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Application of OEE for productivity analysis: a case study of a production line from the pulp and paper industry

Abstract The overall equipment effectiveness (OEE) is an indicator used in the management and continuous improvement of production systems, and is useful in identifying losses, thus reducing production costs. By analyzing the results of this indicator, the operation manager must make decisions to eliminate or reduce losses in the process. This study investigated the application of the OEE indicator in one production line in the pulp and paper industry. The implementation of OEE was performed in stages with a detailed analysis of the indicators that compose the OEE (quality, performance, and availability) to identify possible improvements. Thus, actions were implemented to improve the OEE quality index. This study provided important information that enabled the operation manager to diagnose and minimize the occurrence of failures and losses, which is often hidden and unknown to those involved in the production system.

Resumen La Eficacia Global del Equipo (OEE) es un indicador utilizado como una forma de gestión y mejora continua de los sistemas y equipos de producción, útil para identificar las pérdidas, reduciendo así los costos de producción. Al analizar los resultados de este indicador, el gerente de operación debe tomar decisiones que apuntan a la mejor manera de eliminar o reducir las pérdidas en el proceso. Con el fin de analizar en detalle la aplicación del indicador OEE en uno de los sistemas de producción de una empresa del sector de pulpa y papel, se realizó un estudio de caso. La implementación del OEE se llevó a cabo en etapas, con un análisis detallado de los indicadores que conforman el OEE (calidad, desempeño y disponibilidad), con el fin de identificar posibles puntos de mejora. Después de los análisis, se implementaron acciones para mejorar el índice de calidad de OEE. El estudio proporcionó información importante para que el gerente de operación pudiera tomar medidas para diagnosticar y minimizar la ocurrencia de fallas y pérdidas, a menudo ocultas y desconocidas para aquellos involucrados en el sistema de producción.

Dynamics of physicochemical variables of the northern Colombian Caribbean coastal waters

Abstract This study explored oceanographic dynamics related to high productivity processes in the northern Colombian Caribbean. Four scientific expeditions were carried out between May and December 2018, where selected physicochemical variables were measured using a CTDO (conductivity, temperature and dissolved oxygen sensor system), and transparency with a Secchi disc. May and December showed typical upwelling waters, while August and November showed waters characteristic of the rainy season. Spatial dynamics were related to temperature and salinity. Thus, northeastern stations showed colder and saltier surface waters compared to those located to the southwest. Vertical readings were taken and the Caribbean Surface Water mass was identified, and below it the subtropical subsurface water mass, which emerges at the beginning of the year. The results suggest that upwelling and freshwater runoff have a direct impact on the hydrographic structure of the region.

Resumen Se evaluó la dinámica oceanográfica relacionada con los procesos de alta productividad en el Caribe norte colombiano. Se realizaron cuatro cruceros científicos entre mayo y diciembre de 2018, en los que se midieron la temperatura, la salinidad y el oxígeno con una sonda CTDO y transparencia con un disco Secchi. Mayo y diciembre presentaron aguas típicas de afloramientos con menor intensidad, mientras que agosto y noviembre tuvieron aguas características de la época lluviosa. La dinámica espacial estuvo relacionada con la temperatura y la salinidad. Las estaciones del noreste presentaron aguas superficiales más frías y salinas, en relación con las localizadas hacia el suroeste. A nivel vertical, se identificó la masa de agua superficial del Caribe, y debajo la masa de agua subsuperficial subtropical que aflora a inicios de año. Los resultados sugieren que la surgencia y los aportes de agua dulce tienen un impacto directo sobre la estructura hidrográfica de la región.

Design of a surface response model to determine the optimal value for wood volume in Acacia mangium Willd, by applying different doses of biochar to the soil

Abstract The low fertility of soils of the eastern plains of Colombia makes it necessary to search for methods of improving different soil properties. Fertile soils increase yields of different crops in the region, and particularly agroforestry agroecosystems will increase wood volume. Including stabilized waste residues such as biochar will probably increase fertility. The objective of this research was to estimate the optimal volume of Acacia mangium wood that can be obtained, when using two fertilizers applied to the soil at two levels, fitting a central composite design with star points. In the model, two levels of treatment were applied: 40 and 80 ton · ha-1 of biochar and 50 and 100 g per plant of synthetic fertilizer 15-15-15. The optimum wood volume was found at 8566.9 cm3 when the biochar was combined with 63.1 ton·ha-1 and 15-15-15 at a dose of 84.4 g per plant.

Resumen La baja fertilidad de suelos de las llanuras orientales de Colombia hace necesario buscar métodos para mejorar diferentes propiedades de los suelos. Los suelos fértiles aumentarán el rendimiento de los diferentes cultivos de la región y, en particular, los agroecosistemas agroforestales aumentarán el volumen de madera. Incluir residuos de desechos estabilizados como el biocarbón probablemente aumentará la fertilidad. El objetivo de esta investigación fue estimar el volumen óptimo de madera de Acacia mangium W a obtener, utilizando dos fertilizantes aplicados al suelo a dos niveles, ajustando un diseño compuesto central con puntas de estrella. En el modelo, se aplicaron dos niveles de tratamiento: 40 y 80 ton·ha-1 de biocarbón y 50 y 100 g por planta de fertilizante sintético 15-15-15. El volumen óptimo de madera se encontró en 8566.9 cm3 cuando se combinó el biocarbón con 63.1 ton - ha-1 y 15-15-15 a una dosis de 84.4 g por planta.

A review of Machine Learning (ML) algorithms used for modeling travel mode choice

Abstract In recent decades, transportation planning researchers have used diverse types of machine learning (ML) algorithms to research a wide range of topics. This review paper starts with a brief explanation of some ML algorithms commonly used for transportation research, specifically Artificial Neural Networks (ANN), Decision Trees (DT), Support Vector Machines (SVM) and Cluster Analysis (CA). Then, these different methodologies used by researchers for modeling travel mode choice are collected and compared with the Multinomial Logit Model (MNL) which is the most commonly-used discrete choice model. Finally, the characterization of ML algorithms is discussed and Random Forest (RF), a variant of Decision Tree algorithms, is presented as the best methodology for modeling travel mode choice.

Resumen En décadas recientes, los investigadores de planificación de transporte han usado diversos tipos de algoritmos de Machine Learning (ML, por sus siglas en inglés) para investigar un amplio rango de temas. Este artículo de revisión inicia con una breve explicación de algunos algoritmos de Machine Learning comúnmente utilizados para la investigación en transporte, específicamente Redes Neuronales Artificiales (ANN), Árboles de Decisión (DT), Máquinas de Vector de Soporte (SVM) y Análisis de Grupos (CA). Luego, estas diferentes metodologías usadas por investigadores para modelar la elección de modo de viaje son recogidos y comparados con el Modelo Logit Multinomial (MNL) el cual es el modelo de elección discreta más comúnmente utilizado. Finalmente, la caracterización de los algoritmos de ML es discutida y el Bosque Aleatorio (RF), una variante de los algoritmos de Árboles de Decisión, es presentado como la mejor metodología para modelar la elección de modo de viaje.

Irrigation scheduling techniques and irrigation frequency on capsicum growth and yield

Abstract The present study aimed to evaluate different irrigation scheduling strategies on capsicum growth and yield in protected environment. The experiment was carried out at the Northeastern of Brazil. Five irrigation scheduling techniques to define water depth (weighing lysimeter, Hargreaves-Samani equation, Piché evaporimeter, tensiometer and soil moisture sensor) and two application frequencies (F1- once a day and F2-alternating frequency) were tested. A completely randomized factorial design experiment was installed in a 5 x 2 factorial scheme, with eight replicates. It was observed that the variables stem diameter and leaf area index were influenced by the irrigation scheduling techniques, and treatments based on Hargreaves-Samani and lysimeter scheduling methods led to the lowest values. Fruit biometric parameters were significantly affected only by the Hargreaves-Samani treatment. It can be concluded that both irrigation scheduling techniques and frequencies influenced capsicum growth and yield. Furthermore, irrigation management techniques based on soil sensors caused the highest yields.

Resumen El presente estudio tiene como objetivo evaluar diferentes estrategias de programación de riego en capsicum Rúbia R. el crecimiento y el rendimiento en un entorno protegido. El experimento se llevó a cabo en el Nordeste de Brasil. Se probaron cinco técnicas de programación de riego para definir la profundidad del agua (lisímetro de pesaje, ecuación de Hargreaves-Samani, evaporímetro de Piché, tensiómetro y sensor de humedad del suelo) y dos frecuencias de aplicación (F1- una vez al día y frecuencia alterna F2). Así que se configuró un experimento de diseño factorial completamente al azar en un esquema factorial de 5 x 2 y, con ocho repeticiones. Se observó que las variables diámetro del tallo e índice de área foliar de la planta estaban influenciadas por las técnicas de programación de irrigación, los tratamientos basados en los métodos de programación de Hargreaves-Samani y lisímetro de pesaje presentaron los valores más bajos. Los parámetros biométricos de los frutos fueron significativos solo para el tratamiento del Hargreaves-Samani. Se puede concluir que tanto las técnicas de planificación del riego como las frecuencias de riego influyen en el crecimiento y rendimiento del pimiento. Además, las técnicas de gestión del riego basadas en sensores de humedad del suelo proporcionaron los mayores rendimientos.

Influence of Ag nanoparticles on the physical properties of multilayers of Graphene

Abstract Graphene has attracted considerable interest due its exceptional physical properties. This article describes the thermoelectric and magnetic properties such as the Seebeck coefficient and the magnetoresistance, at room temperature, of multilayers of graphene fabricated through the chemical vapor deposition (CVD) method and coated with Ag nanoparticles (NPs). According to the results, the Seebeck coefficient increased from -30 to -5 µV/K as a function of deposition time of Ag NPs and magnetoresistance increase their initial value as a function of sheet resistance up to 16.6%.

Resumen El grafeno ha despertado gran interés debido a sus excepcionales propiedades físicas. En este artículo se describen las propiedades termoeléctricas y magnéticas, como el coeficiente de Seebeck y la magnetorresistencia, a temperatura ambiente, de multicapas de grafeno fabricadas mediante el método de deposición química en fase vapor (CVD) y recubiertas con nanopartículas de plata (NP). Los resultados mostraron que el coeficiente de Seebeck aumentó de -30 a -5 μV/K en función del tiempo de depósito de NPs de plata y que la magnetorresistencia incremento su valor inicial en función de resistencia de hoja hasta un 16.6%.

Characterization of electric faults in photovoltaic array systems

Abstract Electric faults in photovoltaic (PV) systems cause negative economic and safety impacts, reducing their performance and making unwanted electric connections that can be dangerous for the user. Line-to-line, ground and open circuit faults, are three of the main faults that happen in a photovoltaic array system. This work proposes a characterization of the equivalent circuits and the voltage-power (VP) curves at the output of multiple PV arrays under different topological configurations and fault conditions to evaluate the effects of these three main faults on the performance of a photovoltaic array system, taking into account the influence of temperature and solar radiation. This work presents a validation of the characterization by measuring the output VP curves of a low-power photovoltaic array system under real outdoor conditions. This method can be useful in future works to develop low cost systems capable of detecting and classifying electric faults in photovoltaic array systems.

Resumen Las fallas eléctricas en sistemas fotovoltaicos causan impactos negativos en la economía y la seguridad, reduciendo el desempeño del sistema y generando conexiones eléctricas indeseadas que pueden ser peligrosas para el usuario. Las fallas de línea a línea, conexión a tierra y circuito abierto, son algunas de las principales fallas eléctricas que se pueden presentar en un arreglo fotovoltaico. Este artículo propone una caracterización de los efectos que generan las tres fallas mencionadas en el desempeño del sistema fotovoltaico por medio de un análisis de los circuitos equivalentes y las curvas de voltaje-potencia (VP) que se obtienen frente a diferentes fallas, topologías en el arreglo, condiciones de temperatura y radiación solar. El método propuesto fue validado experimentalmente usando arreglos fotovoltaicos en condiciones reales y puede ser aplicado en trabajos futuros para desarrollar un algoritmo capaz de detectar y clasificar fallas eléctricas en arreglos fotovoltaicos.

Application of the SERVQUAL model to evaluate the quality in the transportation service in Morelia, Mexico

Abstract Purpose: The objective of this paper is to evaluate the quality of the public transportation system service in the city of Morelia, Mexico. Methodology: According to the needs of the study, the expectation-perception SERVQUAL model was adapted, which consists of 5 variables: Tangibility, Reliability, Responsiveness, Security and Empathy, and 25 items. The subjects of the study were users over 15 years old who regularly use the system. Users answered the expectations questionnaire the before getting on the transport vehicle and for the perceptions questionnaire, users answered it after getting off the vehicles. For each questionnaire, the sample was 392, a total of 784 people participated in the study, and their answers where measured using a five-point Likert-type scale. Results: The mean comparison shows that respondents have a high expectation level, with 4 points or above, whereas their perception level is 3, with gaps between 0.5 and 1 points.

Resumen Propósito: El objetivo de este trabajo es evaluar la calidad en el servicio del sistema de transporte público en la ciudad de Morelia, México. Metodología: Se adaptó el modelo SERVQUAL que evalúa las percepciones y expectativas de los usuarios de un servicio mediante una escala de 5 puntos tipo Likert, consta de 5 variables: Tangibilidad, Fiabilidad, Capacidad de Respuesta, Seguridad y Empatía, consta de 25 ítems. El sujeto de estudio fueron usuarios mayores de 15 años que utilizan el servicio. Para medir las expectativas, los usuarios fueron cuestionados antes de utilizar el servicio, para las percepciones, fueron cuestionados después de utilizarlo. La muestra fue de 392 casos, con un total de 784 participantes. Resultados: La comparación de medias muestra que los individuos tienen expectativas muy altas, con 4 o más puntos, contrario a las percepciones que presentan resultados de 3 puntos, además de brechas entre 0.5 y 1 puntos.

Design and manufacturing of an ultrasonic reactor for biodiesel obtaining by transesterification

Abstract It presents the design, development, and implementation of the ultrasonic reactor in laboratory level for batch transesterification with temperature variation, with a mechanic and electronic modular development; its operational characteristics were obtained through commercial equipment revision. To evaluate its performance, a mixture was made using castor oil, methanol, and potassium hydroxide, to obtain biodiesel and glycerin; by taking the glycerin stoichiometric value obtained in the reaction as the reference production value, an efficiency of 97% was reached with only the ultrasound incidence. In the processes with external temperature incidence, it was observed that it influences the reaction speed, since the stabilization times are around 30% less than the other observed processes.

Resumen Se presenta el diseño, desarrollo e implementación de un reactor ultrasónico a nivel de laboratorio para transesterificación por lotes con variación de temperatura; por medio de un desarrollo modular mecánico y electrónico, cuyas características de operación se obtuvieron a partir de una revisión de equipos comerciales. Para evaluar su desempeño se realiza una mezcla de aceite de higuerilla, metanol e hidróxido de potasio, para obtener biodiesel y glicerina; tomando el valor estequiométrico de la glicerina obtenida en la reacción como valor de referencia de producción, se alcanza un 97% de eficiencia con sólo la incidencia del ultrasonido, en los procesos con incidencia de temperatura externa se observa que esta influye en la velocidad de reacción, ya que los tiempos de estabilización son alrededor del 30% menores respecto a los demás procesos observados.

Effect of FC3R on the properties of ultra-high-performance concrete with recycled glass

Abstract Ultra-high-performance concrete (UHPC) is the essential innovation in concrete research of the recent decades. However, because of the high contents of cement and silica fume used, the cost and environmental impact of UHPC is considerably higher than conventional concrete. The use of industrial byproducts as supplementary cementitious materials, in the case of recycled glass powder and fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R), as partial substitution of cement and silica fume allows to create a more ecological and cost-efficient UHPC. This research presents a study to determine the possibility of partial substitution of cement by FC3R in a previously optimized mixture of ultra-high-performance concrete with recycled glass. The results demonstrate that compressive strength values of 150 and 151 MPa without any heat treatment can be achieved, respectively, when replacing 11% and 15% of the cement with FC3R, for a determined amount of water and superplasticizer, compared to 158 MPa obtained for the reference UHPC without any FC3R content. The rheology of fresh UHPC is highly decreased by replacing cement particles with FC3R.

Resumen El concreto de ultra altas prestaciones (UHPC) supone el máximo exponente en la investigación sobre concretos especiales en las últimas décadas. Sin embargo, debido a su elevado contenido en cemento y humo de sílice, el costo e impacto ambiental del UHPC es considerablemente superior al del concreto convencional. El empleo de co-productos industriales como materiales cementantes suplementarios, caso del polvo de vidrio reciclado y el residuo de craqueo catalítico (FC3R), en sustitución parcial del cemento y del humo de sílice permite crear un UHPC más respetuoso con el medioambiente y más eficiente en costo. Esta investigación presenta un estudio para determinar la posibilidad de sustitución parcial de cemento por FC3R en una mezcla previamente optimizada de UHPC que incorpora polvo de vidrio en su composición. Los resultados muestran que es posible alcanzar una resistencia de 150 y 151 MPa sin ningún tratamiento térmico al reemplazar un 11% y 15% del peso de cemento por FC3R respectivamente para una cantidad de agua y superplastificante determinadas, en comparación con los 158 MPa obtenidos para la muestra de referencia sin FC3R. La reología del UHPC se ve fuertemente afectada cuando se sustituye cemento por FC3R.

A clustering algorithm for ipsative variables

Abstract The aim of this study is to introduce a new clustering method for ipsative variables. This method can be used for nominal or ordinal variables for which responses must be mutually exclusive, and it is independent of data distribution. The proposed method is applied to outline motivational profiles for individuals based on a declared preferences set. A case study is used to analyze the performance of the proposed algorithm by comparing proposed method results versus the PAM method. Results show that the proposed method generates a better segmentation and differentiated groups. An extensive study was conducted to validate the performance clustering method against a set of random groups by clustering measures.

Resumen El objetivo del estudio es presentar un nuevo método de agrupamiento para variables ipsativas. Este método se puede usar para variables nominales u ordinales para las cuales las respuestas deben ser mutuamente excluyentes, y es independiente de la distribución de datos. El método propuesto se aplica para delinear los perfiles motivacionales para los individuos con base en un conjunto de preferencias declaradas. Se utiliza un estudio de caso para analizar el rendimiento del algoritmo propuesto comparando los resultados del método propuesto con el método PAM. Los resultados muestran que el método propuesto genera una mejor segmentación y grupos diferenciados. Se llevó a cabo una extensión del estudio para validar el desempeño del método propuesto contra un conjunto de clústeres aleatorios mediante medidas de agrupamiento.

Two-dimensional hydrodynamic analysis of surface drainage on an urban road

Abstract This paper presents a two-dimensional hydrodynamic modeling of a part of an urban road which considers topography, distribution of inlet grates and crossroads with the goal of determining better design criteria for urban road drainage. Preferential flow indicates the spatial distribution and concentrations of the greatest amount of unit flow, allowing the internal alignment of the location of grates to be obtained. The analysis of scenarios includes the variation of the types of flow input, rainfall intensity and distance between grates. This analysis is complemented by the inclusion of runoff hazard thresholds for pedestrians. The results show the particular behaviors of the flow over the road which is the input that determines the basic criterion for the distance between grates, based on a decision that balances hydraulic, risk and economic criteria.

Resumen Se presenta la modelación hidrodinámica 2D de un tramo de una vía urbana considerando las características de topografía, distribución de sumideros y cruces de vías, con el objeto de definir mejores criterios de diseño del drenaje vial urbano. El flujo preferente indica la distribución espacial donde se concentra la mayor cantidad de caudal unitario, el cual permite determinar un alineamiento interno para la ubicación de sumideros. Se evalúan diferentes escenarios de análisis que incluye la variación de los tipos de entrada de caudal, la intensidad de lluvia y la distancia entre sumideros, complementados con la inclusión de umbrales de peligrosidad de la escorrentía para los peatones. De los escenarios simulados se obtienen los comportamientos particulares del flujo sobre la vía y se define un criterio básico para la longitud de separación entre sumideros con base en un equilibrio entre criterios hidráulicos, de riesgo y económicos.

Determination of plantain crops associated with coffee environmental impacts on agroecosystems by means of Life Cycle Assessment: case study in the Southwest of Antioquia (Colombia)

Abstract Plantain and coffee are basic foodstuff of Colombian family standard basket, constituting important sources in the dynamism of the economy of the country. Given the importance of these products, five environmental impacts: global warming, aquatic eutrophication, terrestrial acidification, aquatic ecotoxicity and use of soil were evaluated in three plantain crops associated with coffee in Antioquia Southwest (Colombia), for this purpose RECIPE 2008 method with a cradle to gate approach was used. Surveys and interviews applied to owners and employees of the farms, and to agents related to the production chains were carried out to obtain primary data, secondary data were taken from Ecoinvent 3.1 database. Consumption of resources and emissions were assigned to a functional unit of 1 kg of plantain and 1 kg of dry parchment coffee. Production systems consisted of four stages: establishment/propagation, production, postharvest and distribution. Plantain system generated less impact than coffee, and the stages that contributed the most to the environmental burden on impact categories in both crops were establishment/propagation and production. This is mainly due to the manufacture and the use of fertilizers.

Resumen El plátano y el café, son productos alimenticios básicos de la canasta familiar en Colombia, constituyéndose como fuentes importantes en el dinamismo de la economía del país. Dada la relevancia de estos productos, en esta investigación se evaluaron mediante el método RECIPE 2008, cinco impactos ambientales, a saber, calentamiento global, eutrofización acuática, acidificación terrestre, ecotoxicidad acuática y uso del suelo en tres agroecosistemas plataneros asociados con café del Suroeste antioqueño (Colombia), con un enfoque de “cuna a la puerta”. Encuestas y entrevistas aplicadas a los propietarios y empleados de las fincas y a los agentes relacionados con las cadenas productivas, se llevaron a cabo para obtener los datos primarios, mientras que los datos secundarios fueron tomados de la base de datos Ecoinvent 3,1. El consumo de recursos y emisiones fueron asignados a una unidad funcional de 1 kg de plátano y 1 kg de café pergamino seco. Los sistemas productivos constaron de cuatro etapas: establecimiento/propagación, producción, postcosecha y distribución. El sistema de plátano generó menor impacto que el de café, y las etapas que más contribuyeron a la carga ambiental en las categorías de impacto en ambos cultivos, fueron el establecimiento /propagación y la producción. Esto debido principalmente por la fabricación y uso de fertilizantes.

Using Artificial Neural Networks to predict monthly precipitation for the Cali river basin, Colombia

Abstract Studying future precipitation behavior in river basins is essential for adequate land-use planning within them, as this will help to reduce vulnerability and mitigate disasters. This study analyzed climate change scenarios in the Cali river basin using a monthly rainfall database from 35 stations and General Circulation Models (GCMs) from the CMIP5 data set. Statistical downscaling was performed on the data at RCP 2.6, 4.5 and 8.5 using Artificial Neural Networks. Subsequently, the changes that would take place by the year 2100 were analyzed, establishing that the different scenarios show that over the coming years, rainfall will move from the upper areas to the middle and lower areas of the river basin.

Resumen Estudiar el comportamiento futuro de la precipitación en las cuencas hidrográficas es un tema vital cuando se habla realizar un correcto ordenamiento territorial de estas, ya que esto permitiría disminuir la vulnerabilidad y mitigar desastres. Por esta razón, este estudio se enfocó realizar un análisis de los escenarios de cambio climático en la cuenca hidrográfica del río Cali; partiendo de una base datos de precipitación mensual de 35 estaciones y Modelos de Circulación General (GCM) del conjunto de datos CMIP5, con lo cual, se realizó una reducción de escala estadística de los escenarios RCP 2.6, 4.5 y 8.5 mediante Redes Neuronales Artificiales y posteriormente se analizaron los cambios que se presentaran en los periodos 2017-2058 y 2059-2100. Estos análisis permitieron establecer que los diferentes escenarios analizados afirman que en los años venideros existirá un desplazamiento de la precipitación de la zona alta a la media y baja de la cuenca.

Performance of broilers submitted to different intensities and duration of thermal stress

Abstract The performance of broilers submitted to thermal discomfort in the first weeks of life may be impaired, since the thermoregulatory system of the bird is not fully developed. The objective of this study was to analyze the effects of different thermal challenges on the performance of broilers. Two hundred and forty broilers were submitted to different desired dry-bulb temperatures (tdb: 24, 27, 30 and 33°C) and stress duration (SD: 1, 2, 3 and 4 days) in the second week of life. Feed intake (FI), weight gain (WG) and feed conversion (FC) were evaluated at 21 days of age. Although differences were verified for FI (p <0.05), none were observed for WG (p> 0.05). Reductions of FC for the 24, 27 and 33°C tdb were 14.8, 8.6 and 10.1%, respectively. The smallest FC was observed at 30°C, indicating comfort condition.

Resumen El desempeño de pollos de engorde sometidos a estrés térmico en las primeras semanas de vida puede ser perjudicado, una vez que el sistema termorregulador del ave no está completamente desarrollado. El objetivo de este trabajo fue analizar los efectos de diferentes desafíos térmicos sobre el desempeño de pollos de engorde. Doscientos cuarenta pollos de engorde fueron sometidos a diferentes temperaturas de bulbo seco del aire deseada (tbs: 24, 27, 30 y 33°C) y a duraciones de estrés (DE: 1, 2, 3 y 4 días) en la segunda semana de vida. El consumo de ración (CR), ganancias de peso (GP) y conversión alimenticia (CA) fueron evaluadas a los 21 días de edad de las aves. A pesar de que las diferencias fueron verificadas para CR (p<0,05), ninguna diferencia fue observada para GP (p>0,05). Reducciones de CA para las tbs de 24, 27 y 33°C fueron de 14,8, 8,6, y 10,1%, respectivamente. El CA más pequeño se observó a 30°C, lo cual se caracterizó como condición de confort.

Numerical determination of the correct solvents to extract a phytochemical from coffee pulp using Hansen solubility parameters, risk assessment, sustainability evaluation, and economic analysis

Abstract Chlorogenic acid (CGA), a high value-added phytochemical used by the pharmaceutical and food industries, is found in residues and byproducts of the coffee industry. This paper presents a methodology to identify the adequate solvents to extract CGA from coffee pulp based on Hansen solubility parameters (HSPs), risk assessment, sustainability evaluation, and an economic analysis. In total, 16 solvents with different physicochemical properties, which are commonly used in the industry for extraction processes, were evaluated. According to the results, the most appropriate solvents are water, methanol, ethanol, n-propanol, acetone, t-Butyl alcohol, ethyl acetate, acetic acid, benzyl alcohol, and phenol. However, water, ethanol, and a mix of them are the most advisable solvents because they have the lowest Ra, their HSPs are near those of CGA, they are easy to handle according to CHEM21’s Risk Assessment guide, they have a lower carbon footprint, and they are less expensive solvents.

Resumen El ácido clorogénico (CGA) es un fitoquímico de alto valor agregado utilizado por la industria farmacéutica y alimentaria, y se encuentra en los residuos y subproductos de la industria del café. Este artículo presenta una metodología para identificar los disolventes adecuados para extraer cualquier compuesto fitoquímico o complejo orgánico, a través del estudio de caso de extracción de CGA de pulpa de café, que se basa en los parámetros de solubilidad de Hansen (HSP), evaluación de riesgos, evaluación de sostenibilidad y Un análisis económico, para determinar los disolventes adecuados para la extracción de CGA. En total, se evaluaron 16 solventes con diferentes propiedades fisicoquímicas que se utilizan comúnmente en la industria para los procesos de extracción. De acuerdo con la metodología, los solventes más apropiados son agua, metanol, etanol, n-propanol, acetona, alcohol t-butílico, acetato de etilo, ácido acético, alcohol bencílico y fenol. Sin embargo, el agua, el etanol y una mezcla de ellos son los solventes más recomendables porque tienen el Ra más bajo y sus HSP están cerca de la CGA, son fáciles de manejar de acuerdo con la guía de evaluación de riesgos CHEM21, tienen una menor huella de carbono y son disolventes menos costosos.

Strategy to determine the existence of small-scale wetlands in tropical Andean zones (Colombia)

Abstract The Flandes community, (Tolima, Colombia), has proposed the protection of an ephemeral wetland that has been an object of interest for developers, who, by means of a simple drainage and using the dry season to their advantage, may convert a seasonal wetland into an urban area. The object of this investigation was to demonstrate that said wetland may be recovered, as a protection zone, at request of the Flandes community. This matter was approached from multiple biophysical points of view. The results indicate that it is a seasonal wetland, geological examination reveals the presence of clay lenses, reconstruction of aerial photos indicate the existence of the wetlands, and the presence of phytoplankton and diatoms is evident. The result of this study was the creation of a successful methodology for the determination of the existence of wetlands in small-scale Andean tropical areas, for their possible recovery and use by urban planners.

Resumen La comunidad de Flandes, Tolima (Colombia), propone la protección de un cuerpo de agua efímero objeto de urbanizadores, quienes mediante drenajes simples y aprovechando el periodo de estiaje convierten un humedal estacional en zona urbana. Demostrar que se trata de un humedal que puede ser recuperado como zona de protección es el objeto de esta investigación por solicitud de esta comunidad. Se aborda el problema desde múltiples puntos de vista biofísicos. Los resultados indican que se trata de un humedal estacional, la geología muestra lentes de arcillas, la reconstrucción histórica de fotos aéreas señala la existencia del humedal y evidencia la presencia de fitoplancton y diatomeas, indicando la existencia en épocas pasadas de organismos acuáticos y en el suelo. El resultado es una metodología para determinar la existencia de un humedal en zonas tropicales andinas a pequeña escala, para su posible recuperación y para ser usada por planificadores urbanos.

Pseudonym change strategy based on the reputation of the neighbouring vehicles in VANETs

Abstract Pseudonym change schemes have been studied in VANETs to guarantee the property of untraceability of the vehicles. This paper proposes a new condition based on the assumption that if there are no malicious vehicles around when a synchronous change triggers, there is no risk of tracking, and the pseudonym change defers until a time threshold. Thus, our proposal based on a synchronous strategy to increase the anonymity set, adds to the change condition, the checking of the reputation status of the neighbouring vehicles. The reputation status is the result of discretizing the reputation score of the vehicles and it is part of the periodically broadcasted beacon messages. The proposal was evaluated through experiments using a simulated scenario of a real map. The results showed an optimization in the use of pseudonyms maintaining similar anonymity levels with other schemes.

Resumen Esquemas de cambio de seudónimos han sido estudiados en VANETs para garantizar la propiedad de no rastreo de los vehículos. Este artículo propone una nueva condición basada sobre la suposición de que sí no hay vehículos maliciosos alrededor cuando un cambio síncrono activa, no hay riesgo de rastreo, y el cambio de pseudónimo es extendido hasta un máximo tiempo de espera. Así, nuestra propuesta basada en una estrategia síncrona, adiciona a la condición de cambio, el chequeo del estatus de reputación de los vehículos vecinos. El estado de reputación es el resultado de discretizar la puntuación de reputación de los vehículos y es parte de los mensajes de seguridad difundidos periódicamente. La propuesta fue evaluada mediante experimentos usando un escenario simulado de un mapa real. Los resultados mostraron una optimización en el uso de pseudónimos manteniendo niveles de anonimidad similar con otros esquemas.

Comfort and energy consumption in a hybrid tunnel-type broiler barn in different bioclimatic zones of Brazil

Abstract Poultry production is influenced directly by its environmental conditions and, therefore, the conditions of comfort, animal welfare, and energy consumption of the facilities. The objective of this study was to carry out an assessment of the acclimatization needs of a negative pressure ventilated broiler barn (hybrid) in 12 Brazilian cities, located in the 8 bioclimatic zones of the country. It was found that cities located in bioclimatic zones 1 and 2 require a higher energy consumption of heating during the chicks phase (0-21 days), while zones 7 and 8 require more energy for cooling during the chickens phase (22-42days). The cities located in zones 3, 4, 5 and 6 present the best comfort conditions and the greatest energy savings for the two phases.

Resumen La producción avícola está influenciada directamente por sus condiciones ambientales, y por ende, las condiciones de confort, bienestar animal y consumo energético de las instalaciones. El objetivo de este estudio fue realizar una evaluación de las necesidades de climatización para un galpón de presión negativa en modo túnel (hibrido), en 12 ciudades brasileras ubicadas en las 8 zonas bioclimáticas del país. Se encontró que las ciudades ubicadas en las zonas bioclimáticas 1 y 2 requieren mayor consumo de energía para la calefacción durante la primera fase (0-21 días), mientras que las zonas 7 y 8, requieren más energía para enfriamiento durante la segunda fase (22-42 días). Las ciudades ubicadas en las zonas 3, 4, 5 y 6 presentan las mejores condiciones de confort y el mayor ahorro energético para las dos fases.

Usable and interactive application generator for Digital TV

Abstract Interactive Digital TV (iDTV) enhances viewers’ experience and participation by engaging them with an active role. The development of interactive software requires the employment of usability criteria to provide satisfactory experiences for users. In addition, the diverse characteristics of television programs require efficient processes for interactive software development. In Latin America, the process of implementing DTV is in progress, so the current stage of development of interactive applications is too incipient and immature to support industrial, quality-level development. This paper proposes combining software reuse strategies, specifically, software product lines (SPLs) and user-centered interaction design patterns, to improve productivity and quality. A generic feature model for the automatic generation of iDTV applications and an SPL-iDTV tool that supports the model are presented. The proposal is evaluated with two studies: an experiment that attempts to reproduce real application prototypes that were originally developed manually, through the use of patterns, and an evaluation of the quality of the SPL.

Resumen La TV Digital interactiva (iDTV) mejora la experiencia y la participación de los espectadores. El desarrollo de software interactivo requiere el empleo de criterios de usabilidad para proporcionar experiencias satisfactorias a los usuarios. Además, las diversas características de los programas de televisión requieren procesos eficientes para el desarrollo de software interactivo. En América Latina, el proceso de implementación de TVD está en progreso, por lo que la etapa actual de desarrollo de aplicaciones interactivas es muy incipiente e inmadura como para afrontar el desarrollo a nivel industrial y de calidad. Este trabajo propone combinar estrategias de reutilización de software, específicamente, líneas de productos de software (SPL) y patrones de diseño de interacción centrados en el usuario, para mejorar la productividad y la calidad. Se presenta un modelo de características genérico para la generación automática de aplicaciones de iDTV y la herramienta SPL-iDTV que da soporte al modelo. La propuesta se evalúa con dos estudios: un experimento reproduce prototipos de aplicaciones reales que originalmente se desarrollaron manualmente, usando los patrones, y la evaluación de la calidad de la SPL.

Sensitivity of the Superpave mix design method to different methods for determining the maximum specific gravity

Abstract This study aimed to analyze the influence of different methodologies to determine the maximum specific gravity on the Superpave mix design method. The comparative analysis focused on the volumetric parameters, on the choice of the design particle size and, consequently, on the respective design asphalt binder contents of the studied asphalt mixtures. Regarding the particularities of the research, there were no significant differences in the design binder contents obtained using the two adopted methodologies for determining the maximum specific gravity. From a practical point of view, the adoption of any of the methods interfered little with the results of the application of the Superpave mix design method. This fact demonstrates a quality of this method since similar researches based on the Marshall design method evidences the sensitivity of the protocol for determining the asphalt binder content in relation to the used type of maximum specific gravity.

Resumen Este trabajo tuvo como objetivo el análisis de la influencia de diferentes metodologías para la determinación de la gravedad específica máxima del método de dosificación SUPERPAVE de mezclas asfálticas en caliente.El análisis comparativo incidió sobre los parámetros volumétricos, en la elección de la granulometría del proyecto, y por consiguiente, sobre los respectivos contenidos de ligante asfaltico del proyecto de las mezclas asfálticas estudiadas.Para las especificaciones de la investigación no hubo diferencias significativas en los contenidos de ligante del proyecto obtenidos por medio de las dos metodologías de determinación de la gravedad específica máxima, con respecto a los diferentes valores de gravedad específica máxima determinadas según cada uno de los diferentes métodos utilizados. Desde un punto de vista práctico, la adopción de cualquiera de los métodos interfirió poco en la dosificación del método Superpave para la mezcla asfáltica proyectada, lo que pude corresponder a una ventaja del método trabajado en investigaciones similares basadas en el método de dosificación Marshall, donde se evidencia la sensibilidad del procedimiento para la determinación del contenido del ligante asfaltico del proyecto al tipo de gravedad específico máximo utilizado.

Antimicrobial potential of a hydrolyzed protein extract of the microalgae Nannochloropsis sp.

Abstract Microalgae are photosynthetic microorganisms widely used at the industrial level because of their high content of compounds with bioactive properties such as antimicrobial peptides. These compounds have a wide range of action mechanisms, do not produce the resistance of conventional antibiotics and could be effective against bacteria, fungi, viruses, parasites, and even tumor cells. In this work, by mechanical cell lysis treatment, a protein extract of dry biomass of Nannochloropsis sp was obtained, subsequently, it was hydrolyzed with an enzyme complex of proteases, papain, and pancreatin, for 6 hours, at 44 ° C and pH 7. Finally, the antimicrobial activity of the fraction of hydrolyzed extract with a size less than 3 kDa was evaluated against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans, obtaining a percentage of growth inhibition of 93.1%, 96.6%, and 14.4% respectively, which represents a peptic extract with bacteriostatic and fungistatic properties.

Resumen Las microalgas son microorganismos fotosintéticos ampliamente utilizados a nivel industrial gracias a su alto contenido de compuestos con propiedades bioactivas como lo son los péptidos antimicrobianos. Estos compuestos son eficaces contra bacterias, hongos, virus, parásitos e incluso células tumorales, poseen una amplia variedad de mecanismos de acción y no generan la resistencia de los antibióticos convencionales. En este trabajo, a través de lisis celular mecánica, se obtuvo un extracto de proteínas a partir de biomasa seca de Nannochloropsis sp., posteriormente fue hidrolizado usando un complejo enzimático de proteasas, papaína y pancreatina, durante 6 horas, a 44°C y pH 7. Finalmente, se evaluó la actividad antimicrobiana de la fracción de extracto hidrolizado que poseía un tamaño menor a 3 kDa contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Candida albicans, obteniendo un porcentaje de inhibición de crecimiento de los microorganismos de 93,1%, 96,6%, y 14,4% respectivamente, lo cual representa un extracto peptídico con propiedades bacteriostáticas y fungistáticas.

Effect of edible coatings of polysaccharide-protein-lipid structure on andean blackberry

Abstract Edible coatings (EC) have shown advantages in fruit preservation. The influence of an EC based on a polysaccharide-protein-lipid structure (Cassava starch: CS, whey protein: WP, and beeswax: BW), glycerol (G), stearic acid (SA) and chitosan (CH), on texture and weight loos of blackberry stored at 4 and 25 °C was evaluated. A composite central design was used considering the independent variables: CS (3.0-3.5%), WP (0.5-1.5%), BW (0.0-0.5%). The experimental optimization defined the formulation: CS (3.50%), WP (1.16%), BW (0.47%); and CH (0.5-1.0%) was added again evaluating the fruit during storage until visual infection was observed. Results indicated that the best concentration of CH (0.75%) did not present visual infection until day 10 of storage at 4 °C and reduce weight loss with respect to other treatments.

Resumen Los recubrimientos comestibles (RC) han mostrado ventajas en la conservación de frutas. Se evaluó la influencia de un RC a base de una estructura polisacárido-proteína-lípido (Almidón de yuca: AY; proteína de suero lácteo: PSL y cera de abejas: CA), glicerol (G), ácido esteárico (AE) y quitosano (Q), sobre la textura y pérdida de peso de la mora de Castilla almacenada a 4 y 25 °C. Se utilizó un diseño central compuesto considerando las variables independientes: AY (3,0-3,5%), PSL (0,5-1,5%) y CA (0,0-0,5%). La optimización experimental definió la formulación: AY (3,50%), PSL (1,16%), CA (0,47%); y se le adicionó Q (0,5-1,0%) evaluando nuevamente la fruta durante el almacenamiento hasta cuando se observó infección visual. Los resultados indicaron que la mejor concentración de Q (0,75%) al no presentar infección visual hasta el día 10 de almacenamiento a 4 °C y reducir la pérdida de peso con respecto a los otros tratamientos.

Methodology for maintenance management based on diagnostic criteria

Abstract The present research was as objective to design a methodology for diagnostic of maintenance management, to can apply any field of production or service. In the design a study realized in different methodology was used expect tools work, storm brain and the Delphi method. The methodology obtained called Methodology by Diagnostic Criteria had as main characteristics to consist of a checklist (see Diagnostic sheet made in Excel) of the quantitative type, consisting of 5 functional areas, 21 dimensions, 38 criteria and 186 diagnostic criteria, simple to contextualize any field of action of the maintenance engineering. The methodology was applied in the transport area of an Ecuadorian university.

Resumen La investigación tuvo como objetivo diseñar una metodología para el diagnóstico de la gestión del mantenimiento, aplicable a cualquier campo de la producción o de los servicios. Para su diseño se realizó un estudio de diferentes metodologías, fueron utilizadas herramientas de trabajo de expertos, tormenta de ideas y el método Delphi. La metodología obtenida denominada Metodología por Criterios de Diagnóstico tuvo como principales características consistir en una lista de chequeo (ver Hoja diagnóstico realizada en Excel) del tipo cuantitativa, conformada por 5 áreas funcionales, 21 Dimensiones, 38 Criterios y 186 Criterios de diagnósticos, sencilla de contextualizar a cualquier campo de acción de la ingeniería de mantenimiento. La metodología fue aplicada en el área de transporte de una universidad ecuatoriana.

Metropolis: an emerging serious game for the smart city

Abstract Emerging serious games mark the beginning of a new era in video games. Emerging serious games introduce advances in distributed artificial intelligence into their design in order to guide the player’s manipulation of a specific subject in an adaptive way. In this article, we present a city simulator game, called Metropolis, which generates emergent properties. Metropolis can be used by a smart city for city planning, to make collective decisions, and for other purposes. This paper describes why Metropolis can be classified as a serious game. It also analyzes how its emergent properties can be used for managing a smart city, and especially how it promotes e-participation as an e-decision-making tool within the context of urban planning. In addition, this paper explores how Metropolis can be used to analyze a smart city’s emergent citizen and urban patterns (urban spatial distribution) based on strong e-participation.

Resumen Los juegos serios emergentes son el comienzo de una nueva era en los videojuegos: la introducción de avances en inteligencia artificial distribuida en sus diseños, para guiar la comprensión de un tema específico de forma adaptativa. En este trabajo, proponemos un juego de simulador de ciudad con propiedades emergentes, llamado Metropolis, que puede ser utilizado por una ciudad inteligente para planificar la ciudad, tomar decisiones colectivas, etc. Este artículo presenta las características de Metrópolis como un juego serio, así como un análisis de sus propiedades emergentes en la gestión de una ciudad inteligente, en particular, para promover la participación electrónica, como una herramienta de toma de decisiones electrónicas, en el contexto de la planificación urbana. Además, este artículo explora el uso de Metropolis para analizar la emergencia en una ciudad inteligente del patrón de sus ciudadanos y su patrón urbano (distribución espacial urbana) debido a la participación electrónica.

Growth of Desmodesmus subspicatus green microalgae and nutrient removal from sugarcane vinasse clarified by electrocoagulation using aluminum or iron electrodes

Abstract Sugarcane ethanol production generates considerable quantities of vinasse, its main wastewater. Microalgae cultivation is a promising option for effluent remediation, since the generated biomass can be feedstock for biofuel and bio-based chemical production. Due to vinasse high turbidity, pretreatment is necessary to clarify this effluent, adapting it as a mixotrophic culture medium. In this context, the present research evaluated the integrated process of electrocoagulation (EC) of sugarcane vinasse with aluminum or iron electrodes and subsequent cultivation of green microalgae Desmodesmus subspicatus. Results indicate pH neutralization and high turbidity removal efficiency by EC with both electrode materials. Aluminum EC and subsequent microalgae cultivation removed 66 and 75% of initial total organic carbon and total nitrogen, respectively, with biomass productivity of 1.45 g L-1day-1 and maximum specific growth rate of 0.095 h-1. Microalgae productivity was inferior in vinasse pretreated by iron EC, suggesting possible interference of ferric compounds in the microalgal development.

Resumen La producción de etanol a partir de caña de azúcar genera cantidades considerables de vinaza, su principal agua residual. El cultivo de microalgas es una opción prometedora para su tratamiento, sin embargo es necesaria una clarificación previa. En este contexto, la presente investigación evaluó el proceso de electrocoagulación (EC) de vinaza de caña de azúcar con electrodos de aluminio o hierro y el posterior cultivo de la microalga Desmodesmus subspicatus. Los resultados de la EC indican neutralización de pH y alta remoción de turbidez con ambos electrodos. Se removió el 66 y 75% del carbono orgánico y nitrógeno total, respectivamente, con EC usando electrodos de aluminio y posterior cultivo, con productividad de biomasa de 1,45 g L-1día-1 y velocidad específica de crecimiento máxima de 0,095 h-1. El cultivo en vinaza pre-tratada por EC con electrodos de hierro fue afectado negativamente, posiblemente por interferencia de compuestos del metal con la microalga.

Selection of emerging technologies using the Analytic Network Process in a Colombian public university

Abstract The research management processes in the universities is one of the key elements for the financial resources allocation, which promote and transfer promising technological developments to the society. The research entitled "Strengthening the institutional technology transfer and commercialization system of the University of Valle", co-financed by Colciencias, includes technologies that are still in an initial stage of development, but have detected their potential to become the most important technologies of the future. We evaluated, applying decision techniques, 38 type of technologies to be transferred, getting as a result five (5) technologies as the most prepared to be boosted with university resources; indicating Which of the 5 technologies to support first? The Analytic Network Process (ANP) multicriteria method is applied obtaining a ranking that determines the order in which technologies can enter the market, to lead efforts towards future innovations.

Resumen Los procesos de gestión de la investigación llevada a cabo en las universidades, es uno de los elementos clave para la asignación de recursos financieros, que impulsan y transfieren al entorno desarrollos tecnológicos promisorios. La investigación titulada “Fortalecimiento del sistema institucional de transferencia y comercialización de tecnologías de la Universidad del Valle", cofinanciada por Colciencias, incluye tecnologías que se encuentran todavía en una etapa inicial de desarrollo, pero han demostrado su potencial para convertirse en las tecnologías clave del futuro. Se evaluaron, aplicando técnicas de decisión, 38 tecnologías candidatas para ser transferidas, obteniendo como resultado cinco (5) tecnologías como las más preparadas para ser impulsadas con los recursos universitarios; indicando ¿cuál de las 5 tecnologías apoyar primero? Para su priorización se aplica el método multicriterio Analytic Network Process (ANP) obteniendo un ranking que determine el orden en que las tecnologías pueden incursionar en el mercado, permitiendo canalizar esfuerzos hacia futura innovaciones.

Effect of bathymetric changes on residence time in Buenaventura bay (Colombia)

Abstract In order to study the effects of dredging on the residence time of the water in Buenaventura Bay, a 2D finite elements hydrodynamic model was coupled with a particle tracking model. After calibrating and validating the hydrodynamic model, two scenarios that represented the bathymetric changes generated by the dredging process were simulated. The results of the comparison of the simulated scenarios, showed an important reduction in the velocities fields that allow an increase of the residence time up to 12 days in some areas of the bay. In the scenario without dredging, that is, with original bathymetry, residence times of up to 89 days were found.

Resumen Para estudiar los efectos del dragado sobre el tiempo de residencia del agua en la bahía de Buenaventura, se acopló un modelo hidrodinámico de elementos finitos en dos dimensiones y un modelo de trayectoria de partícula. Luego de calibrado y validado el modelo hidrodinámico, fueron simulados dos escenarios que contrastaron los cambios batimétricos generados por el proceso de dragado. Los resultados de la comparación de los escenarios simulados mostraron una reducción considerable en los campos de velocidades que permiten un aumento del tiempo de residencia hasta de 12 días en algunas zonas de la bahía. En el escenario sin dragado, es decir con batimetría original se encontraron tiempos de residencia hasta de 89 días.

Missing data in multiple correspondence analysis under the available data principle of the NIPALS algorithm

Abstract Multiple correspondence analysis (MCA) in the presence of missing data is usually performed by removing the records that have missing or not available (NA) data; sometimes, an entire row or column of a data matrix is removed, which is not ideal because relevant information on an individual or variable of the study is lost. In some cases, it is assumed that the missing data are a category of the qualitative variable, resulting in a greater variance dispersion in the new axes. Possible solutions to this problem can be the imputation of the missing data or using an algorithm suited to the presence of this type of data. This work is focused on performing the MCA method in the presence of missing data, without using imputation techniques, by using the available data principle of the nonlinear estimation by iterative partial least squares (NIPALS) algorithm [25].

Resumen El Análisis de Correspondencias Múltiples (ACM) en presencia de datos faltantes usualmente se trabaja eliminando los registros en donde exista el dato faltante o no disponible (NA), algunas veces se elimina toda la fila o toda la columna de la matriz de datos, lo cual no es adecuado ya que al realizarlo se pierde información relevante sobre algún individuo o variable del estudio. En algunos otros casos, se asume que el dato faltante es una categoría de la variable cualitativa, trayendo como consecuencia mayor dispersión de varianza en los nuevos ejes. Una solución para esta situación puede ser la imputación del dato faltante o utilizar un algoritmo que permita trabajar con la presencia de éste tipo de datos. Este trabajo se centra en realizar el método ACM en presencia de datos faltantes sin acudir a técnicas de imputación, para esto se utiliza el principio de datos disponibles del algoritmo NIPALS [25].

Socioeconomic strata as proxy variable for household income in transportation research. Evaluation for Bogotá, Medellín, Cali and Barranquilla

Abstract In Colombia, a socioeconomic stratification (SES) system of households based on the physical characteristics of the dwelling and its surroundings is implemented in order to set subsidies to public services. Many studies use this classification as a proxy variable for the household income, mainly because of the ease to retrieve data. This investigation proposes an evaluation of the SES as an explanatory variable for the household income. Ordered logit regressions were estimated for the cities of Bogotá, Medellín, Cali and Barranquilla, where the dependent variable corresponds to the SES. Even though there is a positive correlation between SES and household income, the relation depends on certain characteristics of the household as it size, vehicle availability and percentage of workers and students. The results were validated by comparing trip generation models. By including the significant attributes from the ordinal regressions, trip generation models with income and SES had similar fit, which suggests that using the SES as a proxy variable for the income, might be appropriate as long as their correspondence is checked according to household characteristics.

Resumen En Colombia se ha desarrollado un sistema de estratificación de viviendas basado en las características físicas del inmueble y su entorno, con el fin de establecer tarifas diferenciales a servicios públicos. Diversos estudios de transporte usan esta clasificación como variable sustituta del ingreso del hogar debido a la facilidad relativa para obtener dicha información. Este artículo realiza una evaluación del estrato como variable explicativa del ingreso del hogar desde la perspectiva de estudios de transporte. Se estimaron modelos de regresión logit ordinal para Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla, usando el ingreso como variable dependiente y el estrato del hogar como variable independiente. Se encontró que a pesar de que existe una correlación positiva entre el estrato y los ingresos del hogar, esta relación depende de ciertas características del hogar como su tamaño, la disponibilidad de vehículo y la proporción de trabajadores y estudiantes. Estos resultados se validaron mediante la comparación de modelos de generación de viajes por hogar. Al incluir los atributos significativos de las regresiones ordinales, se obtienen ajustes similares para modelos de generación de viajes con ingreso y estrato, lo que indica que usar el estrato como sustituto del ingreso puede ser adecuado, siempre y cuando se controle previamente la correspondencia entre las variables de las características del hogar.

Evaluation of reanalysis data in the study of meteorological and hydrological droughts in the Magdalena-Cauca river basin, Colombia

Abstract Droughts are a natural phenomenon of water deficit and represent one of the most dangerous natural hazards to human activities; accordingly, its understanding and monitoring are vital. For this purpose, long historical series of precipitation and evapotranspiration are considered; however, the sources of this observed information on land are usually limited spatially and temporally. The use of complementary sources of information, such as reanalysis, is appropriate in areas with scarce information. Thus, we have evaluated the use of the reanalysis databases of the eartH2Observe project (WFDEI & MSWEP) in the Magdalena-Cauca river basin in Colombia, through the calculation of three drought indicators (SPI, SPEI & WCI). The indices calculated with the in-situ data identified ten drought events of great affectation in the basin. By applying statistical and a Bootstrap uncertainty analysis, we evaluated the performance of the reanalysis, finding that the use of the MSWEP precipitation product has a good potential for the analysis of droughts in Colombia.

Resumen Las sequías son eventos naturales de déficit de precipitación que constituyen una de las amenazas naturales más peligrosas para las actividades humanas, por lo que su comprensión y monitoreo son de vital importancia. Para esto, se analizan las series históricas de precipitación y evapotranspiración, sin embargo, las fuentes de esta información medida en tierra suelen ser limitadas espacial y temporalmente. En consecuencia, el uso de fuentes de información complementaria, como los reanálisis, es de gran utilidad en zonas con escasez de información. De acuerdo con lo anterior, se evaluó el uso de las bases de datos del proyecto eartH2Observe (WFDEI y MSWEP) en la macrocuenca Magdalena-Cauca en Colombia, a través del cálculo de tres indicadores de sequías (SPI, SPEI y WCI). Los índices calculados con los datos in-situ identificaron diez eventos de sequía de gran afectación en la cuenca. Finalmente, los reanálisis fueron evaluados con base en coeficientes estadísticos y un análisis de incertidumbre tipo Bootstrap. Se encontró un gran potencial en el uso de la serie de precipitación del MSWEP para el análisis de sequías en Colombia.

Effects of strain on Lα _0.67-x Pr _x Cα _0.33 Mn0 ₃ , LαMn _1-X C0 _x 0 ₃ and LαMn _1-x Ni _x 0 ₃ magnetite samples

Abstract This paper presents the results obtained from the synthesis and morphological characterization of different magnetite samples: Lα 0.67-x Pr x Cα 0.33 Mn0 3 at 0.13 ≤ x ≤ 0.67 produced by a solid-state reaction mechanism and LαMn 1-x Ni x 0 3 at 0.0 ≤ x ≤ 0.5 produced by the sol-gel method. These samples were characterized using X-ray diffraction spectroscopy and by measuring electric resistivity and magnetic susceptibility which were carried out as a function of temperature. Notably, the effects of strain and compressive strength on the lattices of magnetite samples were highly dependent on the concentration of Pr, Co and Ni. Moreover, the transition temperatures of metal-insulator and ferromagnetic-paramagnetic phases also largely depend on these strength effects, e.g., at higher concentrations of Pr, effects of increased strain strength were observed, relocating the shifts of ferromagnetic-paramagnetic transitions to lower temperatures. On the other hand, effects of increased compressive strength were observed at higher concentrations of Ni and Co, relocating the shifts of ferromagnetic-paramagnetic and metal-insulator transitions to higher temperatures.

Resumen Se reporta la síntesis y la caracterización de manganitas de Lα 0.67-x Pr x Cα 0.33 Mn0 3 con0.13 ≤ x ≤ 0.67, obtenidas por reacción de estado sólido, y de LαMn 1-x Ni x 0 3 , con 0.0 ≤ x ≤ 0.5, obtenidas por el método sol-gel. Las manganitas se caracterizaron a través de medidas difracción de rayos X, resistividad eléctrica y susceptibilidad magnética en función de la temperatura. Se concluyó que los esfuerzos de tensión y compresión en la red dependen fuertemente del contenido de, Pr, Co y Ni en las muestras, y que las temperaturas de transición de las fases metal-aislante y ferromagnética-paramagnética depende fuertemente dichos esfuerzos: a mayor contenido de Pr se produjo mayores esfuerzos de tensión que desplazaron el corrimiento de la transición ferromagnética-paramagnética a temperaturas más bajas, mientras que a mayor contenido de Ni y Co se produjo mayores esfuerzos de comprensión que desplazaron el corrimiento de las transiciones metal-aislante y ferromagnética-paramagnética a temperaturas más altas.

Biodegradable polymer nanocomposites applied to technical textiles: a review

Abstract Based on the results of research papers reflected in the scientific literature, the main examples, methods and perspectives for the development of technical textiles are considered. The focus of this work is to concentrate the results obtained for different textile applications (technical textiles) through the use of biodegradable polymers modified and improved with nanoparticles. The techniques for obtaining polymeric nanocomposites, finishing processes, type and structure of textiles are specified. In general, key aspects are identified for a better understanding of the technical challenges and physicochemical effects of the fibers.

Resumen Con base en los resultados de trabajos de investigación reflejados en la literatura científica, se consideran los principales ejemplos, métodos y perspectivas para el desarrollo de textiles técnicos. El enfoque de este trabajo consiste en concentrar los resultados obtenidos para diferentes aplicaciones textiles (textiles técnicos) mediante el uso de polímeros biodegradables modificados y mejorados con nanopartículas. Se especifican las técnicas para obtención de nanocompuestos poliméricos, procesos de acabado, tipo y estructura de textiles. En general, se identifican aspectos clave para una mejor comprensión de los retos técnicos y efectos fisicoquímicos de las fibras.

Fluid-structure study of a polymeric coating reinforced with carbon nanotubes (CNT) for potential application in stents

Abstract The therapeutic approach of the atherosclerotic plaque has been visualized from multiple perspectives, which include from the handling of drugs until the implantation of medical devices like stents. A current alternative to restenosis appearance, is the use of stents with drug-releasing coatings. The present work seeks to analyze the structural and hemodynamic behavior and to understand the effects between the interaction of a stent coating manufactured in PVOH with and without the presence of carbon nanotubes with concentrations of CNT varying from 0.1 to 0.3% (Wt), through a computational study. The computational study is based on a Fluid-Structure (FSI) model in one way and with a scheme partitioned using the finite element method. In conclusion, predicting the mechanical behavior and local flow patterns of these devices may provide criteria elements that allow the improvement of the design of a stent coating.

Resumen El abordaje terapéutico de la placa ateroesclerótica ha sido visualizado desde múltiples ángulos, que incluyen desde el manejo con fármacos hasta la implantación de dispositivos médicos como stents. Una alternativa actual a la aparición de reestenosis son stents con recubrimientos liberadores de fármacos. El presente trabajo busca analizar el comportamiento y entender los efectos entre la interacción de un recubrimiento para stent fabricado en PVOH sin la presencia y con la presencia de nanotubos de carbono con porcentajes de NTC del 0.1, al 0.3% (WT) y la hemodinámica local, mediante un estudio computacional. El estudio computacional es basado en un modelo Fluido-Estructura (FSI) en una vía y con un esquema de solución particionado utilizando el método de elementos finitos. En conclusión, predecir el comportamiento mecánico y los patrones de flujo locales de estos dispositivos, pueden proporcionar elementos de criterio que permitan el mejoramiento del diseño de un recubrimiento para stent.

Simulation of the operation of a natural gas transport system based on a criterion of minimum operating cost

Abstract In this article, a simulation model of a natural gas transport network based on the minimization of its operating costs was developed. For this, a system of equations that determine these costs and the conditions that characterize it are established, to later be transformed into a system that can easily be solved by common linear programming methods. A system of equations and matrices resulting from a transport network of few elements is presented as an example. The model is applied in the simulation of the future operation of the Colombian natural gas transport network to project the cost of its operation, section flows, its associated tariffs, and shortage level. Finally, the conclusions derive possible use applications of this model for the analysis of natural gas transport networks and other energy systems.

Resumen En este artículo se desarrolla un modelo de simulación de una red de transporte de gas natural basado en la minimización de sus costos operativos. Para esto se establece un sistema de ecuaciones que determinan el mencionado costo y las condiciones que lo caracterizan, para después transformarlo en un sistema que pueda ser resuelto fácilmente mediante métodos comunes de programación lineal. Se presenta como ejemplo el sistema de ecuaciones y matrices resultante de una red de transporte de pocos elementos. El modelo es aplicado en la simulación de la operación futura de la red colombiana de transporte de gas natural a fin de proyectar el costo de su operación, flujos en sus tramos, tarifas asociadas y nivel de desabastecimiento. Finalmente, en las conclusiones se derivan posibles aplicaciones del uso de este modelo para análisis de redes de transporte de gas natural y de energéticos sistemas energéticos.

EspiNet V2: a region based deep learning model for detecting motorcycles in urban scenarios

Abstract This paper presents “EspiNet V2” a Deep Learning model, based on the region-based detector Faster R-CNN. The model is used for the detection of motorcycles in urban environments, where occlusion is likely. For training, two datasets are used: the Urban Motorbike Dataset (UMD-10K) of 10,000 annotated images, and the new SMMD (Secretaría de Movilidad Motorbike Dataset), of 5,000 images captured from the Traffic Control CCTV System in Medellín (Colombia). Results achieved on the UMD-10K dataset reach 88.8% in average precision (AP) even when 60% motorcycles were occluded, and the images were captured from a low angle and a moving camera. Meanwhile, an AP of 79.5% is reached for SSMD. EspiNet V2 outperforms popular models such as YOLO V3 and Faster R-CNN (VGG16 based) trained end-to-end for those datasets.

Resumen Este artículo presenta "EspiNet V2", un modelo de aprendizaje profundo, fundamentado en el detector basado regiones Faster R-CNN. El modelo es usado para la detección de motocicletas en entornos urbanos, donde se presenta algún nivel de oclusión. Para el entrenamiento de dicho modelo, se utilizaron dos conjuntos de datos: el conjunto de datos de motocicletas urbanas (UMD-10K) que cuenta con 10,000 imágenes anotadas, y el nuevo conjunto de datos de motos de la Secretaría de Movilidad (SMMD), con 5,000 imágenes capturadas obtenidas del Sistema CCTV de Control de Tráfico de la ciudad de Medellín (Colombia). Los resultados obtenidos en el conjunto de datos UMD-10K alcanzan el 88.8% en precisión promedio (AP), incluso con niveles de oclusión de un 60 %, utilizando imágenes capturadas desde un ángulo bajo y desde una cámara en movimiento. Por otro lado se alcanza un AP de 79.5 % para conjunto de datos de motos de la Secretaría de Movilidad (SMMD). EspiNet V2 supera modelos populares como YOLO V3 y Faster R-CNN (basado en VGG16), siendo estos entrenados de extremo a extremo utilizando los conjuntos de datos mencionados.

The influence of the microstructure on the abrasive wear behavior of anti-wear weld deposits applied on low alloy and low carbon steel substrates

Abstract In the reconstruction of parts of machinery is essential to determine the best option in terms of material deposited by welding geometries recovery losses are concerned. This work was developed to enhance applications of hard coatings and fillers for the reconstruction of sprockets, but can be extrapolated for use in industries of different types. It took into account two (2) factors, the deposited material and preheating temperature, which affect the final characteristics of hard coatings applied by welding. Results of applying wear test were weight loss in cubic millimeters (mm3) of material, which provided the wear resistance of each of the layers deposited. Taking the test piece which came closest to the average of the previous test to characterize microstructural cut, take measurements of microhardness in area near the face wear surface analysis by SEM microscopy, to measure the chemical composition of the layer worn, measure the percentage of pores in the final layer, surface roughness measuring wear zone and determine its structure by X-ray diffraction. Hardfacing obtained coatings with high chromium contents showed the best anti-wear properties, followed by coatings applied to electrodes with manganese content of 15% and coatings applied to electrodes under low and medium carbon and alloy showed the lowest scores as the applied laboratory conditions.

Resumen En la reconstrucción de piezas de maquinarias es esencial determinar la mejor opción en cuanto a material depositado por soldadura para recuperación de geometrías perdidas se refiere. El presente trabajo se desarrolló para mejorar las aplicaciones de recubrimientos duros y materiales de relleno para la reconstrucción de “sprockets”, pero que se pueda extrapolar al uso en industrias de diferente tipo. Se tomaron en cuenta dos (2) factores, material depositado y temperatura de aplicación, que afectan las características finales de los recubrimientos duros aplicados por soldadura. Los resultados obtenidos de la aplicación del ensayo de desgaste fueron pérdida en peso en milímetros cúbicos (mm3) del material, lo cual brindó la resistencia al desgaste de cada una de las capas depositadas. Tomando la probeta que más se acercó al promedio obtenido del ensayo de desgaste se cortó para caracterizarla microestructuralmente, tomar mediciones de microdureza en zona cercana a la cara de desgaste, analizar la superficie por microscopia SEM, medir la composición química en la capa desgastada y determinar su estructura por difracción de rayos X. Los recubrimientos obtenidos a partir de electrodos con altos contenidos de cromo mostraron las mejores propiedades antidesgaste, seguidos de los recubrimientos aplicados con electrodos con contenidos de manganeso del 15% (aceros Hadfield) y en menores valores los recubrimientos aplicados con electrodos de bajo carbono y baja aleación mostraron los resultados más bajos según las condiciones de laboratorio aplicadas.

The study of Necrosols and cemetery soils

Abstract This article shows the interdisciplinary approaches that integrate knowledge regarding the contemporary and ancient cemetery soils and clandestine burials that produce bio-geo-archaeological, recent forensic scientific interest, the above is what compiles the Necrosols study. The investigations in this regard raise pedogenetic questions, anthropogenic, morphological, physicochemical and microbiological characteristics. Thus, Necrosols are precisely defined and included in proposals for local and global taxonomic systems. Cemetery soils have variable chemical, microbiological, anthropogenic, temporal and organic physical and inorganic exogenous physical properties and predominance of environmental change processes. Currently, the necropolis in the cities and the proximity to water sources and these soils impacts on public health and environment, are evaluated in scientific research. It also increases interest in soil characteristics knowledge affected by illegal human bodies. We review Necrosols studies and scientific research origins and development in experimental approaches as than effects and implications of human body burials.

Resumen Este artículo muestra las aproximaciones interdisciplinarias que integran conocimientos respecto a los suelos de cementerios contemporáneos y antiguos e inhumaciones clandestinas que producen interés científico bio-geo-arqueológico, forense reciente, lo anterior es lo que compila el estudio de los Necrosoles. Las investigaciones al respecto, plantean interrogantes pedogenéticos, antropogénicos, morfológicos, de características físico-químicas y microbiológicas. Así los Necrosoles se definen con precisión e incluyen en propuestas para sistemas taxonómicos locales y mundiales. Los suelos de los cementerios tienen propiedades físico-químicas y microbiológicas variables, antrópicas, temporalidades e insumos orgánicos e inorgánicos exógenos y predominancia de procesos de cambio ambiental. Actualmente, las necrópolis en las urbes y la proximidad a fuentes de agua e impactos de estos suelos en la salud pública y ambiente, se evalúan en investigaciones científicas. También aumenta el interés por las características de entierros ilegales de cuerpos humanos e integración de herramientas pedológicas y forenses. Revisamos los estudios de Necrosoles y el desarrollo de la investigación científica experimental ligada a efectos e implicaciones de entierros humanos.

Dispersion of particulate material 2.5 emitted by roasted chicken restaurants using the AERMOD model in Huancayo Metropolitan, Peru

Abstract This paper evaluated dispersion of PM2.5 emitted from roasted chicken restaurants around Metropolitan Area of Huancayo city, Peru. It was used topographic data with 30 m of resolution, surface and vertical structure meteorological data. Main characteristics from emission sources also were used as input in the AERMOD model. Then for evaluating the model efficiency, as reference it was used data from particulate matter samplers at three urban sites of Metropolitan Huancayo (named HYO, UNCP and CHI). The results showed the association of the wind speed and direction with the predominant dispersion of PM2.5. Differences among the sites were registered but CHI showed highest values. The concentrations from AERMOD model were lower than sampled ones, mainly because model only was focused on restaurants meanwhile samplers collected particulate matter from all other emitters. AERMOD provided good options to model air pollution dispersion at mountains regions for air quality management.

Resumen El presente estudio realizo la dispersión de PM2.5 emitidos por pollerías en Huancayo Metropolitano. Se utilizaron datos topográficos de 30 metros de resolución, datos meteorológicos superficiales y verticales de enero a diciembre del 2017 y características de la fuente como concentraciones de emisión de PM2.5 de pollerías. Para la determinar la eficiencia del modelo AERMOD en la dispersión de PM2.5 se instalaron estaciones de monitoreo de calidad de aire en tres áreas urbanas de Huancayo Metropolitano (UNCP, HYO y CHI), la campaña de muestreo se llevó a cabo de marzo a noviembre del 2017. Los resultados, identificaron la asociación de la dirección y velocidad del viento con la dispersión de PM2.5 y que las concentraciones obtenidas por el modelo AERMOD subestimaron con las obtenidas de las estaciones de monitoreo de calidad de aire, esto debido a que se modelo solo pollerías y no de otras aportaciones de fuentes de emisión. AERMOD provee buenas opciones para modelar dispersión de contaminantes del aire en regiones de montaña para gestión de la calidad del aire.

Experimental evaluation of Fuzzy controller performance applied in autonomous photovoltaic system

Abstract This paper aiming to show an experimental evaluation of classic pole placement and Fuzzy controller design applied on the DC link voltage control in autonomous photovoltaic system in order to ensure the stability and desired performance. First stage shows the mathematical model to describe the dynamic behaviour, so was linearized the system around the operational point based on Taylor series approach. In sequence was performed the computational analysis using MATLAB software. Furthermore, was performed the experimental assessment about the dynamic behaviour in open loop of the autonomous photovoltaic system, mainly electrical variables of the system. In second stage, the experimental evaluation realized for these approaches (PI-classic and PI-Fuzzy) was applied on the system, assessing the dynamic behaviour in closed-loop ensuring the stability and desired performance subject to voltage setpoint variation. Finally, were compared the design control techniques and the experimental results shows the Fuzzy controller outperforms the classical design technique.

Resumen En este artículo se pretende llevar a cabo una evaluación experimental de la utilización de técnicas de asignación de polos en el control Fuzzy aplicadas al flujo de CC en un sistema fotovoltaico autónomo, con el fin de garantizar una condición de estabilidad y un determinado rendimiento para la operación del sistema. Es presentado en la primera etapa del trabajo un modelo matemático que describe adecuadamente el comportamiento dinámico en cuestión fue linealizado el sistema en torno a un punto de operación haciendo uso de las series de Taylor, seguido por el análisis en un ambiente computacional del modelo linealizado del sistema fotovoltaico. Posteriormente, se evaluó de manera experimental el comportamiento dinámico en lazo abierto del sistema fotovoltaico autónomo, observando sus principales variables eléctricas (voltaje y corriente eléctrica). En la segunda etapa del trabajo, se investigó experimentalmente la aplicación de las técnicas de diseño de controladores PI clásico y controladores Fuzzy, con el objetivo de evaluar el comportamiento dinámico del sistema en lazo cerrado y garantizar la estabilidad de este, para pruebas en la variación del voltaje de referencia. Por fin, se presentaron los resultados de la evaluación experimental que demostró un mejor desempeño del controlador Fuzzy en comparación al controlador proyectado por la metodología clásica, cuando utilizada una planta fotovoltaica autónoma.

Growth and mineral composition of the melon with different doses of phosphorus and organic matter

Abstract It was aimed to evaluate the effect of doses of phosphorus and different doses of bovine manure on growth of melon Galia. The experiment was carried out in greenhouse utilizing pots filled with soil Chromic Luvissoil in design completely randomized with a 5 x 2 factorial arrangement, comprising five doses of bovine manure (0, 12, 16, 20, 24 t ha-1) and two doses of phosphorus (0 and 400 mg dm-3), with three replicates, totaling 30 experimental units. The results indicated that interaction of phosphorus with organic matter was significant effect on total dry mass of the melon plant. There was a reduction of the total dry mass when the plants were fertilized at the highest doses of bovine manure. The P content from leaf and stem increased gradually at higher doses of phosphorus. The phosphorus content in the soil increased according to the doses of organic material available.

Resumen En este estudio fueron evaluados los efectos de las dosis de fósforo y de estiércol bovino sobre el crecimiento de melón (Cucumis melo L.) cv Galia, cultivado en casa de vegetación utilizando macetas con suelo Luvisol crómico. El experimento fue realizado con un delineamiento completamente casualizado con esquema factorial 5x2, constituido por cinco dosis de estiércol bovino (0, 12, 16, 20, 24 t ha-1) y dos dosis de fósforo (0 y 400 mg dm-3) con tres repeticiones, totalizando 30 unidades experimentales. Los resultados indican que hubo efecto significativo de la interacción del fósforo con la materia orgánica sobre la masa seca total del melón. Cuando las plantas fueron sometidas a mayores dosis de estiércol hubo una reducción de la masa seca total. Los contenidos de P en la hoja y en el tallo aumentaron gradualmente con las dosis más altas la mayor dosis de fósforo. Los niveles de fósforo en el suelo aumentaron de acuerdo con las dosis de materia orgánica disponible.