PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA - CALI · PROGRAMACIÓN DE HORARIOS DE CLASES MEDIANTE ALGORITMO...

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA - CALI

Libro de Resúmenes de Trabajos de Grado

Maestría en Ingeniería Período: 2010 -2015

Santiago de Cali, Octubre de 2015

Este documento es una recopilación de los resúmenes de los Trabajos de Grado desarrollados por los estudiantes de la Maestría en Ingeniería en sus tres énfasis: Ingeniería Industrial,

Ingeniería de Sistemas y Computación e Ingeniería Electrónica. El propósito es dar a conocer los setenta y seis (76) trabajos de investigación finalizados entre los años 2010 y 2015.

Por: DR. WILLIAM ANDRÉS OCAMPO-DUQUE

Director de Posgrados Facultad de Ingeniería

1

Contenido

Introducción ................................................................................................................................ 6

Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Industrial ...................................... 7

1. DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIOS PARA LA CADENA DE

ABASTECIMIENTO DE UNA EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS EN LA CIUDAD DE CALI ................ 8

2. MODIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE LOS PROCESOS EN LA ETAPA FINAL DE

PRODUCCIÓN DE GRAPAS VH PARA DISMINUIR EL DESPERDICIO .................................................. 9

3. DESARROLLO DE UN MODELO DIFUSO INTEGRADO CON ANÁLISIS DE SERIES DE TIEMPO

PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE .......................................................................................... 10

4. DEMAND FORECAST FOR SHORT LIFE CYCLE PRODUCTS .................................................. 11

5. USO DE BACTERIAS LUMÍNICAS VIBRIO FISCHERI PARA LA EVALUACIÓN DE EFECTOS

INHIBITORIOS DE MEDICAMENTOS EN MEDIO ACUOSO .............................................................. 12

6. INCREMENTO DE LA CONFIABILIDAD DE UNA PLANTA DE MANUFACTURA A TRAVÉS DEL

MEJORAMIENTO DEL DESEMPEÑO DEL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO ........................ 13

7. MODELO ESTOCÁSTICO DE PROGRAMACIÓN LINEAL ENTERA MIXTA PARA OPTIMIZAR

COSTOS DE OPERACIÓN DE RED DE ABASTECIMIENTO DE PAPEL RECICLADO EN EMPRESAS DEL

SECTOR PAPELERO ........................................................................................................................ 14

8. SELECCIÓN DE PLANES DE PREVISIÓN EXEQUIAL DE ACUERDO AL TIPO DE USUARIO

EMPLEANDO MAPAS AUTO-ORGANIZADOS ................................................................................. 15

9. CARACTERIZACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE SACAROSA

CAUSADAS POR ALTOS TIEMPOS DE PERMANENCIA Y LAVADO DE LA CAÑA DE AZÚCAR EN LOS

PATIOS DE ALMACENAMIENTO..................................................................................................... 16

10. DISEÑO DE UNA RED DE LOGÍSTICA EN REVERSA PARA GESTIÓN ADECUADA DE LLANTAS

USADAS EN EL VALLE DEL CAUCA MEDIANTE APLICACIÓN DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA........ 17

11. ANÁLISIS DE LOS COSTOS EN LA CADENA DE SUMINISTRO EN EL PROCESO LOGÍSTICO DE

COMPRA E INVENTARIOS DE LA EMPRESA LE & VE ALIMENTOS MACSOL S.A.S. ......................... 18

12. MODELO DE REPOSICIÓN DE EQUIPOS PARA MAQUINARIA DE COSECHA DE UN INGENIO

AZUCARERO CON APLICACIÓN DE PREDICCIÓN DE COSTOS Y COSTO ACUMULATIVO................ 19

13. ESTUDIO DEL MÉTODO DE EVAPORIZACIÓN LENTA PARA LA FABRICACIÓN DE PELÍCULAS

POLIMÉRICAS BASADAS EN QUITOSANO Y GLICEROL ORGÁNICO ................................................ 20

14. REDISEÑO Y ESTRUCTURACIÓN DE LAS OPERACIONES DE LA PLANTA DE CARAMELOS

DUROS DE UNA EMPRESA DE ALIMENTOS ................................................................................... 21

15. MODELO MATEMÁTICO MULTIOBJETIVO PARA EL DISEÑO DE UNA RED INTEGRADA DE

PRESTACIÓN DE SERVICIOS HOSPITALARIOS EN EL VALLE DEL CAUCA ........................................ 22

2

16. MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE ATENCIÓN AL CLIENTE EN UNA ENTIDAD

BANCARIA USANDO SIMULACIÓN POR COMPUTADOR: CASO ATENCIÓN EN CAJA .................... 23

17. REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA RECUPERACIÓN Y DISPOSICIÓN FINAL DE

ACEITES USADOS EN AUTOMOTORES MEDIANTE UN MODELO DE LOGÍSTICA REVERSIVA EN UNA

EMPRESA PROCESADORA DE ACEITES .......................................................................................... 24

18. MODELO PARA LA DEFINICIÓN DE TAMAÑO DE LOTE EN UN ENTORNO MULTIPRODUCTO

CON RECURSOS COMPARTIDOS Y ÓRDENES ATRASADAS, CASO APLICADO: PLANTA

MANUFACTURERA DE MATERIAS PRIMAS PARA PANIFICACIÓN INDUSTRIAL ............................. 25

19. UN ALGORITMO HEURÍSTICO PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE RUTEO DE

VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA Y VENTANAS DE TIEMPO PARA COCA COLA FEMSA ..... 26

20. PROPUESTA DE MEJORA DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA EN UNA LÍNEA DE EXTRUSIÓN

Y ACABADO DE ALUMINIO ............................................................................................................ 27

21. EVALUACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS EMPRESARIALES DESARROLLADAS POR COMPAÑÍAS

COLOMBIANAS UTILIZANDO UN MODELO SISTÉMICO DE DISEÑO LOCAL QUE CONTIENE

HERRAMIENTAS ANALÍTICAS CONVENCIONALES.......................................................................... 28

22. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA PARA LOS PROGRAMAS DE PREGRADO DE LA PONTIFICIA

UNIVERSIDAD JAVERIANA CALI UTILIZANDO MÉTODOS DE PRONÓSTICOS A LARGO PLAZO ...... 29

23. DESARROLLO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LOS PROCESOS DE UN

SERVICIO ALIMENTICIO ................................................................................................................. 30

24. UN MODELO MATEMÁTICO CON ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA

RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UN GRUPO DE EMPRESAS QUE FORMAN PARTE DE UNA

COMPAÑÍA MULTINACIONAL COLOMBIANA ................................................................................ 31

25. MEJORAR LA EFICIENCIA DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN DE UN MOLINO PAPELERO POR

MEDIO DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA.................................................................................... 32

26. PROPUESTA PARA REDUCIR PÉRDIDAS DE SACAROSA EN CACHAZA EN UN INGENIO DE LA

REGIÓN .......................................................................................................................................... 33

27. MATHEMATICAL MODEL FOR THE PROBLEM OF PRODUCT MIX DECISIONS AND

PRODUCTION LOT SIZES UNDER STOCHASTIC DEMAND .............................................................. 34

28. CARACTERIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DEL ALUMINIO PRESENTE EN LA ESCORIA

GENERADA EN PROCESOS DE REFUSIÓN EN HORNOS TIPO REVERBERO DURANTE LA

PRODUCCIÓN DE ALEACIÓN AA6063 CON DIFERENTES MEZCLAS DE ALUMINIO RECICLADO .... 35

29. EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR, ETANOL DE PRIMERA Y SEGUNDA

GENERACIÓN, PHB Y ENERGÍA ELÉCTRICA EN UN INGENIO AZUCARERO DEL VALLE DEL CAUCA A

TRAVÉS DE LA OPTIMIZACIÓN DEL MARGEN BRUTO Y DEL IMPACTO AMBIENTAL ..................... 36

30. MODELO DE ASIGNACIÓN DE HORARIOS BASADO EN UN SISTEMA DE PRONÓSTICO DE

DEMANDA QUE PERMITE ASIGNAR EL RECURSO HUMANO A LOS DIFERENTES TURNOS DE

TRABAJO DE UNA CADENA DE CENTROS DE ESTÉTICA ................................................................. 37

3

32. METAHEURÍSTICAS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LOCALIZACIÓN DE

INSTALACIONES Y RUTEO DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA ........................................ 39

33. SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA PARA INTEGRAR EL WMS DE

ALLERS S.A. EMPRESA DISTRIBUIDORA DE MEDICAMENTOS ....................................................... 40

34. PROGRAMACIÓN DE HORARIOS DE CLASES MEDIANTE ALGORITMO GENÉTICO ............ 41

35. DISEÑO DE UNA METODOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO Y MEJORAMIENTO PARA PROCESOS

LOGÍSTICOS BASADA EN EL USO DE HERRAMIENTAS DE LA FILOSOFÍA LEAN .............................. 42

36. MODELO DE OPTIMIZACIÓN DE TECNOLOGÍA DE GRUPO PARA LA FORMACIÓN DE

CELDAS DE MANUFACTURA QUE INVOLUCRE LOS FACTORES SECUENCIAS DE OPERACIONES,

FLUJO DE MATERIALES Y NIVEL DE UTILIZACIÓN DE MAQUINARIA ............................................. 43

37. REDISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS DE CONSUMO MASIVO

CONSIDERANDO ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA UNA COMPAÑÍA COLOMBIANA ................. 44

38. UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA ASIGNACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE LOS

RECURSOS EN LA OPERACIÓN MECANIZADA DE CORTE, ALCE Y TRANSPORTE DE CAÑA DE

AZÚCAR ......................................................................................................................................... 45

39. EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN BAJO CONDICIONES DE RIESGO EN UNA

INSTITUCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR CON SEDE EN CALI ........................................................ 46

40. UN MODELO DE ESTADÍSTICA INDUSTRIAL PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE

MOTORES DIESEL .......................................................................................................................... 47

41. PARAMETRIZACIÓN DE COSTOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE PROYECTOS DE

CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA, PARA MEJORAR EL TIEMPO DE ESTUDIO DE PRE-FACTIBILIDAD

ECONÓMICA EN EMPRESAS DEDICADAS A CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA .................................. 48

42. MODELOS DE LOCALIZACIÓN DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA EN LA

ATENCIÓN DE EMERGENCIAS MÉDICAS ........................................................................................ 49

Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación ...... 50

43. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE VISIÓN ARTIFICIAL PARA LA INSPECCIÓN VISUAL DE

RECUBRIMIENTO DE CABLE ........................................................................................................... 51

44. TOWARDS AN EPISTEMIC CONCURRENT CONSTRAINT PROGRAMMING FRAMEWORK.. 52

45. ENRUTAMIENTO EN REDES DE SENSORES INALÁMBRICOS UTILIZANDO ALGORITMOS

BIOINSPIRADOS ............................................................................................................................. 53

46. UN MODELO DE VISUALIZACIÓN PARA SEÑALES ACÚSTICAS DE LA VOZ ......................... 54

47. INFERENCIA GRAMATICAL EN AUTÓMATAS NO DETERMINISTAS .................................... 55

48. ANÁLISIS COMPARATIVO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE INTELIGENCIA COMPUTACIONAL

EN LA CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CONSUMO RESIDENCIAL DEL AGUA ..................................... 56

49. MODELING A CELLULAR TRANSMEMBRANE SIGNALING SYSTEM THROUGH INTERACTION

WITH G-PROTEINS BY USING CONCURRENT CONSTRAINT PROCESS CALCULI ............................. 57

4

50. IMPLEMENTACIÓN DE UNA TÉCNICA DE NATURAL FEATURE TRACKING (NFT) PARA UNA

APLICACIÓN DE REALIDAD AUMENTADA SIN MARCADORES ....................................................... 58

51. ESTUDIO COMPARATIVO DE DESARROLLO FORMAL UTILIZANDO EL MÉTODO B Y

DESARROLLO DBC (DESIGN BY CONTRACT) CON JML ................................................................... 59

52. RECUPERACIÓN BASADA EN CONTENIDO DE ARCHIVOS DE SONIDO EN FORMATO MPEG-

7 SOBRE ORACLE MULTIMEDIA ..................................................................................................... 60

53. MODELO COMPUTACIONAL PARA DETECCIÓN DE UN TIPO DE ERROR EN LA

PRONUNCIACIÓN DE VOCALES DE LENGUA NASAYUWE EMPLEANDO TÉCNICAS DE

RECONOCIMIENTO DE PATRONES. ............................................................................................... 61

54. FORMAL VERIFICATION OF AN EVENT-B TO JML TRANSLATION ...................................... 62

55. MULTIMEDIA INTERACTION WITH NTCC .......................................................................... 63

56. IMPLEMENTACIÓN DE UN PROPAGADOR GLOBAL PARA PROBLEMAS DE CUBRIMIENTO

DE ÓRDENES PARCIALES (CORPAC) ............................................................................................... 64

57. SMART ANONYMIZATION THROUGH CONSTRAINTS (SAC) .............................................. 65

58. INVALIDATION OF NETWORK DYNAMICS ......................................................................... 66

59. INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS ALTERNATIVAS DE INTERACCIÓN EN UN LIBRO DE

REALIDAD AUMENTADA ................................................................................................................ 67

60. DETECTION OF DEFECTS IN POLYURETHANE FABRICS BASED ON COMPUTER VISION

TECHNIQUES .................................................................................................................................. 68

61. MÁQUINA VIRTUAL JNTCC ................................................................................................ 69

62. METODOLOGÍA PARA DESARROLLO DE SOFTWARE FORMAL PARA COMUNIDADES

ONLINE .......................................................................................................................................... 70

Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Electrónica ................................. 71

63. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE AGENTES PARA CONTROL DE ORGANISMOS

FITOPATÓGENOS EN CULTIVOS .................................................................................................... 72

64. METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR ARQUITECTURA DE INTEROPERABILIDAD BASADA

EN EL MODELO CIM PARA EPSA E.S.P. .......................................................................................... 73

65. FORMATION OF COMMUNITY STRUCTURES FROM HOMOPHILIC RELATIONSHIPS ......... 74

66. A HYBRID PARALLEL MODEL FOR A NUMERICAL SOLUTION OF THE DENSITY OPERATOR

MASTER EQUATION FOR THE DYNAMICS OF EXCITONIC STATES OF TWO QUANTUM DOTS ...... 75

67. 3D ELECTROMAGNETIC FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD ACCELERATION

USING A CELLULAR NEURAL NETWORK ARRAY OVER A PARALLEL SYSTEM ................................. 76

68. IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS USANDO MÁQUINAS DE

APRENDIZAJE CON VECTORES DE SOPORTE ................................................................................. 77

69. SMALL-WORLD NETWORKS OF CORRUPTION .................................................................. 78

5

70. EMERGENCE OF HEAVY-TAILED NETWORKS FROM DECISION-MAKING STRATEGIES ...... 79

71. DISEÑO DE UN CONTROL ACTIVO DE VIBRACIONES EN ESTRUCTURAS TIPO PÓRTICO ... 80

72. LOCAL REQUIREMENTS FOR OPTIMAL ALLOCATION OF HETEROGENEOUS AGENTS ....... 81

73. ENSAMBLE MODULAR DE MODELOS DINÁMICOS HÍBRIDOS DE SISTEMAS FÍSICOS ........ 82

74. PROCESAMIENTO AVANZADO PARA EL ANÁLISIS DE MATERIALES USANDO

TERMOGRAFÍA DE FASE PULSADA ................................................................................................ 83

75. ENHANCING MMAM THROUGH NONLINEAR PORT CONDENSATION AND HYBRID

MODELS ......................................................................................................................................... 84

76. MODELLING OF MIMO MON-LINEAR SYSTEMS USING VOLTERRA SERIES ....................... 85

6

Introducción

Este libro es una recopilación de los resúmenes de los Trabajos de Grado del Programa de

Posgrado “Maestría en Ingeniería” de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Se realizó con el

propósito de dar a conocer los 76 trabajos de investigación terminados entre los años 2010 y

2015 por los estudiantes de la Maestría en Ingeniería en sus tres énfasis: Ingeniería Industrial,

Ingeniería de Sistemas y Computación e Ingeniería Electrónica.

Este documento se encuentra divido en tres secciones que corresponden a cada de las áreas

de énfasis de la Maestría en Ingeniería. En la primera sección, se presentan 42 resúmenes que

corresponden al área de énfasis en Ingeniería Industrial. Los trabajos desarrollados mediante

esta modalidad se caracterizan por usar conceptos y metodologías relacionadas con

investigación de operaciones, gestión de procesos, técnicas metaheurísticas, procesos

logísticos, cadenas de suministro, logística inversa, diseño de experimentos, seis sigma, lean

manufacturing, ingeniería financiera, técnicas estadísticas, series de tiempo, simulación

estocástica, lógica difusa, redes neuronales, entre otras. Todos los trabajos fueron aplicados

para dar solución a problemas específicos en la región. Se trabajaron proyectos para mejorar

la productividad en diferentes sectores productivos, como Sector Bancario, Servicios Médicos

y de Salud, Servicios Estéticos, Servicios Públicos, Sector Educativo, Sector Ambiental, Servicios

Exequiales, así como empresas representativas del Sector Papelero, Azucarero y Alcoholero,

Alimentario, Manufacturero, Construcción, entre otros.

En la segunda sección, se presentan 20 resúmenes que corresponden a los trabajos de grado

en el área de énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación. Los trabajos desarrollados

mediante esta modalidad se caracterizaron por usar conceptos y metodologías relacionadas

con: modelos computacionales, desarrollo de software, procesamiento de imágenes,

reconocimiento de patrones, programación concurrente, inteligencia de enjambres,

algoritmos bioinspirados, redes neuronales, entre otras. Para finalizar, en la tercera sección se

presentan 14 resúmenes que corresponden al área de énfasis en Ingeniería Electrónica. Los

trabajos desarrollados mediante esta modalidad se caracterizan por usar conceptos y

metodologías relacionadas con automatización, control, sistemas digitales y modelación.

Todos los trabajos fueron aplicados para la solución de problemas específicos y en algunos

casos involucraron casos de estudio de empresas de la región. Muchos de los proyectos

reportados en este libro de resúmenes fueron desarrollados dentro de los Grupos de

Investigación de la Facultad de Ingeniería, principalmente: MGO, PML, AVISPA, DESTINO y GAR.

7

Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Industrial

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1. DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIOS PARA LA CADENA DE

ABASTECIMIENTO DE UNA EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS EN LA CIUDAD DE CALI

Autor: Fabián Andrés Abella Ramírez

Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera

Énfasis: Ingeniería Industrial

Año: 2012

Resumen

El presente proyecto investigativo, aborda la búsqueda de aplicación de las teorías y modelos

actuales de gestión y control de inventarios, sobre la cadena de abastecimiento de una empresa de

servicios públicos domiciliarios en la ciudad de Cali; que difiere de la convencional ya que tiene

particularidades derivadas de un marco normativo que aplica por el componente de prestador de

servicios públicos básicos para satisfacer las necesidades de una comunidad.

Se establecen en principio, las causas y efectos que originan la falta de un adecuado sistema de

gestión de inventarios en la cadena de abastecimiento seleccionada. Seguido, se proponen

alternativas de decisión que permiten eliminar las causas más relevantes relacionadas con la

problemática, asociadas a la falta de un adecuado sistema de gestión de inventarios.

Una vez estudiado el problema, se desarrolla una propuesta del modelo de gestión que contribuye

al mejor funcionamiento del sistema de gestión de inventarios en la cadena de abastecimiento,

considerando los aspectos de tratamiento de la demanda de algunos grupos de ítems en particular.

El desarrollo se enfatiza en el eslabón de almacenamiento, en donde se manejan los procesos de

inventario, con unos niveles de servicio previamente establecidos.

El proyecto culmina con la evaluación del impacto obtenido con la alternativa de decisión

seleccionada para la mejora del sistema de gestión de inventarios de modo que el costo total

relevante del inventario esté acorde con un nivel de servicio dado, la recomendación sobre métodos

de pronóstico, así como también el diseño de políticas de gestión y control de inventarios, y los

indicadores de desempeño y seguimiento, evaluados para diferentes niveles de servicio, y el

establecimiento de las actividades a seguir para su implementación.

Palabras clave: gestión y control de inventarios, cadena de abastecimiento, toma de decisiones.

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2. MODIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE LOS PROCESOS EN LA ETAPA FINAL DE

PRODUCCIÓN DE GRAPAS VH PARA DISMINUIR EL DESPERDICIO

Autor: José Farid Andrade Barrero

Director: Estadística Luz Elena Vinasco Isaza


Año: 2015

Resumen

El objetivo general de este trabajo de grado consiste en modificar las condiciones de los procesos

de la etapa final de producción de grapas VH en una empresa dedicada a la fabricación y

comercialización de productos derivados del alambre para disminuir el desperdicio. Para dar

cumplimiento a este objetivo se hace necesario identificar las variables críticas del proceso que se

deberían controlar para obtener un producto de buena calidad, planear experimentos con

diferentes condiciones de operación para optimizar el proceso productivo y plantear las mejores

condiciones de operación en la producción de grapas VH.

El tema del control es de vital importancia para cualquier organización. Más aún cuando existen

métodos y herramientas modernas que permiten prevenir situaciones de riesgo en los procesos. El

control está relacionado con la medición de los problemas y los indicadores de gestión, los cuales

son reflejo de lo que sucede con los procesos y el manejo de los recursos. En el desarrollo de este

proyecto se aplica como asignatura base la Ingeniería de la calidad y los temas a aplicar serían los

relacionados con el diseño de experimentos (DOE), estadística descriptiva, análisis de varianza,

diseños factoriales, optimización de procesos con metodología de superficie de respuesta,

metodología Six Sigma, estadística inferencial.

Con este estudio se beneficia la empresa porque las propuestas estarán enfocadas a reducir los

desperdicios y mejorar la calidad, lo que implica reducción de costos, los clientes contarán con un

producto de mejor calidad al mismo precio, el mejoramiento de las condiciones de los procesos

contribuirá a mejorar los métodos de trabajo.

Palabras clave: diseño de experimentos, DOE, diseños factoriales, optimización de procesos,

desperdicio, estandarización.

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3. DESARROLLO DE UN MODELO DIFUSO INTEGRADO CON ANÁLISIS DE SERIES DE TIEMPO

PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

Autor: Julieth Andrea Arcos Montezuma

Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD


Año: 2014

Resumen

Actualmente los índices de calidad de aire (ICA) se estiman con base en contaminantes criterio. Su

cálculo utiliza ecuaciones establecidas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos

(USEPA). Los ICA son débiles en el manejo de la subjetividad y de la información ambigua propia de

los parámetros y variables ambientales. Además, estos índices no tienen en cuenta la integración

de contaminantes y tampoco proponen métodos adecuados para pronóstico. Para resolver estas

cuestiones, en este trabajo se desarrolla un índice difuso probabilístico para evaluar la calidad del

aire por medio de técnicas de lógica difusa integradas con métodos estocásticos. Con esto se logra

integrar información de los contaminantes y trabajar adecuadamente con la ambigüedad, la

subjetividad y la incertidumbre mediante la computación con palabras. El método implementa un

análisis de series de tiempo para pronosticar el comportamiento de la calidad del aire a corto plazo.

Para validar los resultados obtenidos en este trabajo se comparan los valores de calidad del aire

estimados con el índice propuesto con el índice convencional USEPA. Para ello, se estimaron los

índices de calidad del aire para diez estaciones de monitoreo de la ciudad de Santafé de Bogotá en

diferentes meses del año. Los resultados se presentan mediante Sistemas de Información

Geográfica. El índice propuesto resultó muy apropiado para evaluar la calidad del aire ya que

representa una mejor interpretación cuantitativa y cualitativa para la clasificación y la toma de

decisiones por parte de las autoridades ambientales.

Palabras clave: calidad del aire, lógica difusa, distribuciones no-paramétricas, series de tiempo,

simulación montecarlo.

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4. DEMAND FORECAST FOR SHORT LIFE CYCLE PRODUCTS

Autor: Mario José Basallo Triana

Director: Ing. Jesús Andrés Rodríguez Sarasty


Año: 2012

Abstract

Accurate forecast for demand of short life cycle products is a subject of special interest for many

companies and researchers. However common forecasting approaches are not appropriate for this

type of products due to the characteristics of their demand. This work proposes a method to

forecast the demand of short life cycle products. Clustering techniques will be used to obtain natural

groups in the time series. This analysis allows extracting relevant information for the forecasting

method. The results of the proposed method will be compared to other approaches to forecast the

demand of short life cycle products. Several time series datasets of different type of products are

considered.

Keywords: short life cycle product, time series, forecast, cluster analysis, forecast performance.

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5. USO DE BACTERIAS LUMÍNICAS VIBRIO FISCHERI PARA LA EVALUACIÓN DE EFECTOS

INHIBITORIOS DE MEDICAMENTOS EN MEDIO ACUOSO

Autor: Aracely Biojó Izquierdo



Año: 2014

Resumen

Actualmente los medicamentos están siendo considerados como contaminantes ambientales

porque su uso indiscriminado y poco controlado puede terminar afectando organismos acuáticos.

Muchos medicamentos no son eliminados en plantas de tratamiento de aguas residuales y por tanto

sus efectos sobre las cadenas tróficas requieren ser conocidos. Además, la información de los

efectos ecotoxicológicos de muchos medicamentos es desconocida. En este trabajo se estudiaron

los efectos tóxicos de cinco medicamentos de mayor uso en Colombia sobre bacterias lumínicas

Vibrio fischeri. Para ello se siguieron protocolos internacionales de la norma ISO 11348. Curvas

dosis-respuesta para cinco medicamentos y mezclas binarias fueron desarrolladas

experimentalmente. Asimismo, modelos matemáticos fueron optimizados para representar las

distribuciones de los efectos inhibitorios que representaron los resultados experimentales. Con las

curvas experimentales se determinaron las EC50 para naproxeno, enalapril, metoclopramida,

hioscina y metocarbamol. La determinación de la toxicidad usando Vibrio fischeri resultó confiable

y rápida, con tiempos de respuesta entre 15 y 30 minutos, lo que permite recomendar este método

para estudios relacionados con la toxicología de medicamentos en aguas superficiales, así como otro

tipo de sustancias contaminantes de origen orgánico. El método puede usarse como sistema de

screening para determinar la toxicidad y el daño ecológico de efluentes de procesos industriales.

Palabras clave: ecotoxicidad, vibrio fischeri, EC50, toxicidad acuática, naproxeno, metoclopramida,

metocarbamol, enalapril, hioscina n butil bromuro.

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6. INCREMENTO DE LA CONFIABILIDAD DE UNA PLANTA DE MANUFACTURA A TRAVÉS DEL

MEJORAMIENTO DEL DESEMPEÑO DEL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO

Autor: Julio Cesar Castaño Peláez



Año: 2015

Resumen

Ingredion es una de las compañías más grandes del mundo en el procesamiento y refinación del maíz. Con operaciones en más de 20 países en los cinco continentes, es el líder mundial en la producción de dextrosa y líder latinoamericano en la producción de almidones y jarabes. Ingredion Colombia S.A, empezó su actividad en la ciudad de Barranquilla en 1933. Actuando siempre en forma ética, e invirtiendo permanentemente en tecnología, calidad, desarrollo humano y protección del medio ambiente para la satisfacción integral de nuestros clientes, ha establecido un reconocido liderazgo tanto en Colombia como en la región, donde actualmente operan sus fábricas. Su visión de ser un proveedor global líder de soluciones de ingredientes, guía al desarrollo permanente de actividades de mejoramiento continuo en todas las operaciones del negocio. Por tanto la compañía ha definido fortalecer el sistema integrado de gestión, consolidando todas las metodologías implementadas. La actividad de mantenimiento se ubica dentro de este sistema en el ciclo de generación de producto y está altamente influenciado por la metodología de Gerenciamiento Productivo Total (TPM, por sus siglas en inglés), la cual fue originada en Japón a principio de los años 70 como un método que tiene por objeto mantener el sistema de producción de forma eficiente y total, contando con la participación de todos. Es una forma de gestión que transforma los modelos tradicionales de administración y trata de eliminar continuamente las pérdidas, obteniendo una evolución permanente de la estructura empresarial por medio del perfeccionamiento constante de las personas, de los medios de producción y de la calidad de los productos y servicios. El Departamento de Mantenimiento como parte de la estructura de la compañía es el responsable de asegurar la disponibilidad de los equipos con el fin de garantizar la continuidad operacional de la planta. El principal objetivo de este proyecto fue la implementación de una metodología de análisis para identificar oportunidades de mejoramiento que permitan incrementar la efectividad del departamento de mantenimiento, realizando cambios en la estructura del equipo, perfeccionando descripciones de cargo, ajustando procesos y procedimientos, para al final mejorar el desempeño del equipo y sus resultados.

Palabras claves: gerenciamiento productivo total, confiabilidad, departamento de mantenimiento,

mantenimiento planeado.

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7. MODELO ESTOCÁSTICO DE PROGRAMACIÓN LINEAL ENTERA MIXTA PARA OPTIMIZAR

COSTOS DE OPERACIÓN DE RED DE ABASTECIMIENTO DE PAPEL RECICLADO EN

EMPRESAS DEL SECTOR PAPELERO

Autores: Esteban Alfonso Castro Moya, Ana María Salazar Lamprea

Director: William Andrés Ocampo-Duque, PhD


Año: 2012

Resumen

El trabajo de investigación que se presenta a continuación hace referencia a la propuesta de diseño

de una red de abastecimiento de papel reciclado para dos empresas del sector papelero. Se resolvió

un modelo de programación lineal entera mixta, en el cual la función objetivo consistía en minimizar

los costos de operación de toda la cadena de suministro sujeta a una serie de limitaciones

relacionadas con los límites de capacidad y los flujos de materiales. La red fue inicialmente diseñada

con elementos determinísticos. A continuación se maneja la incertidumbre de las variables a través

de modelos estocásticos, teniendo en cuenta las tendencias históricas y la información de expertos

para construir las distribuciones de probabilidad.

Por otra parte, algunos de los escenarios se utilizaron para analizar el impacto de las variables clave.

Los modelos se construyeron para cada empresa, involucrando las etapas más importantes de la

cadena de suministro: los recolectores de papel reciclado, bodegas generales, bodegas

especializados, y plantas de producción. Para definir estos flujos se consideraron factores como la

demanda, la capacidad de almacenamiento, los residuos generados, y el número máximo de

bodegas que se puede abrir. La mayor parte de la información relativa a los costos y los flujos de

material necesarios se proporcionan por las empresas objeto de estudio.

Se llevó a cabo una comparación entre los modelos determinístico y estocástico para comprobar los

beneficios de involucrar los factores probabilísticos en la gestión de la cadena de suministro. Como

era de esperar, los costos fijos y costos de transporte fueron los más relevantes, especialmente en

la empresa pequeña. Los resultados mostraron que el reciclaje de papel en una cadena de

suministro organizada, puede reducir los costos totales y minimizar la generación de residuos,

convirtiendo el reciclaje de papel en un negocio más rentable en el sector industrial colombiano.

Palabras clave: papel reciclado, manejo de la cadena de suministro, programación lineal entera

mixta, optimización de costos.

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8. SELECCIÓN DE PLANES DE PREVISIÓN EXEQUIAL DE ACUERDO AL TIPO DE USUARIO

EMPLEANDO MAPAS AUTO-ORGANIZADOS

Autores: Diego Fernando Corral Tenorio, Pablo Gabriel Hidalgo López

Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD

Énfasis: Industrial

Año: 2014

Resumen

Actualmente, muchas empresas cuentan con amplias bases de datos relacionadas con sus clientes

y/o mercados, sin embargo estos datos, generalmente no son transformados en información útil

que facilite la toma de decisiones y/o la compresión de tendencias. La minería de datos como un

conjunto de metodologías puede emplearse, según las características de los datos y la información

requerida, en un elemento que supla esta necesidad. Las redes neuronales, como una herramienta

de minería de datos, son una propuesta de tipo tecnológico que pretende simular la forma de

procesamiento de información del sistema nervioso, de tal forma que se establezca un sistema de

interconexión entre nodos (Neuronas) para obtener un resultado final. Un tipo específico de redes

neuronales son los denominados mapas auto-organizables (SOM), los cuales procuran simular la

capacidad del cerebro, inconsciente o subconsciente, de categorizar y organizar la información

disponible proporcionando una herramienta potente en clasificación, análisis y visualización. En el

presente proyecto, se realizó el análisis de la información de la compañía caso de estudio, para

identificar las características de los clientes actuales (individuales y empresas), posteriormente con

esta información depurada se realizó el diseño y entrenamiento de mapas autorganizables, el

análisis de los mapas entrenados permitieron observar y caracterizar grupos de clientes para

seleccionar alguno de los productos existentes ajustándose a las necesidades del cliente. Como

resultado adicional, a partir de los mapas entrenados se pudieron hacer recomendaciones a los

productos existentes y hacer propuestas de nuevos productos. Para la utilización de los mapas

autorganizados, se desarrolló una herramienta en software que permite el ingreso de la información

de un cliente nuevo y la obtención de una recomendación de un producto existente ajustándose a

las características propias del cliente.

Palabras clave: redes neuronales, mapa autorganizados, minería de datos, planes de previsión,

funerario, individual, empresarial, grupos naturales.

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9. CARACTERIZACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE SACAROSA

CAUSADAS POR ALTOS TIEMPOS DE PERMANENCIA Y LAVADO DE LA CAÑA DE AZÚCAR

EN LOS PATIOS DE ALMACENAMIENTO

Autor: Efrén Corrales Correa



Año: 2014

Resumen

La manipulación y/o almacenamiento de la caña en piso o equipos por tiempo prolongado facilita el

deterioro de la caña y la pérdida de sacarosa entre el corte y la molienda. En caña de corte

mecanizado, la molienda empieza casi inmediatamente después del corte, la pérdida se aumenta si

el tiempo de permanencia aumenta, debido a la mayor área de exposición (número de cortes), en

esta modalidad. Estos son los principios generales relacionados con la calidad industrial de la caña

de azúcar y los parámetros básicos que contribuyen con el deterioro químico en los procesos

comprendidos entre cosecha y molienda. Los campos se dedican durante 12 a 14 meses a generar

la sacarosa suficiente en la mata de caña, dependiendo de la condición agronómica y ubicación

geográfica para suministrar a la fábrica una materia prima de excelente calidad con la mayor

cantidad de sacarosa posible concentrada en la mata de la caña. Con este trabajo se pretende

cuantificar en cada una de estas etapas la pérdida de sacarosa y tratar de optimizar los procesos

para reducirla. La estación de almacenamiento en patios de caña del Ingenio Riopaila tiene una

capacidad aproximada de 1.700 toneladas de caña arrumadas en piso, como también 1.100

toneladas de caña en equipos de transporte. Las condiciones de almacenamiento de caña en piso

requiere una manipulación mecánica afectada por diferentes condiciones ambientales, lo cual

acelera la descomposición de los jugos consecuencia de la degradación de la sacarosa que brota de

la caña por la manipulación y aplastamiento de la materia, por efecto de la altura que se alcanza en

los arrumes, los tiempos de permanencia alcanzan valores cercanos a las 8 horas, debido a que la

caña que se almacena en el piso no tiene una adecuada manipulación y movimiento del inventario.

Una revisión detallada para la implementación de nuevas prácticas en las etapas posteriores a la

cosecha y previas a la molienda, en las labores de corte, alce, transporte, almacenamiento, lavado

y preparación de la caña permitirá reducir significativamente la pérdida de sacarosa en los patios de

almacenamiento.

Palabras clave: pérdidas, sacarosa, tiempo permanencia, optimización de procesos.

17

10. DISEÑO DE UNA RED DE LOGÍSTICA EN REVERSA PARA GESTIÓN ADECUADA DE LLANTAS

USADAS EN EL VALLE DEL CAUCA MEDIANTE APLICACIÓN DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

Autor: Laura Inés Duque Salazar



Año: 2014

Resumen

El aumento del tamaño del parque automotor en las ciudades ha generado productos peligrosos de

pos-consumo como llantas y baterías. La gran cantidad de estos productos ha generado graves

problemas ambientales debido a las disposiciones finales inadecuadas de estos. Por ello, es

necesario implementar tratamientos apropiados para estos elementos de tal manera que se

reduzcan los impactos ambientales. Este estudio propone un modelo probabilístico difuso de

programación lineal multiobjetivo para el diseño de una red logística en reversa para una gestión

adecuada de las llantas usadas en el Valle del Cauca (Colombia). El modelo considera la minimización

de impactos ambientales junto con la maximización de objetivos económicos tradicionales. La red

logística planteada considera actividades de recolección en municipios, selección y actividades

primarias de usos de llantas enteras, tales como incineración en cementeras, trituración, y

reencauche. Adicionalmente, incluye usos secundarios de componentes de llantas como fabricación

de pisos, asfalto modificado y alambre. Se utilizó el método CML-2001 para el Análisis de Ciclo de

Vida con el que se cuantificaron los impactos ambientales de todas las actividades de la red,

incluyendo transporte. La estimación de parámetros se realizó empleando distribuciones

triangulares a partir de la información disponible en la literatura. Para la solución del modelo

multiobjetivo se utilizó un método híbrido de programación difusa y probabilística junto con el

método de las Ɛ-restricciones. Con este se propone la solución del problema de la gestión de las

llantas mediante un modelo de programación lineal con números difusos tanto en funciones

objetivos como en restricciones. Esto permitió trabajar con el concepto de grado de viabilidad

aceptable que ofrece mayores alternativas al tomador de decisiones. Se evaluaron diferentes

configuraciones de la red logística en reversa, variando porcentajes de producto destinado a

alternativas de uso y se generaron diagramas de Pareto de óptimas soluciones para cada una de

ellas. Por último, se identificaron las configuraciones que presentaron los mejores desempeños y se

seleccionaron los escenarios más convenientes en términos económicos y ambientales. Se encontró

que las alternativas más benéficas en términos ambientales y económicos son la trituración,

incineración en cementeras y fabricación de pisos, dado que se evitan impactos negativos al

ambiente. Los cálculos del modelo mostraron que la red propuesta es viable desde el punto de vista

económico y constituye una alternativa eficiente para la solución de un problema ambiental

complejo.

Palabras clave: análisis de ciclo de vida, logística en reversa, optimización multiobjetivo, lógica

difusa, llantas usadas, reciclaje, impacto ambiental, cadenas de suministro ambientales.

18

11. ANÁLISIS DE LOS COSTOS EN LA CADENA DE SUMINISTRO EN EL PROCESO LOGÍSTICO DE

COMPRA E INVENTARIOS DE LA EMPRESA LE & VE ALIMENTOS MACSOL S.A.S.

Autor: Carlos Alberto Duran Vela

Director: Rafael Antonio Muñoz Aguilar


Año: 2014

Resumen

Este trabajo de grado analizó varios sistemas de costeo, que permitan a la compañía LE & VE

Alimentos MACSOL S.A.S., conocer y analizar los costos en los procesos logísticos de compras e

inventarios. Para su desarrollo se realizó una investigación exhaustiva, donde por medio de una

aproximación al sistema de costos por actividades (ABC) y un análisis de costeo variable, logrando

identificar y cuantificar las actividades significativas desarrolladas en el proceso logístico de compras

e inventarios de la organización. En la aproximación al costeo por actividades (ABC), en el proceso

logístico de compras e inventarios, se localizaron seis actividades principales: planeación de

compras, transporte de materias primas, análisis de cotizaciones y especificaciones técnicas de

recursos a comprar, elaboración y aprobación de órdenes de pedidos, evaluación y selección de

proveedores, y control y administración de pedidos, estas actividades participan en los costos del

proceso de compras e inventarios en un 6,2%, 44,6%, 11,2%, 8,1%, 3,7%, y 26,2%. Sin embargo es

válido mencionar que la empresa, no presenta un registro sistemático de los costos referentes a la

logística de compras e inventarios, por lo que fue necesario, para la obtención de información, la

utilización de instrumentos de recolección de datos, tales como: revisión documental, observación

directa y encuestas. Por medio del análisis de costeo directo se determinó una relación de los costos

del proceso logístico de compras e inventarios, de la compañía LE & VE Alimentos MACSOL S.A.S,

entre variables y fijos, dando como resultado una participación de 44,7% y 55,3% respectivamente,

en los CIF totales del proceso de compras e inventarios. Coherente con los resultados obtenidos,

dentro de las estrategias de mejoramiento para el proceso logístico de compras e inventarios en la

compañía LE & VE Alimentos MACSOL S.A.S, esta investigación propone la implementación de un

sistema de costos ABC para la administración de los costos del proceso ya mencionado, de modo

que se logre identificar, minimizar y controlar los recursos allí utilizados. También, como apoyo al

sistema de costos por actividades (ABC), se propone que a futuro la compañía implemente un

modelo de optimización en sus costos integrales de la logística.

Palabras clave: costeo basado en actividades (ABC), costeo directo o variable, costos de calidad,

costo estándar, gestión de la cadena de suministro (SCM),proceso logístico, compra de alimentos.

19

12. MODELO DE REPOSICIÓN DE EQUIPOS PARA MAQUINARIA DE COSECHA DE UN INGENIO

AZUCARERO CON APLICACIÓN DE PREDICCIÓN DE COSTOS Y COSTO ACUMULATIVO

Autor: Alex Mauricio Echeverri Penilla

Director: Jorge Edilberto Niño, PhD


Año: 2014

Resumen

El siguiente trabajo presenta una metodología para el cálculo de la vida económica óptima de la

maquinaria de cosecha de un ingenio azucarero. La metodología se encuentra dividida en cuatro

fases las cuales siguen una secuencia definida y permiten obtener el resultado esperado. En la

primera fase se realizó una selección de la maquinaria para el estudio y se descargó toda la

información del mantenimiento y reparaciones realizadas a cada máquina. Esta información fue

revisada y organizada en bases de datos de forma tal que pudo ser analizada y comparada entre

todas las máquinas. Una vez organizados los datos fueron graficados para diferentes escalas de

tiempo. El valor acumulativo se utilizó como método de análisis y para cada una de las máquinas se

construyeron las gráficas promedio del costo acumulativo. En la segunda fase se determinaron las

líneas de tendencia como herramienta de pronóstico y se establecieron las ecuaciones para cada

clase de máquina. El comportamiento de las redes neuronales no permitió realizar un buen

pronóstico por ese motivo no fueron seleccionadas. En la tercera fase se calculó la vida económica

óptima para cada clase de máquina a partir de la teoría del costo acumulativo total (CCM) en la cual

solo se consideraron los costos de reparación y mantenimiento. En la cuarta fase se calcularon los

ciclos económicos óptimos de reemplazo y se evaluó una metodología con la cual se determina la

tasa de descuento para la empresa y se calculan los flujos de caja para con ellos realizar la evaluación

económica. Se determinó para cada clase de máquina el ciclo óptimo de reposición.

Palabras clave: costo acumulativo, pronóstico de costo, costos de maquinaria, reposición de

equipos.

20

13. ESTUDIO DEL MÉTODO DE EVAPORIZACIÓN LENTA PARA LA FABRICACIÓN DE PELÍCULAS

POLIMÉRICAS BASADAS EN QUITOSANO Y GLICEROL ORGÁNICO

Autor: David Andrés Fernández Benavides



Año: 2011

Resumen

El objetivo general del proyecto, consintió en encontrar los valores de operación de algunos factores

que influyen en el proceso de evaporación lenta, para la fabricación de películas poliméricas basadas

en quitosano y glicerol orgánico, los cuales permitirán el mejoramiento y control de sus propiedades

mecánicas. Para la elaboración de la propuesta anterior se empleo la metodología de análisis y

diseño de experimentos (diseño Factorial 2k y 3K, superficies de respuesta y optimización simultanea

en varias respuestas) con sus respectivas herramientas; el análisis anterior esta soportado por datos

obtenidos en campo, a partir de las matrices experimentales diseñadas. El uso de las herramientas

se centró en el área de fabricación de las películas mediante el método de evaporación lenta y la

obtención de valores de esfuerzo máximo a la tensión y deformación porcentual para cada probeta,

proporcionando un control sobre las condiciones adecuadas de fabricación, que permiten

maximizar simultáneamente las propiedades mecánicas de las películas poliméricas. Para

determinar estas condiciones se empleó el diseño experimental, en el cual se incluyeron los factores

A: tipo de glicerol, B: concentración de glicerol y C: humedad relativa y como variables respuesta:

esfuerzo máximo a la tensión y deformación porcentual a la rotura; posteriormente se empleó la

grafica de contorno sobrepuesto como método de optimización simultanea de las variables de

respuesta, obteniéndose una región de trabajo, donde se pueden obtener películas poliméricas

basadas en quitosano y glicerol orgánico con mejores propiedades mecánicas ( esfuerzo máximo a

la tensión – deformación porcentual de la rotura).

Palabras claves: análisis y diseño de experimentos, películas poliméricas, método de evaporización

lenta, esfuerzo último a la rotura, deformación porcentual a la rotura, quemaduras superficiales,

glicerol orgánico y quitosano.

21

14. REDISEÑO Y ESTRUCTURACIÓN DE LAS OPERACIONES DE LA PLANTA DE CARAMELOS

DUROS DE UNA EMPRESA DE ALIMENTOS

Autores: Yibet García Calderón, Julián Armando León Eusse



Año: 2015

Resumen

En un entorno tan competitivo como el actual se hace necesario el análisis de los sistemas de

producción. Un parámetro importante de estudio es el OEE (Overall Equipment Effectiveness) que

hace referencia a la eficiencia general de los equipos. Pero controlar los equipos de manera aislada

no es suficiente, es necesario analizar todo el sistema de producción si se quiere una mejora

contundente, debido a que el OEE se ve afectado por su entorno y el flujo de material en el sistema.

Es por eso que se requiere controlar y mejorar la eficiencia global de la planta y para ellos se debe

diagnosticar y medir el OEE actual, identificar las restricciones del sistema y construir un modelo de

programación de la producción que permita mejorar el OEE de la planta.

Palabras clave: equipos de eficacia general, modelo de producción de la planificación.

22

15. MODELO MATEMÁTICO MULTIOBJETIVO PARA EL DISEÑO DE UNA RED INTEGRADA DE

PRESTACIÓN DE SERVICIOS HOSPITALARIOS EN EL VALLE DEL CAUCA

Autores: Jorge Luis Giraldo González, Diego Andrés Londoño Rodríguez

Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD


Año: 2015

Resumen

Este documento propone un modelo de programación lineal multiobjetivo para modelar

matemáticamente una red de prestación de servicios de salud, identificando las variables que

representen las condiciones y características de una red de salud en Colombia. Esta herramienta

para la toma de decisiones permite identificar una distribución de servicios hospitalarios óptima

para una región definida que disminuya los costos de apertura de servicios y maximice la cobertura.

El modelo de programación multiobjetivo responde a la obligación que tiene los estados de adoptar,

implementar o desarrollar las políticas públicas para organizar los regímenes de referencia y contra

referencia, los servicios a prestar y los niveles de atención según su complejidad de una red de

prestadores de servicios de salud en el Valle del Cauca. Adicionalmente validar y comparar los

resultados del modelo matemático con la distribución de red de servicios hospitalarios ya

implementados y realizar análisis de sensibilidad que involucre comparación entre los niveles de

servicio y costos de la implementación, bajo ciertos escenarios.

Palabras clave: modelo programación lineal, multiobjetivo, diseño de redes, servicios de salud, Valle

del Cauca, épsilon restricciones, algoritmo min-max.

23

16. MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE ATENCIÓN AL CLIENTE EN UNA ENTIDAD

BANCARIA USANDO SIMULACIÓN POR COMPUTADOR: CASO ATENCIÓN EN CAJA

Autor: Ricardo Gómez Cárdenas



Año: 2012

Resumen

El objetivo general del proyecto fue estructurar una metodología para implementar simulación de

procesos en una entidad bancaria, para lo cual se usó como modelo el proceso de atención en

ventanilla. El Banco de Occidente no contaba con una herramienta de simulación aplicada a

procesos que permitiera la identificación de puntos clave, tales como cuellos de botella, tiempos de

ocio, tiempos de procesamiento y con la que se pudieran estudiar los resultados de cambios en el

comportamiento de todo el sistema y no solamente de sus partes aisladas, a raíz de modificaciones

en los procesos actuales. A partir de la experiencia en la elaboración y análisis del modelo de

simulación de tiempos de espera en fila, se desarrolló una metodología de simulación que permite

abordar los procesos del Banco que lo requieren, en pro del mejoramiento de su desempeño.

Aunque el caso de estudio fue el problema de filas y tiempos de espera para el proceso de atención

en ventanilla, muchos de los procesos del Banco están documentados y tienen suficiente

información para ser modelados y simulados. El proyecto se realizó en Colombia, se crearon 16

grupos homogéneos en donde se clasificaron las 162 oficinas para tener cobertura nacional.

Después de la realización del trabajo de campo, la digitalización de los datos, la adquisición de la

licencia y la instalación del software en el Banco, se realizaron los modelos de simulación. A partir

de la experiencia obtenida con el desarrollo de los modelos de simulación del caso: Proceso de

Atención por Ventanilla, se estructuró la metodología para usar la simulación como herramienta

para el diseño, rediseño y análisis de procesos. Se logró que la alta gerencia considerara la

simulación de procesos como herramienta para el análisis de situaciones y la toma de decisiones. La

simulación de procesos demostró ser una opción para la reducción de las técnicas de ensayo-error

usadas con frecuencia en el rediseño de los procesos del Banco.

Palabras clave: Simulación de eventos discretos, Servicemodel, filas en bancos, líneas de espera,

teoría de colas.

24

17. REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA RECUPERACIÓN Y DISPOSICIÓN FINAL DE

ACEITES USADOS EN AUTOMOTORES MEDIANTE UN MODELO DE LOGÍSTICA REVERSIVA

EN UNA EMPRESA PROCESADORA DE ACEITES

Autor: Juan Nicolás Gómez Figueroa



Año: 2012

Resumen

Para nadie es desconocido que en el mundo los recursos naturales son limitados, las tasas de

producción y consumos son crecientes y las posibilidades para deshacer los residuos que se generan

cada vez menores. Este panorama hace que la idea de recuperar y aprovechar económicamente los

desechos debiera ser una obligación para los usuarios y en especial para las empresas que los

generan. Durante muchos años ha existido cierta incompatibilidad entre los objetivos empresariales

y la preservación medioambiental, lo cual se ha transformado paulatinamente en sociedades que

reclaman a las empresas comportamientos más positivos y proactivos con el medio ambiente.

Debido a estas circunstancias surge la Logística Reversiva como una alternativa para que las

empresas actúen de manera responsable con el medio ambiente y puedan además obtener algún

beneficio económico por ello. Es entonces en ese propósito que pensar en disponer de los aceites

usados en automotores, cobra interés para idear soluciones prácticas, de utilidad y consecuentes

con el medio ambiente.

Palabras clave: logística reversiva, modelo de localización, aceite lubricante usado, reciclaje,

proceso jerárquico analítico.

25

18. MODELO PARA LA DEFINICIÓN DE TAMAÑO DE LOTE EN UN ENTORNO MULTIPRODUCTO

CON RECURSOS COMPARTIDOS Y ÓRDENES ATRASADAS, CASO APLICADO: PLANTA

MANUFACTURERA DE MATERIAS PRIMAS PARA PANIFICACIÓN INDUSTRIAL

Autor: Juan Alejandro Gómez Herrera



Año: 2011

Resumen

El proyecto de investigación se desarrolla en áreas productivas de una multinacional de materias

primas para panificación industrial. En la compañía objeto de estudio la planeación de corto plazo

es un punto crítico ya que la se desarrolla en un ambiente de múltiples productos, donde los

recursos son compartidos en la elaboración de las diferentes referencias.

Palabras clave: tamaño de lote, producción, investigación de operaciones, manufactura, modelos

exactos.

26

19. UN ALGORITMO HEURÍSTICO PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE RUTEO DE

VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA Y VENTANAS DE TIEMPO PARA COCA COLA

FEMSA

Autor: Jorge Luis Gómez Valencia



Año: 2015

Resumen

El presente proyecto presenta un algoritmo heurístico para solucionar el problema de ruteo de

vehículos con flota heterogénea y ventanas de tiempo para Coca-Cola Femsa. El problema de ruteo

de vehículos consiste en la asignación de una flota de transporte (para este caso diario) con el fin de

cumplir con una demanda conocida dentro de un tiempo y un direccionamiento establecido para

garantizar el nivel de servicio esperado dentro de la operación logística. Existen dos tipos de

variantes incluidas en el problema que se trabajan paralelamente con el fin de cumplir con las

restricciones del sistema, como son: la flota heterogénea que permite identificar la composición de

la flota de transporte en cantidades y tipos de vehículos, además del número de vehículos

disponibles para poder cumplir la operación diaria; por otro lado están las ventanas de tiempo que

se definen como intervalos de servicio donde debe ser entregado el pedido, existen dos tipos como

son las duras que no permiten salirse del rango de tiempo de servicio establecido y las suaves las

cuales asignan una penalidad con el fin de garantizar la entrega del pedido pero con unos castigos

en nivel de servicio. Las decisiones a nivel operativo pretenden disminuir las distancias recorridas,

el tiempo transcurrido, la subutilización de la flota de transporte, el consumo de combustible y la

optimización del tiempo de ciclo total en el marco de la administración logística. Se tomó una

muestra representativa de 2.881 clientes provenientes del sur de Cali y 3.115 clientes de Pereira,

cercanos a cada centro de distribución con el fin de realizar un modelo matemático que incluya

todas las variables del sistema. Para determinar la aproximación a la solución del problema se

emplearán diversas herramientas tales como: la modelación matemática a través la comparación

de diversas heurísticas a fin de encontrar una solución óptima como son el algoritmo de ahorros, el

algoritmo de barrido, el algoritmo de búsqueda iterada, el algoritmo de inserción, el algoritmo de

búsqueda tabú, entre otros. Se comparó en tiempo real durante un mes la influencia de las

decisiones estratégicas para el ruteo de los vehículos con el fin de verificar las mejoras en tiempos

y distancias recorridas. Por último se elaboró un análisis donde se identificaron las causas y efectos

de las nuevas políticas en la cadena logística con el fin de proponer un nuevo diseño del sistema.

Como conclusión, el impacto de mejora en la cadena logística de Coca-Cola Femsa evidenció la

necesidad de nuevos algoritmos capaces de ejemplificar la operación de diversos tipos de productos

de consumo masivo, con el fin de generar valor agregado en la ciudad y en la industria.

Palabras clave: algoritmo, búsqueda tabú, flota heterogénea, heurística, iteración, problema de

ruteo de vehículos, ventanas de tiempo.

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20. PROPUESTA DE MEJORA DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA EN UNA LÍNEA DE EXTRUSIÓN

Y ACABADO DE ALUMINIO

Autor: Jairo Guerrero Bueno

Director: Leonardo Rivera Cadavid, PhD


Año:

Resumen

El proyecto fue desarrollado en la linea de extrusión en una planta de la región y tiene por objeto,

el desarrollo de una propuesta de mejora de la distribución de planta de una linea de extrusion y

acabados del alumino, mediante el uso de técnicas Metaheruristicas de optimización de procesos.

Palabras clave: linea de extrusión, técnicas metaheuristicas, optimización de procesos.

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21. EVALUACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS EMPRESARIALES DESARROLLADAS POR COMPAÑÍAS

COLOMBIANAS UTILIZANDO UN MODELO SISTÉMICO DE DISEÑO LOCAL QUE CONTIENE

HERRAMIENTAS ANALÍTICAS CONVENCIONALES

Autores: Andrés Felipe Gutiérrez Hernández, Diana Carolina Rodríguez Ladino

Director: Ing. Gerardo Jiménez Borrero


Año: 2014

Resumen

Una de las funciones centrales de la Gerencia de una empresa es su enfoque estratégico, para

determinar los lineamientos para alcanzar los objetivos de largo plazo. Las decisiones estratégicas

afectan el desempeño y progreso de la organización. Las medidas estratégicas bien direccionadas y

tomadas a tiempo, determinan la posición competitiva de la empresa en función de su futuro. La

estrategia empresarial es un plan de acción que permite a la empresa generar y fortalecer su ventaja

competitiva para expandir su mercado, crecer por encima de la competencia, realizar alianzas de

negocio o fusiones para explorar nuevos mercados. El Plan Estratégico de Negocio es el camino que

una organización debe recorrer para conseguir el logro de sus objetivos. Este plan se convierte en

la carta de navegación de la organización. Actualmente, las empresas se enfrentan a mercados

globales los cuales exigen retos cada vez más grandes. Uno de estos es lograr que la empresa sea

competitiva y sostenible en el tiempo, objetivos que se obtienen con la intervención directa de la

tecnología, siendo esta un elemento esencial para la evolución del negocio. Es de aclarar, que la

tecnología no solo hace referencia a desarrollos computacionales o compra de software de última

generación; esta también se encuentra incorporada en las personas mediante la generación de

conocimiento y en los equipos requeridos para llevar a cabo la producción de bienes y servicios. Este

documento presenta el entendimiento y evaluación (incluyendo propuestas de mejora) de Modelos

Estratégicos utilizado por diferentes empresas en el contexto nacional, aplicando una herramienta

creada por el Banco Interamericano de Desarrollo, la cual se denomina “Mapa de Competitividad”,

adaptado a las circunstancias actuales del contexto empresarial colombiano. Con esta herramienta

se conoce el estado actual de la organización en términos de su nivel de competitividad y

direccionamiento estratégico, también identifica las áreas en las cuales la empresa cuenta con

fortalezas y debilidades. Primero, aplicamos la herramienta para diagnosticar cómo se han

desarrollado e implementado las estrategias definidas en las empresas objeto de este estudio, y

luego de este diagnóstico, proponemos los planes de acción requeridos para que se formule e

implemente una estrategia empresarial coherente y consistente con los objetivos y evolución del

entorno de negocio. Los resultados obtenidos en la ejecución de este trabajo son de utilidad para el

sector empresarial nacional.

Palabras claves: gerencia estratégica, competitividad, modelo de negocio, sistema económico,

entorno macroeconómico.

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22. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA PARA LOS PROGRAMAS DE PREGRADO DE LA PONTIFICIA

UNIVERSIDAD JAVERIANA CALI UTILIZANDO MÉTODOS DE PRONÓSTICOS A LARGO

PLAZO

Autores: Juan David Guzmán Torrente, Esteban Medina Yoshioka

Director: María Gulnara Baldoquin, PhD


Año: 2015

Resumen

La Pontificia Universidad Javeriana Cali (PUJ Cali), una institución de educación superior privada

ofrece programas de pregrado y posgrado para la región, tiene como principal fuente de ingresos

económicos la matricula de pregrado de todos los programas ofertados en sus facultades

académicas. En este estudio se muestra el proceso de proyección de la demanda para cada uno de

los programas utilizando redes neuronales y métodos heurísticos. Para realizar estos pronósticos

se identificó los factores que más inciden según la literatura y el conocimiento de un panel de

expertos (Método Delphi), se realizó el proceso de recopilación y pre procesamiento de información

histórica para el desarrollo de la investigación y finalmente la caracterización del tipo de estudiantes

que ingresa a cada una de las carreras por minería de datos. Toda esta información será la base para

que la PUJ Cali, pueda tomar decisiones estratégicas que involucran directamente los recursos

tangibles e intangibles de la universidad.

Palabras Calve: demanda educación superior, redes neuronales, método delphi, minería de datos.

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23. DESARROLLO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LOS PROCESOS DE UN

SERVICIO ALIMENTICIO

Autor: Juan David Henao Quintero

Director: Ing. Jairo Guerrero Bueno


Año: 2015

Resumen

El objetivo general de este estudio es desarrollar un modelo para mejorar los procesos de servicio

alimenticio. Para cumplir con este propósito se dio inicio a diagnóstico de los procesos actuales del

servicio alimenticio autoservicio restringido; así mismo, se modelaron los procesos actuales del

servicio alimenticio y se definieron los indicadores de los procesos; para finalmente desarrollar

modelos con los procesos del servicio alimenticio, y definir las mejoras a proponer al sistema actual.

El tipo de estudio es de carácter descriptivo. La información recolectada proviene de la empresa

donde se llevó a efecto la investigación. Los recursos que se utilizaron para el desarrollo del mismo

son el recurso humano (autor y director del proyecto), software especializado en simulación como

promodel, y extendsim y software especializado en estadística como minitab 16. El problema

identificado tiene que ver con el nivel de servicio que ofrece la empresa a sus clientes en cuanto a

tiempo, pues se espera dar servicio a toda la población que entra al sistema en 90 minutos. Los

modelos planteados teniendo en cuenta las condiciones restrictivas del sistema, brindan una

solución para aumentar el nivel de servicio requerido.

Palabras clave: variabilidad, procesos internos (backstage), procesos externos (frontstage), modelos

de simulación, servicio restringido, nivel de servicio.

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24. UN MODELO MATEMÁTICO CON ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA

RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UN GRUPO DE EMPRESAS QUE FORMAN PARTE DE UNA

COMPAÑÍA MULTINACIONAL COLOMBIANA

Autor: Isabela Mafla Grizales



Año: 2011

Resumen

El trabajo de investigación que se presenta a continuación hace referencia a la propuesta de diseño

de una red de distribución inicialmente con características determinística y posteriormente

estocástica. El desarrollo de esta propuesta es una herramienta importante para la organización ya

que le permite tomar decisiones con relación a la expansión o reducción de la red de bodegas y de

esta forma optimizar los costos para el grupo. Tomando como herramienta de trabajo la

metodología de investigación y como soporte la amplia revisión bibliográfica de la literatura más

relevante y actualizada con relación a este proyecto de optimización, se construye un modelo de

tres eslabones (plantas, bodegas y clientes) teniendo en cuenta las características variables más

relevantes como la demanda, para hacer una simulación mucho más aproximada a la realidad. La

estrategia de solución desarrollada para tratar los efectos de esta variabilidad de la demanda. Es la

SAA (Sample Average, Approximation), que junto con el modelo propuesto permiten que los

resultados se ajusten al objetivo de reducción de los costos logísticos totales de la red. Este modelo

se aplicó a una empresa multinacional, cuya cadena se compone de la red individual de cada una de

las empresas que la conforman.

Palabras clave: red de distribución, toma de decisiones, optimización, aproximación promedio

muestreal.

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25. MEJORAR LA EFICIENCIA DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN DE UN MOLINO PAPELERO POR

MEDIO DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA

Autores: Sol Johanna Monsalve Ortiz, Juan Carlos Rangel Sarmiento



Año: 2015

Resumen

El mercado contemporáneo de la producción papelera, sumado a la competencia con apertura a

nuevas fronteras y la firma de los tratados de libre comercio (TLC) por parte de Colombia han

comprometido por parte de la industria, una mayor competitividad siendo la calidad uno de los

elementos que más la comprometen. Los precios internacionales del papel han llevado a niveles de

alta exigencia en la eficiencia, donde se tiene que lograr costos de producción bajos para poder

liderar el mercado dada la apertura de otras empresas que han traído al país, productos similares a

bajo costo. La eficiencia de una máquina papelera representa la Eficiencia Global del Equipo (OEE)

que hace referencia a las variables de calidad, velocidad y disponibilidad que esta presenta. Si se

consiguen valores de eficiencia totales considerables y se mantienen los resultados en los consumos

de materias primas, se obtienen mejoras en el costo directo de la manufactura, que se puede lograr

por medio de la metodología “seis sigma”, una mejor eficiencia de su tiempo en el molino No 3 de

la empresa Carvajal Pulpa y Papel. Actualmente el molino No 3 presenta una eficiencia total del 77%;

revisando el mejor porcentaje que se presentó durante 3 años fue de 86.5% en un mes; para lograr

el objetivo propuesto por la organización, la OEE se debe llevar a valores de 81.5%; para ello se

realizó el presente estudio con el fin de mejorar la eficiencia de tiempo perdido. Se debe garantizar

la eficiencia de velocidad del molino a fin que siempre se encuentre por encima del estándar para

tener un valor del 100%, el análisis de tiempo perdido se orientó al sistema de prensas por cuanto

se analizó cuidadosamente el tiempo perdido que es generado por un molino papelero para mejorar

los procesos, reducir tiempo de producción y eficiencia, con el fin de definir la variable que afectaba

el molino, así implementar la propuesta de mejoramiento y compararla con los datos de eficiencia

iniciales.

Palabras clave: seis sigma, tiempo perdido, sistema de prensas, eficiencia.

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26. PROPUESTA PARA REDUCIR PÉRDIDAS DE SACAROSA EN CACHAZA EN UN INGENIO DE

LA REGIÓN

Autor: Elizabeth Narváez Toro



Año: 2011

Resumen:

Este trabajo se realiza en un ingenio azucarero del Valle del Cauca y tiene por objetivo la generación

de una propuesta para la reducción de la pérdida de sacarosa en cachaza; para la elaboración de

dicha propuesta se empleó la metodología Six Sigma y sus herramientas, las cuales se basan en

hechos soportados por datos. El uso de las herramientas se centró en el área de filtración de

cachaza, al realizar el análisis de causa efecto se encontró que la maquina (filtros rotatorios al vacío),

proporcionaba variabilidad al proceso debido al desconocimiento de las condiciones adecuadas de

operación de cada uno de los filtros; para determinar estas condiciones se empleó el diseño

experimental, en el cual se incluyeron los factores A: velocidad del tambor y B: presión de agua de

lavado y como variables respuesta humedad y sacarosa en cachaza; posteriormente se empleó la

gráfica de contorno sobrepuesto como método de optimización simultanea de las variables

respuesta en cada uno de los filtros, obteniéndose una región de trabajo, donde se pueden obtener

sacarosa y humedad bajas.

Palabras clave: modelos estadísticos, DOE, filtración, cachaza, ingenio azucarero, análisis de

capacidad, six sigma, diseño experimental.

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27. MATHEMATICAL MODEL FOR THE PROBLEM OF PRODUCT MIX DECISIONS AND

PRODUCTION LOT SIZES UNDER STOCHASTIC DEMAND

Autor: Dionicio Neira Rodado



Año: 2014

Abstract

The product mix and lot size decisions are some of the most important research topics for operations

research community. Due to the fact that markets have become more unpredictable, the

importance of these topics has increased. Currently, managers need to work with product mix and

lot size decision models by introducing stochastic variables related to the demands, lead times, etc.

However, some real mathematical models that involve stochastic variables are not able to obtain

good solutions within short computing times. Furthermore, in many cases, it is difficult to assure

that the optimum obtained is the best solution in real life. Several heuristics and metaheuristics

have been developed to deal with lot decisions problems, in order to obtain high quality solutions

within short computing times. Nevertheless, the search for an efficient model by considering

product mix and lot size with stochastic demand is a prominent research area. This research aims to

formulate a general model for the product-mix, and lot size decision in a stochastic demand

environment, by considering a previous evaluation of the operations research tools. This research

uses the EVA (Economic Value Added) as an optimization criteria for the product mix and lot size

decision attempting to obtain high quality solutions within acceptable computing times.

Keywords: lot sizing, operations research, product mix, stochastic demand.

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28. CARACTERIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DEL ALUMINIO PRESENTE EN LA ESCORIA

GENERADA EN PROCESOS DE REFUSIÓN EN HORNOS TIPO REVERBERO DURANTE LA

PRODUCCIÓN DE ALEACIÓN AA6063 CON DIFERENTES MEZCLAS DE ALUMINIO

RECICLADO

Autor: Juan Pablo Osorio

Director: Adriana Gómez Gómez, PhD


Año: 2015

Resumen

El sector metalmecánico nacional ha venido desempeñando un papel importante en la economía de

nuestro país, sin embargo, en los últimos años ha venido disminuyendo su participación en el

mercado debido a la importación de materia prima intermedia y productos cada vez más rentables

y atractivos para el cliente final en términos de costo y calidad. Uno de los indicadores de

producción de mayor influencia en el costo del producto final, se evidencia en el porcentaje de

desperdicio generado de la materia prima aplicada en cada una de las etapas involucradas en el

proceso de fabricación de aleaciones y productos de aluminio, teniendo en cuenta que existe un

alto porcentaje de este material que no es recuperado (entre el 70% - 80%) y por ende no es

aplicable a otras líneas de producción, por lo tanto se debe promover el aprovechamiento o

recuperación de dicha escoria o residuo y a su vez disminuir el impacto ambiental generado.

El principal objetivo de estudio es la recuperación del residuo o escoria de aluminio generada de los

procesos de refusión a alta temperatura. Para lograr este objetivo se procedió a elaborar un diseño

de experimentos el cual permitió definir el proceso de alistamiento de las muestras de la aleación

de aluminio AA6063 las cuales fueron objeto de estudio mediante el proceso de caracterización de

las propiedades físicas y químicas de la escoria de aluminio, a través de análisis de microscopía

electrónica de barrido (SEM) y Difracción de rayos x utilizando la técnica de refinamiento del método

Rietveld, identificando y cuantificando las fases y compuestos presentes en la escoria de esta

aleación de aluminio; las cuales fueron: Al, AlN y Al2O3, MgAl2O4, Mg0, 388 Al2,408 O4,

NaAl11O17. Teniendo en cuenta las propiedades y aplicaciones de los compuestos encontrados,

fue posible proponer algunas oportunidades de mejora de los procesos de refusión internos,

sugiriendo alternativas de recuperación del aluminio y compuestos presentes, además se

encontraron posibles formas de aplicación como residuo final para posteriormente ser evaluados y

considerados para su aplicación en planta.

Palabras clave: aluminio, escoria, caracterización, difracción rayos x, recuperación, aleación, hornos.

36

29. EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR, ETANOL DE PRIMERA Y SEGUNDA

GENERACIÓN, PHB Y ENERGÍA ELÉCTRICA EN UN INGENIO AZUCARERO DEL VALLE DEL

CAUCA A TRAVÉS DE LA OPTIMIZACIÓN DEL MARGEN BRUTO Y DEL IMPACTO

AMBIENTAL

Autor: Heiver Perea Valencia



Año: 2014

Resumen

En el pasado, la industria de caña de azúcar de Colombia se dedicaba exclusivamente a la producción

de azúcar para la industria de alimentos. La caña de azúcar es una materia prima que se puede

utilizar para elaborar diferentes productos gracias a su rica y versátil estructura química.

Actualmente, los ingenios azucareros están utilizando esta ventaja para diversificar su cartera de

productos, ofreciendo al mercado bioetanol, compost y electricidad. Hoy en día, esa diversificación

está convirtiendo los procesos de caña de azúcar en biorefinerías. El propósito de este estudio fue

evaluar la producción de azúcar, bioetanol, bioplásticos y electricidad en un ingenio azucarero

colombiano localizado en el Valle del Cauca. El objetivo de la investigación fue buscar beneficios

económicos y ambientales, maximizando el margen bruto y minimizando las cargas ambientales del

proceso. La primera etapa comprendió los balances de masa y energía del proceso que se evaluaron

para determinar los flujos. La segunda etapa consistió en la formulación de modelos multiobjetivo

considerando objetivos económicos y ambientales y sus restricciones. Por último, la tercera etapa

fue la simulación para encontrar los flujos de productos óptimos que proporcionan los mejores

márgenes brutos con un menor impacto ambiental. El estudio incluyó variables estocásticas para

hacer frente a la variabilidad de los precios y la demanda de los productos que son inherentes a las

condiciones de mercado en un negocio global altamente competitivo. Los resultados permitieron la

comparación entre la situación actual con los escenarios propuestos, identificando oportunidades

estratégicas para implementar nuevos procesos y productos que contribuyan a mejorar el

desempeño económico y ambiental de la empresa.

Palabras clave: optimización multiobjetivo, modelación estocástica, bioetanol, bioplástico,

bioenergía, biomasa, impacto ambiental, ingenio azucarero.

37

30. MODELO DE ASIGNACIÓN DE HORARIOS BASADO EN UN SISTEMA DE PRONÓSTICO DE

DEMANDA QUE PERMITE ASIGNAR EL RECURSO HUMANO A LOS DIFERENTES TURNOS

DE TRABAJO DE UNA CADENA DE CENTROS DE ESTÉTICA

Autor: Wilfrido Quiñones Sinisterra



Año: 2014

Resumen

Los modelos relacionados con asignación de horarios son un problema actual y recurrente en los

procesos de investigación, debido que, es posible utilizarlos como herramientas fundamentales de

planificación, y a su vez, conllevar a objetivos determinados dentro de una organización. El caso de

estudio de este proyecto consiste en establecer un modelo que permita asignar el recurso humano

a los diferentes turnos de trabajo en una cadena de centros de estética, utilizando un sistema de

pronósticos que aproxime el comportamiento de la demanda de clientes, por tanto, el sistema de

pronóstico es base informacional primordial para la consecución de un buen modelo. Para

desarrollar el modelo es necesario utilizar la teoría de investigación de operaciones con el fin de

lograr modelar diferentes necesidades existentes en la cadena de centros de estética, teniendo

como objetivo principal la maximización de utilidades; algunas de estas necesidades hacen

referencia a: la variabilidad de la demanda, disponibilidad de los profesionales, desequilibrio entre

oferta y demanda, capacidad instalada, entre otras. En este proyecto se propone un algoritmo

evolutivo para la resolución del problema; considerando las pruebas realizadas el algoritmo logra

obtener mejoras significativas en las utilidades de la cadena de centros de estética.

Palabras clave: asignación de horarios, pronóstico, investigación de operaciones, algoritmos

evolutivos.

38

31. MODELO MATEMÁTICO PARA EL DESPACHO DE VEHÍCULOS DE EMERGENCIAS

MÉDICAS EN COLOMBIA

Autor: Álvaro José Rengifo Campo



Año: 2012

Resumen

El trabajo es parte de un proyecto en Logística Hospitalaria para la solución de problemas de

localización, despacho y relocalización de vehículos de una importante empresa prestadora de

servicios de emergencias médicas en Cali, Colombia. No se ha encontrado en la literatura trabajos

en esta área que se ajusten al modelo de operación de dicha compañía. Se presenta un modelo de

Programación Lineal Entera Mixta para el problema de despacho de vehículos teniendo en cuenta

las restricciones impuestas por la compañía. El modelo responde a un MDVRPTW (Multi Depot

Vehicle Routing Problem with Time Windows) que se resuelve cada vez que existe algún cambio en

el estado del sistema, como recepción de una nueva llamada, avería de un vehículo, etc. Se generan

soluciones del modelo para un intervalo de tiempo representativo de despacho, las cuales mejoran

soluciones heurísticas obtenidas de diversas políticas de despacho actuales de dicha compañía.

Palabras clave: modelación, logística, ruteo, logística y transporte, OR en salud, optimización

combinatoria.

39

32. METAHEURÍSTICAS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LOCALIZACIÓN DE

INSTALACIONES Y RUTEO DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA

Autores: Libia María Renza Roa, Gina Alexandra Silva Godoy



Año: 2012

Resumen

Los procesos de fabricación, planeación, comercialización y distribución de las cadenas de

abastecimiento han sido estudiados independientemente. Estos procesos tienen objetivos

particulares que a menudo entran en conflicto. En algunas ocasiones dichos procesos están

orientados a minimizar los costos totales de operación, sin considerar elementos como: niveles de

inventarios, capacidades de distribución, entre otros. De esta problemática, surge la necesidad de

una metodología a través del cual estos elementos puedan unificarse dando origen a este proyecto

de investigación. Este proyecto de investigación se fundamentó en la implementación de dos

Metaheurísticos para dar solución a los problemas combinados de localización y ruteo, con el fin de

lograr la integración de estas decisiones en el diseño de una red de distribución en la que se buscó

la minimización de los costos totales logísticos. Los Metaheurísticos empleados fueron: La Búsqueda

Tabú Granular y la Búsqueda Tabú Granular Aleatorio. Para la verificación y validación de los

Metaheurísticos planteados, se tomaron instancias adaptadas de la literatura, con el fin de

determinar la eficiencia y eficacia de los métodos utilizados en términos de la calidad de la solución.

Para esto, se realizaron pruebas con instancias de 20, 50, 75 y 100 clientes para cada uno de los

algoritmos y se realizó una comparación de ambos en términos del mejoramiento de la solución

inicial para cada uno. Para la implementación de los algoritmos propuestos (Búsqueda Tabú

Granular y Búsqueda Tabú Granular Aleatoria) se utilizó el lenguaje de programación C++ de

Microsoft en la versión Visual Studio 2008 Express Edition. Los experimentos computacionales

fueron desarrollados en un computador Intel core i5 (2.80 GHz) con 8 GB de memoria RAM. El

sistema operativo sobre el cual se trabajó fue Windows 7 Professional.

Palabras claves: metaheurísticos, la búsqueda tabú granular, la búsqueda, tabú granular aleatorio,

problema de localización y ruteo.

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33. SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA PARA INTEGRAR EL WMS DE

ALLERS S.A. EMPRESA DISTRIBUIDORA DE MEDICAMENTOS

Autor: Oscar Andrés Restrepo Cárdenas

Director: Ing. Joseph Abinun de Lima


Año: 2013

Resumen

El sistema de identificación por radiofrecuencia es una tecnología emergente, que aunque ya tiene

un tiempo de haber sido desarrollada, hasta ahora se está empezando a percibir su aplicación en

diversos campos, donde la identificación precisa y eficaz permite el rastreo de elementos en tiempo

real. El sector de la salud es uno donde la aplicación de esta tecnología tiene un gran potencial.

Debido a todos los problemas que se presentan en el ámbito de los hospitales, causados

principalmente por la identificación ineficaz y algunas veces errónea de los distintos elementos que

participan en él (medicamentos, personal médico, muestras, etc.) y que pueden ocasionar graves

pérdidas, tanto económicas como de integridad de los paciente. Por ello surge la necesidad de

buscar la aplicación de una tecnología como la de RFID, que tiene la capacidad de lograr que estos

problemas sean minimizados o eliminados casi completamente. Teniendo en cuenta estos aspectos,

por medio de la investigación aplicada se creara un Sistema de identificación por radiofrecuencia

para optimizar el WMS de una empresa distribuidora de medicamentos. El sistema gestiona el

picking para tener una trazabilidad total de los artículos a despachar. En esta investigación de

tecnología aplicada se plantean tres modelos de implementación mediante identificación RFID (“LF,

HF, UHF”) para la optimización del WMS en empresas distribuidora de medicamentos. Como

resultado de la investigación se implementó una herramienta de software de identificación por

radio frecuencia UHF, que permite tener una trazabilidad de los artículos por medio de una etiqueta

de identificación (“Tags”), que tiene un código único de identificación EPC. Debido a la gran cantidad

de información que la legislación colombiana exige para el manejo de los medicamentos, se hace

necesario en este campo hacer uso de tecnologías de la información y las comunicaciones que

integradas por medio la investigación, desarrollo e innovación I+D+i, mejoren la prestación de

servicios en empresas distribuidoras, salud, de manera que la información disponible sea lo más

acertada.

Palabras clave: sistemas de administración de almacenes, identificación por radio frecuencia,

administración de la cadena de suministro.

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34. PROGRAMACIÓN DE HORARIOS DE CLASES MEDIANTE ALGORITMO GENÉTICO

Autor: Freyman Rivas Quiñones



Año: 2015

Resumen

El problema de programación de horarios consiste en determinar una secuencia de encuentros

entre profesores y estudiantes en una institución educativa, satisfaciendo un conjunto de

restricciones fundamentales y teniendo en cuenta el grupo de datos estructurales para el año

académico, el cual incluye la estructura de las clases, la planta profesoral, el sistema de espacio de

tiempo, el entorno escolar y el programa de cada curso. A partir de los datos estructurales se da

solución en forma exacta al modelo de asignación binaria para comprobar el tiempo de resolución

vs el tamaño del problema y justificar el uso de metaheurísticas. El uso de la metaheurística permite

generar un horario factible sin importar la cantidad de instancias del problema además de ser un

mecanismo de solución que fácilmente se adapta a las modificaciones propias de este tipo de

problemas que dependen de factores externos como las normas que regulan la educación básica

primaria que se esperan cambien debido a políticas gubernamentales. En contraste, la solución

manual del problema, constituye una tarea ardua y normalmente requiere varios días de trabajo,

sin asegurar que la solución encontrada sea satisfactoria para todos los involucrados. Con este

contexto, en el presente trabajo se muestra la programación de los horarios de la Institución

Educativa José Ramón Bejarano, limitada por el sistema educativo Colombiano y teniendo en cuenta

las características de la misma. El método de solución escogido fue la metaheurística de algoritmos

genéticos. Para la implementación del algoritmo genético se trabajó con una codificación no binaria

que permitió expresar de una manera más compacta las particularidades del problema. También se

diseñaron operadores genéticos específicos para la codificación utilizada y para el problema de

asignación de horarios. Adicionalmente fue necesario construir una función de costo que busca

principalmente mejorar lo ritmos cognitivos de los estudiantes. Las soluciones encontradas con los

algoritmos genéticos fueron bastantes satisfactorias permitiendo cumplir con las restricciones del

problema además, de reducir tiempo de elaboración actual de tres semanas a una y media horas,

aumentando los ritmos cognitivos y beneficiando a las partes involucradas durante la programación.

Palabras claves: problema de horario escolar; algoritmos genéticos; proceso analítico jerárquico,

algoritmos evolutivos.

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35. DISEÑO DE UNA METODOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO Y MEJORAMIENTO PARA PROCESOS

LOGÍSTICOS BASADA EN EL USO DE HERRAMIENTAS DE LA FILOSOFÍA LEAN

Autor: Jorge Enrique Romo Guerrero

Director: Ing. Luis Alonso Velasco


Año: 2014

Resumen

Con este proyecto se busca proponer una alternativa de solución para la problemática que afecta a

las empresas Colombianas, en cuanto a que su competitividad se ve disminuida debido a los altos

costos logísticos que se generan, principalmente por la falta de integración de la cadena de

suministro. Esto se pretende mediante la propuesta de aplicación de una metodología para la

innovación de procesos logísticos basada en herramientas Lean, la cual después de la aplicación, se

espera como resultado directo de la metodología LEAN que se reduzcan costos logísticos gracias a

la eliminación de actividades qua no apegan valor y cumpliendo una meta de mejoramiento del

indicador de costos logísticos sobre ventas.

Palabras clave: procesos logísticos, herramientas lean, cadena de suministro.

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36. MODELO DE OPTIMIZACIÓN DE TECNOLOGÍA DE GRUPO PARA LA FORMACIÓN DE

CELDAS DE MANUFACTURA QUE INVOLUCRE LOS FACTORES SECUENCIAS DE

OPERACIONES, FLUJO DE MATERIALES Y NIVEL DE UTILIZACIÓN DE MAQUINARIA

Autor: Mónica Patricia Romo Ojeda

Director: John Edwer Escobar Osorio, PhD


Año: 2010

Resumen

El presente proyecto investigativo propone la formulación de un nuevo modelo más completo de

Tecnología de Grupo (TG) para el diseño de celdas de manufactura (CM); a partir del análisis de

modelos matemáticos actuales existentes, evaluando para cada modelo sus conjuntos, variables de

decisión y parámetros, con el fin de encontrar factores complementarios que en estos modelos se

manejan de manera segregada, pero cuya funcionalidad conjunta permite realizar una

representación más real de un proceso industrial. De igual manera se analizan diferentes

características que pueden contribuir a hacer un modelo más eficiente, tales como su velocidad de

convergencia. Para desarrollar de manera ordenada y sistemática el presente proyecto

investigativo; inicialmente se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica de modelos matemáticos

de Tecnología de Grupo existentes; en complemento se evaluaron los modelos seleccionados para

la cual se desarrollaron diferentes ejercicios de prueba en lenguaje de programación AMPL

utilizando el solucionador CPLEX; finalmente de acuerdo a los resultados obtenidos con respecto a

factores críticos y otras características de eficiencia de los modelos, se desarrolla una propuesta de

formulación de un modelo matemático. El resultado esperado del presente trabajo, no solo es

mostrar la importancia que puede implicar la aplicación de la técnica de Tecnología de Grupo (TG)

a diferentes áreas productivas, sino contribuir al desarrollo de conocimiento de un tema que puede

ser estratégico para las organizaciones, ya que el éxito productivo de estas constantemente

depende de la variación y agrupación de diferentes factores y recursos, los cuales para ser

funcionalmente eficientes deben contribuir en cada una de sus características propias de manera

óptima al proceso.

Palabras clave: tecnología de grupo, celdas de manufactura, AMPL, optimización, modelación

matemática.

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37. REDISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS DE CONSUMO MASIVO

CONSIDERANDO ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA UNA COMPAÑÍA COLOMBIANA

Autores: Jaime Mauricio Salinas Zuluaga, Julián Andrés Orozco Rodríguez



Año: 2015

Resumen

El constante cambio en el entorno de los negocios en la actualidad hace que las empresas enfrenten

el desafío de ser cada vez más eficientes a fin de garantizar su supervivencia en un mercado cada

vez más competitivo y globalizado. Entendiendo que la red de abastecimiento agrupa la totalidad

de los procesos logísticos de una compañía, es natural pensar que estos procesos agregan costos a

los productos y servicios ofrecidos a los clientes, por ende al reducir estos costos inherentes de la

red se impacta directamente las unidades de la compañía. Cada vez más empresas entienden que

es de suma importancia que la red de abastecimiento este orientada desde su diseño a apoyar la

administración de la red, ya que la eficiencia de esta última depende en gran medida de la eficiencia

de los flujos que se realizan dentro de ella, por esto la evaluación frecuente del diseño de la red de

abastecimiento se hace necesaria. El presente trabajo de investigación, se inspira en la necesidad

de determinar cómo maximizar la rentabilidad de la red de abastecimiento de una compañía

fabricante y comercializadora de productos de consumo masivo de las más importantes en

Colombia, teniendo en cuenta la estocasticidad de los parámetros del modelo.

Palabras clave: cadena de abastecimiento, optimización estocástica, maximización de utilidades,

redes de distribución, rediseño de la red de distribución, diseño de red de distribución, optimización

estocástica.

45

38. UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA ASIGNACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE LOS

RECURSOS EN LA OPERACIÓN MECANIZADA DE CORTE, ALCE Y TRANSPORTE DE CAÑA

DE AZÚCAR

Autor: Fabián Andrés Sánchez Jaramillo



Año: 2011

Resumen

La modelación matemática aplicada para la solución de problemas empresariales e industriales, se

ha destacado desde sus inicios hasta la actualidad por sus resultados de gran satisfacción,

permitiendo generar de esta forma economías de gran escala. Este documento presenta el abordaje

de un problema real, el cual consiste en la usencia de un fundamento matemático para la asignación

de recursos para la operación mecánica de corte, alce y transporte de la caña de azúcar. La

problemática se presenta cuando existen varios frentes de operación y premura de dar

cumplimiento a una tasa de ingreso de caña a la fábrica por cada frente, en donde el recurso es

limitado, las condiciones de operación varían y las máquinas poseen diferentes rendimientos y

costos asociados. Bajo estas condiciones se deben balancear los recursos de tal forma que se

minimicen los costos pero que a su vez se dé cumplimiento al requerimiento de ingreso de caña

para todos los frentes de operación. Mediante la aplicación de modelación matemática se da

solución al problema presentado.

Palabras clave: problema asignación de recursos, maquina agrícola, programación lineal entera

mixta, cosecha caña de azúcar.

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39. EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN BAJO CONDICIONES DE RIESGO EN UNA

INSTITUCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR CON SEDE EN CALI

Autor: Sandra Milena Toro Castro



Año: 2015

Resumen

Las empresas cuando se enfrentan a la toma de una decisión con respecto a un proyecto de

inversión desean que el panorama sea lo más acertado posible, es por esta razón que deben contar

con herramientas de apoyo como la valoración de riesgos alrededor de la inversión a utilizar en cada

proyecto. Dentro del marco empresarial ubicamos al sector educativo que es un pilar muy

importante en el desarrollo sostenible de la competitividad de nuestro país, por esta razón se ha

identificado la necesidad de evaluar un proyecto de inversión en dicho sector bajo condiciones de

riesgo, que permita un aporte al logro de la competitividad a una Institución de Educación Superior.

El desarrollo de un modelo de evaluación de proyectos bajo condiciones de riesgo permita a una

Institución de Educación Superior con sede en Cali valorar el impacto en la toma de decisiones sobre

el desempeño financiero relacionado con la apertura de un programa académico de pregrado en la

jornada diurna. Es importante determinar que el factor diferenciador de este modelo formulado es

la consideración de condiciones basadas en riesgo, ya que éste absorbe la responsabilidad de la

decisión que se tome. El modelo considera variables críticas y la determinación de la distribución de

su probabilidad. Para el desarrollo de este modelo se utilizaron las herramientas estadísticas

definidas por Crystal Ball®, así como aplicación de la técnica de simulación Montecarlo, la cual

permite la generación de valores en las variables críticas, con números aleatorios a partir de sus

funciones de probabilidad los cuales permiten obtener observaciones o experimentos de estas

variables. La aplicación de la simulación Montecarlo ha permitido realizar escenarios de las variables

más críticas de manera que se puedan determinar los rangos relativos en los cuales éstas se pueden

mover. Adicionalmente se utilizó la herramienta OptQuest de Crystal Ball® para optimizar la

composición accionaria del proyecto, se analizan tres (3) escenarios basados en los procesos de

optimización como son: Minimizando el Coeficiente de Variación del VPN en Riesgo, Minimizando

la Desviación Estándar del VPN en Riesgo y Maximizando el Valor Esperado del VPN en Riesgo.

Palabras clave: riesgo, modelo de evaluación de proyectos de inversión, sector educativo,

simulación montecarlo, crystal ball.

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40. UN MODELO DE ESTADÍSTICA INDUSTRIAL PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE

MOTORES DIESEL

Autor: Álex Amed Valencia Rojas

Director: Ing. Germán Córdoba Barahona


Año: 2012

Resumen

La presente investigación propone un modelo de estadística industrial para el mantenimiento

predictivo de motores diésel. La propuesta de grado tiene como aportes fundamentales, el capital

humano compuesto por el autor, expertos nacionales e internacionales del área automotriz, el

aporte estadístico del director de trabajo de grado y la moderna infraestructura tecnológica del

SENA. La convergencia de equipos de mantenimiento preventivo en la operación de un motor diésel

en estado ralentí, esto es, sin carga, determina una metodología general que asocia señales tomadas

directamente por el computador del motor, con respecto a las señales capturadas por los sensores

de equipos de mantenimiento predictivo: analizador de vibraciones, cámara termográfica, medidor

ultrasónico. En una primera fase, los cuatro expertos, bajo el esquema DELPHI, identifican las

variables predictivas más relevantes, así como la ubicación correcta de los sensores y su probable

interrelación. Un diseño electrónico interconecta señales del motor, con señales predictivas, para

su posterior captura y procesamiento en un equipo de cómputo. Un análisis de correlación y un

posterior análisis de regresión, demuestran que hay una relación muy fuerte entre las señales

computarizadas del motor, con respecto a la señal medida por el analizador de vibraciones instalado

en sentido perpendicular al exosto. Del análisis de homogeneidad implementado a través del

software EXPERT FIT, se colige que la red neuronal tipo PERCEPTRÓN, simula satisfactoriamente los

valores tomados realmente en terreno por el analizador de vibraciones, validando así que es posible

aplicar la metodología propuesta, para predecir futuras fallas en un motor diésel, sin que los

pequeños empresarios tengan que recurrir a onerosas inversiones en compra de sofisticada

tecnología de vibraciones, debido a que las mediciones efectuadas, generan unos gráficos, que son

cruzados contra gráficos patrón aceptado por los expertos.

Palabras clave: mantenimiento predictivo, análisis de vibraciones, motores diésel, motores de

estado ralentí, análisis de homogeneidad, gráficos de control, análisis de correlación, análisis de

regresión.

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41. PARAMETRIZACIÓN DE COSTOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE PROYECTOS DE

CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA, PARA MEJORAR EL TIEMPO DE ESTUDIO DE PRE-

FACTIBILIDAD ECONÓMICA EN EMPRESAS DEDICADAS A CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA

Autor: Luis Carlos Vergel Bernal

Director: Ing. William Javier Fajardo Kudeiro


Año: 2014

Resumen

El presente proyecto muestra la necesidad que tiene la Constructora Bolívar Cali en agilizar la etapa

de pre-factibilidad de los proyectos, si se quiere mejorar la competitividad en un mercado y operar

dentro de los estándares modernos de productividad. Así es como se plantea la creación de la

herramienta “PresBo”, la cual busca que con unos pocos datos entregar unos costos directos e

indirectos con una variación inferior al 5%, logrando errores promedios absolutos inferiores al 2%.

Esta herramienta nace de estudio de datos de 10 tipos de obras que ha construido Constructora

Bolívar Cali, analizando que parámetros hacen que un proyecto cueste diferente a otro y así hallar

los parámetros necesarios para establecer los costos directos de un proyecto, separando los costos

directos de la obra en tres grandes rubros: obra negra, acabados y urbanismo. También se plantean

unos factores para determinar los costos indirectos de los proyectos. Después de construir la

herramienta se procede a comparar estos resultados con tres proyectos que se están en etapa de

factibilidad actualmente, los cuales ya tienen un presupuesto detallado y una proyección de costos

indirectos definida; al finalizar esta comparación se llega a resultados satisfactorios con una

herramienta que disminuye el tiempo que se utiliza en el análisis de pre-factibilidad de periodos

entre quince a cuarenta y cinco días a tan solo un día.

Palabras clave: análisis de pre-factibilidad, parametrización, costos directos, costos indirectos,

construcción de viviendas.

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42. MODELOS DE LOCALIZACIÓN DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA EN LA

ATENCIÓN DE EMERGENCIAS MÉDICAS

Autor: Pablo Zapata Murillo



Año: 2015

Resumen

Los servicios de emergencias médicas exigen una alta calidad en sus procesos. La localización de las

ambulancias en cierta área de cobertura es uno de los procesos determinantes para reducir el

tiempo de espera de un paciente e iniciar la atención médica. Se han desarrollado diversos modelos

para la localización de ambulancias, bajo diversos criterios de optimización y restricciones que se

ajustan a las necesidades y características de diferentes sistemas de emergencias en el mundo. En

este trabajo se proponen cuatro variantes de modelos de Programación Lineal Entera Mixta para la

localización de vehículos con flota heterogénea en la atención de emergencias médicas, teniendo

en cuenta los requerimientos operacionales de una empresa de servicio médico asistencial en Cali,

Colombia. Los modelos propuestos no se ajustan exactamente a ninguno de los encontrados en la

literatura. La implementación de los modelos se hizo con el software Gurobi y el lenguaje de

modelado AMPL. En la validación de los modelos se utilizaron datos reales de la empresa objeto de

estudio. Los resultados son comparados entre sí empleando una adaptación del concepto de

Preparedness.

Palabras clave: localización de vehículos, optimización, programación lineal entera mixta, AMPL,

preparedness.

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Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación

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43. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE VISIÓN ARTIFICIAL PARA LA INSPECCIÓN VISUAL DE

RECUBRIMIENTO DE CABLE

Autor: Albeiro Aponte Vargas

Director: Hernán Darío Benítez Restrepo, PhD

Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación

Año: 2012

Resumen

Actualmente, las empresas para cumplir con las normas internacionales de calidad y poder acreditar

sus procesos y productos, se apoya en herramientas computacionales como la inspección visual

automática. Este proyecto aporta en esta misma línea el diseño e implementación de un sistema de

inspección visual offline de cortes transversales de cables, para medir parámetros como diámetro

interno y externo y espesor de paredes; a partir de estos calcular área, ovalidad y concentricidad de

un cable. Para ello se realizó un estudio sobre hardware y software que debe componer un sistema

de medición de cables dejando como resultados los criterios para seleccionar la cámara, la óptica y

la iluminación, además del diseño y construcción de una máquina que permita integrar los

elementos de visión seleccionados. A nivel de software se implementó el proceso de calibración de

cámaras para garantizar la precisión en la medición, también se implementó los pasos necesarios

del procesamiento digital de imágenes para la medición, utilizando el lenguaje de programación C++

y la librería de visión por computador OpenCV. El sistema se evaluó utilizando dos conjuntos de

pruebas, en el primero se utilizó imágenes sintéticas generadas en PovRay, los resultados muestran

una exactitud menor al 1% en la medición del diámetro para los tipos de cables RG, RLA y DT. La

exactitud en la medición del espesor fue más alta y variable en los tres tipos de cables medidos, en

RG se obtuvo una exactitud en el espesor máximo de 2; 45% mientras que RLA del 6; 23%. Para el

segundo conjunto de pruebas se efectuaron 5 experimentos utilizando 15 págenes de cables reales

tipo RG por experimento, dando como resultados una precisión del 0; 4% en la medición del

diámetro, mientras que la precisión del espesor máximo fue del 2%. El sistema de inspección de

cables cuenta con una interfaz gráfica, permitiendo al usuario final una interacción amable, sencilla

e intuitiva del software. Además, el software cuenta con la opción de generar reportes y gráficos

alrededor de las mediciones de los cables

Palabras clave: procesamiento digital de imágenes, inspección visual automática, recubrimiento

de cable, inspección en la calidad dimensional, visión por computador.

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44. TOWARDS AN EPISTEMIC CONCURRENT CONSTRAINT PROGRAMMING FRAMEWORK

Autor: Andrés Felipe Barco Santa

Director: Frank Darwin Valencia Posso, PhD


Año: 2012

Abstract

Concurrent constraint programming (ccp) is a mature formalism for reasoning about concurrent

systems that exhibit a constrained behavior. Spatial ccp and epistemic ccp are two novel variants of

ccp currently being developed by Knight and Valencia. The variants model systems with spatial

hierarchies of group information and knowledge. These systems are ubiquitous due to the advent

of social networks and cloud computing where agents may share certain information with certain

groups. This paper introduces an interpreter for these extensions that we call k-stores. The

interpreter is a Prolog implementation of the operational semantics of the languages allowing the

programmer to simulate distributed information systems. The main feature consists of an

implementation of a spatial (distributed) store that allows epistemic information in it. The system

supports the specification of (named) processes along with the ccp classic primitives, namely, ask

and tell operations. The declarative view of processes is inherited from the ccp extensions. The

orthogonal implementation of the local space abstraction and the epistemic constraint system

makes further extensions possible. Special attention is paid to the representation of distributed

knowledge and common knowledge.

Keywords: concurrent constraint programming, epistemic logic, spatial logic, distributed

information, knowledge, prolog, process calculi, programming tools.

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45. ENRUTAMIENTO EN REDES DE SENSORES INALÁMBRICOS UTILIZANDO ALGORITMOS

BIOINSPIRADOS

Autor: Juan Carlos Blandón Andrade



Año: 2011

Resumen

En este trabajo se presenta una alternativa de solución para el problema de enrutamiento de una

red de sensores inalámbricos basada en un paradigma de los sistema Bioinspirados conocido como

inteligencia de enjambres, debido a que dicho paradigma se ha aplicado con éxito a otros problemas

de enrutamiento, por ejemplo, el agente viajero y enrutamiento para redes de datos. El

enrutamiento en una red de sensores inalámbricos puede ser modelado como un problema de

optimización de activación de nodos sensores, distancia entre nodos y energía consumida en

transmisión y recepción de datos. En la solución que de describe a continuación existe un nodo

origen y un nodo destino y el espacio de búsqueda, donde se mueven los agentes, esta dado por el

conjunto de posibles rutas o caminos que comunican estos dos nodos. Los resultados obtenidos

demuestran que este paradigma ayuda a mejorar el desempeño de las redes de sensores

inalámbricos, alargando su vida útil, también mejorando su conectividad, cobertura y escalabilidad.

Palabras clave: comunicaciones, red de sensores inalámbricos, nodos, algoritmos de enrutamiento,

algoritmos bioinspirados, inteligencia de enjambres.

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46. UN MODELO DE VISUALIZACIÓN PARA SEÑALES ACÚSTICAS DE LA VOZ

Autor: Sandra Patricia Cano Mazuera

Director: Gloria Inés Álvarez Vargas, PhD

Énfasis: Ingeniería Sistemas y Computación

Año: 2012

Resumen:

Representar las señales acústicas de la voz es difícil debido a la dimensionalidad de los datos que

provienen de estas señales. La importancia de representar aspectos de la voz es que puedan servir

de apoyo en el entrenamiento de la pronunciación. Se construyó un modelo de visualización para

señales acústicas de la voz a partir de la evaluación de tres (3) técnicas no lineales, propuestas como

otra alternativa para representar las señales acústicas de la voz. El modelo es una composición de

las técnicas con mejores resultados obtenidos, las cuales reducen la dimensionalidad de los datos y

proyectan un número de aspectos de la voz de las vocales del español a través de características

gráficas como: Color, tamaño, posición, forma y etiqueta.

Palabras clave: modelo de visualización, entrenamiento de la pronunciación, técnicas de

visualización, mapas auto‐organizados, gráficas de recurrencia, redes de hopfield, visualización,

señales acústicas.

55

47. INFERENCIA GRAMATICAL EN AUTÓMATAS NO DETERMINISTAS

Autor: Alfredo Gómez Calvache



Año: 2014

Resumen

En este trabajo se presenta un método de inferencia gramatical, que aporta al estudio de los NFAs

cuya inferencia es de mayor complejidad con respecto a la inferencia sobre los DFAs. Este método

de inferencia es basado en mezcla de estados y se realiza sobre una nueva subclase de NFAs, llamada

autómatas de estado .finito residuales sin ambigüedad (URFSA) que es la intersección de las

subclases (de NFAs) RFSA y UFA. Para cualquier lenguaje regular L se de.ne el URFSA objetivo

minimal respecto al número de estados, basado en la noción de lenguaje residual primo y

pseudoprimo, así como también la muestra característica asociada, cuyo cardinal es polinomial en

el tamaño del DFA mínimo que reconoce L. Se describe un algoritmo que puede construir el URFSA

objetivo desde su matriz básica. Además, se muestra un algoritmo de inferencia, sobre la nueva

subclase, que permite obtener el URFSA objetivo de un lenguaje regular L, dada cualquier muestra

que contenga la muestra característica de L.

Palabras clave: inferencia gramatical, autómatas finitos sin ambigüedad (UFA), autómatas de estado

finito residuales (RFSA), autómatas de estado finito residuales sin ambigüedad (URFSA).

56

48. ANÁLISIS COMPARATIVO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE INTELIGENCIA COMPUTACIONAL

EN LA CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CONSUMO RESIDENCIAL DEL AGUA

Autor: María Del Mar Góngora Valencia



Año: 2011

Resumen

El estudio de los consumos residenciales del agua provee información importante para determinar

en qué micro componentes las personas gastan el agua y así establecer planes de conservación de

este recurso. Es por ello, que en las últimas décadas se han investigado distintos métodos que tienen

por objetivo el análisis e interpretación de los tipos de uso del agua sin embargo, debido a la

variabilidad en volumen, intensidad y duración que estos presentan, aún existe ambigüedad en cuál

es la mejor técnica para su clasificación. En este trabajo se presenta una comparación entre

diferentes técnicas inteligentes utilizadas para clasificar los usos del agua con el objetivo de

constatar cual es la de mejor desempeño y presentar una solución software con la técnica

seleccionada.

Palabras clave: micro componentes, usos del agua, sistema inteligente, redes neuronales,

clasificador difuso, clasificación de patrones.

57

49. MODELING A CELLULAR TRANSMEMBRANE SIGNALING SYSTEM THROUGH INTERACTION

WITH G-PROTEINS BY USING CONCURRENT CONSTRAINT PROCESS CALCULI

Autor: Diana Patricia Hermith Ramírez

Director: Camilo Rueda Calderón, PhD


Año: 2011

Abstract

The cell-membrane contains many receptors which are responsible for interacting with diverse

signaling molecules and recognize external information that affects the behavior in a cell. Each

receptor detects specific molecules that may bind to it, which activates signaling pathways that

regulate molecular mechanisms, the flow and the processing of biochemical information. There is a

special class of receptors called the G protein-coupled receptors (GPCRs). These interact with their

respective G Proteins to induce intracellular signaling. In this thesis we studied biological scenarios

in the context of signaling biochemical networks. First, we model the system of the interactions of

the G Proteins and GPCRs and second, the intracellular processes in the glycogen breakdown

pathway. We use the nTCC calculus a non-deterministic temporal extension of Concurrent

Constraint Programming (CCP) for representing the reactions in these biological systems. To include

quantitative information about the duration of the interactions and the propensity of these ones,

we introduce the stochastic behavior. The nTCC processes of our models were simulated with the

tool BioWayS, an interpreter written in Mozart-Oz. A salient feature of this system for biologists

since they can observe the reaction of the system when parameters are adjusted. Starting from an

abstract model, we build refinements adding further details coming from experimentation, from

analytical solutions taken from the scientific literature, or from abstract assumptions assumed by a

theoretical biological reasoning. Our model focuses on qualitative patterns of the time evolution of

the key components. If the molecules concentrations and rate constants are widely available the

model parameters can be estimated in an easy and modular way to fit experimental data, thus

obtaining a predictive model. The integrated viewpoint of our method allows interesting

interpretations of the system over three domains of interaction in a range of stimuli that can be

explored systematically. The advantages of our approach are the model can be extended when more

information is available; qualitative and quantitative information can be represented by means of

probabilistic constructs of the language. The purpose of studying signal transduction was to

understand how the components in a signaling cascade work together as a system to direct cellular

responses to changes in the extracellular environment. We found interesting behaviors about how

a cell responds to external signals over a range of spatio-temporal operating conditions.

Keywords: concurrent constraint process calculi, NTCC, G proteins, intracellular signaling, signaling

pathways, cellular transmembrane signaling, systems biology, computational modeling, formal

modeling.

58

50. IMPLEMENTACIÓN DE UNA TÉCNICA DE NATURAL FEATURE TRACKING (NFT) PARA UNA

APLICACIÓN DE REALIDAD AUMENTADA SIN MARCADORES

Autor: Diego Fernando Loaiza Buitrago

Director: Andrés Adolfo Navarro Newball, PhD


Año: 2015

Resumen

La realidad mezclada aumenta la percepción y la interacción del mundo real. El proceso fundamental

en la realidad mezclada es la detección y consiste en la captura y el rastreo de la posición del objeto

real. Posteriormente, el registro superpone el contenido digital en la escena real. La realidad

mezclada sin marcadores es posible gracias al rastreo de características naturales la cual aprovecha

rasgos naturales del objeto real y rastrea la posición y la orientación de un objeto en una secuencia

de video. Sin embargo, presenta retos en cuanto al uso de recursos computacionales, condiciones

ambientales, y condiciones de uso como oclusión, alejamiento (escalado) y rotaciones. El objetivo

de la presente investigación es integrar un sistema interactivo para el Museo de América en Madrid

empleando un objeto real que pertenece al avatar del guerrero Tlingit. Este objeto corresponde a la

réplica de un casco de guerra Tlingit el cual tiene que ser detectado por una cámara RGB sin la ayuda

de marcadores. El casco es usado para mostrar información y conectar el avatar al mundo real. Con

el fin de lograr esta detección, se compararon técnicas de detección de características basadas en

visión por computadora. Algunas técnicas usadas previamente en realidad mezclada no ofrecieron

el desempeño deseado al ser afectadas en gran medida por las condiciones de distancia e

iluminación. De esta forma, la principal contribución fue la de integrar clasificadores en cascada,

normalmente usados en detección de rostros, en la detección del casco y de esta forma informar el

flujo de la aplicación de realidad mezclada. Se encontró que dichos clasificadores se adaptan mejor

a las condiciones ambientales del museo y ofrecieron mejores tasas de reconocimiento. Al

momento, el casco Tlingit es capaz de mostrar cuatro piezas de información, cada una asociada a

un lado del casco. Se consiguió un tiempo de reconocimiento de aproximadamente 6 segundos por

cara y se usó una región de interés para descartar falsos positivos. Los clasificadores en cascada

requieren entrenamiento previo, miles de imágenes en algunos casos, dependiendo de la

complejidad del objeto a detectar. El etiquetado de imágenes positivas para el entrenamiento suele

ser un proceso dispendioso, que se ha logrado agilizar aquí gracias a la adaptación que se hizo de

un programa existente.

Palabras clave: realidad aumentada, rastreo de características naturales, procesamiento digital de

imágenes.

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51. ESTUDIO COMPARATIVO DE DESARROLLO FORMAL UTILIZANDO EL MÉTODO B Y

DESARROLLO DBC (DESIGN BY CONTRACT) CON JML

Autor: Juan Carlos Martínez Arias

Director: Néstor Cataño Collazos, PhD


Año: 2011

Resumen

En el campo de la ingeniería de software, el desarrollo forma se ha convertido en una alternativa,

especialmente para aquellas aplicaciones de sistemas críticos de seguridad y la precisión se vuelve

un aspecto central en la ejecución de las mismas. Uno de los campos donde el desarrollo formal de

software puede ser de gran utilidad, es aquel relacionado con las redes sociales. En los últimos anos

el auge de las redes sociales ha permitido a millones de personas utilizar una forma alternativa para

compartir con amigos y familiares en cualquier parte del mundo sus vivencias y estilo de vida. Esta

situación ha generado que los aspectos de la privacidad y seguridad en las redes sociales se

conviertan en un tema crítico en este tipo de sistemas, por lo que los métodos formales de

desarrollo se software pueden ser de gran utilidad para garantizar el cumplimiento de las

características de privacidad y seguridad necesarias en este tipo de aplicaciones. En este trabajo se

presenta un estudio comparativo entre dos diferentes estilos de desarrollo formal de software: El

Método B y el enfoque de “diseño por contrato” que se utiliza con el lenguaje de especificación

formal Java Modeling language (JML). Para llevar a cabo el comparativo, se desarrolló la estructura

principal (Core) de una aplicación de una red social implementada en java y especificada con JML.

El comparativo de estos dos métodos de desarrollo formal de software, permitió estudiar las

ventajas de cada uno de ellos, las diferencias entre estos enfoques de desarrollo formal y en cuáles

circunstancias se pueden aprovechar mejor sus características. El principal aporte de este proyecto

es la definición de una propuesta para el desarrollo formal de software utilizando de manera

conjunta, tanto el Método B como el enfoque de diseño por contrato con JML (B + Design by

contract), la cual fue la metodología para el desarrollo de software que se presenta en este

documento.

Palabras clave: desarrollo formal de software, métodos formales, método B, diseño por contrato,

java modeling language (JML), redes sociales.

60

52. RECUPERACIÓN BASADA EN CONTENIDO DE ARCHIVOS DE SONIDO EN FORMATO MPEG-

7 SOBRE ORACLE MULTIMEDIA

Autor: Mario Julián Mora Cardona

Director: Gerardo Mauricio Sarria, PhD


Año: 2013

Resumen

Los buscadores de Internet han tenido un avance representativo en la última década. Sin embargo,

no todas las consultas se pueden hacer de una forma intuitiva. Si tomamos la música, por ejemplo,

la búsqueda de un sonido o una canción es una tarea difícil: si queremos buscar una canción que

escuchamos ayer, de la que no recuerda mucho pero sí recuerda que había una guitarra , tenía un

ritmo como una balada, que tuvo un comienzo suave, pero al final fue rápido, y el último sonido era

un platillo, y escribimos todas esa características en Google, la respuesta no sería la esperada (un

montón de páginas web que no tienen nada que ver con lo que queremos) o tal vez Google no es

capaz de obtener ninguna respuesta. Esto se debe a que los métodos actuales de búsqueda no son

apropiados para esta área del conocimiento. Este trabajo pretende contribuir a la realización de ese

tipo de consultas dentro de un área específica como la MIR (Music Information Retrieval), mediante

la entrega de un objeto (tipo dato) en el gestor de bases de datos Oracle que soporta en su interior

un archivo de sonido en estándar MPEG-7. Las consultas permitidas son tipo textual y los datos

internos al archivo deben estar anotados en una estructura particular a la jerarquía estándar.

Palabras clave: MIR, búsqueda de sonidos, recuperación de datos multimedia, recuperación basada

en contenido, metadatos multimedia, audio.

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53. MODELO COMPUTACIONAL PARA DETECCIÓN DE UN TIPO DE ERROR EN LA

PRONUNCIACIÓN DE VOCALES DE LENGUA NASAYUWE EMPLEANDO TÉCNICAS DE

RECONOCIMIENTO DE PATRONES.

Autor: Roberto Carlos Naranjo Cuervo



Año: 2011

Resumen

El pueblo indígena Nasa, es la segunda etnia más numerosa de Colombia. Esta cultura se ha visto

enfrentada a cambiar sus costumbres, formas de pensar y educar debido a causas como el

asentamiento de otras comunidades en su territorio o a que el sistema educativo actual no ha sido

pensado para incorporar elementos de su lengua. Gran parte del conocimiento Nasa está soportado

en la tradición oral, que es principalmente manejada por los mayores de la comunidad. Para la

Comunidad Nasa, el lenguaje hablado es el más antiguo medio de comunicación, por lo que es su

principal medio de trascendencia. La comunidad Nasa actualmente está perdiendo paulatinamente

el uso de su lengua, a pesar que se han realizado esfuerzos para mantener su tradición oral en el

tiempo, dentro de los esfuerzos más significativos ha sido la unificación del alfabeto Nasa, que

definió representaciones simbólicas de la lengua Nasa Yuwe. El alfabeto Nasa define cuatro vocales

básicas (i, e, a, u), que se pueden pronunciar como vocales orales y vocales nasales. Además, cada

vocal puede generarse en forma básica, glotal, aspirada o alargada, en total encontramos 32

vocales, 16 orales y 16 nasales. Esta subdivisión tan amplia de las vocales introduce una mayor

dificultad a la hora de su pronunciación, ya que una vocal oral aspirada se pronuncia diferente de

una oral alargada y de una oral glotalizada, así mismo ocurre con las vocales nasales. En la práctica

sucede que pronunciar una vocal oral aspirada /A’/, es diferente que pronunciar una vocal A nasal

aspirada /Ā’/, en términos semánticos significan cosas diferentes dentro del contexto de una

palabra, lo que hace que una mala pronunciación pueda alterar el significado del mensaje que desea

trasmitir. En este trabajo se desarrollan modelos computacionales para las 32 vocales de la lengua

Nasa yuwe con el propósito de identificar la confusión que se presenta al pronunciar una vocal en

lugar de otra dentro de una palabra de la lengua, esto sucede en el contexto de una aplicación de

apoyo al aprendizaje de la pronunciación de la lengua. Los criterios a tener en cuenta son la

sensibilidad, especificidad y la exactitud, parámetros que van a permitir seleccionar aquellos

modelos que mejor acepten pronunciaciones correctas y rechacen las incorrectas.

Palabras clave: corrección de la pronunciación, modelo de clasificadores, vocales de la lengua nasa

yuwe.

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54. FORMAL VERIFICATION OF AN EVENT-B TO JML TRANSLATION

Autor: Shigeo Armando Nishi Lozano



Año: 2015

Abstract

Formal verification of software is an academic and industrial need today. Some methods for formal

verification are better suited for model validation while other approaches like design-by-contract

are closer to code. EventB2Java is a tool that renders Event-B machines closer to a JML-annotated

Java class implementation. The Event-B to JML translation, which is the matter of this thesis, is

implemented in the core of the EventB2Java tool. The work of this thesis is important because it

proves that the core functionality of the EventB2Java tool is correct. This tool has successfully been

used in the formal development of Android applications, the code generation of various searching

algorithms, and the testing of a safety-critical application.

Keywords: formal verification, event-B, JML, Coq Proof Assistant, theorem prover, semantic

embedding.

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55. MULTIMEDIA INTERACTION WITH NTCC

Autor: Yamil Salim Perchy Bocanegra



Año: 2013

Abstract

Musical phenomena are the most formally studied subset of the fine arts in our present time. From

mathematical formalization to psychological analysis onto computer models are among the traces

the scientific community has taken to explore music. One such formalism applied to model music is

called NTCC, a constraint-based process algebra where operators are part of programs that may

behave as musical agents. This work is aimed to provide a solid framework for interacting,

constructing and deducting musical properties from and interpretation of a previously known score.

The method is divided into two parts, an interactive construction of an NTCC process from executed

musical events through the program ANTESCOFO and a model checking module for the output. A

communication scheme between the two parts is implemented and documented, and finally an

example with a musical piece is given along with analysis of its results.

Keywords: music composition, formal model, process calculus, NTCC.

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56. IMPLEMENTACIÓN DE UN PROPAGADOR GLOBAL PARA PROBLEMAS DE CUBRIMIENTO

DE ÓRDENES PARCIALES (CORPAC)

Autor: Clara Rosa Ramírez Albornoz

Director: Gerardo Mauricio Sarria, PhD


Año: 2012

Resumen

Un orden parcial es una relación binaria (≤) sobre un conjunto P, la cual es reflexiva, anti simétrica

y transitiva. El problema que se ataca en esta tesis es el cubrimiento de órdenes parciales. Dado un

conjunto de órdenes parciales, se quiere encontrar otro orden parcial que cubra el mayor número

de órdenes dado. Este problema es un problema intratable (es decir, no existe una solución

polinomial para este problema), pues es una generalización del problema de remover ciclos de un

grafo dirigido de manera óptima. La solución que se propone está basada en el uso de programación

por restricciones. En programación por restricciones el problema se resuelve combinando dos

procesos: propagación y búsqueda. En propagación se eliminan alternativas que no llevan a ninguna

solución. En búsqueda se escoge la alternativa que promete ser más efectiva en el hallazgo de la

solución. La contribución de esta tesis es un algoritmo de propagación, que ayuda a eliminar de

manera más efectiva alternativas que no cumplen con los requerimientos, en el proceso de

solucionar problemas de cubrimiento de órdenes parciales, utilizando programación por

restricciones.

Palabras claves: programación por restricciones, problema de satisfacción por restricciones,

propagador, orden parcial, restricción global.

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57. SMART ANONYMIZATION THROUGH CONSTRAINTS (SAC)

Autor: Víctor Alfonso Rivera Zúñiga



Año: 2011

Abstract

Owners of online social networks are increasingly sharing potentially sensitive information about

users and their relationships with advertisers, application developers, and data-mining researches.

This information is of significance importance in various applications domains such as marketing,

psychology, epidemiology and homeland security. In the area of marketing, it is an accepted fact

that the analysis of social networks has made commerce more profitable. Privacy on social networks

is typically protected by anonymization. It is now accepted that current approaches to

anonymization are not sufficient for ensuring privacy when dealing with social networks [?]. The

fundamental problem is that even though there can be millions of people participating in a social

network, each has a relatively unique relationship with his/her neighbors. This uniqueness can be

exploited in order to identify the participants in the network. Smarter anonymization techniques

are based on the modification of the original network by adding fake links. While it is a true that this

makes the identification of the individuals harder, it is also true that the information of the social

network is deteriorated. We introduced the NetDegree global constraint whose purpose is to

eliminate non-viable alternatives in the process of finding a good trade-off between protection of

data and quality of the information represented by the network.

Keywords: social networks, anonymization methods, constraint programing, constraint satisfaction

problem, global constraint.

66

58. INVALIDATION OF NETWORK DYNAMICS

Autor: Diego Fernando Ruiz Solarte

Director: Jorge Finke Ortiz, PhD


Año: 2012

Abstract

Models of discrete event systems combine ideas from control theory and computer science to

represent the evolution of event–driven processes. We formalize a notion of the invalidation of

models presumed to describe dynamics on networks, and introduce an algorithm to evaluate a wide

class of discrete event systems with an invariant and stable network state. The algorithm returns

the value true, if according to the proposed notion of invalidation, the evolution of empirical

observations is inconsistent with the stability properties of the model. To illustrate the approach

we model a generic decision–making and allocation process of agents across the nodes of a network

in which the marginal utility of assigning agents to particular nodes rests on the well–known concept

in economy theory of the law of diminishing returns.

Keywords: discrete event systems, ideal free distribution, invalidation of models, lyapunov

functions, network dynamics.

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59. INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS ALTERNATIVAS DE INTERACCIÓN EN UN LIBRO DE

REALIDAD AUMENTADA

Autor: Deivy Andrés Velasco Álvarez

Director: Andrés Adolfo Navarro Newball, PhD


Año: 2013

Resumen

Los libros de Realidad Aumentada (RA) tienen un gran potencial en el área de la educación. Así pues,

estos libros ofrecen la siguiente forma de interacción en donde el usuario abre una página y allí un

patrón impreso es leído por una cámara y este inicia el despliegue de una animación o una imagen

complementaria al texto, que es mostrada superpuesta en la página. Sin embargo, los libros de RA

tienen ciertas limitaciones. En esta tesis se solucionaron varias de estas limitaciones, como son:

facilidad en la creación de múltiples libros; incorporación de formas de interacción adicionales

diferentes a pasar una página; despliegue de diversos tipos de datos. De este modo, se implementó

un sistema el cual pudiera gestionar la creación de múltiples libros de RA utilizando distintos tipos

de técnicas y tecnologías de computación, computación visual e interacción humano computador.

El resultado se validó técnicamente con un libro de prueba que mostró resultados prometedores. A

futuro, es necesario realizar pruebas con múltiples usuarios, incorporar más formas de interacción

y cambiar los patrones abstractos requeridos para la realidad aumentada en esta implementación

a formas más naturales.

Palabras clave: realidad aumentada, libros de realidad aumentada, interacción humano

computador, gestos corporales.

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60. DETECTION OF DEFECTS IN POLYURETHANE FABRICS BASED ON COMPUTER VISION

TECHNIQUES

Autor: Rafael Ángel Villegas Miranda



Año: 2015

Abstract

Quality inspection is one of the most important aspects of modern industrial manufacturing of

textiles. Nonetheless, at some companies this inspection is manual, expensive, and oversights

defects in textiles. These issues have a negative impact on companies' productivity. The purpose of

this applied research project is to detect the most costly defects that occur in fabrics made from

polyurethane, by using computer vision and analysis of digital images obtained in controlled

environments. The objects of interest in these images correspond to cloth cuttings used to

manufacture car chairs. There are two topics to be addressed in this work. These are the automatic

classification of cloths and detection of defects in fabrics. Genetic algorithms find the optimal

parameters in Gabor filter banks. Receiving operating curve (ROC) and area under curve (AUC) are

the figures of merit used for evaluate the performance of the proposed system with respect to

manually segmented images. Results show that the computer based systems accomplishes true

positive rates greater than 90% for the inspected fabric types.

Keywords: computer vision, automated vision system, textiles, digital image processing, fabric

defects, textile fabrics.

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61. MÁQUINA VIRTUAL JNTCC

Autor: Misael Viveros Castro

Director: Carlos Alberto Olarte Vega, PhD


Año: 2014

Resumen

La máquina virtual jNtcc es una herramienta desarrollada en Java para el cálculo Ntcc, la cual

permite observar la ejecución de los sistemas modelados a través de la evolución de las trazas. Para

su construcción se emplearon más de cinco mil líneas de código sin incluir el Lex y Parser. Consta de

un diseño paramétrico que permite intercambiar de motor de restricciones, un diseño flexible para

adicionar nuevos operadores sin alterar la funcionalidad de la máquina virtual. También Cuenta con

un lenguaje de alto nivel con todos los operadores de la semántica del cálculo Ntcc incluyendo las

variantes de Star y Bang. Además no utiliza ningún método aleatorio o probabilístico para realizar

la escogencia en el operador Choice, dado que está se realiza en utilizando el no-determinismo de

los hilos de Java.

Palabras clave: máquina virtual, java, cálculo ntcc, variantes star y bang, operador choice.

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62. METODOLOGÍA PARA DESARROLLO DE SOFTWARE FORMAL PARA COMUNIDADES

ONLINE

Autor: Flor Ángela Zurita Ayala



Año: 2012

Resumen

La adopción masiva de las redes sociales y sus servicios, impone como reto brindar seguridad y

privacidad a los datos confidenciales de los miles de usuarios de estas plataformas. Una de las

características de los sitios de redes sociales, que origina riesgos de privacidad, es la apertura de

estas plataformas a los plug-ins desarrollados por terceros. Los plug-ins, populares por que

enriquecen la experiencia de navegación de los usuarios, son objetivo de ataques debido a que por

medio de ellos se puede acceder a los datos de los usuarios de los sitios de redes sociales y al ser

implementados por desarrolladores de todos los niveles, posiblemente, pocos integran desde el

inicio del ciclo de desarrollo los requerimientos de privacidad necesarios.

Implementar una metodología para el desarrollo de plug-ins de redes sociales que integre técnicas

y herramientas formales permitirá implementar plug-ins que garanticen funcionalidad y que

disminuyan los riesgos de privacidad; construyendo así aplicaciones de alta calidad en las cuales

usuarios y proveedores pueden confiar. En este trabajo se presenta SocialNet, una metodológica

que incorpora métodos formales a las metodologías tradicionales de desarrollo de software para

plug-ins de redes sociales. La metodología sirve como una guía para que los desarrolladores

implementen plug-ins para sitios de redes sociales con propiedades de privacidad confiables usando

técnicas formales como la especificación y verificación en el proceso de desarrollo de software. El

uso de la especificación y verificación formal, para modelar y evaluar las políticas de privacidad de

un plug-in y los procesos de negocio y requerimientos técnicos que soportan dichas políticas,

permite analizar y entender mejor estos requerimientos críticos detectando oportunamente

inconsistencias y ambigüedades que con prácticas tradicionales pueden pasar inadvertidas.

SocialNet se validó exitosamente en el desarrollo de un prototipo de un plug-in para anuncios en

Facebook que administra información sensible para los usuarios de esta red social.

Palabras clave: sitios de redes sociales, privacidad, métodos formales, especificación informales,

especificación semi-formal, especificación formal, verificación formal, ciclo de desarrollo de

software, lenguajes de especificación de interfaz de comportamiento, JML (java modeling languaje),

esc/java2, plug-ins de sitios.

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Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Electrónica

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63. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE AGENTES PARA CONTROL DE ORGANISMOS

FITOPATÓGENOS EN CULTIVOS

Autor: Edgar Francisco Arcos Hurtado


Énfasis: Ingeniería Electrónica

Año: 2011

Resumen

Con el objetivo de mitigar las enfermedades de las plantas causadas por hongos fitopatógenos, este

trabajo presenta el diseño de una estrategia de control basada en un sistema multi-agente apoyada

en técnicas de agrupamiento de datos y geometría computacional. Inicialmente, el problema se

centra en monitorear un cultivo para dar un informe acerca del estado de las plantas en cuanto a

una enfermedad producida por un hongo se refiere; este procedimiento es realizado por unos

agentes simulados que representan robots exploradores, los cuales, a partir de reglas simples y

basados en la quimiotaxis bacterial, se encargan de sondear todo el terreno. Con la información

proporcionada por estos agentes exploradores se realiza un agrupamiento (clustering) de las zonas

más infectadas; posteriormente, se realiza una división virtual del terreno mediante un diagrama de

Voronoi con el cual se crean distintas regiones, donde a cada una le corresponderá una cantidad de

agentes para erradicar la enfermedad, estos agentes encargados de mitigar la enfermedad

representan unos robots fumigadores; la manera como estos agentes se distribuyen en las zonas

infectadas está basada en la distribución ideal libre con la cual se logra que el número de robots de

cada zona este acorde al tamaño de cada región y de esta manera puedan erradicar más

rápidamente la enfermedad que afecta el cultivo.

Palabras clave: sistemas multi-agente, control cooperativo, distribución ideal libre, toma de

decisiones distribuida, diagramas de voronoi, agrupamiento de datos.

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64. METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR ARQUITECTURA DE INTEROPERABILIDAD BASADA

EN EL MODELO CIM PARA EPSA E.S.P.

Autores: Julián David Fernández, Carlos Andrés Guerra Osorio, Jaime Alberto Sánchez

Director: Eugenio Tamura Morimitsu, PhD


Año: 2014

Resumen

Las empresas del sector eléctrico han basado sus esquemas de información en varios modelos para

almacenar procesos e intercambiar datos entre sistemas, aplicaciones y compañías externas. Debido

a la variedad de formatos y atributos de los datos; la integración, actualización y mantenimiento se

ha tornado en una tarea difícil y costosa, forzando a las compañías a adoptar un formato común que

cubra todas las áreas de intercambio dentro del dominio del sector eléctrico. Por lo tanto, la

Comisión Electrotécnica Internacional (International Electromechanical Commission, IEC) ha

publicado tres estándares (IEC61970, IEC61968 e IEC62325) conocidos como el Modelo de

Información Común (Common Information Model, CIM) para sistemas de potencia. Actualmente

CIM está orientado a dos usos principales: facilitar el intercambio de información de la red de

potencia eléctrica entre compañías, y permitir el intercambio de información entre aplicaciones

dentro de la compañía. El modelo CIM es un estándar abierto que define como administrar los

elementos en un ambiente de Tecnologías de la Información (Information Tecnology, IT) que son

representados por un conjunto de objetos y relaciones que hay entre ellos. Esto se realiza con el

propósito de permitir un manejo consistente de los objetos, independiente del desarrollador o

proveedor de tecnologías. Basado en lo anterior, se establece un procedimiento práctico y

estratégico para lograr el intercambio de información en una manera coordinada entre los sistemas

de gestión de información para la Empresa de Energía del Pacifico, EPSA E.S.P., con el fin de lograr

una integración efectiva de las aplicaciones basados en unos esquemas modernos de información

semántica que proveen estos estándares.

Palabras claves: interoperabilidad, CIM, EMS, DMS, IEC61968, IEC61970, SOA, SSOA, smart grids,

modelo semántico, inteligencia competitiva.

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65. FORMATION OF COMMUNITY STRUCTURES FROM HOMOPHILIC RELATIONSHIPS

Autor: Deyssi Katherine Guerrero Montero



Año: 2011

Abstract

Many real-world networks consist of numerous interconnected groupd which, as commmunities,

display distinctive collective behavior. The division of a network into communities – groups of nodes

with a high density of ties within but a low density of ties between groups – underlies the estructure

of social and technological networks. In human communities, for instance, individuals may group

together according to special interest, occupation, intent or belief. We introduce a formal

framework for the formation of community structures from local interactions between individuals

with tendency to establish stronger ties with individuals who are similar to themselves. Stochastic

modeling of homophilic relationships allows us to identify a wide class of local agent interactions

which lead to the formation of communities and quantify the extent to which group size affects the

resulting network.

Keywords: social networks, community structure, homophilic

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66. A HYBRID PARALLEL MODEL FOR A NUMERICAL SOLUTION OF THE DENSITY OPERATOR

MASTER EQUATION FOR THE DYNAMICS OF EXCITONIC STATES OF TWO QUANTUM

DOTS

Autor: Abdul Hissami Tascon



Año: 2013

Abstract

The Research Group Computing and Quantum Information of Pontificia Universidad Javeriana Cali

is doing a research to study the excitonic dynamic of nano-devices called Quantum Dots. Such

dynamics is governed by the master equation of density operator (ME). The analytic solution of this

equation is a very complex task; therefore, numerical approximations are typically used for its

solution. The problem arises when this calculation is to be implemented in a conventional computer,

which may take hours, days or even weeks to resolve the ME, causing long delays in the project

timeline. For these reasons, the project aims to reduce the execution time of the ME calculation by

applying a parallel programing model like MPI and then hybrid approach combining MPI and

openMP in order to estimate the performance gains of the parallel versions. The implementation

will be validated against some theoretical results taken from the literature.

Keywords: quantum computing, parallel computing, parallel programing models, parallel efficiency,

HPC systems, cluster, scientific computing.

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67. 3D ELECTROMAGNETIC FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD ACCELERATION

USING A CELLULAR NEURAL NETWORK ARRAY OVER A PARALLEL SYSTEM

Autor: Juan Manuel Mayor Torres



Año: 2014

Abstract

We explain in detail some DDTD (Finite Differences Time Domain) acceleration strategies on a

specified application such as the rectangular resonant cavity. The strategies used here are focused

in broadcasting processes for the initialization dedicated to the parallel scheme defined on CNN

(Cellular Neural Network) array. This array specifies in a strong way a 3D mesh scheme, which

considers a critical communication time for the execution time measurements and initialization time

of the whole scheme rather. Besides it, we analyze here some other parameters such as dispersion

ones and the implementation in some commercial and open source simulators, with the purpose to

establish FDTD numerical methods parameters and some stability conditions and also define a

correct implementation range over the resonant cavity application context. Consequently, in this

document we want to measure the incidence of different computational broadcasting schemes

(Farley Model, Binary Tree) and evaluate these methodologies calculating some computational

metrics (Speed-up, Execution Time) that allow us establish analysis criteria on FDTD implementation

and its application here taking into account the mapping between Maxwell PDE an CNN approach.

Keywords: cellular neural network (CNN), finite differences time domain (FDTD), 3d mesh, parallel

farley broadcast model, parallel binary tree model, harmonic dispersion analysis, message passage

interface (MPI), field programmable gate array (FPGA), speed-up analysis, resonant rectangular

cavity (EM model).

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68. IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS USANDO MÁQUINAS DE

APRENDIZAJE CON VECTORES DE SOPORTE

Autor: Juan Carlos Mena



Año: 2010

Resumen

En el presente documento se da una descripción de las máquinas de aprendizaje redes neuronales

artificiales multicapa (MLP) y maquinas vectores de soporte (SVM) que fueron el pilar fundamental

de esta investigación. Las SVM fueron el tema central de esta investigación y su representación fue

usada para el control e identificación de sistemas dinámicos comparando el desempeño con las

MPL. Inicialmente se hizo la identificación con MPL y SVM de sistemas dinámicos simulados. Los

resultados mostraron que tanto las SVM como las MLP pueden alcanzar prestaciones similares en

cuanto al porcentaje de ajuste de las curvas de prueba. Posterior a la fase de identificación se

diseñaron controladores por modelo inverso, para terminar con la identificación y control de nivel

de un tanque de agua. Las simulaciones realizadas demostraron que las SVM presentan mejor

desempeño que las MLP cuando se controla la planta por fuera del rango de la identificación del

modelo inverso, y tienen respuestas muy similares si se trabajan en el rango de dicha identificación.

En este proyecto el proceso de selección de los parámetros de las máquinas de aprendizaje,

utilizadas tanto en la etapa de identificación como en la de control, fue realizado con técnicas de

validación cruzada y algoritmitos genéticos (AG), donde se observó que los algoritmos genéticos

tienen prestaciones similares o superiores a la de validación cruzada y con menos tiempo

computacional. Por último, un análisis en la complejidad de las redes obtenidas en las máquinas de

aprendizaje y de incertidumbre en sus parámetros, mostró que en la mayoría de los casos los

modelos obtenidos con las SVM tienen estructuras más grandes que las de la MLP, y que las

estructuras de las SVM son muy sensibles a pequeñas variaciones en los parámetros, a diferencia

de las MLP que presentaron mayor robustez a estos cambios.

Palabras clave: SVM (máquinas de aprendizaje con vectores de soporte), MLP (redes neuronales

perceptrón multicapa), sistemas dinámicos, identificación de sistemas, control de sistemas.

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69. SMALL-WORLD NETWORKS OF CORRUPTION

Autor: Pablo Morales Linares



Año: 2014

Abstract

Collective behavior forms and spreads through social contact. This thesis introduces a framework

for understanding how the structure of social ties may impact the evolution of bribery. We represent

relationships as highly clustered networks with small characteristic path lengths (i.e., small-world

models having “local” and “long-range” contacts). Based on a principal-agent-client formulation, our

model focuses on the effects of clustering on equilibrium of persistent bribery. Collective outcomes

depend on decision-making mechanisms that rely on sensitivity functions, which capture the level

of influence between local contacts. Moreover, we represent the evolution of network as a system

of differential equations and identify its region of parameters for which the equilibrium of persistent

bribery is stable. Our results show that an increase in clustering tends to decrease the levels of

bribery. A more sensitive response to the behavior of neighbors, on the other hand, tends to

increase bribery, but only up to a certain point. Beyond this threshold, the expected level of bribery

remains constant, despite variations in the structural properties of the network.

Keywords: Corruption, local decision-making, small-world networks.

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70. EMERGENCE OF HEAVY-TAILED NETWORKS FROM DECISION-MAKING STRATEGIES

Autor: Pablo Andrés Moriano Salazar



Año: 2011

Abstract

Networks typically grow by the gradual addition of nodes attaching to an existing and evolving

network component. There are wide classes of attachment strategies which lead to distinct

structural features in growing networks. This paper introduces a mechanism for constructing,

through a process of distributed decision-making, substrates for the study of collective dynamics on

power-law weighted networks with both a desired scaling exponent and a desired clustering

coefficient. The analytical results show that the connectivity distribution converges to the scaling

behavior often found in social and engineering systems. In particular, for values greater than a

particular threshold, the proposed framework resembles empirical distributions whose tail behavior

follows power laws. To illustrate the approach of the proposed framework we generate substrates

that resemble the empirical distributions of paper citation networks.

Keywords: complex networks, weighted digraphs, power-law distribution.

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71. DISEÑO DE UN CONTROL ACTIVO DE VIBRACIONES EN ESTRUCTURAS TIPO PÓRTICO

Autor: Walter Naranjo Lourido

Director: Eliot Motato Escobar, PhD

Énfasis: Ingenieria Electrónica

Año: 2011

Resumen

Una de las principales preocupaciones en ingeniería civil es la capacidad desarrollar estructuras que

soporten la actividad sísmica presente en el área de construcción. El objetivo principal es evitar el

colapso de la estructura debido a la excitación dinámica producida por un terremoto. El objetivo

final es preservar las vidas humanas y evitar pérdidas financieras. La ingeniería civil ha estudiado la

dinámica estructural de los edificios para obtener una ecuación diferencial que representa el

modelo matemático del edificio considerando la matriz de masa, el grado de libertad de la

estructura, la matriz de amortiguamiento, la matriz de rigidez de la construcción, el vector de

desplazamiento de las losas, el vector de aceleración registrada por los acelerógrafos y la dirección

en la cual es aplicada dicha aceleración. El modelo matemático de la estructura se usa para analizar

su comportamiento dinámico y modal frente a excitaciones en la base (terremotos) a partir de

simulaciones. De este procedimiento, se calcula la respuesta dinámica de desplazamiento y se

evalúan las derivas. Posteriormente, se procede a diseñar un control activo de vibraciones usando

actuadores de tipo PZT (Piezoeléctrico de Zirconato de Titanio) perteneciente a los denominados

materiales inteligentes. Los materiales PZT poseen grandes ventajas frente a otros actuadores ( alta

resolución, generación de grandes fuerzas, expansión rápida, ningún efecto magnético, baja

potencia de consumo, libre de desgaste y roturas, compatible con cuartos limpios y vacíos,

operación a altas temperaturas criogénicas), por tal razón el uso de PZT es adecuado en el control

activo de vibraciones. El principal objetivo en esta tesis, es minimizar la amplitud de las oscilaciones

en estructuras tipo pórtico sometidas a excitaciones sísmicas. En este trabajo, se analizaran

diferentes tipos de controladores. La respuesta de los controladores debe partir de una ley de

control admisible, con la cual se consuma la menor energía posible.

Palabras clave: AVC, análisis estructural, control activo, control activo de vibraciones, control pasivo,

control hibrido, dinámica estructural, ingeniería civil, mecánica estructural, modelamiento

estructural, pórtico, vibraciones

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72. LOCAL REQUIREMENTS FOR OPTIMAL ALLOCATION OF HETEROGENEOUS AGENTS

Autor: Juan Manuel Nogales Viedman



Año: 2012

Abstract

An analytical framework for the study of a generic distribution problem is introduced in which a

group of agents with different capabilities intend to maximize total utility by dividing themselves

into various subgroups without any form of global information-sharing or centralized decision-

making. The marginal utility of some type of agent belonging to a particular subgroup rests on a

well-known concept in economic theory- the law of diminishing returns. For a class of discrete event

systems we identify a set of conditions which define local information and cooperation

requirements under both decision and transitions delays, and prove that if the proposed conditions

are satisfied a stable agent distribution representing a Pareto optimum is always achieved.

Keywords: delays in load-balancing, consensus, multi-agent coordination, resource allocation,

heterogeneous agents.

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73. ENSAMBLE MODULAR DE MODELOS DINÁMICOS HÍBRIDOS DE SISTEMAS FÍSICOS

Autor: Juan David Polanco Beltrán



Año: 2013

Resumen

La metodología de ensamble modular de modelos (MAM, por sus siglas en ingles Modular Assembly

Method) es un procedimiento para conectar modelos dinámicos que describen el comportamiento

de sistemas físicos. Actualmente, esta metodología permite la conexión recursiva de modelos

lineales y afines representados en un formato estándar tipo caja negra permitiendo intercambiar

energía a través de sus fronteras por medio de puertos. En general, muchos de estos sistemas físicos

que conforman mecanismos complejos tienen naturaleza híbrida caracterizada por tener dinámicas

cambiantes. Las dinámicas híbridas no son consideradas en la metodología MAM tradicional. Por lo

tanto, la extensión de esta a dinámicas híbridas es una temática de gran interés que necesita ser

resuelta. Un sistema híbrido ofrece un marco unificador que caracteriza fenómenos que exhiben

comportamientos dinámicos tanto continuos como discretos, los cuales son distintivos de múltiples

fenómenos físicos reales. En este trabajo de investigación se presenta un procedimiento para

ensamblar de forma recursiva modelos dinámicos híbridos de sistemas físicos. El procedimiento

propuesto en esta tesis de maestría puede ser considerado como una extensión del método

convencional MAM para modelos lineales y afines. Las principales características del método

propuesto son la portabilidad de los modelos, y el encapsulamiento de la topología interna en las

conexiones de los componentes. Estas dos características son aspectos importantes para proteger

y mantener la privacidad en los diseños de múltiples componentes. MAM permite una mejor

integración entre los equipos de diseño de ingeniería donde se intercambian diferentes modelos a

través de plataformas de ensamble, en redes de computadores interconectados globalmente y sin

revelar las características internas de los modelos. Para un mejor entendimiento del procedimiento

se presenta un ejemplo donde la conexión del modelo de una caja de cambios de tres velocidades

con el modelo de un motor eléctrico, ilustra el ensamble, la condensación y la simulación de un

modelo híbrido; cuyo proceso no revela la topología interna en las conexiones de los componentes

modelados.

Palabras clave: ensamble de modelos, sistemas híbridos, puertos, MAM.

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74. PROCESAMIENTO AVANZADO PARA EL ANÁLISIS DE MATERIALES USANDO

TERMOGRAFÍA DE FASE PULSADA

Autor: Alejandro Ramírez Saavedra



Año: 2011

Resumen

La termografía de fase pulsada (PPT, por sus siglas en ingles, Pulsed Phase Thermografy), es una

técnica de evaluación no-destructiva basada en la transformada de Fourier, y es considerada una

técnica que utiliza las bondades de la termografía pulsada como la rápida y sencilla forma de adquirir

los datos, y la termografía lock-in (modulada), en donde la extracción del defecto se hace de una

forma directa. Haciendo uso del método de extracción de la profundidad por medio del contraste

de fase y la correcta selección de parámetros de muestreo como la resolución del tiempo ∆t y la

ventana de trocamiento ωt, se propone un algoritmo no-lineal de mininos cuadrados de estimación

de parámetros que optimice el cálculo de la extracción de profundidades y características de los

defectos que se encuentren en una muestra de material. Para el desarrollo de este algoritmo, se ha

propuesto una metodología, para calcular dos (2) parámetros, 𝑧 𝑦 𝑅, en diferentes tipos de material

y simulando tipos de defectos distintos, obteniendo buenos resultados para casos simulados y

experimentales. Modificado el modelo con el que se calculan los parámetros anteriores, se estiman

cuatro (4) parámetros 𝑧, 𝑒𝑑 , α , y 𝑐, que caracterizan un defecto tipo capacitivo en una muestra de

material compuesto. Además, se analiza la sensibilidad de ∆ɸ con respecto a cada uno de los

parámetros de interés. Esta última etapa logra obtener resultados positivos para datos simulados

pero negativos para datos experimentales.

Palabras clave: termografía, infrarroja, análisis de materiales, ensayo termográfico, ensayo no-

destructivo, fase pulsada, procesamiento avanzado, algoritmos de estimación.

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75. ENHANCING MMAM THROUGH NONLINEAR PORT CONDENSATION AND HYBRID

MODELS

Nombre: Jimmy Tombe Andrade



Año: 2011

Abstract

A port based model is an external representation including pairs of input-output variables grouped

into ports. Each port in a model is a representation of a mechanism for energy transfer into, or out

of, the physical system modeled. Port based models always have an equal number of inputs and

outputs because each port is composed of an input-output pair. The number of ports in such models

must typically be reduced to decrease model size, protect proprietary internal topology or simply

because the eventual user has no plans to make connections to them. The process of eliminating

undesired model ports while maintaining useful ports is called condensation. The condensation of

port-based linear system models was developed in Radclife and Motato. In this work an extension

to condense ports for nonlinear port based models is presented. In addition, in this work is also

considered the Modular Model Assembly Method (MMAM) for the modular assembly of hybrid

system models. Hybrid system exhibit both continuous and discrete dynamic behavior and are

composed of multiple real physical phenomenon. Two standard hybrid model formats required for

the method are also introduced. This model assembly procedure can be considered as an extension

of the conventional Modular Model Assembly Method (MMAM) previously used to recursively

assemble linear, affine and nonlinear dynamic physical systems models. In addition, in this work is

also considered the MMAM for the modular assembly of hybrid system models.

Keywords: modular model assembly method, physical systems, volterra model, volterra, transfer

function, volterra dynamic model, volterra dynamic matrix, hybrid physical systems.

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76. MODELLING OF MIMO MON-LINEAR SYSTEMS USING VOLTERRA SERIES

Autor: José Luis Viveros Bejarano



Año: 2010

Abstract

Physical non-linear dynamic systems have been frequently modeled using portbased non-linear

ordinary differential equations (ODEs). A technique to obtain a local time solution for a single-input

single-output smooth port-based ODE can be obtained using Volterra transfer functions. Applying

this solution technique for multi-input, multi-output (MIMO) smooth non-linear ODEs is

complicated due to the difficulty of determining MIMO Volterra transfer functions. Volterra models

are important because they can protect proprietary information by supplying only external model

information. Volterra series are useful in the modular and recursive assembly of non-linear physical

models and can be appropriated to condense unnecessary port variables in MIMO models. In

addition, Volterra models can be used in the control of nonlinear systems. In a previous work, a

methodology to obtain an external MIMO Volterra model representation from a port-based non-

linear ODE was developed. In this previous methodology the ODE described systems performing

around an equilibrium point located at the origin. The Volterra model representation obtained

through this methodology is only valid in a local region around the origin. This region is substantially

greater that the region achieved when the traditional linearization process is used. A general

procedure is required to describe more complex dynamic systems, performing far from the origin

behavior. This research will include two parts. First, the previous methodology will be extended to

derive a MIMO Volterra model from a port based ODE representation that includes an operating

equilibrium point at any arbitrary constant location. In this part the non-linearities represented does

not include variable cross products but the system’s inputs can have smooth non-linear behavior. In

the second part, the methodology will be extended even further to obtain a Volterra model

representation from an ODE model that includes an arbitrary operating point location with non-

linearities characterized by cross products variables. The results will be validated through computer

simulations using the Simulink toolbox of Matlab.

Keywords: volterra series, nonlinear systems, dynamic system modeling, taylor series, port base

systems.

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