Modelación estocástica del consumo doméstico de agua potable, empleando el esquema de Neyman-Scott

VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov RAFAEL GARCIA-BARTUAL Felipe Arreguin (2008, [Artículo])

El consumo de agua potable en el ámbito doméstico tiene carácter estocástico; por ello, con objeto de caracterizarlo, recientemente se han desarrollado métodos que lo representan como series de pulsos rectangulares de Poisson. Estos métodos requieren de ciertos parámetros para poder generar las series de consumo, como son la intensidad, duración y frecuencia de los pulsos; cada uno de ellos representado estadísticamente por su valor medio, varianza y distribución de probabilidad. La obtención de estos parámetros se basa en la medición directa de la demanda instantánea. En este artículo se presenta un nuevo método para estimar los parámetros necesarios para la generación de las series de consumo instantáneo, con base en mediciones con intervalos de tiempo mayores a un segundo (por ejemplo, un minuto). El método propuesto considera algunos principios del proceso de Neyman-Scott en la desagregación temporal del volumen acumulado. La estimación de los parámetros se fundamenta en la comparación de los momentos observados, producto de las mediciones en campo, con los momentos teóricos obtenidos de un análisis del proceso estocástico.

Consumo doméstico de agua Modelos estocásticos Estimación de parámetros INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Medición y caracterización estocástica de la demanda instantánea de agua potable

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Felipe Arreguin (2003, [Artículo])

Este artículo reporta un estudio de resolución temporal ultra fina del comportamiento real e instantáneo de la demanda de agua potable doméstica. En tres viviendas de diferente nivel socioeconómico de Culiacán, Sinaloa, México, se colocaron micromedidores nuevos, equipados con sensor magnético de impulsos y registradores, todos ellos con la capacidad de registrar el consumo en la vivienda cada segundo. De esta manera se conoció el consumo en las viviendas por segundo durante 101 días. El consumo se presenta en pulsos instantáneos de intensidad y duración aleatorias. Los datos de la medición se procesaron para obtener los parámetros estadísticos de esos pulsos, como duración, intensidad y volumen, con sus valores promedio, desviación estándar, coeficiente de variación y otros. El factor de utilización medio (la relación del tiempo durante el cual hubo uso del agua y el tiempo total de la medición) fue entre 3 y 5%. Estos parámetros posteriormente pueden ser usados en el modelo de pulsos rectangulares de Poisson, de Buchberger y Wu para generar series de consumo para los fines de modelos dinámicos de las redes de agua potable u otros usos. Además, la información obtenida ayuda en una estimación más precisa en la variación de la demanda de agua potable y, en general, para un mejor entendimiento de los patrones reales del consumo doméstico de agua potable.

Consumo doméstico de agua Modelos estocásticos Estimación de parámetros Agua potable INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Hábitos alimenticios y aportación nutricional de la dieta de Paralichthys californicus, en la Bahía de Todos Santos y estero de Punta Banda, Ensenada, B.C

María Idalia Sandoval Muy (1995, [Tesis de maestría])

Se analizaron 289 estómagos para describir la dieta de Paralichthys californicus en la Bahía de Todos Santos y el Estero de Punta Banda (junio de 1992 a marzo de 1993), realizando una separación por área y estación (invierno y verano). Se determinó realizar la descripción de la dieta a nivel de grupos presa para categorizar las presas ingeridas, y se emplearon los índices de porciento numérico, de peso, de frecuencia de ocurrencia, y el Índice de Importancia Relativa (IIR). Los organismos de la bahía presentaron mayor talla promedio (154.2 ±D.E.37.2mm) que los colectados en el estero (107.9 ±36.85mm), la cual fue diferente (K-W, p<0.001) tanto entre las dos áreas como entre invierno y verano de cada zona. En ambos lugares los organismos de menor talla se encontraron en invierno. Se identificaron cuatro presas a nivel familia, ocho a nivel género, y 15 a nivel especie. Los principales componentes de la dieta en la bahía durante invierno, fueron mysidos con 88.4% del I.I.R. (Metainysidopsis elongata, 62. l %), carideos (10%) y peces; en el verano el grupo más importante nuevamente fue mysidos (98.7%), y el resto gamáridos, carideos y peces. De las presas presentes en el estero, los peces fueron los más importantes (95.6%) en el invierno destacando góbidos (60.63%) y principalmente Ilypnus gilberti (30.5%); en el verano, varias especies de góbidos 31.68% y otras especies de peces (35.2%). Se encontraron diferencias (p<0.01) en el número de presas tanto entre las dos áreas como entre el invierno y el verano de ambos lugares. En el estero, se detectaron diferencias en el porcentaje de proteínas de los contenidos estomacales en los dos grupos de tallas y estaciones del año; un resultado similar fue para lípidos. Una estimación de las calorías con base en el contenido de lípidos y proteínas de las principales presas, indicó que el aporte calórico al depredador está en función del número y tipo de presa ingerida y no a la selección de las presas por el lenguado, esto puede reflejar la disponibilidad del alimento. Los valores de ración diaria fueron mayores para la bahía (0.22-0.24 Kcal/g) que para el estero (0.10-0.12 Kcal/g), y no se encontró un efecto del cambio de temperatura entre verano e invierno (Q10 <1.4) para ambos lugares.

A total of 289 stomachs were analyzed to describe the diet of Paralichthys californicus juveniles in Bahía de Todos Santos and Estero de Punta Banda, B.C., México (June 1992 to March 1993); after the collection, the stomachs were grouped in winter and summer seasons of each area. Diet was described to higher-1evel taxonomic categories based on the percent in number, wet weight, and frequency of occurrence and the prey importance by the Index of Relative Importance (IIR). Largest organisms (154.2± D.E.37.2mm SL) were found in the hay than those from the estuary (107.9±.36.85mm), with a significative difference between areas and between winter and summer of each site (K-W, <0.001) In both areas the minor size organisms were collected during winter. The lowest taxon identified as preys in both areas were four at family leve1, and eight to genus and 15 to species level. Mysids (IRI = 88.4%) with Metamysidopsis elongata (62.1 %), carideans (10.2%), and fishes were the most important food items in the bay during winter; in summer, the mysids (IRI = 98.4%, M. elongata, IRI = 35.3%), carideans (0.9%) and the fishes, again. ln the estuary (winter), the rnost important were the fishes (IRI = 95.6%) with members of the gobies (60.63%) mainly llypnus gilberti (30.5%); a small percent was provided by invertebrates (0.08%); in summer, the fishes (66.9%), gamarids (17%) and the mysids ( 13. 8%) domínate the diet. Significant differences was found in prey numbers between areas and between seasons of each site. In the estuary, differences in the protein content from stomachs of two groups size were found; these differences were detected between seasons, and similar results was detected in lipids. The calories values (based in lipid and protein content) from the main prey, indicate that the caloric contribution is a function of kind and prey numbers, more than the selection by the halibul, this may indicate the food disponibility. The daily ration in bay (0.22-0.24 Kcal/g) was greater than in the estuary (0.10-0.12), and no effect of the temperature change in summer and winter (Q10 <1.4) for both areas were found.

Lenguado de california,Paralichthys californicus,Bahía de Todos Santos,Estero de Punta Banda,Baja California,Ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE PECES Y FAUNA SILVESTRE

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

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 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

Mapa nacional de números de escurrimiento (N)

Ben-Hur Ruiz Morelos PEDRO RIVERA RUIZ (2016, [Documento de trabajo])

En este trabajo se describe la metodología de cálculo para determinar de manera ágil el número de escurrimiento medio en cuencas nacionales, a partir de un mapa nacional de número de escurrimiento elaborado con datos geográficos digitales en escala 1:250 000, con la finalidad de contar con una herramienta que apoye en la solución de diversos problemas hidrológicos relacionados con el diseño y operación de proyectos de ingeniería para el control y aprovechamiento del agua.

Cuencas Coeficiente de escorrentía Sistemas de computación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

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

Implementación de un sistema de información climatológica aplicada a la gestión de riesgo agrícola en el estado de Morelos

OLIVIA RODRIGUEZ LOPEZ ALICIA SALINAS SEGURA (2014, [Documento de trabajo])

El propósito del proyecto fue atender la necesidad de agricultores y población del estado de Morelos, de contar con un pronóstico del estado del tiempo confiable, que ofrezca garantías al momento de tomar decisiones. Para lograr este objetivo, se diseñó, elaboró y adaptaron herramientas informáticas que permitan consultar, de la mejor manera, el comportamiento futuro del estado del tiempo, mediante el modelamiento numérico con la integración de las observaciones en tiempo real de la red de estaciones agrometeorológicas del estado de Morelos.

Climatología Sistemas de información Agricultura Predicciones climatológicas Informes de proyectos Morelos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Geoportal para consulta del acervo institucional de información geográfica, incorporación de nuevas imágenes y funciones

JAIME VELAZQUEZ ALVAREZ JORGE ENRIQUE BRENA ZEPEDA CERVANDO CASTILLO ROMANO JOSE ALBERTO BAEZ DURAN (2016, [Documento de trabajo])

Este informe describe la metodología y los resultados obtenidos en el proyecto, el cual tuvo como objetivos principales la incorporación de imágenes de los satélites LANDSAT, SPOT y RapidEye, el desarrollo de nuevas funciones para la consulta de información. y determinar las cuencas hidrológicas asociadas a 50 manglares identificados para formar parte del Plan Nacional de Restauración y Reforestación de Manglar (PNRRM) y sus cuencas hidrológicamente conectadas, y realizar 10 estudios para la determinación de reservas potenciales de agua para el medio ambiente en cuencas costeras asociadas a manglares. Dentro de los principales resultados del proyecto se puede mencionar la carga de 489 imágenes SPOT, 173 imágenes LANSAT, 5,250 ortofotos de 2 metros de resolución y 319 con resolución de 1.5 metros, y la carga de imágenes RapidEye del periodo 2013 - 2016.

Sistemas de información geográfica Programas de computación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA