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Decision-making model for the development of productive capacity as a component of a knowledge management system

This paper presents a model of mixed integer programming optimization, used to the management and development of productive capacity; it is also used for planning and formulation of strategies for expanding and adjusting organizational activities in the medium and long term. The model constitutes an element of organizational intelligence and is part of the system of decision support; it provides a tool for analysis and processing of information and help decision-makers to act in an efficient and effective way to solve development problems of productive capacity. Furthermore, in the article to assess the relevance and consistency of the model presents a prototype manufacturing organization in a scenario that requires the development of capacity in terms of growth in demand for goods and services offered.

En este trabajo se presenta un modelo de optimización de programación entera mixta, que se utiliza para la gestión y desarrollo de la capacidad productiva; además, se utiliza para la planificación y la formulación de estrategias de ampliación y ajuste de las actividades de la organización en el mediano y largo plazo. El modelo constituye un elemento de la inteligencia organizacional y es parte del sistema de apoyo a las decisiones; proporciona una herramienta para el análisis y procesamiento de la información y ayuda para actuar y tomar decisiones de una manera eficiente y eficaz al resolver problemas de desarrollo de la capacidad productiva.

Synthesis and characterization of In(O;OH)S/AgInS₂ interface heterojunction

In this work, we presented some complementary studies for In(O,OH)S thin films deposited on AgInS2 thin films to fabricate a new system absorbent-layer/buffer-layer to be used in tandem and/or in one-junction solar cells. As showed in previous works carried out for us, AgInS2 layers were grown by co-evaporation from metal precursors in a two-step process; and In(O,OH)S thin films were deposited by Chemical Bath deposition. X-ray diffraction measurements indicated that AgInS2 thin film grown with chalcopyrite structure; and In(O,OH)S films grown with polycrystalline structure. The AgInS2 thin films presented p-type conductivity, and from transductance measurements it was found a high absorption coefficient (greater than 10(4) cm−1) and an energy band gap of 1.95 eV; and In(O,OH)S thin films presented Eg about 3.01 eV; morphological analysis indicated that under this synthesis conditions, In(O,OH)S thin films coated completely the AgInS2 absorber layer. Finally, the Avrami-Erofeev equation was used in this work to study In(O,OH)S thin film growth rate on AgInS2 substrate. Results indicate that the developed system can be used in single-junction and multiple junction solar cells.

En este trabajo presentamos estudios complementarios de películas delgadas de In(O;OH)S depositadas sobre películas delgadas de AgInS2 para fabricar un sistema capa absorbente/capa buffer utilizado en celdas solares tipo tándem o celdas de juntura simple. Como se demostró en trabajos anteriores realizados por los autores, las capas de AgInS2 crecieron por coevaporación de los metales precursores en un proceso de dos etapas; y las películas delgadas de In(O:OH)S se depositaron por baño químico. Las medidas de rayos X indican que las películas de AgInS2 crecen con estructura tipo calcopirita y las de In(O:OH)S con estructura policristalina. Las películas de AgInS2 presentan conductividad tipo P, y de las medidas de transductancia se encontró un coeficiente de absorción alto (mayor a 104 cm-1), y un gap de 1.95 eV; las películas de In(O:OH)S presentaron un gap de 3.01 eV; el análisis morfológico indica que bajo estas condiciones de síntesis, las películas de In(O:OH)S recubren completamente la capa absorbente de AgInS2. Finalmente, en este trabajo se aplicó la ecuación de Avrami-Erofeev para estudiar la tasa de crecimiento de las películas delgadas de In(O:OH)S sobre el substrato de AgInS2. Los resultados indican que el sistema desarrollado puede utilizarse en celdas solares de juntura simple o multijuntura.

Transient surges analysis in low voltage networks

Sensitivity analysis of a power system against overvoltage was performed. The analysis took into account the origin of the overvoltage, the grounding resistance magnitude and overvoltage injection point. The IEEE 13 bus test feeder system was implemented in EMTP-ATP and lightning and switching overvoltages were applied. Three cases were evaluated: the first one, applying lightning overvoltage and varying the grounding resistance magnitude; the second, applying lightning overvoltage in different points of the system with a fixed grounding resistance magnitude; and finally, applying switching overvoltage and varying the grounding resistance magnitude.

Se realizó un análisis de sensibilidad en un sistema de potencia frente a sobretensiones. El análisis tuvo en cuenta el origen de la sobretensión, la magnitud de resistencia de puesta a tierra y el punto de inyección de sobretensión. El sistema IEEE 13 nodos se implementó en EMTP ATP y se introdujeron sobretensiones tipo rayo y maniobra. Se evaluaron tres casos, el primero, aplicando una sobretensión tipo rayo y variando la magnitud de resistencia de puesta a tierra; el segundo, aplicando sobretensiones tipo rayo en diferentes puntos del sistema con una magnitud de resistencia de puesta tierra fija y, por último, aplicando sobretensiones tipo maniobra variando la magnitud de resistencia de puesta a tierra.

Embedded wavelet analysis of non-audible signals

The analysis of non-audible signals has gained a significant importance due to their many fields of application, among them, speech synthesis for people with speech disabilities. This analysis can be used to acquire information from the vocal apparatus without the need of speaking in order to produce a phonetic expression. The analysis of a Wavelet transformation of Spanish words recorded through a non-audible murmur microphone in order to achieve an embedded silent speech recognition system of Spanish language is proposed. A non-audible murmur microphone is used as sensor of non-vocal speech. Coding of the input data is done through a Wavelet transform using a fourth-order Daubechies function. The acquisition, processing and transmission system is applied through a STM32F4-Discovery evaluation board. The used vocabulary consists of command words aimed to control mobile robots or human-machine interfaces. The Wavelet transformation of four Spanish words, each of them having five independent samples, was accomplished. An analysis of the resulting data was performed, and features as average, peaks and frequency were distinguished. The processing of the signals is performed successfully and further work in speech activity detection and features classifiers is proposed.

El análisis de señales no audibles ha ganado una importancia significativa debido a la gran cantidad de aplicaciones que estas tienen, como la síntesis de voz para personas con discapacidad del habla. Este análisis puede ser usarse para adquirir información del aparato fonador sin la necesidad del habla, para así producir una expresión fonética. Para esto se propone el análisis de la transformada de ondícula de palabras del español a través de un micrófono de murmuro no audible para el desarrollo de un sistema embebido de reconocimiento del habla silenciosa. Se usa un micrófono de murmuro no audible como sensor del habla no vocal. La codificación de los datos de entrada se realiza a través de una transformada de ondícula usando una función Daubechies de cuarto orden. El sistema de adquisición, procesamiento y transmisión se realiza a través de una tarjeta de evaluación STM32F4-Discovery. El vocabulario utilizado consistía de palabras de mando orientadas al control de robots móviles o de interfaces hombre-máquina. Se desarrolló exitosamente la transformada de ondícula de cuatro palabras del español, cada una con cinco muestras independientes. Se realizó un análisis de los datos obtenidos, y se discutieron características como el promedio, los picos y la frecuencia. El procesamiento de las señales se ejecutó de manera exitosa y se proponen futuros trabajos en la detección de la actividad del habla y clasificadores de características.

Proposed methodology for assignment of spectral bands in wireless cognitive radio networks

This paper raises a proposal starting from the current state that improves the process of allocation of spectral bands at the decision-making stage in cognitive radio, decreasing the time that the system takes to select a channel to transmit data from unlicensed users, assuming the existence of free spectrum and estimating the behavior of the secondary user and primary user.

El artículo plantea una propuesta enmarcada desde el estado actual, que mejore el proceso de asignación de bandas espectrales en la etapa de toma de decisiones en radio cognitiva, disminuyendo el tiempo que le toma al sistema la selección de un canal para transmitir datos de usuarios no licenciados, suponiendo la existencia de espectro libre y estimando el comportamiento de los usuarios primarios y usuarios secundarios.

Authenticated encryption of pmu data

This paper presents the implementation of an encryption board in order to provide confidentiality, authenticity and integrity of data collected at any point in a power grid, as a potential solution to the Smart Grid cyber security issues. This board consists of a Freescale microcontroller which enables the connection between a PMU (Phasor Measurement Unit) and a ZigBee transmitter. Encryption is done using the SHA256, HMAC-SHA256, KDF-SHA256 and AES256-CBC algorithms. This architecture makes reading and transmission of voltage and current phasors, energy consumption, frequency, power, power factor and power outages measurements, and sends this information in real time to a data concentrator where display and subsequent storage are possible.

Este artículo muestra la implementación de una tarjeta de encriptado con el fin de proporcionar confidencialidad, autenticidad e integridad de los datos recolectados en cualquier punto de una red eléctrica, como posible solución a las dificultades que presenta el cibersecurity en las Smart Grid. Esta tarjeta está compuesta por un microcontrolador Freescale que permite la conexión con una PMU (Phasor Meter Unit) y dispositivos ZigBee. La encriptación se realiza empleando los algoritmos SHA256, HMAC-SHA256, KDF-SHA256 y AES256-CBC. Esta arquitectura realiza lectura y transmisión de mediciones de los fasores de voltaje y corriente, consumo de energía, frecuencia, potencias, factor de potencia e interrupciones de energía y los envía a un concentrador de datos en tiempo real, donde es posible su visualización y posterior almacenamiento.

Potential application of ivim and dwi imaging in parkinson's disease

Parkinson's disease (PD) is a progressive degenerative neurological condition, which origin remains unclear. We are interested in proposing the study of blood flow in the substantia nigra (SN) in PD patients, based on findings that demonstrated relative hypoactivity in PD patients located to subthalamic nucleus and SN. It is believed that this hipoactivity may suggest changes in the blood flow to the SN, where the particular loss of dopaminergic neurons occurs. The method used is the Incoherent Motion Intravoxel (IVIM) that allows measurement of blood flow to the microvascular level and recently has been producing high resolution quantitative perfusion maps. This paper proposes to measure the perfusion in PD patients and find any correlation with neural activity and water displacements within the tissue. Assuming decreasing the local perfusion suggests the possible impairments that affect the neural activity in PD causing the progressive death of neurons in the SN.

La enfermedad de Parkinson (EP) es una afección neurológica progresivamente degenerativa, con un origen aún desconocido. Estamos interesados en proponer el estudio del flujo sanguíneo en la sustancia negra (SN) en los pacientes con Parkinson, basados en hallazgos que han demostrado la relativa hipoactividad localizada en el núcleo subtalámico y la SN. Se cree que esta hipoactividad puede sugerir cambios en el fluido sanguíneo de la SN, donde ocurre la particular pérdida de neuronas dopaminérgicas. El método a usar es el movimiento incoherente Intravoxel (IVIM) que permite la medición del flujo sanguíneo a nivel microvascular; además, recientemente ha producido una alta resolución de mapas de perfusión, permitiendo ser cuantificados. El presente artículo plantea la posibilidad de medir la perfusión en pacientes con EP y encontrar la correlación de la actividad neuronal y de los desplazamientos de agua dentro del tejido a trevés de imágenes DWI e IVIM, suponiendo que la disminución de la perfusión local en la SN en los pacientes con EP interfiere en la actividad neuronal, siendo esta una de las posibles causas de la muerte progresiva de las neuronas en la sustancia negra.

Automation of functional annotation of genomes and transcriptomes

Functional annotation represents a way to investigate and classify genes and transcripts according to their function within a given organism. This paper presents Massive Automatic Functional Annotation (MAFA - Web), which is an online free bioinformatics tool that allows automation, unification and optimization of functional annotation processes when dealing with large volumes of sequences. MAFA includes tools for categorization and statistical analysis of associations between sequences. We have evaluated the performance of MAFA with a set of data taken from Diploria-Strigosa transcriptome (using an 8-core computer, namely E7450 @ 2,40GHZ with 256GB RAM), processing rates of 2,7 seconds per sequence (using Uniprot database) and 50,0 seconds per sequence (using Non-redundant from NCBI database) were found together with particular RAM usage patterns that depend on the database being processed (1GB for Uniprot database and 9GB for Non-redundant database). Aviability: https://github.com/BioinfUD/MAFA.

La anotación funcional es un medio para investigar y clasificar genes y transcritos de acuerdo con la función que realizan en un organismo dado. Este artículo presenta Massive Automatic Functional Annotation (MAFA - Web), la cual es una herramienta bioinformática libre y en línea que permite la automatización, unificación y automatización de los procesos de la anotación funcional, trabajando con grandes volúmenes de secuencias. MAFA incluye herramientas para la categorización y análisis estadístico de las asociaciones entre secuencias y su ontología correspondiente. Se ha evaluado el desempeño de MAFA con un set de datos tomado del transcriptoma de Diploria-Strigosa (usando un computador de 8 núcleos, específicamente un E7450 @ 2,40GHZ con 256GB de memoria RAM). Se encontraron tasas de procesamiento de 2,7 segundos por secuencia (usando la base de datos de Uniprot) y 50,0 segundos por secuencia (usando la base de datos Non-redundant de NCBI), junto con un patrón particular de uso de RAM que depende de la base de datos que es procesada (1GB para la base de datos Uniprot y 9GB para la base de datos Non-redundant). Disponibilidad: https://github.com/BioinfUD/MAFA.

Mechanical resistance of a chemically-modified warm mix asphalt

Warm Mix Asphalt (WMA) technology offers a wide range of potential for use in road construction projects. Although the main advantage of using WMA mixtures is environmental, there are also noteworthy technical and economic benefits. This paper discusses results for the laboratory evaluation of WMA mixtures and their subsequent comparison to traditional hot mix asphalts (HMA). WMA and HMA mixtures of nominal maximum aggregate size of 25 mm were employed in this study. The WMAs were obtained by means of a liquid chemical solution that foams the asphalt binder AC 60-70 (PG 58-22). Aspects studied include strength under monotonic and dynamic loading. Additionally, a battery of tests was performed: Marshall, resilient modulus, permanent deformation and indirect tensile strength. The research herein leads to the conclusion that the WMA chemical additive decreases mix temperatures by 30° C, which, in turn, translates into better mixture workability and volumetric composition. Furthermore, WMAs display higher levels of resistance to high service temperatures under monotonic and dynamic loading.

La tecnología de las mezclas asfálticas tibias (WMA por sus siglas en inglés) brinda una amplia oportunidad de éxito en la construcción de capas asfálticas para carreteras. Su principal ventaja es de carácter ambiental, aunque también ofrece ventajas técnicas y económicas. El artículo presenta los resultados experimentales de un estudio ejecutado con el fin de evaluar la resistencia mecánica de una mezcla asfáltica tibia, fabricada empleando un aditivo químico líquido que espuma el asfalto. Para tal fin, se evaluó sobre la mezcla la resistencia bajo carga monotónica empleando el ensayo Marshall y el de tracción indirecta, el cambio en la composición volumétrica, la rigidez bajo carga cíclica y la resistencia a la deformación permanente. Como granulometría de referencia se utilizó la de la mezcla densa en caliente MDC-25 (INVIAS, 2013) y como ligante, cemento asfáltico tipo CA 60-70. En conclusión, se reporta que el aditivo empleado es capaz de reducir la temperatura de la mezcla asfáltica en caliente de referencia MDC-25 en 30°C, generando una mezcla tibia con composición volumétrica similar y de mayor rigidez y resistencia bajo carga monotónica y cíclica.

Development of a uml framework for smart cities with forecasting electrical consumption in Colombia

The following article describes a proposal that aims to plan and develop a framework for Smart cities using modeling by UML through the Colossus software tool. Further design analysis applied to Smart cities based on wireless sensor networks is developed. The analysis is proposed using ARIMA time series for finding a correlation of consumption of electricity in 50 Colombian homes and a possible forecast if it were used iInternet of things (IoT) as a possible method to save on electrical energy consumption.

Pedestrian systems design

Transport systems as components of mobility systems have become key elements for the development of cities. However, most efforts have been made to improve on motorized transport systems, leaving out the non-motorized ones including the pedestrians. Lately there has been a clear trend worldwide regarding awareness about the importance of walking to raise levels of quality of life, especially in cities. This phenomenon, coupled with the shortage of parking in relation to the amount of vehicles, fuel costs, and other considerations has shifted attention to pedestrian systems. This paper presents a discussion of the context in which pedestrian systems are immersed, how they are defined, what is their significance, how they are designed and finally, concludes on what is the trend in their representation and what are the "gaps" or lacks in modeling of these systems. This paper concludes that there is a tendency to analyze pedestrian systems with a microscopic vision and to neglect their recognition as transport systems.

Los sistemas de transporte como componentes de los sistemas de movilidad se han convertido en elementos clave para el desarrollo de las ciudades. Sin embargo, la mayoría de los esfuerzos se han enfocado a mejorar los sistemas de transporte motorizado, dejando de lado a los no motorizados, como el sistema peatonal. Recientemente se nota una clara tendencia en todo el mundo con respecto a la concientización sobre la importancia de caminar para elevar los niveles de calidad de vida, especialmente en las ciudades. Este fenómeno, unido a la escasez de estacionamientos con respecto a la cantidad de vehículos y gastos de combustible, entre otros, ha desplazado la atención hacia los sistemas peatonales. Este artículo presenta una discusión del contexto en el que están inmersos los sistemas peatonales, cómo se definen, cuál es su significado, la forma en que se diseñan y, finalmente, se analiza la tendencia en su representación y las "brechas" o carencias en el modelado de estos sistemas. Se concluye que existe una tendencia a analizar los sistemas peatonales con una visión microscópica y descuidar su reconocimiento como sistemas de transporte.

Topological challenges in multispectral image segmentation

Land cover classification from remote sensing multispectral images has been traditionally conducted by using mainly spectral information associated with discrete spatial units (i.e. pixels). Geometric and topological characteristics of the spatial context close to every pixel have been either not fully treated or completely ignored. This article provides a review of the strategies used by a number of researchers in order to include spatial and topological properties in image segmentation. It is shown how most of researchers have proposed to perform -previous to classification- a grouping or segmentation of nearby pixels by modeling neighborhood relationships as 4-connected, 8-connected and (a, b) - connected graphs. In this object-oriented approach, however, topological concepts such as neighborhood, contiguity, connectivity and boundary suffer from ambiguity since image elements (pixels) are two-dimensional entities composing a spatially uniform grid cell (i.e. there are not uni-dimensional nor zero-dimensional elements to build boundaries). In order to solve such topological paradoxes, a number of approaches are proposed. This review discusses how the alternative of digital images representation based on Cartesian complexes suggested by Kovalevsky (2008) for image segmentation in computer vision, does not present topological flaws that are typical for conventional solutions based on grid cells. However, such approaches have not yet been applied to multispectral image segmentation in remote sensing. This review concludes suggesting the need to research on the potential of using Cartesian complexes for multispectral image segmentation.

La clasificación de la cobertura de la tierra a partir de imágenes multiespectrales de sensores remotos tradicionalmente se ha llevado a cabo usando principalmente la información espectral asociada con los píxeles. Las características geométricas y topológicas del contexto espacial cercano a un píxel particular han sido usualmente ignoradas o tratadas de una manera incompleta. En este artículo se realiza una revisión de las estrategias que han sido empleadas por diversos investigadores con el propósito de incluir características topológicas y espaciales en segmentación de imágenes. La revisión muestra cómo la mayoría de ellos se han enfocado en realizar, antes de la clasificación, un agrupamiento o segmentación de los píxeles cercanos modelando las relaciones de vecindario como grafos 4-conectados, 8-conectados y (a,b)-conectados. Sin embargo, en este enfoque orientado a objetos, conceptos topológicos como vecindario, contigüidad, conectividad y límite sufren de ambigüedad ya que los elementos de la imagen (píxeles) son entidades bidimensionales que componen una retícula espacialmente uniforme. Existen algunas propuestas alternativas que buscan resolver dichas paradojas topológicas. En este artículo se analiza cómo la representación alternativa de imágenes digitales con base en complejos cartesianos sugerida por Kovalevsky (2008), para la segmentación de imágenes de visión de computador, no presenta las paradojas topológicas de las soluciones convencionales basadas en retículas. Sin embargo, dicha propuesta no se ha explorado en los procesos de segmentación y clasificación de imágenes de sensores multiespectrales. Esta revisión concluye sugiriendo la necesidad de investigar el potencial de los complejos cartesianos en la segmentación de imágenes multiespectrales.

Software engineering as a vehicle for water resources environmental planning

Software engineering is an important discipline of knowledge that allows abstracting an environmental system, modeling a watershed and providing conceptual and interaction elements of players in the configuration of modeling approaches for decision-making on water resources environmental planning; therefore, the purpose of this article is to have an environment envelope through a set of environmental aspects that can be represented by a meta-model that leads to a cognitive construct of the problem and defines the methodological model for proper environmental planning of watersheds, in decision-making at strategic and operational levels.

La Ingeniería de Software es una disciplina importante del conocimiento que permite abstraer un sistema ambiental, modelar una cuenca hídrica y proporcionar elementos conceptuales y de interacción de actores en la configuración de enfoques de modelado para la toma de decisiones en la planificación ambiental hídrica. Por ello, la finalidad de este artículo es tener un envolvente de entorno a través de un conjunto de aspectos ambientales que se pueda representar mediante un metamodelo que conlleva a un constructo cognitivo del problema, que permita definir el modelo metodológico para una adecuada planificación ambiental de cuencas hídricas, en la toma de decisiones en niveles estratégicos y operativos.

Parallel programming languages on heterogeneous architectures using openmpc, ompss, openacc and openmp

On the field of parallel programing has emerged a new big player in the last 10 years. The GPU's have taken a relevant importance on scientific computing because they offer a high performance computing, low cost and simplicity of implementation. However, one of the most important challenges is the program languages used for this devices. The effort for recoding algorithms designed for CPUs is a critical problem. In this paper we review three of principal frameworks for programming CUDA devices compared with the new directives introduced on the OpenMP 4 standard resolving the Jacobi iterative method.

En el campo de la programación paralela, ha arribado un nuevo gran jugador en los últimos 10 años. Las GPU han tomado una importancia relevante en la computación científica debido a que ofrecen alto rendimiento computacional, bajo costos y simplicidad de implementación; sin embargo, uno de los desafíos más grandes que poseen son los lenguajes utilizados para la programación de los dispositivos. El esfuerzo de reescribir algoritmos diseñados originalmente para CPU es uno de los mayores problemas. En este artículo se revisan tres frameworks de programación para la tecnología CUDA y se realiza una comparación con el reciente estándar OpenMP versión 4, resolviendo el método iterativo de Jacobi.

Integration model for health services in the colombian social security system

This article proposes an Integration Model for Health Services whose extent of complexity of care are included in the General System of Social Security in Health (SGSS) aimed at setting up a basic tool to enhance the effective and decisive response of the Colombian Healthcare System in the use and management of resources. The model allows carrying out an intrinsic assessment of the system administration, as well as of the resources and actors to be applicable to other integration systems and management of hospital resources at the national and international consensus. The analysis of complex systems is taken as fundamental issues to abstract the basic structure of interactions and assessment of possible emerging situations in the Management of Health System.

El artículo propone un Modelo de Integración de Servicios de Salud, cuyo grado de complejidad de atención están comprendidos en el Sistema General de Seguridad Social en Salud (SGSS), para instituir una herramienta básica que mejore la respuesta efectiva y resolutiva del Sistema de Salud colombiano en la utilización y gestión de los recursos. El Modelo permite realizar una evaluación intrínseca de la administración del sistema, de los recursos y actores para ser aplicable a otros sistemas de integración y administración de los recursos hospitalarios en el consenso nacional e internacional. Se toman como aspectos fundamentales el análisis de los Sistemas Complejos para abstraer la estructura básica de interacciones y evaluación de posibles situaciones emergentes en la Gestión del Sistema de Salud.