La inteligencia artificial y sus modelos de redes neuronales

Alejandro E. Rodríguez-Sánchez (2024, [Artículo, Artículo])

Este artículo revisa qué son los modelos en la inteligencia artificial (IA), con especial énfasis en las redes neuronales artificiales y su capacidad para simular y predecir fenómenos complejos. Ejemplifica la aplicación multidisciplinaria de la IA en campos como la astronomía, destacando la imagen del primer agujero negro, y en biología molecular, con los avances de AlphaFold. Se resalta la necesidad de entender los modelos de IA más allá de su función técnica, subrayando su contribución al progreso científico. Concluye que la IA, a través de sus modelos, desempeña un papel crucial en el estudio de las regularidades de la naturaleza y de la sociedad.

Inteligencia artificial Redes neuronales artificiales Modelos cientificos Tecnología INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelación numérica de la advección y dispersión de solutos en redes de distribución de agua potable

Felipe Arreguin Velitchko Tzatchkov ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ (2000, [Artículo])

Este trabajo presenta una solución numérica de tipo euleriano-lagrangiano para la ecuación de la dispersión advectiva de contaminantes en redes de distribución. La aplicación de los esquemas numéricos conocidos para resolver esta ecuación en una red produce grandes sistemas de ecuaciones lineales debido a la presencia del término que considera la dispersión. Para aliviar este problema se propone un nuevo método que emplea funciones de Green numéricas, desagregando el conjunto de ecuaciones en tres sistemas tridiagonales para cada tubería y otro de menor tamaño para los nodos de la red. De esta forma, el sistema de ecuaciones se resuelve eficientemente y el modelo numérico puede ser aplicado a redes grandes sin necesidad de un esfuerzo computacional excesivo. El modelo propuesto se aplicó para simular el transporte de flúor en una red de distribución real, para la cual se tienen publicados datos de mediciones de campo y de simulación con el paquete EPANET de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), que sólo considera la advección. La comparación entre los resultados de los dos modelos muestra que el modelo aquí propuesto simula mejor la concentración del contaminante, especialmente en las tuberías que exhiben bajas velocidades del flujo.

Redes de distribución de agua Análisis dinámico Flujo no permanente Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica: etapa 2

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA (2014, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Este informe describe el desarrollo de la segunda y última etapa del proyecto sobre modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica. El objetivo general del proyecto ha sido desarrollar un sistema computacional que integre un modelo de análisis y diseño de redes de agua potable con sistemas de información geográfica, demanda estocástica, sectorización apoyada en la teoría de los grafos y modelación de los tanques de regulación, e incluya los nuevos adelantos en la materia y las nuevas necesidades de la Comisión Nacional del Agua, basadas en su nuevo manual de modelación hidráulica y de la calidad del agua en redes de distribución.

Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Redes de distribución de agua Modelos hidráulicos Sistemas de Información Geográfica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

¿Por qué ocurren variaciones de nivel en el lago de Tequesquitengo? 2. Simulación de eventos en el siglo XIX

CARLOS GUTIERREZ OJEDA (2004, [Artículo])

En el siglo XIX, el lago de Tequesquitengo (Morelos, México) tenía un nivel de agua de aproximadamente 20 metros por debajo del actual; entre 1820 y 1865 el nivel subió y dejó bajo el agua al pueblo que había en sus orillas. La explicación que se ha dado a este fenómeno se relaciona con un trasvase y un sistema de riego construidos en esa época. En la primera parte de este trabajo se aborda, mediante la modelación matemática, el estudio de la interacción existente entre el lago y el acuífero subyacente, dada la evidente relación que existe entre ellos. Como resultado se logra una calibración de una zona del acuífero que rodea al lago, de modo que se reproducen con precisión los niveles observados en el lago y, de forma aproximada, las isolíneas del nivel del agua subterránea (manto freático). Se hacen recomendaciones sobre posibles soluciones al descenso del nivel del lago. En la segunda parte se aborda lo relacionado con los eventos del siglo XIX. Luego de construir un escenario que pudiera semejarse a las condiciones naturales de esa época, se prueban dos variantes que reflejan la acción del trasvase y el sistema de riego sobre el acuífero y el lago, obteniéndose las conclusiones pertinentes. Posteriormente se analiza la variante que se relaciona con una posible recarga natural accidental desde el acuífero profundo.

Lagos Aguas superficiales Modelos matemáticos Simulación Lago de Tequesquitengo CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Modelo de simulación dinámica de La Laguna para la evaluación de escenarios socioeconómicos y climáticos

HECTOR SANVICENTE SANCHEZ YOLANDA SOLIS ALVARADO MANUEL MARTÍNEZ MORALES (2020, [Documento de trabajo])

TH1720.5

El objetivo general del proyecto ha sido desarrollar un modelo hidrológico y de gestión de simulación dinámica para la región de La Laguna, que permita evaluar el impacto en los recursos hídricos y la disponibilidad del recurso para escenarios prospectivos resultantes de la actividad socioeconómica actual y futura, ambiental y climatológica (histórica y por cambio climático). Se pretende que dicho modelo posibilite diseñar políticas que mitiguen los efectos más nocivos y apoyen la sustentabilidad de la región en el corto y largo plazo. El presente informe comprende la etapa de colección y procesamiento de información, diagnóstico de la situación actual y conceptualización del modelo hidrológico, de demandas y gestión a desarrollar.

Demanda de agua Escasez de agua Modelos hidrológicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Requerimientos de un sistema de información para modelar ofertas y demandas de agua de tres segmentos de usuarios

JOSE LUIS MONTESILLO CEDILLO (2000, [Artículo])

Este artículo fija los requerimientos de un sistema de información para modelar ofertas y demandas de agua. Para ello plantea posibles modelos de oferta y demanda de agua para segmentos de usuarios distintos. A su vez, supone que los modelos se cuantificarán mediante un sistema acorde con el marco de las normas internacionales en materia de cuentas nacionales. Los modelos se diseñan para valorar el agua como bien económico. Se presentan especificaciones simples de tales modelos y se señalan opciones de cuantificación. Se exponen las necesidades de información que imponen los modelos en el marco de un sistema de cuentas económicas y ecológicas como el que se está construyendo en México.

Economía del agua Sistemas de información Modelos económicos CIENCIAS SOCIALES

Métodos para calcular capacidades de embalse

LESLIE SKERTCHLY MOLINA (1989, [Artículo])

En México, el cálculo de la capacidad de embalse es un problema al que no se ha dado la debida importancia. Tradicionalmente, se han empleado dos métodos: el de la curva masa y el de modelos de simulación; usando, en ambos casos, los registros de escurrimientos disponibles. En este artículo se describen, comentan y ejemplifican algunos otros métodos de aplicación sencilla y efectiva, que permiten el empleo tanto de los registros históricos de escurrimientos como los generados en forma sintética, ampliando la longitud de los originales. Se presenta una evaluación de los métodos descritos y se hacen comparaciones entre ellos, relativas a su eficiencia y a la información que producen. Por último, se desarrollan otras técnicas basadas en las descritas, que permiten no sólo calcular la capacidad de embalse, sino que proveen más información útil para el diseño de sistemas

de aprovechamientos hidráulicos.

Capacidad de embalse Aprovechamiento hidráulico Modelos estocásticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Inferencia de estructuras vorticosas del flujo que pasa alrededor de un obstáculo, mediante un modelo euleriano tridimensional

Cecia Millán-Barrera HERMILO RAMIREZ LEON (2001, [Artículo])

Hace más de cien años, se infirió la existencia de corrientes secundarias basándose en el hecho de que la velocidad máxima en canales se encuentra justo debajo de la superficie libre, y el de la variación cíclica de sólidos suspendidos en la dirección transversal de un canal. A pesar de su aparente debilidad, las corrientes secundarias juegan un papel esencial en la transferencia lateral de cantidad de movimiento, calor y masa en un canal, por tanto, su variación es tridimensional. Asimismo, son responsables en gran parte de las formas de fondo, en flujos con gran contenido de sedimentos suspendidos. En este artículo se presentan los resultados obtenidos con un modelo euleriano tridimensional que incluye la ecuación estadística de la vorticidad.

Vórtices Modelos tridimensionales Turbulencia INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Las estrategias comerciales de las cerveceras nacionales por el control del mercado de Hermosillo, Sonora, 1950-1985

MARIO ALBERTO GOMEZ ARAUJO (2022, [Tesis de doctorado])

El objetivo general de esta investigación es analizar las estrategias de penetración y crecimiento desarrolladas por las compañías cerveceras nacionales (Cuauhtémoc, Moctezuma y Modelo) para ampliar el mercado de Hermosillo en términos de producción, distribución y consumo entre 1950-1985. A principios del siglo XX nacieron en el país cerveceras locales que producían de manera artesanal. Así fue como poco a poco, el líquido ambarino se posicionó en el gusto de la sociedad mexicana, desplazando a otras bebidas embriagantes como el pulque, el tequila y otros aguardientes. Lo que facilitó la rápida aceptación por las formas de presentación y acceso a ella. Las compañías cerveceras concretaron estrategias para cubrir el mercado regional.

A partir de la década de los cincuenta, la Cervecería Cuauhtémoc logró incursionar en Hermosillo, un mercado cubierto por la Cervecería de Sonora; en 1960 compró a dicha empresa y la desapareció como industria local, quedándose con el mercado y sus marcas, especialmente la High Life. En breve también incursionaron las cervecerías Moctezuma y Modelo, compitiendo así, con la Cuauhtémoc. Entre todas desarrollaron estrategias con la que mantuvieron una competencia cerrada hasta conformar un mercado hasta cierto punto equilibrado.

A través de esta investigación también se analizó a la Asociación Nacional de Fabricantes de Cerveza (ANFACER), organismo que representó los intereses de la industria cervecera nacional e hizo prevalecer que la cerveza producida por sus agremiados era completamente saludable e higiénica; única bebida autorizada por la constitución mexicana para combatir el alcoholismo. Bajo estos argumentos, la ANFACER apoyó a las compañías cerveceras para que penetraran en el mercado de Hermosillo. El mercado de cerveza de Hermosillo se transformó luego de la federalización de los impuestos a la cerveza, en un mercado masivo en cual se dio una dura competencia entre las compañías nacionales y la local.

El Reglamento de Cantinas y Expendios de Bebidas Alcohólicas y de Cerveza en el municipio de Hermosillo en 1952 trató de inhibir la libre venta en determinados horarios y lugares de expendios para el consumo. El gobierno municipal se amparó en el reglamento para ejercer su autoridad frente al embate de las estrategias de mercadotecnia que ejercían las cerveceras que, a su vez, se amparaban también, en la federalización de impuestos de 1948. por inhibir el consumo excesivo los fines de semana, justo cuando las ventas podían alcanzar el auge en la semana.

CIENCIAS SOCIALES Industria cervecera Impuesto al consumo Legislación Cervecería Modelo Cervecería Cuauhtémoc

High spatial resolution seasonal crop yield forecasting for heterogeneous maize environments in Oromia, Ethiopia

Kindie Tesfaye Vakhtang Shelia Pierre C. Sibiry Traore Dawit Solomon Gerrit Hoogenboom (2023, [Artículo])

Seasonal climate variability determines crop productivity in Ethiopia, where rainfed smallholder farming systems dominate in the agriculture production. Under such conditions, a functional and granular spatial yield forecasting system could provide risk management options for farmers and agricultural and policy experts, leading to greater economic and social benefits under highly variable environmental conditions. Yet, there are currently only a few forecasting systems to support early decision making for smallholder agriculture in developing countries such as Ethiopia. To address this challenge, a study was conducted to evaluate a seasonal crop yield forecast methodology implemented in the CCAFS Regional Agricultural Forecasting Toolbox (CRAFT). CRAFT is a software platform that can run pre-installed crop models and use the Climate Predictability Tool (CPT) to produce probabilistic crop yield forecasts with various lead times. Here we present data inputs, model calibration, evaluation, and yield forecast results, as well as limitations and assumptions made during forecasting maize yield. Simulations were conducted on a 0.083° or ∼ 10 km resolution grid using spatially variable soil, weather, maize hybrids, and crop management data as inputs for the Cropping System Model (CSM) of the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). CRAFT combines gridded crop simulations and a multivariate statistical model to integrate the seasonal climate forecast for the crop yield forecasting. A statistical model was trained using 29 years (1991–2019) data on the Nino-3.4 Sea surface temperature anomalies (SSTA) as gridded predictors field and simulated maize yields as the predictand. After model calibration the regional aggregated hindcast simulation from 2015 to 2019 performed well (RMSE = 164 kg/ha). The yield forecasts in both the absolute and relative to the normal yield values were conducted for the 2020 season using different predictor fields and lead times from a grid cell to the national level. Yield forecast uncertainties were presented in terms of cumulative probability distributions. With reliable data and rigorous calibration, the study successfully demonstrated CRAFT's ability and applicability in forecasting maize yield for smallholder farming systems. Future studies should re-evaluate and address the importance of the size of agricultural areas while comparing aggregated simulated yields with yield data collected from a fraction of the target area.

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CROP MODELLING DECISION SUPPORT SYSTEMS FORECASTING MAIZE