TecnoLógicas

¿Por qué hacer ciencia (básica) en Colombia?: la visión muy personal de un “científico” colombiano

**Caracterización Funcional del Almidón de Fríjol Zaragoza (Phaseolus Lunatus L.) y Cuantificación de su Almidón Resistente: Functional Characterization of Bean Zaragoza Starch (Phaseolus Lunatus L.) and Quantification of the Resistant Starch**

Las leguminosas son fuente potencial de almidón, representando entre un 30 y 50% de su peso seco, este constituye una fuente de energía esencial para el hombre. Actualmente su uso se ha extendido en la industria de alimentos como aditivo o materia prima en compuestos alimentarios, debido a sus características nutricionales, funcionales, propiedades como agente espesante y estabilizante de suspensiones y dispersiones. Se evaluaron algunas propiedades funcionales del almidón de frijol zaragoza variedad roja; se obtuvo una temperatura de gelatinización inicial y final de (71°C) y (81°C) respectivamente, la solubilidad fue de 8,3% a 90°C, el poder de hinchamiento alcanzó 6,6% a 80°C, y la capacidad de retención de agua estuvo en 4,4% a 80°C. La viscosidad aparente fue evaluada entre 20 y 75°C dando como resultados viscosidades entre 1,096 y 0,98 Cp respectivamente. Los resultados mostraron que las temperaturas ensayadas inciden significativamente en la solubilidad, poder de hinchamiento, capacidad de retención de agua y viscosidad del almidón. El contenido de amilosa y amilopectina fue de 21,1% y 78,19%. Finalmente, se obtuvo 9,24% de almidón resistente, y se comparó con otras fuentes convencionales no amiláceas, con miras a adquirir nuevos conocimientos acerca de este material nativo de la costa Caribe colombiana.

Legumes are a potential source of starch, representing between 30 and 50% of its dry weight, this is an essential energy source for humans. Currently its use is widespread in the food industry as an additive or raw material in food compounds, due to its nutritional, functional properties as a thickening agent and stabilizer of suspensions and dispersions. We evaluated several functional properties of starch variety zaragoza red bean, was obtained initial gelatinization temperature and final (71°C) (81°C) respectively, the solubility was 8,3% at 90°C, swelling power was 6,6% at 80°C, and water retention capacity was 4,4% at 80°C. The apparent viscosity was evaluated between 20 and 75 °C giving as results viscosities between 1,096 and 0,98 Cp respectively. The results showed that the tested temperatures significantly affect the solubility, swelling power, water holding capacity and viscosity of the starch. The amylose and amylopectin content was 21,1% and 78,19%. Finally, was obtained 9,24% resistant starch and compared with other conventional non starchy sources in order to acquire new knowledge about this material native to the Colombian Caribbean coast.

Edge Detection Algorithm Based on Fuzzy Logic Theory for a Local Vision System of Robocup Humanoid League

At this paper we shown the development of an algorithm to perform edges extraction based on fuzzy logic theory. This method allows recognizing landmarks on the game field for Humanoid League of RoboCup. The proposed algorithm describes the creation of a fuzzy inference system that permit evaluate the existent relationship between image pixels, finding variations on grey levels of related neighbor pixels. Subsequently, it shows an implementation of OTSU method to binarize an image that was obtained from fuzzy process and so generate an image containing only extracted edges, validating the algorithm with Humanoid League images. Later, we analyze obtained results that evidence a good performance of algorithm, considering that this proposal only takes an extra 35% processing time that will be required by traditional methods, whereas extracted edges are 52% less noise susceptible.

Este artículo presenta el desarrollo de un algoritmo para la extracción de bordes basado en la teoría de lógica difusa, mediante el cual es posible reconocer las marcas de un campo de juego para la liga humanoide de RoboCup. El algoritmo propuesto describe la creación de un sistema de inferencia difuso que permite evaluar la relación existente entre los pixeles de una imagen, encontrando así las variaciones en los niveles de gris para una vecindad de pixeles específica. Posteriormente se plantea la implementación del método OTSU para binarizar la imagen obtenida en el proceso difuso y así generar una imagen que contiene solo los bordes extraídos, validando el algoritmo en imágenes de la liga humanoide. Luego se analizan los resultados obtenidos evidenciando el buen desempeño del algoritmo, considerando que el tiempo de procesamiento de la propuesta es tan solo el 35% más del tiempo necesario en métodos tradicionales, mientras que los bordes extraídos son unos 52% menos susceptibles al ruido.

Expert System Model for Educational Personnel Selection

Se presenta, en este artículo, un modelo de sistema experto para la selección de personal docente universitario. Esta labor no es una tarea trivial, debido a la subjetividad que puede presentarse en su evaluación. Este proceso se puede complementar usando un sistema de apoyo a la toma de decisiones. El sistema desarrollado se dividió en cuatro fases: toma de requisitos, diseño, implementación y puesta en marcha. Con el prototipo software, se logró modelar el conocimiento específico del experto en recursos humanos, lo que permitió obtener una recomendación sobre el tipo de contrato al que puede aspirar un docente universitario, dependiendo de su perfil profesional.

The staff selection is a difficult task due to the subjectivity that the evaluation means. This process can be complemented using a system to support decision. This paper presents the implementation of an expert system to systematize the selection process of professors. The management of software development is divided into 4 parts: requirements, design, implementation and commissioning. The proposed system models a specific knowledge through relationships between variables evidence and objective.

Global Control of the Furuta Pendulum Using Artificial Neural Networks and Feedback of State Variables

En este artículo se presenta el modelado matemático para la planta conocida como Péndulo de Furuta mediante funciones de energía, teniendo en cuenta las dinámicas no lineales propias de los sistemas físicos y considerando los acoples existentes entre los dispositivos eléctricos y mecánicos. Se desarrolla un proceso de control basado en Realimentación de Variables de Estado (RVE) para el punto de equilibrio y se abordan dos temáticas para la zona no lineal de la planta. En primera instancia se implementan funciones que representan los estados energéticos de la planta en forma global y se establecen las regiones de operación (zona de Swing Up) y finalmente se emplean Redes Neuronales Artificiales (RNA) para emular el comportamiento de las funciones de energía. Finalmente se presenta la combinación de las técnicas de control, considerando las restricciones propias de los actuadores y sensores utilizados, además se realiza un estudio desde un ambiente simulado de los fenómenos físicos que pueden alterar el comportamiento del sistema y se verifica la capacidad, robustez y sensibilidad del controlador.

This paper presents the mathematical modeling of the Furuta Pendulum by power functions, taking into account the non linear own dynamics of the physical systems and considering the existing couplings between the electric and mechanic devices. A control process based on feedback of state variables (FSV) for the equilibrium point is developed and two topics for the non linear zone are addressed. First of all, functions are implemented to represent the energetic states of the plant in a global way and the operation regions are established (Swing up zone), and later Artificial Neural Networks (ANN) are employed to simulate the behavior of the energy functions. Finally, it is presented the combination between the control techniques, considering the own constrains of the actuators and sensors used, besides of this, a study is done in a simulated environment of the physical phenomena that may disturb system behavior, and the capacity, sensitivity and robustness of the controller is verified.

Rapid Control Prototyping Plataformfor Didactic Plant Motor DC

El artículo presenta el diseño, implementación y validación de una plataforma de Prototipado Rápido de Control (o RCP por siglas en inglés) para una planta motor DC. La plataforma RCP consta de hardware y software. El hardware: un PC, tarjeta electrónica, motor DC y sensores. El software basado en herramientas libres como Linux, Scilab / Scicos y RTAI-Lab. La plataforma RCP permite desarrollar prácticas de control de velocidad y posición simuladas y reales, usando diferentes tipos de controladores PID industriales y experimentar fenómenos como Wind Up y Bump Transfer en una plataforma de bajo costo. Se desarrolla una aplicación de control de velocidad organizada en cuatro pasos: identificación, diseño controlador, simulación y control en tiempo real, donde se destacan las ventajas pedagógicas de una plataforma que no solo permite realizar simulación sino también control en tiempo real de una planta motor DC.

In this paper a design, implementation and validation of a Rapid Control Prototype platform for a plant based on a DC motor is proposed. This low-cost prototype provides of an electronic card (with a motor DC and sensors) manipulated by PC with free software tools using Linux, Scilab / Scicos and RTAI-Lab. This RCP System allows developing speed -position control trainings by using different types of PID industrial controllers with anti - wind up and bump less transfer schemes. We develop a speed control application structured in four steps: identification, controller design, simulation and real time control, where there are pedagogical advantages of a platform that not only allows simulation but also real-time control of a plant.

Energy Efficiency Standards of Induction Motors, ¿Are you Prepared Latin America?

En Colombia el proceso regulatorio respecto a la eficiencia productos de uso final de energía, está surgiendo con el proyecto de reglamento técnico de etiquetado de productos RETIQ, el cual incluye en el anexo E, los métodos de ensayo para determinar la eficiencia de los motores de inducción de corriente alterna. El objetivo este artículo es comparar la eficiencia energética de motores de inducción entre los países de Latinoamérica y los países de las grandes economías del globo, considerando cuatro aspectos: el estado actual de las normas de clasificación y procedimientos de prueba de la eficiencia de motores de inducción, los acuerdos multilaterales de reconocimiento mutuo, la infraestructura para realizar los ensayos de la norma y los programas de apoyo al mejoramiento de la eficiencia de los sistemas accionados por motores eléctricos. El estudio revela que América Latina presenta un atraso considerable en la implementación de las normas de clasificación y métodos de ensayo de la eficiencia de motores eléctricos, más ampliamente usadas en el mundo: IEC 60034-30:2008, IEC 60034-2-1:2007, IEEE 112:2004 y EPAct’92, con respecto a los países de la Unión Europea, Estados Unidos, China, Australia, y otros países desarrollados, en los cuales estas normas han sido adoptadas. Así mismo, se evidencia en la región la ausencia de programas enfocados al mejoramiento de la eficiencia energética de los motores eléctricos y un limitado número de laboratorios acreditados, que permitan evaluar su eficiencia, lo cual conduce a la mayoría de los países Latinoamericanos a establecer acuerdos de reconocimiento mutuo para tal fin.

In Colombia the regulatory process regarding the energy efficiency of end-use products is emerging with the draft technical regulation product labeling RETIQ, which includes in Annex E, the test methods for determining the efficiency of motors alternating current induction. The goal of this paper is to compare the energy efficiency of induction motors between the countries of Latin America and the countries of the major economies of the globe, considering four aspects: the current state of classification standards and test procedures of induction motors efficiency, multilateral agreements of mutual recognition, the infrastructure to conduct tests of the standard and support programs to improve the efficiency of electric motor-driven systems. The study reveals that Latin America is a considerable delay in the implementation of classification standards and methods for testing the efficiency of electric motors, most widely used in the world: IEC 60034-30:2008, IEC 60034-2-1: 2007 IEEE 112:2004 and EPAct'92, with respect to the countries of the European Union, United States, China, Australia, and other developed countries, in which these standards have been adopted. Furthermore, the region is evident in the absence of programs focused on improving the energy efficiency of electric motors and a limited number of accredited laboratories to evaluate their efficiency, which leads to most Latin American countries to establish agreements mutual recognition for this purpose.

Voids by Mechanical Entrapment in Liquid Molding Processes: Mechanism of Formation, Influence in the Mechanical Response and Reduction

Los vacíos por atrapamiento mecánico se constituyen en unos de los tipos de defectos más comunes en el procesado de Composites por moldeo líquido. Debido a la gran influencia que tienen estos vacíos en el desempeño de la pieza final, una cantidad considerable de investigaciones se han centrado en el estudio de los mecanismos de formación de los mismos, de la influencia que éstos tienen en las propiedades mecánicas del compuesto y de las estrategias para su reducción durante el procesado. El presente trabajo pretende realizar una revisión de algunas investigaciones relevantes que se han hecho en el tema de vacíos formados por atrapamiento mecánico de aire en el procesado de compuestos por LCM (Moldeo Líquido de Composites, por sus siglas en inglés), con el objetivo de generar un material de referencia dirigido a investigadores interesados en esta importante temática relacionada con las áreas del procesado y comportamiento mecánico de materiales compuestos. Serán abordados temas como: el mecanismo de formación por desbalance entre macroflujo y microflujo, y su relación con el número capilar modificado y el efecto de sumidero; los fenómenos de compresibilidad, disolución y movimiento de burbujas en preformas de doble escala; la influencia de los vacíos en las propiedades mecánicas del composite y en los mecanismos de daño; y las estrategias más comunes que pueden ser implementadas a nivel industrial para la reducción de este tipo de defectología.

The voids by mechanical entrapment become as one of the most common type of defects in the liquid molding processing of composites. Because of the strong influence of those kind of voids in the general performance of the manufactured part, an important amount of researches have focused on the study of the mechanisms of formation of those voids, of the influence of the those ones on the mechanical properties of the composite and of the strategies for their reduction during the process. The present paper aims to do a review of some relevant investigations that have been done in the topic of voids caused by mechanical entrapment of air in the processing of composites by LCM (Liquid composites molding) with the purpose of generate a reference material addressed to researchers that are interested in this important subject matter related to the areas of processing and mechanical behavior of composites materials. They will be addressed some topics like: the mechanism of void formation by imbalance among macroflow and microflow and its relationship with the modified capillary number and the sink effect; the phenomena of compressibility, dissolution and mobilization of bubbles in dual-scale preforms; the influence of voids on the mechanical properties of the composites and on the damage mechanisms; and the most common strategies that can be implemented in the industry for the reduction of this sort of defects.