Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Técnicas y tecnologías en campesinos caso de estudio: caficultores cocaleros en Miranda, Cauca, Colombia

En el presente artículo, resultado de investigación financiada por la Universidad del Cauca, se evalúan algunas acciones ambientales de comunidades campesinas cafeteras-cocaleras en Miranda, Cauca. Para tal fin, se realizó un diagnóstico rural participativo y un análisis econométrico a través de modelos de regresión multivariados estimados por Mínimos Cuadrados Ordinarios Robustos a la White. Los resultados muestran que, sobre el uso y control de agua y suelo en ambos cultivos, las acciones de aprovisionamiento de agua para agricultura dependen en mayor grado de las acciones de aislamiento de las fuentes de agua y del manejo de coberturas vegetales y orgánicas en el suelo. Las acciones de aprovechamiento arbóreo dependen en mayor grado de las acciones de reforestación y de las conexiones entre áreas boscosas en la finca. Las prácticas de los campesinos cafeteros-cocaleros son más sustentables y sostenibles que las de los campesinos cafeteros que no son cocaleros.

In this article -the result of a research work sponsored by Universidad del Cauca- several environmental actions from rural coffee-coca growing communities are assessed in Miranda, Cauca. For this purpose, a participative rural evaluation and an econometric analysis were conducted through multivariate regression models estimated through the White's Robust Ordinary Least Squares. Results show that, in relation to use and control of water and soil in both cultivations, water supply actions for agriculture mostly depend on isolation actions of water springs and handling of plant and organic areas in the soil. Tree exploitation actions mostly depend on reforestation actions and connections between forested areas at the farm. Coffee-coca growing countrymen's practices are more sustainable than those of coffee growing countrymen who do not grow coca at all.

Un mapeo sistemático sobre predicción de calidad del agua mediante técnicas de inteligencia computacional

Dada la naturaleza renovable del agua, este recurso se ha tratado y gestionado tradicionalmente como si fuese ilimitado; sin embargo, el incremento indiscriminado de su uso ha acarreado consigo un acelerado deterioro en su calidad; es así como la predicción de la calidad del agua desempeña un papel muy importante para muchos sectores socio-económicos que dependen del uso del preciado líquido. En este estudio se realiza un mapeo sistemático de la literatura concerniente a la predicción de la calidad del agua haciendo uso de técnicas de inteligencia computacional, que incluye aquellas utilizadas para calibrar modelos predictivos en aras de mejorar su precisión. A partir de las preguntas de investigación formuladas en el mapeo sistemático es identificada una brecha orientada a la creación de un mecanismo adaptativo de predicción de calidad del agua que pueda ser aplicado en diferentes usos del agua sin que la precisión de las predicciones se vea afectada.

Due to the renewable nature of water, this resource has been treated and managed as if it were unlimited; however, increase the indiscriminate use has brought with it a rapid deterioration in quality; so as predicting water quality has a very important role for many socio-economic sectors that depend on the use of the precious liquid. In this study, a systematic literature mapping was performed about water quality prediction using computational intelligence techniques, including those used to calibrate predictive models in order to improve accuracy. Based on research questions formulated in the systematic mapping, a gap is identified oriented to creation of an adaptive mechanism for predicting water quality that can be applied in different water uses without raised the accuracy of the predictions is affected.

TIC para la determinación de los parámetros operacionales de humedales construidos diseñados para el tratamiento de aguas contaminadas por nitratos

En España, debido a las prácticas agrícolas, el 13 % del territorio ha sido declarado vulnerable a la contaminación del agua por nitratos. Para mitigar los impactos ambientales generados por el nitrógeno, se ha construido un sistema híbrido de humedales artificiales gracias al proyecto europeo LIFE REAGRITECH. El prototipo ha sido pensado como un sistema compacto, modular y móvil, automatizado y operado de forma remota. La monitorización del sistema producirá conocimientos valiosos para la Administración Pública, los agricultores, investigadores y universidades, y proporcionará información útil para mejorar la toma de decisiones con el fin de preservar los recursos hídricos y el medio ambiente. El proyecto REAGRITECH tiene grandes perspectivas de futuro en el campo de la agricultura en Europa y en Colombia.

Due to the agricultural practices in Spain, 13% of the entire territory has been declared as vulnerable to nitrate-polluted water. In order to mitigate the environmental impact caused by nitrogen, a hybrid system of artificial wetlands has been engineered thanks to the European project known as LIFE REAGRITECH. The prototype has been thought as a compact, modular, and portable system, automated and operated in a remote manner. Monitoring of the system will result in valuable knowledge for public management, farmers, researchers, and universities, and it will provide useful information intended to improve the decision-making process as a way of preserving water resources and environment. Project REAGRITECH offers significant future perspectives in the field of agriculture in Europe and in Colombia as well.

Análisis del rolado en planchas de acero estructural de alta resistencia (S690QL)

La investigación calcula las condiciones del proceso de rolado en una máquina cilindradora de 3 rodillos. Inicialmente se determinan, de forma experimental, la estructura y las propiedades mecánicas del acero de alta resistencia a procesar. Luego se establecen las ecuaciones que permiten determinar relaciones entre el espesor y el ancho del acero a cilindrar, considerando las características de resistencia de la máquina cilindradora. Finalmente se presentan las gráficas que ayudan al procesamiento eficiente y adecuado del acero escogiendo el ancho/alto y la fuerza requerida para el conformado de la placa, de acuerdo con su espesor. La información obtenida permitirá que desde el proceso de diseño de una pieza a fabricar se pueda contemplar el número de juntas de soladura que se necesitan para obtener la altura/largo final del componente.

The research calculates the rolling process conditions in a 3-roll bending machine. Initially, structure and mechanical properties of the high-strength steel to be processed are determined in an experimental manner. Then, equations that allow determining the relationship between thickness and width of the steel to be bent are established, taking into consideration strength features of the bending machine. Finally, some graphs that help achieving an efficient and adequate processing of the steel are presented, choosing width/height and strength required for the plate forming, according to its thickness. The information obtained will allow having a number of welding joints needed to obtain final height/length of the component, from the design process of a part to be formed.

Modelo de requisitos para la renovación tecnológica de los sistemas de administración del mercado de energía en Colombia

En el marco de la renovación tecnológica de los sistemas que soportan la administración del mercado de electricidad en Colombia, se desarrolla un nuevo modelo de requisitos que aborda en detalle el modelado de los procesos, junto con la especificación de software. El nuevo modelo determina lineamientos para usar los estándares BPMN y UML, y se apoya en la experiencia de la compañía en los procesos de administración del mercado. Este artículo presenta los resultados encontrados al aplicar el nuevo modelo de requisitos, que busca la captura del conocimiento del proceso de administrar mercados, la representación formal de los procesos, mejorar la trazabilidad entre la especificación de los sistemas y el proceso y unificar el entendimiento de los procesos de los diferentes stakeholders involucrados. Este artículo presenta los resultados de la aplicación del modelo enmarcado en la renovación tecnológica dentro del proyecto Colciencias CNBT 833559938649 de investigación tecnológica, sistema para la administración del mercado de energía eléctrica en Colombia, Fase I.

With the purpose of conducting a technological renewal of the systems that support the energy market management in Colombia, a new model of requirements addressing in detail the modeling of processes, together with software specifications, has been developed. The new model provides relevant guidelines to use GMPN and UML standards and is supported by the company's experience in market management processes. This article shows the results found after applying the new model of requirements intended to gain knowledge on market management process, formal representation of processes, improvement of traceability between system specifications and the process, and standardization of the understanding of processes by several stakeholders involved. This article further exhibits the results from the application of the model based on the technological renewal within the COLCIENCIAS technological research project ''CNBT 833559938649, a System for Electric Energy Market Management in Colombia, Phase I.''

Sistemas de información enfocados en tecnologías de agricultura de precisión y aplicables a la caña de azúcar, una revisión

Los cultivos de caña de azúcar son una de las principales actividades económicas en Colombia; por ende, son esenciales para el desarrollo agrícola del país. Además, las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) se han empezado a utilizar e implementar en todo el ciclo de vida del cultivo. Consecuentemente, las TIC son importantes al momento de definir sistemas basados en Agricultura de Precisión (AP), capaces de incrementar el rendimiento del cultivo y optimizar el uso de recursos económicos como fertilizantes, agua y pesticidas, entre otras funciones. Este artículo presenta una revisión acerca de sistemas de información basados en AP y aplicables a cultivos de caña de azúcar, haciendo énfasis en las tecnologías utilizadas, la gestión de datos y sus arquitecturas. Además, se presenta la propuesta de los autores: un sistema de información integral de tres capas basado en AP, capaz de facilitar la optimización en distintas etapas del ciclo de vida de la caña de azúcar. El artículo concluye describiendo el trabajo futuro y el desarrollo de la implementación del sistema propuesto.

Crops of sugar cane are one of the main economic activities in Colombia. Hence, this kind of crops is essential for the agricultural development of the country. Additionally, information and communication technologies (ICTs) are currently used and implemented throughout the entire life of the crop. Therefore, ICTs are important at the time of defining PA-based systems, capable of increasing crop efficiency and optimizing use of economic resources as fertilizers, water, and pesticides, among other functions. This article presents a review about the PA-based information systems applicable to sugar cane crops and making emphasis on technologies used, data management, and their architectures. Besides, the article makes a proposal of authors: a AP-based three-layer integral information system capable of facilitating optimization in different life stages of the sugar cane. This article concludes by describing the future work and the implementation of the system proposed.

Una revisión sistemática de problemas de calidad en los datos en tareas de descubrimiento de conocimiento

arge volume of data is growing because the organizations are continuously capturing the collective amount of data for better decision-making process. The most fundamental challenge is to explore the large volumes of data and extract useful knowledge for future actions through knowledge discovery tasks, nevertheless many data has poor quality. We presented a systematic review of the data quality issues in knowledge discovery tasks and a case study applied to agricultural disease named coffee rust.

Hay un gran crecimiento en el volumen de datos porque las organizaciones capturan permanentemente la cantidad colectiva de datos para lograr un mejor proceso de toma de decisiones. El desafío mas fundamental es la exploración de los grandes volúmenes de datos y la extracción de conocimiento útil para futuras acciones por medio de tareas para el descubrimiento del conocimiento; sin embargo, muchos datos presentan mala calidad. Presentamos una revisión sistemática de los asuntos de calidad de datos en las áreas del descubrimiento de conocimiento y un estudio de caso aplicado a la enfermedad agrícola conocida como la roya del café.

NFC como alternativa para mejorar el desarrollo de videojuegos en dispositivos móviles

La aparición de nuevas alternativas de interacción puede llevar a generar videojuegos cada vez más interesantes; este es el caso de la interacción con el teléfono móvil, especialmente la tecnología NFC. Sin embargo, no existe un referente para conocer qué tipos de videojuegos serían los más apropiados para desarrollar con NFC. Por tanto, este artículo aporta una revisión de varias fuentes para determinar el estado actual de videojuegos con NFC para futuras referencias de generadores de contenido y emprendedores en el campo de los videojuegos; como contribuciones se tiene una revisión en varias fuentes de nivel comercial, bibliográfico y de tiendas de aplicaciones para generar el estado actual y el esquema de posibles videojuegos con los cuales NFC podría interactuar, determinando las categorías de videojuegos más apropiadas para desarrollar con dicha tecnología y proponiendo algunas características que NFC permite implementar.

The emergence of new interaction alternatives can result in increasingly interesting videogames; this is the case of the interaction with the mobile phone, especially NFC technology. However, there is not a model to get to know the types of videogames that would be more appropriate to be developed with NFC. Therefore, this article provides a review of several sources to determine current state of videogames with NFC for future reference of content generators and entrepreneurs in the field of videogames; as a contribution, there is a review of several commercial, bibliographic sources and applications shops to generate current state and a scheme of potential videogames with which NFC could interact, by determining categories of the most appropriate videogames to be developed with such a technology and proposing some features that can be implemented with the NFC.

Modelado de un sistema consciente del contexto para soportar intervenciones en actividad física y nutrición saludable

Los sistemas de salud en todo el mundo afrontan el desafío de combatir el gran incremento de enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT), especialmente enfermedades cardiovasculares. Estas enfermedades pueden ser prevenidas si se logra la adopción de hábitos y estilos de vida saludables por parte de las personas, fundamentalmente el incremento de la actividad física y la nutrición sana. El objetivo de este artículo es describir el proceso de modelado de un sistema consciente del contexto, con el fin de soportar intervenciones que promuevan la actividad física y la dieta saludable, y se adapten a las características del contexto del usuario. Los principales resultados de este trabajo son: a) un modelo de clasificación del contexto en salud y un modelo del proceso de adaptabilidad y personalización del contexto, b) una propuesta de un modelo de contexto para un sistema consciente en el contexto que apoye la promoción de actividad física y nutrición saludable, c) una arquitectura de referencia, y un prototipo del sistema desarrollado sobre esta arquitectura, el cual consiste en una aplicación móvil soportada en tecnologías NFC y GPS, y d) la evaluación de la usabilidad de la solución.

Health systems around the world are currently facing a challenge to fight the tremendous growth of non-transmissible chronic diseases (NTCD), especially cardiovascular diseases. These diseases can be prevented if adoption of healthy habits and lifestyles are adopted by people, specifically by increasing their physical activity and having a healthy nutrition. The objective of this article is to describe the modeling process of a context-aware system with the purpose of supporting interventions to promote physical activity and healthy nutrition, duly adjusted to the characteristics of the user's context. The main results of this article are: a) a classification model of health context and a context adaptability and personalization process model; b) a proposal of a context model for a context-aware system, which supports the promotion of physical activity and healthy nutrition; c) a reference architecture and a prototype of the system developed on such architecture, which consists of a mobile application supported by NFC and GPS technologies; and d) an evaluation of the solution usability.

Sistema de información móvil para procesos de producción de semillas en bancos de recursos genéticos, caso de estudio CIAT

Este artículo es una extensión de los resultados de investigación presentados en el Workshop de Tecnologías de la Información y la Comunicación Aplicadas a la Agricultura (TIC-@GRO 2015). En esta oportunidad se extienden los detalles acerca de cómo se ha desarrollado el sistema de información móvil para procesos de producción de semillas en bancos de recursos genéticos. Se describen los procesos llevados a cabo anteriormente en la producción de semillas en campo y cómo estos demandaron la necesidad de manejar la información de manera consistente, organizada, actualizada y exacta. También se describe el desarrollo de un sistema de computación móvil como un componente indispensable para un sistema de información móvil, el cual integra componentes de software, hardware, móviles, recurso humano, gestión y control de información, y se obtienen, como resultado, las características de un sistema de documentación para bancos de recursos genéticos.

This article is an extension of the research results presented on the Workshop on Information and Communication Technologies Applied to Agriculture (TIC-@GRO 2015). This time, details are provided about the way the mobile information system has been developed for seed production processes at gene banks. Processes conducted before in seed production are described, including the way such processes demanded a need for managing information in a reasonable, organized, updated, and accurate manner. The development of a mobile computation system is described as an indispensable element for a mobile information system which integrates elements of software, hardware, mobile devices, human resources, management, and information control; this results in characteristics of a documentation system for gene banks.

Sistema de seguridad ante sobrecargas en un subsolador

Actualmente, la tecnificación del campo ha surgido como una respuesta a la necesidad de mejorar el rendimiento de la producción de los campos, principalmente en países agrícolas como Colombia, por aspectos como el incremento demográfico y la globalización económica, donde la labor de subsolado es la primera actividad realizada, la cual procura la descompactación del suelo para disminuir su resistencia y beneficiar el esparcimiento de las raíces de las plantas y el flujo de agua. Así, cualquier tipo de anormalidad en el desarrollo de esta actividad genera atrasos en las labores posteriores o disminuye el rendimiento del cultivo. Este artículo muestra los resultados de una investigación tecnológica, enfocados en la adecuación mecatrónica de un implemento de subsolado el cual se planteó bajo un procedimiento estructurado de diseño que garantiza las adaptaciones tecnológicas asegurando el funcionamiento de un sistema instrumentado de control con respuesta ante sobrecargas.

Currently, rural technological development has emerged as a response to the need for improving production efficiency in the fields, especially in agricultural countries such as Colombia due to aspects such as demographic growth and economic globalization; the use of a subsoiler is the first activity performed, intended to loosen soil as a way of reducing its resistance and allowing the spread of plant roots and flow of water. Hence, any type of abnormal circumstances in the development of this activity results in delays in future works or decrease of crop efficiency. This article shows the results of a technological research, focused on mechatronic adequacy of a subsoiler implement addressed under a structured design procedure that assures technological adaptations by assuring the operation of a control instrumented system with response to overloading.

Evaluación del proceso de producción de detergente en polvo a partir de la simulación

En Cuba la producción de detergente en polvo se lleva a cabo por una sola fábrica. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el proceso de producción de detergente en polvo a partir de la simulación. Para ello se empleó el simulador de procesos químicos HYSYS versión 3.2, siendo necesaria la determinación de propiedades de componentes hipotéticos que no forman parte de la base de datos de componentes puros. Los resultados del caso base mostraron ineficiencias en la operación del proceso, las más importantes, en la etapa de neutralización y en el calentamiento de los gases de secado. Los resultados del caso estudio 2 muestran que es posible reducir el pH de la pasta neutra en un 15,34 % respecto al caso base, para una producción de 848 kg pasta neutra/h, sin afectar el porcentaje de ingrediente activo. Por otra parte, una reducción en el consumo de gas licuado de 1.500 L/d implica un aumento de las ganancias por valor de 227.301 $/año con respecto al caso base.

In Cuba, powder detergent production is carried out by a single factory. This work research was intended to evaluate the powder detergent production process from a simulation process. For this purpose, the HYSYS v. 3.2 chemical process simulator was employed and definition of properties of hypothetical components that are nor part of the pure components database was required. Results of the basic case showed inefficiencies of the process operation, the most important being during the neutralization stage and the drying gas heating stage. Results of Study Case 2 show that it is possible to reduce pH of the neutral paste to 15.34% when compared to the basic case, for a production of 848 kg neutral paste per hour, without affecting the percentage of the active ingredient. Additionally, a decreased consumption of liquefied gas of 1,500 L/d implies increased profit in the amount of $ 227,301 per year, compared to the basic case.

Evidencia empírica de la influencia de atributos contextuales en el proceso de educción de requisitos del software

La educción de requisitos utiliza varias técnicas para capturar la información relevante para la conformación de los requisitos del software. Sin embargo, la efectividad de estas técnicas depende del contexto en que este ocurre. Este artículo pretende analizar la evidencia empírica existente de la influencia de los atributos de este contexto. Para ello, se realiza una revisión sistemática y no sistemática de la literatura científica para determinar cuáles son estos atributos y llevar a cabo un contraste de los estudios teóricos y empíricos relacionados. El resultado de este análisis arrojó que casi la mitad de los atributos contextuales no se ha estudiado empíricamente, lo que significa una baja coordinación entre teoría y empirismo. Además, para solo un tercio de los atributos se halló evidencia consistente de su influencia. Este estudio pretende contribuir a orientar futura investigación empírica sobre la educción de requisitos señalando los posibles factores experimentales a considerar.

The requirements elicitation uses several techniques to capture information relevant to the shaping of software requirements. However, the effectiveness of these techniques depends on the context in which this occurs. This article aims to analyze the empirical evidence of the influence of these contextual attributes. For this, a systematic and non-systematic review of the literature was conducted to determine which are these attributes and perform a test of the theoretical and empirical studies related. The result of this analysis showed that almost half of contextual attributes has not been studied empirically, which means a low coordination between theory and empiricism. Also, for only a third of the attributes consistent evidence of their influence was found. This study helps to guide future empirical research on requirements elicitation pointing put possible experimental factors to consider.

Descripción de la clasificación de publicaciones y los modelos utilizados en la solución del problema de enrutamiento vehicular con entregas y recogidas

It is presented in this review paper, the description of the state of the art of the vehicle routing problem with pickups and deliveries, VRPPD, product obtained from the literature review of most of the models reported in the international technical literature and used for many years by specialized researchers in the field. This classification considers the different solution methods, the treatment of the problem in time and future trends of the same in its formulation and proposal of new methods of solution, as the metaheuristics caused by the complexity of the problem. Finally, several elements are left to make a discussion about existing and available tools for solving this problem

Esta revisión presenta la descripción del estado de arte del problema de enrutamiento vehicular con entregas y recogidas (VRPPD), producto obtenido de la revisión de literatura de la mayoría de modelos reportados en la literatura técnica internacional y utilizados por muchos años por investigadores especializados en el campo. Esta clasificación considera los diferentes métodos de solución, el tratamiento del problema en el tiempo y las futuras tendencias del mismo en cuanto a su formulación y propuesta de nuevos métodos de solución como la metaheurística causada por la complejidad del problema. Finalmente, se dejan para discusión diferentes elementos sobre herramientas existentes y disponibles para la solución de este problema.