Entre Ciencia e Ingeniería

La Estadística como pilar fundamental de la Analítica de Datos

Plant waste generated in marketplaces: alternatives for valorization to obtain metabolites of industrial interest

Resumen La generación de residuos de biomasa, como los residuos vegetales, es una de las problemáticas ambientales de mayor impacto y las estrategias de aprovechamiento de estos con frecuencia están enfocadas a la obtención de productos como bioabonos, compostaje o comida para animales. La tendencia en el área ha mostrado que los procesos de biorrefinería de la biomasa residual se ha constituido como una estrategia que, dentro del marco de la economía circular, puede valorizar estos residuos obteniendo biomoléculas de mayor interés para su aplicación en diferentes sectores industriales, generando un valor agregado a los procesos donde se generan estos residuos. El objetivo de esta revisión es presentar diferentes alternativas de aprovechamiento de residuos vegetales generados en plazas de mercado en la obtención de productos con potencial industrial. Para esto, se realizó una búsqueda bibliográfica en bases de datos con una restricción de términos asociados al tema de estudio, que fueron clasificados de acuerdo a su aplicación en la obtención de diferentes productos, encontrando que dentro de las alternativas de uso se presenta el aprovechamiento de estos residuos para la elaboración de sustratos en la producción de enzimas microbianas, y de biomoléculas como polifenoles, carotenos, licopeno, vainillina, pectina, colorantes y productos como aceites esenciales.

Abstract Waste biomass generation, such as plant waste, is one of the environmental problems with a major impact, and frequently, their use strategies are focused on obtaining products such as biofertilizers, compost, or animal feed. The area trend has shown that the biorefinery processes of residual biomass have become a strategy that, within the framework of the circular economy, can valorize these wastes by obtaining biomolecules of greater interest for their application in different industrial sectors, generating added value to the processes where these wastes are generated. This review aims to present different alternatives for using vegetable waste generated in marketplaces to obtain products with industrial potential. For this purpose, a bibliographic search was carried out in databases with a restriction of terms associated with the topic of study, which were classified according to their application in obtaining different products, finding that among the alternatives of use, the use of these wastes for the elaboration of substrates in microbial enzymes production, and biomolecules such as polyphenols, carotenes, lycopene, vanillin, pectin, colorants and products such as essential oils, is presented.

Identification of socio-environmental and cultural factors that affect the ecological restoration of the Palermo micro-basin, Calima of Darién, Valle del Cauca

Resumen La planificación territorial se enfoca en encontrar un equilibrio espacial, para lo cual se debe considerar la identificación de áreas estratégicas para la protección ambiental, a fin de que beneficie a la expansión urbana. De ahí que los procesos de restauración ecológica posean un papel esencial en la recuperación de espacios naturales y la prolongación de su vida útil, para lo cual se debe explorar los factores socioambientales y culturales que le rodean. En este caso, se elige zona de estudio la microcuenca Palermo, tributaria del río Calima, en el departamento del Valle del Cauca, debido a que la región presenta unas condiciones específicas. La investigación se enfoca en identificar los factores socioambientales y culturales que inciden en los procesos de restauración ecológica de la microcuenca Palermo, tributaria del embalse Calima, municipio de Calima, el Darién, del Valle del Cauca, con el propósito de analizar qué variables se deben tener en cuenta para la toma de decisiones de los planes de restauración ecológica acordes a la realidad de la región, sus habitantes y las condiciones ecosistémicas. Finalmente, se genera una propuesta para determinar qué tipo de estrategias pueden contribuir para la actualización de los instrumentos de planificación territorial que permitan incentivar el desarrollo del departamento desde la preservación natural.

Abstract Territorial planning focuses on finding a spatial balance, for which the identification of strategic areas for environmental protection should be considered to benefit urban expansion. Hence, ecological restoration processes have an essential role in the recovery of natural spaces and the extension of their useful life, for which the socio-environmental and cultural factors that surround them must be explored. In this case, the Palermo micro-basin, a tributary of the Calima River in the department of Valle del Cauca, is chosen as the study area because the region presents specific conditions. This research focuses on identifying the socio-environmental and cultural factors that affect the ecological restoration processes of the Palermo tributary micro-basin of the Calima reservoir, municipality of Calima El Darién del Valle del Cauca, with the purpose of analyzing which variables must be taken into account when making decisions about ecological restoration plans in accordance with the reality of the region, its inhabitants and the ecosystem conditions. Finally, a proposal is generated to determine what kind of strategies can contribute to the updating of territorial planning instruments that allow encouraging the development of the department from natural preservation.

Carbon stock and other properties of paramo and agricultural soils from Cundinamarca

Resumen Los suelos son importantes para la captura de carbono y la mitigación del cambio climático. Esta investigación evaluó la cantidad de C y otras propiedades en un suelo de páramo y agrícola de Cundinamarca. Se determinaron propiedades fisicoquímicas, como densidad aparente, humedad, pH, CO, MO y la variación espacial de la cantidad de carbono. Además, se obtuvo un modelo matemático para estimar la cantidad de carbono fácilmente oxidable. El suelo agrícola presentó una mayor densidad aparente; mientras que el suelo de páramo mostró un mayor contenido de humedad, CO y MO. La cantidad de C del suelo de páramo y agrícola presentó una variación espacial con valores promedios de 93,74 ± 10,76 Mg/ha y 85,92 ± 9,34 Mg/ha, respectivamente, y el modelo matemático es válido estadísticamente solo para suelos de páramo, con un R2 > 92%. Las actividades agrícolas y de conservación impactan la cantidad de C almacenado.

Abstract Soils are important for carbon sequestration and climate change mitigation. This research evaluated the C stock and other properties in paramo and agricultural soils from Cundinamarca. Physicochemical properties such as bulk density, moisture, pH, OC, OM, and spatial variation of C stock were determined. Moreover, a mathematical model was used to estimate the amount of easily oxidizable carbon. The agricultural soil presented higher bulk density; meanwhile, the paramo soil showed higher moisture content, OC, and OM. The stock carbon in paramo and agricultural soils showed a spatial variation with average values of 93.74 ± 10.76 Mg/ha and 85.92 ± 9.34 Mg/ha, respectively, and the mathematical model is statistically valid only for paramo soil, with R2 > 92%. Agricultural and conservation activities impact the amount of C stored.

Robotic Process Automation Applied to Purchasing Processes: A Case Study in the Industry

Resumen La Automatización Robótica de Procesos o Robotic Process Automation (RPA) es usado para la automatización de diversos procesos donde se tienen tareas que son repetitivas y que su ejecución demanda una gran cantidad de tiempo. El objetivo del presente artículo es presentar una aplicación de RPA en el proceso de compras de una empresa industrial del rubro cerámico. Los robots, de la implementación de la RPA, se desarrollaron usando Power Automate y son ejecutados en un entorno virtualizado usando Microsoft Azure. Los resultados obtenidos de la ejecución de los robots muestran que los procesos automatizados mejoran su rapidez en un 98.7% y presentan cero errores. Este desempeño, ha permitido liberar a los trabajadores de tareas repetitivas y tediosas asignándoles otras tareas. En ese sentido, la RPA se presenta como una tecnología que brinda a las organizaciones la oportunidad de incrementar la eficiencia de sus procesos a través de la reducción de tiempo, costos y cero errores en la operación.

Abstract Robotic Process Automation (RPA) is used to automate various processes where there are tasks that are very repetitive, and their execution takes too much time. The objective of this article is to present an RPA application in the purchasing process of an industrial company in the ceramic industry. The robots, from the RPA implementation, were developed using Power Automate and are run in a virtualized environment using Microsoft Azure. The results obtained show that automated processes improve their speed by 98.7%, it has been possible for the processes to be executed with zero errors and has freed workers from repetitive and tedious tasks. RPA is presented as a technology that allows organizations to improve their processes' efficiency by improving their speed, reducing errors, and reducing costs.

Reduction of Cumulative Lead Time in a Molecular Biology Laboratory: A Cell Layout Study in Lima, Peru

Resumen Este estudio de tipo aplicado y nivel explicativo, aborda el diseño e implementación de una célula de manufactura para reducir el lead time acumulado en un laboratorio de biología molecular en Lima, Perú, durante la pandemia de COVID-19. Se realizó un análisis detallado de la situación inicial, proponiéndose la configuración de dos células desacopladas por inventario en proceso. Aunque no se alcanzó el takt time requerido ni un balance perfecto de cargas de trabajo, los resultados confirmaron la hipótesis inicial, mostrando una reducción significativa en los tiempos muertos, una mejora en el flujo de trabajo y un aumento en la capacidad de respuesta del laboratorio. Estos hallazgos subrayan la efectividad de las metodologías lean en contextos de alta demanda y complejidad.

Abstract This applied, explanatory-level study addresses the design and implementation of a manufacturing cell to reduce the accumulated lead time in a molecular biology laboratory in Lima, Peru, during the COVID-19 pandemic. A detailed analysis of the initial situation was conducted, proposing the configuration of two cells decoupled by work-in-process inventory. Although the required takt time was not achieved nor a perfect balance of workloads, the results confirmed the initial hypothesis, showing a significant reduction in idle times, an improvement in workflow, and an increase in the laboratory's responsiveness. These findings highlight the effectiveness of lean methodologies in high-demand and complex contexts.

Morphological and dasometric characterization of Morella pubescens in the sub-paramo of the Galeras Volcano Flora and Fauna Sanctuary

Resumen Morella pubescens es un arbusto de la zona andina colombiana, ubicado en altitudes entre 2400 y 3200 msnm. En el Centro de Investigación Obonuco de AGROSAVIA durante seis años y tres meses se evaluaron variables morfológicas, y en nueve años dasometría. Para la evaluación morfológica se empleó un análisis de frecuencias, correspondencias múltiples, componentes principales y conglomerados, y para dasometría, estadística descriptiva. Los arbustos se caracterizaron por ser ramificados en el tercio medio y acodillados y bifurcados en el tercio superior, con copa amplia y densa en el perfil vertical y medio círculo en el horizontal; se observó fructificación en toda la copa y la corteza exhibió tonalidades amarillas 2.5Y6/2. A los nueve años tuvo promedios en altura de 2,47 m, con un diámetro basal de 6,86 cm. La información del crecimiento y adaptación de Morella pubescens es fundamental para promover su establecimiento en reforestaciones y manejo en sistemas agroforestales.

Abstract Morella pubescens is a shrub from the Colombian Andean zone, located at altitudes between 2400 and 3200 meters above sea level. Morphological variables were evaluated at the Obonuco Research Center of AGROSAVIA for six years and three months, and in nine years for dasometry. For the morphological evaluation, a frequency analysis, multiple correspondences, principal components, and clusters were used, and for dasometry, descriptive statistics were used. The shrubs were characterized by being branched in the middle third and bent and bifurcated in the upper third, with a wide and dense crown in the vertical profile and a half circle in the horizontal profile; fruiting was observed throughout the crown, and the bark exhibited yellow shades 2.5Y6/2. At nine years, it averaged 2.47 m in height, with a basal diameter of 6.86 cm. Information on the growth and adaptation of Morella pubescens is fundamental to promote its establishment in reforestation and management in agroforestry systems.

The IPO structure as a learning strategy of the functional programming paradigm in Systems Engineering

Resumen La enseñanza y el aprendizaje de la programación en el contexto de la ingeniería de sistemas, dada la gran aceptación que tiene este programa de formación universitaria, se convierte cada vez más en un motivo no sólo de investigación sino de indagación permanente para encontrar caminos que faciliten dicho aprendizaje. La relevancia que tiene el concepto de función tanto desde el paradigma funcional como desde el imperativo y orientado a objetos invita a pensar en metodologías que faciliten y simplifiquen dicho aprendizaje. Se acudió a una prueba experimental con dos grupos en paralelo por semestre de forma que un grupo sea de investigación y el otro sea de referencia, entre el I semestre 2020 hasta el II semestre 2021, incluyéndolo. Los resultados evidencian una notoria tendencia a favorecer el aprendizaje del concepto de función cuando se cuenta con una estructura que posibilite su comprensión, diseño y aplicación. Se concluye que en la medida en que se investiguen estrategias de aprendizaje en relación con el concepto de función, aprender a programar se simplificará de manera significativa tanto en el desarrollo de programas como en la conceptualización.

Abstract The teaching and learning of programming in the context of systems engineering, given the great acceptance that this university training program has, becomes more and more a reason not only for research but also for permanent inquiry to find ways that facilitate said learning. The relevance of the concept of function both from the functional paradigm and from the imperative and object-oriented paradigm invites us to think about methodologies that facilitate and simplify said learning. An experimental test was carried out with two groups in parallel per semester so that one group is a research group, and the other is a reference group, between the first semester of 2020 and the second semester of 2021, inclusive. The results show a notable tendency to favor the learning of the concept of function when there is a structure that enables its understanding, design, and application. It is concluded that to the extent that learning strategies are investigated in relation to the concept of function, learning to program will be significantly simplified in both program development and conceptualization.

Attitudes towards mathematics among computer and systems engineering Students: a comparative study at the University of Cundinamarca

Resumen Comprender las Actitudes hacia las Matemáticas (AHM) es fundamental para los estudiantes y para los docentes, ya que estas actitudes impactan directamente en su rendimiento académico y en la elección de carreras profesionales vinculadas a la tecnología y la ingeniería. Analizar las AHM permite identificar tanto las barreras cognitivas como emocionales que pueden dificultar el aprendizaje, además de orientar el diseño de estrategias educativas más efectivas. Dado que el desarrollo científico y tecnológico es hoy una prioridad, fomentar actitudes favorables fortalece habilidades necesarias para la resolución de problemas y la innovación. Esta investigación, realizada en la Universidad de Cundinamarca, analizó las AHM en 253 estudiantes de Ingeniería de Sistemas y Computación (ISC) mediante una metodología cuantitativa correlacional y un test tipo Likert. El análisis consideró variables como edad, género, lugar de residencia, tipo de colegio y ubicación semestral. Los resultados obtenidos fueron contradictorios respecto a las expectativas iniciales, ofreciendo una perspectiva diferente sobre la relación entre las AHM y las características de los estudiantes de esta carrera, y destacando la importancia del entorno y del contexto en el aprendizaje de las matemáticas.

Abstract Understanding Attitudes towards Mathematics (ATM) is fundamental for both students and teachers, as these attitudes directly impact academic performance and the choice of professional careers related to technology and engineering. Analyzing the ATM allows for the identification of both cognitive and emotional barriers that may hinder learning, while also guiding the design of more effective educational strategies. Given that scientific and technological development is currently a priority, fostering favorable attitudes strengthens essential skills for problem-solving and innovation. This study, conducted at the University of Cundinamarca, analyzed the ATM of 253 students from the Systems and Computing Engineering (SCE) program using a quantitative correlational methodology and a Likert-type test. The analysis considered variables such as age, gender, place of residence, type of school, and semester placement. The results obtained were contradictory to the initial expectations, offering a different perspective on the relationship between ATM and the characteristics of students in this field, and highlighting the importance of environment and context in the learning of mathematics.

Optimizing Rooftop Solar Plant Performance through Low-Cost IoT Monitoring: A Case Study in Montería, Colombia

Resumen Respondiendo a la necesidad de soluciones sostenibles, este estudio introduce un sistema de monitoreo IoT de bajo costo para plantas solares en montadas en techo. Usando la Raspberry Pi Pico W y sensores económicos, se logra una monitorización adecuada en tiempo real. La validación, en Montería, Colombia, mostró alta precisión: correlaciones (Temperatura del Panel: 0.99, Radiación Solar: 0.98, Temperatura del Inversor: 0.83, Temperatura Ambiente: 0.96) y bajos REMC (Temperatura del Panel: 1.59°C, Radiación Solar: 86.38 W/m², Inversor: 3.56°C, Ambiente: 1.29°C), comparada con equipos comerciales de medida. Estos resultados subrayan la capacidad del sistema para optimizar el rendimiento de instalaciones solares, favoreciendo una transición energética más sostenible.

Abstract Responding to the need for sustainable solutions, this study introduces a low-cost IoT monitoring system for roof-mounted solar power plants. Using the Raspberry Pi Pico W and inexpensive sensors, adequate real-time monitoring is achieved. The validation, in Monteria, Colombia, showed high accuracy: correlations (Panel Temperature: 0.99, Solar Radiation: 0.98, Inverter Temperature: 0.83, Ambient Temperature: 0.96) and low REMC (Panel Temperature: 1.59°C, Solar Radiation: 86.38 W/m², Inverter: 3.56°C, Ambient: 1.29°C), compared to commercial measurement equipment. These results underline the system's ability to optimize the performance of solar installations, favoring a more sustainable energy transition.

New technologies and applications of software-defined radio in agricultural environments: a review of the state of the art

Resumen Se presenta una investigación de los avances que han tenido los sistemas de Radiocomunicaciones sobre el concepto de radio definido por software en el ámbito agrícola, en dispositivos de comunicación y aplicaciones para la toma de datos en sensores inalámbricos en los últimos años, conociendo de una mejor manera sus generalidades y aplicaciones. Por lo tanto, se sostiene que su acelerada difusión se debe a la facilidad de implementación en el ámbito agrario, tanto para aquellos con conocimientos básicos, expertos en la materia y en el contexto educativo relacionado con la agricultura. Está revisión también contiene la información sobre los diseños del software de GNU radio, circuitos de redes de sensores, entre otros. Adicionalmente, estos sistemas de radio definida por software con GNU radio, han tenido un gran impacto en la actualidad a causa de sus múltiples beneficios, ya que cuenta con una programación de estructura de bloques. Por lo cual, este articulo permite contemplar la necesidad de cubrir las líneas de investigación referentes a esta temática con panoramas continentales con un intervalo de tiempo del 2012 al 2023, donde la búsqueda de la información se obtiene de datos bibliográficos de alto impacto, para estar a la avanzada en la evolución tecnologica del mundo de las telecomunicaciones.

Abstract This paper presents an investigation of the advances made by Radiocommunication systems on the concept of software defined radio in the agricultural field, in communication devices and applications for data acquisition in wireless sensors in the last years, knowing in a better way its generalities and applications. Therefore, it is argued that its accelerated diffusion is due to the ease of implementation in the agricultural field, both for those with basic knowledge, experts in the field, and in the educational context related to agriculture. This review also contains information on GNU radio software designs, sensor network circuits, among others. Additionally, these software-defined radio systems with GNU radio have had a great impact today because of its multiple benefits, since it has a programming block structure. Therefore, this article allows for contemplation of the need to cover the lines of research on this topic with continental overviews, with a time interval from 2012 to 2023, where the search for information is obtained from bibliographies of high impact, to be ahead in the technological evolution of the world of telecommunications.