TecnoLógicas

Mecánica cuántica: Un reto inaplazable para nuestro país

Diseño, Construcción y Fabricación de una Máquina Prototipo de Medición por Coordenadas

Este trabajo se enmarca como un estudio de caso de carácter teórico-práctico. La verificación metrológica de las piezas tipo marco se realiza por medio de mesas de medición y calibres. Dicho procedimiento, requiere tiempo en el montaje y precisión en los calibres. La investigación busca diseñar y construir una máquina prototipo de medición de coordenadas (CMM) que contribuya a la verificación metrológica de piezas tipo marco de motocicleta. Partiendo de la determinación de la exactitud requerida en la fabricación de bastidores se selecciona la estructura de la CMM, se determinan las tolerancias geométricas aplicadas a la construcción del bastidor de la CMM, se analizan las cadenas dimensionales y los principios de funcionamiento del Sistema de Ajustes y Tolerancias, se manufacturan y construyen las piezas que conforman la CMM. Posteriormente, se diseña el sistema de recolección, verificación y visualización. Finalmente, se procede a la calibración de la CMM, permitiendo conocer el error e incertidumbre de la CMM. El procedimiento descrito garantiza el diseño, construcción y fabricación de una máquina prototipo de medición por coordenadas tipo puente capaz de medir una longitud máxima de 250 mm con una tolerancia mínima de ±0.3 mm.

This work is framed as a case study of theoretical and practical. The metrological verification of frame parts type style is done through measurements and calibrations tables. This procedure requires time in the assembly and precision gauges. The research aims to design and build a prototype machine coordinate measurement (CMM) to assist in the verification metrology frame type of motorcycle parts. Based on the determination of the accuracy required in the manufacture of frames: select the structure of the CMM is selected, the geometric tolerances applied to the construction of the frame of the CMM are defined, the dimensional chains and the principles of operation of the system settings and tolerances are analyzed, are manufactured and build the pieces that conform the CMM are manufactured and built. Subsequently, the gathering, verification and display system is designed. Finally, we proceed to the calibration of the CMM, allowing identifying the error and uncertainty of the CMM. The procedure ensures design, construction, and manufacturing of a prototype machine type coordinate measuring bridge capable of measuring a maximum length of 250 mm with a minimum tolerance of ±0.3 mm.

Operador de Energía de Teager para la Detección de Hipernasalidad en Niños con Labio y Paladar Hendido

El labio y/o paladar hendido (LPH) es una malformación, que tiene orígenes de tipo genético y ambiental. En Colombia, 6 de cada 10000 niños nacen con esta malformación, mientras en el resto del mundo la proporción se encuentra en 1 de cada 10000. El LPH trae consigo patologías en el habla tales como: hipernasalidad, hiponasalidad, golpe glótico, entre otras. De todas estas patologías, la hipernasalidad es la más recurrente en pacientes con LPH, apareciendo aproximadamente en el 90% de los casos. En este trabajo se hace un análisis, basado en resultados experimentales, del desempeño del Operador de Energía de Teager (TEO, por las siglas en inglés de Teager Energy Operator), para la detección de hipernasalidad en pacientes con LPH. Se analiza una versión generalizada del TEO con el fin de validar su capacidad discriminante en la detección de hipernasalidad, aplicándolo sobre una base de datos con registros de voz reales, de niños con LPH y niños control. Los resultados obtenidos comprueban que el TEO posee gran capacidad discriminante, y puede aportar información relevante en el proceso de detección de hipernasalidad.

The Cleft Lip and Palate (CLP) is a multi-factorial malformation that has genetic and environmental origins. In Colombia, 6 of 10000 children born with this malformation, while in the rest of the world, the proportion is about 1 of each 10000. The CLP originates some kinds of pathologies in the speech such as hypernasality, hyponasality, glottal coup, among others. From all of these pathologies, the hypernasality is the most frequent in CLP patients, appearing approximately, in 90% of the cases. In this work, based on experimental results, a performance analysis of the Teager Energy Operator (TEO) is made in the framework of the hypernasality detection on CLP patients. A generalized version of TEO is applied to validate its discrimination capacity over a dataset containing real voice registers of children with CLP and healthy children. The results showed that TEO has discrimination capacity and can contribute with important information in the hypernasality detection issue.

Selección de Características 2D en Representaciones Tiempo Frecuencia para la Detección de Soplos Cardíacos

En el presente trabajo se propone una metodología para la reducción de dimensión en representaciones tiempo frecuencia (TFRs) enfocada a la clasificación de bioseñales no estacionarias, que trata directamente su cantidad de datos irrelevantes y redundantes, combinando una etapa de selección de características con una etapa de reducción de dimensión por medio de métodos de descomposición lineal extendidos a datos bidimensionales. La metodología se prueba sobre un conjunto de TFRs paramétricas calculadas sobre una base de datos de señales fonocardiográficas (FCG) para la detección de soplos cardiacos. Los resultados muestran una mejora comparados con otras metodologías que no tienen en cuenta la presencia de datos irrelevantes y redundantes en las representaciones, además, el uso de las metodologías de descomposición lineal bidimensionales reducen adecuadamente la redundancia de las TFRs, obteniendo un nuevo conjunto de características 2D de menor dimensión que el conjunto inicial.

In this paper is proposed a methodology for dimensionality reduction of time-frequency representations (TFRs) aimed to non-stationary biosignal classification that deals directly with large quantity of irrelevant and redundant data, combining a stage of feature selection with a stage of dimensionality reduction by linear decomposition methods extended to bidimensional data. The methodology is tested on a set of parametric TFRs computed from a phonocardiographic signal database (PCG) for detection of heart murmurs. Results show an improvement compared with other methodologies that do not account for irrelevant and redundant data in these representations and demonstrate that the use of bidimensional linear decomposition methods adequately reduce redundancy on TFRs, obtaining a new feature set of lower dimension than the original dataset.

Modelo de Markowitz y Modelo de Black-Litterman en la Optimización de Portafolios de Inversión

La optimización de portafolios de inversión es un aspecto central en el mundo financiero. El modelo de Markowitz ha logrado éxito a nivel teórico en el medio de las finanzas, en cuanto a la estructuración de portafolios y en la búsqueda de la diversificación implícita en el análisis de inversiones. Sin embargo, en la práctica, se presentan dificultades e inconvenientes, que han influido notoriamente en el poco éxito de su aplicación. En este artículo se hace un estudio reflexivo sobre las desventajas de este modelo en situaciones reales, y se presenta el modelo de Black-Litterman como alternativa metodológica que contribuye a neutralizar algunas de esas desventajas y permite maximizar el rendimiento esperado, generando un portafolio más eficiente, estable y diversificado.

The optimization of investment portfolios is a central aspect in the financial world. Markowitz's model has been successful on a theoretical level in the middle of finance, about the structuring of portfolios and the search of implicit diversify in the investment analysis. However, in practice, there are difficulties and disadvantages that has been a notable influence on the limited success of its implementation. In this article is done a reflective study of the disadvantages of this model in real situations, and presents the Black-Litterman model as an alternative methodology that helps to neutralize some of these disadvantages and maximizing the expected return, generating a more efficient, stable and diversified portfolio.

Método para el Diagnóstico de Rodamientos Utilizando la Complejidad de Lempel-Ziv

La presencia de una falla en un rodamiento hace que el sistema mecánico evolucione de una dinámica débilmente no lineal a una dinámica fuertemente no lineal, por lo tanto los métodos lineales comunes en el dominio del tiempo y la frecuencia no son adecuados para el diagnóstico de rodamientos. En el presente artículo se propone una metodología novedosa no lineal para la detección de fallas en rodamientos, que usa la medida de complejidad sugerida por Lempel y Ziv para caracterizar las señales de vibración. La ventaja principal de este método sobre las demás técnicas de análisis no lineal es que no requiere la reconstrucción de un atractor, por lo que es adecuado para realizar análisis en tiempo real. Los resultados obtenidos muestran que la complejidad de Lempel-Ziv es una herramienta efectiva para el diagnóstico de rodamientos.

The presence of a fault in a bearing makes the mechanical system evolve from a weakly nonlinear dynamic to a strong non-linear dynamic; therefore the linear methods in time and frequency are not suitable for bearing diagnosis. This article uses a novel nonlinear method for bearing diagnosis, which uses the complexity measure suggested by Lempel and Ziv to characterize the vibration signals. The main advantage of this method over other nonlinear analysis techniques is that it does not require the reconstruction of an attractor; therefore it is suitable for on-line analysis. The results show that the Lempel-Ziv complexity is an effective tool for bearing diagnosis.

Aspectos del Microcrédito en su Concepción Original, en Búsqueda de Factores de Mayor Impacto en Colombia: Revisión de Tema

El artículo tiene como propósito revisar la bibliografía existente de las metodologías utilizadas y los resultados del impacto social de la filosofía microcrédito Grameen en Bangladesh, su país de origen, para encontrar diferencias y posibles determinantes del bajo impacto que éste ha tenido en Colombia y señalar los aspectos fundamentales para alcanzar las metas que se buscan con el microcrédito que se pueden resumir en erradicar la pobreza. Adicionalmente, se hace referencia a los modelos de mayor éxito en Latinoamérica como referentes en similitud al caso colombiano. La información se obtuvo mediante la revisión, por palabra clave Microcrédito, de publicaciones impresas y bases de datos en internet como Dialnet, E-Libro, CEPAL, EBSCO, entre otras, además gran parte de la información se tomó de las publicaciones del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) tanto en lengua inglesa como española. Asimismo, se manifiestan factores que pueden llevar al éxito en las microfinanzas de acuerdo a investigaciones realizadas por algunos autores. En general, se establece que en Colombia se pueden adoptar los principios del Banco Grameen, ya que publicaciones mencionadas en esta investigación demuestran cómo han mejorado las condiciones de vida de las personas pobres en diferentes países.

The paper aims to review the existing literature on the methodologies used and results of the social impact of philosophy Grameen microcredit in Bangladesh, their country original, to find differences and possible determinants of the low impact it has had in Colombia and identify key to reaching the goals that microcredit is looking for, which can be summarized as "to eradicate poverty." Additionally, this document refers to the most successful models in Latin America and similar references in the Colombian case. The information was obtained through review, keyword "Microcredit", printed publications and online databases as Dialnet, E-Book, CEPAL, EBSCO, among others, and much of the information was taken from publications Inter-American Development Bank (IDB) in both English and Spanish. Also express factors that can lead to success in microfinance, according to research by some authors. In general, states that Colombia can embrace the principles of Grameen Bank, as publications mentioned in this research show how they have improved the lives of poor people in different countries.

Graphic User Interface for Monte Carlo Simulation of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Manganite Bilayers

The manganites have been widely studied because of their important properties as colossal magnetoresistance and exchange bias that are important phenomena used in many technological applications. For this reason, in this work, a study of the exchange bias effect present in La2/3Ca1/3MnO3/La1/3Ca2/3MnO3. This study was carried out by using the Monte Carlo method and the Metropolis Algorithm. In order to make easy this study, a graphic user interface was built alloying a friendly interaction. The interface permits to control the thickness of Ferromagnetic and Antiferromagnetic layer, temperatures the magnetic field, the number of Monte Carlo steps and the exchange parameters. Results obtained reflected the influence of all of these parameters on the exchange bias and coercive fields.

Las manganitas han sido ampliamente estudiadas debido a sus propiedades importantes tales como magnetorresistencia colosal y polarización de intercambio, que son fenómenos importantes empleados en diversas aplicaciones tecnológicas. Por esta razón, en este trabajo se presenta el estudio del efecto de la polarización de intercambio (exchange bias) para el caso de bicapas de La2/3Ca1/3MnO3/La1/3Ca2/3MnO3. Este estudio se llevó a cabo empleando el método de Monte Carlo junto con el algoritmo de Metropolis. Con el fin de que este estudio sea más fácil, se construyó una interface gráfica para hacer más amigable la interacción con el usuario. La interface permite el control de parámetros como el espesor de la película, la temperatura, el campo magnético el número de pasos de Monte Carlo y los parámetros de intercambio. Los resultados obtenidos reflejaron la influencia de todos estos parámetros sobre el Exchange bias y el campo coercitivo.

La Gestión de Tecnologías Emergentes en el Ámbito Universitario

El carácter emergente de algunas tecnologías hace que tengan un alto grado de incertidumbre, lo que a su vez conlleva particularidades en su manejo respecto a las tecnologías maduras. El objetivo de este artículo es analizar la gestión de tecnologías emergentes en el contexto internacional, con énfasis en el ámbito universitario; para ello, se aplican técnicas cienciométricas a información obtenida de bases de datos de artículos científicos y técnicos. Así mismo, se examina el papel de las universidades, para lo cual se hace un análisis comparativo de algunos casos de reconocido impacto en el nivel mundial. Entre los resultados obtenidos está la identificación de áreas relevantes como la nanotecnología y la telefonía móvil, y la caracterización del manejo de las tecnologías emergentes en las universidades seleccionadas. Esto da la base para plantear algunas conclusiones y consideraciones, como la necesidad de que las universidades colombianas lideren el desarrollo tecnológico en el país promoviendo su impacto en el sector productivo, para lo cual requieren consolidar estructuras y políticas claras en el tema, así como una cultura en propiedad intelectual.

Some technologies considered emerging, have high uncertainly and particularities in their management respect to mature technologies. The aim of this paper is to analyze the management of emerging technologies, focused on the university context. For this purpose, scientometric techniques are applied to information from databases of technical papers. The role of universities is studied through a comparative analysis of some internationally recognized cases. As a result, relevant areas were identified, as nanotechnology and mobile communications, and management of emerging technologies in selected cases was characterized. These results are the base to formulate some conclusions and proposals for Colombian universities: They must lead technological development in the country through their impact on the industrial sectors, but these institutions need structures and clear policies, as well as an Intellectual Property culture.

Desarrollo de un Indicador de la Calidad del Agua usando Estadística Aplicada, Caso de Estudio: Subcuenca Zanjón Oscuro

Las aguas de la subcuenca Zanjón Oscuro (Departamento del Cauca), son utilizadas para regar caña de azúcar, mediante el uso de drenajes artificiales. En su recorrido el cauce recibe aguas residuales domésticas e industriales de la población y la industria azucarera, lo cual ha originado la contaminación del mismo. Se presenta la evaluación de la calidad del agua mediante la elaboración de un índice de calidad del agua ICA, a partir del uso de la Estadística Aplicada. Se propone el uso de una metodología basada en curvas de calidad de diferentes parámetros fisicoquímicos desarrollados a partir de encuestas realizadas a varios expertos, con el objeto de establecer límites cualitativos y cuantitativos de la calidad del agua; para posteriormente seleccionar la curva óptima que refleje la mejor decisión, en dicha evaluación. Los resultados fueron comparados con los indicadores de contaminación del agua (ICOMO). Finalmente se obtuvieron dos indicadores: el primero conformado por las variables oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno y coliformes fecales, que son indicadores de la contaminación por materia orgánica. El segundo indicador incluye la demanda bioquímica de oxígeno, pH, conductividad, fosfatos, nitratos, turbiedad y sólidos totales, que permiten una evaluación general de la calidad del agua.

The waters of the subriver basin Zanjón Oscuro, located in the plains of northern Cauca, Cauca Department, are used for irrigation of sugar cane by the use of artificial drainages. In its course the stream receives domestic and industrial sewage from the population and the sugar industry, which has led to pollution of it. This paper presents the work the evaluation of the quality of the water by means of the elaboration of water quality index WQI, from the use of the Applied Statistic. For this aim the use of a methodology based on the elaboration of curves of quality of different physico-chemical parameters sets out that they were developed from a realised survey to different experts, with the intention of establishing qualitative and quantitative limits of the quality of the water; later to select the optimal curve that reflects the best decision to evaluate the quality of the water. The results were compared with the indicators of contamination of the water. Obtaining like result two indicators, the first conformed by the variables dissolved oxygen, biochemical demand of oxygen and faecal coliforms, which are indicating of the contamination by organic matter. The second includes the biochemical demand of oxygen, pH, conductivity, phosphates, nitrates, turbidity and total solids, which allow a general evaluation of the quality of the water.

Metodología para la Estimación de Incertidumbres Asociadas a Concentraciones de Sólidos Suspendidos Totales Mediante Métodos de Generación Aleatoria

Este trabajo consistió en definir una metodología para estimar las incertidumbres asociadas a concentraciones de Sólidos Suspendidos Totales (SST) ligados a la fase de análisis de laboratorio, contemplando no solamente la precisión de los instrumentos de laboratorio sino también el submuestreo y la manipulación de muestras y aparatos de laboratorio. La metodología propuesta tiene en cuenta el cálculo de la incertidumbre de réplicas por medio de métodos analíticos, la comparación entre los resultados de réplicas por medio de pruebas t y el cálculo de la incertidumbre compuesta por medio del método de Monte Carlo. A manera de ejemplo, la metodología desarrollada se aplica a datos de concentración de SST obtenidos en laboratorio. Dichos datos corresponden a muestras reales con bajas, medianas y elevadas concentraciones de SST y con diferencias en las variabilidades submuestrales. Posteriormente se realizan comparaciones entre las incertidumbres obtenidas al aplicar el método propuesto y aquellas obtenidas teniendo en cuenta únicamente la precisión de los aparatos de medición utilizados en laboratorio. De estas comparaciones se pudo observar que se pueden presentar diferencias importantes tanto en los resultados de las incertidumbres asociadas a los resultados de concentraciones como a los valores de concentración asociados a las muestras.

In this work a methodology for the estimation of uncertainties associated to Total Suspended Solids Concentrations (TSS) concentrations obtained during laboratory analysis, that takes into account not only the precision of the laboratory instruments, but also subsampling, sample, and equipment manipulation, is proposed. The proposed methodology includes the computation of replicates uncertainties with analytical methods, the comparison between replicates through t-tests, and computation of uncertainties applying a Monte Carlo method. As an example, this methodology was applied to TSS concentration data obtained in laboratory. The data set used corresponds to real samples with low, medium, and high TSS concentrations and with different subsampling variabilities. Subsequently, comparisons between uncertainties obtained from the proposed methodology and those obtained when only equipment precision is taken into account were undertaken. From these comparisons it was observed that some important differences can exist between concentrations uncertainties as well as samples mean concentrations.