forma automatizada la medición de los niveles de agua y gasto, obteniéndose que en la maniobra progresiva con reinicialización de tirante, la tendencia del gasto en la vecindad y la compuerta es similar, atenuándose las oscilaciones en el tiempo, el cual se corresponde con la dinámica del agua en los canales; además, cuando la variable a regular es el tirante, se recomienda usar la ejecución de maniobra instantánea o la progresiva con reinicialización de gasto; pero si la variable es el gasto, es preferible la maniobra progresiva con reinicialización de tirante; además, el procedimiento de simulación de la maniobra progresiva con reinicialización de tirante es el que mejor representa la dinámica del agua en la estructura.

Movimiento de compuertas Simulación Régimen no permanente Estructuras de control INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA