Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Evolution of the concepts and paradigms that guide the environmental management; what are their limitations in the glocal context?

El presente artículo aborda la evolución cronológica de diferentes paradigmas y conceptos relacionados con la gestión ambiental (GA). Para ello, hace énfasis en aquellos que han incidido en la dirección de la GA en el país, e identifica el concepto de desarrollo asociado, así como los planteamientos y dimensiones considerados para establecer las relaciones existentes entre los mismos. Si bien la gestión ambiental es una de las funciones públicas compartidas solidariamente con la sociedad, su implementación ha sido unidireccional, lo que ha promovido modelos homogeneizadores que limitan la interacción con las comunidades y las relaciones interinstitucionales e interdisciplinares. Si se observa esta situación desde una lógica glocal en diferentes ecosistemas y regiones, es evidente el predominio del enfoque de crecimiento económico con una escasa interacción entre saberes y conocimiento, situación que limita la construcción de alternativas de manejo sostenible y desencadena acciones ambientales desarticuladas.

In this article was made an analysis of the chronological evolution of different paradigms and concepts related to the environmental management (EM). the review highlights those that have impacts on the guidance of the EM in the country and the concept of associated development, as well as the considered approaches and dimensions for establishing the relations between them. Although the environmental management is one of the public functions shared with the society, the implemented model of EM has been unidirectional and this limited the interinstitutional interaction with the communities and the interdisciplinary relations. If this situation have a glocal-logic point of view in different ecosystems and regions, the predominance of the economic growth approach is evident with a low interaction between know-how and knowledge, that circumstance restrict the construction of sustainable management alternatives and generate environmental actions isolated.

Total Organic Carbon (TOC) flow in an andean watershed: Las Piedras River sub-watershed case

El estudio se realizó para calcular el flujo de carbono transportado por la cuenca del río Las Piedras, típica representativa de los Andes tropicales suramericanos, reservorio estratégico del recurso hídrico. Se desarrolló una investigación observacional durante 20 meses sobre el recurso hídrico, mediante un diseño completamente aleatorio, estratificado por altura (msnm), analizando el contenido de COT, las propiedades físico-químicas del agua y variables hidrometeorológicas (caudal y variación estacional). La concentración promedio de COT aportada principalmente desde la zona alta fue 9 mgL-1. Se transporta en promedio un flujo de 2003,5 Kg.dia-1 de COT, asociado al caudal y la estacionalidad húmeda. El análisis en relación con variables físico-químicas permite concluir que el río disuelve CO2 en sus aguas. Este estudio contribuye al análisis del comportamiento de los ríos andinos y su aporte al ciclo global del carbono.

The study was conducted in order to calculate the flow of carbon carried by the Las Piedras river watershed, typical and representative of the South American tropical Andes, strategic reservoir of the hydrological resource. An observational research was performed over 20 months on the hydrological resource by means of a completely random design, stratified by altitude (masl), analyzing the TOC content, the physicochemical properties of the water and hydro-meteorological variables (discharge and seasonal variation). The average concentration of TOC mainly contributed from the high zone was 9 mg.L-1. A TOC flow of 2003.5 Kg.day-1 associated with the discharge and the humid seasonality is carried in average. The analysis related to physicochemical variables allows concluding that the river dissolves CO2 in its waters. This study supplements the behavioral analysis of the Andean rivers and their contribution to the global carbon cycle.

Comparative analysis of continuous simulation hydrological models in high-mountain watersheds: Chinchiná River case

La modelación hidrológica es la base para la gestión integral del recurso hídrico; en cuencas de alta montaña, e involucra una compleja interacción de procesos fisicoquímicos. Este estudio, realizado en la cuenca del río Chinchiná, Colombia, plantea un análisis multimodelo para capturar la incertidumbre asociada con la modelación hidrológica, mediante la aplicación de siete modelos hidrológicos, lluvia-escorrentía de simulación continua, agregados a escala mensual, con diferentes niveles de complejidad. La capacidad de reflejar la respuesta hidrológica fue analizada por métodos gráficos y estadísticos. Los resultados expresados en los indicadores estadísticos, los hidrogramas y las curvas de duración de caudales permiten una mejor compresión de la escorrentía en cuencas de alta montaña. Los modelos conceptuales Tetis, abcd y el modelo auto-regresivo ARMA (1,1) Salas & Smith capturaron de manera satisfactoria la descarga media y podrían ser aplicados para la estimación en cuencas no aforadas en la zona de estudio.

Hydrological modelling is the basis for the comprehensive management of hydrological resources, and in the case of high-mountain watersheds, it involves a complex physicochemical process interaction. This study, conducted in the Chinchiná river watershed (Colombia), poses a multi-model analysis in order to capture the uncertainty associated with the hydrological modelling by means of seven hydrological models, continuous simulation rain-runoff, monthly-scale aggregates, with different complexity levels. The capability to reflect the hydrological response was analyzed through graphical and statistical methods. The results exhibited in the statistical indicators, the hydrographs, and the discharge duration curves allow a better compression of the runoff in high-mountain watersheds. The Tetis and abcd concept models, as well as the ARMA (1,1) Salas & Smith auto-regressive model, satisfactorily captured the mean discharge, and they could be applied for the estimation in non-appraised watersheds in the zone of the study.

Identification of chemical hazards in supply watersheds as an instrument for risk evaluation

Las cuencas de abastecimiento son la primera y principal barrera de los sistemas de abastecimiento de agua potable (SAAP) y, por lo tanto, la identificación de peligros es un instrumento clave para apoyar la evaluación y gestión de los riesgos que puedan comprometer la calidad del agua potable. Este estudio identificó los peligros químicos presentes en la cuenca alta del río Cauca (Colombia), apoyándose en la construcción de matrices de priorización y en la caracterización de agua y sedimentos. De acuerdo con los usos del suelo se identificaron cinco sustancias prioritarias a controlar y 14 plaguicidas. La caracterización de los peligros químicos en agua y sedimentos mostró la presencia de algunos metales pesados y sustancias de interés sanitario que podrían representar riesgos a la salud, si los SAAP que se abastecen de esta fuente en el tramo evaluado, no cuentan con barreras de tratamiento adecuadas.

Supply watersheds are the first and foremost barrier of the potable water supply systems (PWSS) and, therefore, the identification of hazards is a key instrument for supporting the evaluation and management of risks that could compromise the quality of potable water. The chemical hazards of the upper watershed of the Cauca river (Colombia) were identified in this study, taking as a basis the construction of prioritization matrices and the characterization of water and sediments. According to the uses of the soil, five priority substances and fourteen pesticides that need to be controlled were identified. The characterization of the chemical hazards in water and sediments exhibited the presence of several heavy metals and substances of sanitary interest that could represent health risks if the PWSS supplied by this source in the evaluated section do not have adequate treatment barriers.

Electricity contract price prediction using genetic programming with functional blocks

La predicción de los precios de los contratos en los mercados energéticos desregularizados es la clave para la toma de decisiones estratégicas de negocio y operativas por los agentes del mercado. En este trabajo se predicen los precios promedio de los contratos vendidos en el mercado eléctrico colombiano, utilizando un algoritmo de programación genética modificado. El modelo desarrollado es capaz de capturar la dinámica intrínseca de los precios y las predicciones de precios para los próximos meses con mayor precisión que los modelos ARIMA y DAN2 para horizontes de predicción de 12 y 24 meses, reportados en la literatura

The prediction of the prices of the contracts in non-regulated electric energy markets is the key for the market agents to make strategic business and operational decisions. The average prices of the contracts sold in the Colombian electric energy market are predicted in this study by means of a modified genetic programming algorithm. The developed model is capable of capturing the intrinsic dynamics of the prices and the price predictions for the upcoming months with a more accurate precision than the ARIMA and DAN2 models for prediction horizons of 12 and 14 months, as they have been reported in the literature.

Diffuse inference system for valuation of companies

El objetivo de esta investigación es proponer una herramienta basada en lógica difusa que permita implementarse en la valoración de empresas, admitiendo la inclusión de variables y criterios no cuantitativos en dicho proceso. Inicialmente, se exploran algunas de las principales metodologías de valoración de empresas, se identifican los factores que las impactan, y se establecen como insumo para la herramienta que propone esta investigación. Posteriormente, se presenta el marco teórico de lógica difusa y sobre el cual se sustenta la herramienta. Luego, se establecen las características en términos difusos de los componentes de la misma y se comparten algunos resultados. La herramienta presentada, además de incluir variables cualitativas y apoyar la toma de decisiones de inversión, permite el seguimiento a la gestión, ya que facilita medir las variaciones que algunas decisiones organizacionales generan en el valor de la empresa.

The objective of this research is to propose a tool based on diffuse logic that would allow its implementation in the valuation of companies, accepting the inclusion of non-quantitative variables and criteria that have not been included in said process. Initially, some of the main company valuation methodologies are explored, identifying the factors that have an impact on them. Then, they are established as supply for the tool proposed in this research work. Subsequently, the diffuse logic theoretical framework is presented, which is the basis of the mentioned tool. Then, the characteristics are established in diffuse terms of its own components, and several results are disclosed. The presented tool, apart from including qualitative variables and supporting the investment decision-making process, allows the follow-up of the management as it facilitates the measurement of the variations that some organizational decisions generate in the value of the company.

Recollection of the role of Liouville in the history of the elliptic functions

Este artículo recoge las principales conclusiones de una investigación sobre las contribuciones de J. Liouville a la teoría contemporánea de las funciones elípticas. Cubre la mayor parte de los resultados de una colaboración entre el grupo SUMMA del Departamento de Ciencias Básicas de la Universidad de Medellín y el grupo Mat del Departamento de Matemáticas y Estadística de la Universidad del Tolima. El proyecto ha sido financiado parcialmente por la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Medellín y la Facultad de Ciencias de la Universidad del Tolima. Comienza con una descripción de la circunstancia histórica de Liouville, luego de la emergencia del concepto moderno de función elíptica en los trabajos de Abel y Jacobi. Después se discuten ciertos pormenores de las Leçons impartidas por el célebre matemático francés en el año de 1847. Ellos cubren el teorema que hemos llamado de Liouville-Borchardt, las proposiciones fundamentales sobre el número de ceros de las funciones meromorfas doblemente periódicas y los resultados sobre la relación entre los ceros y los polos. Al final, se esbozan importantes conclusiones sobre el legado de Liouville a la teoría de las funciones elípticas de hoy.

This paper collects the main conclusions of a research on the contributions of J. Liouville to the contemporary theory of the elliptic functions. It covers most of the results of a collaboration between the SUMMA group from the Universidad de Medellín Basic Sciences Department and the Mat group from the Universidad del Tolima Department of Mathematics and Statistics. The project has been partially funded by the Universidad de Medellín Research Vice-Principal's Office and the Universidad del Tolima School of Sciences. It begins with a description of Liouville's historic background after the emergence of the elliptic function modern concept in the work of Abel and Jacobi. Subsequently, certain details of the Leçons chaired by the famous French mathematician in 1847 are discussed. Such details cover the so-called Liouville-Borchardt theorem, the fundamental propositions about the number of zeros of the meromorphic doubly periodic functions, and the results of the relation between the zeros and the poles. The end of the article outlines important conclusions regarding the Liouville's legacy to the current theory of the elliptic functions.

AES depth profile and photoconductive studies of AgInS₂ thin films prepared by co-evaporation

In this study, thin films of AgInS2 with chalcopyrite-type tetragonal structure were grown by means of a procedure based on the sequential evaporation of metallic precursors in presence of elemental sulfur in a two-stage process. The effect of the growth temperature and the proportion of the evaporated Ag mass in relation to the evaporated In mass (mAg/mIn) on the phase and homogeneity in the chemical composition were researched through X-ray diffraction measurements and Auger electrons spectroscopy. These measurements evidenced that the conditions for preparing thin films containing only the AgInS2 phase, grown with tetragonal chalcopyrite-type structure and good homogeneity of the chemical composition in the entire volume, are a temperature of 500 °C and a 0.89 mAg/mIn proportion. The transient photocurrent measurements indicated that the electricity transmission is affected by recombination processes via band-to-band transitions and trap-assisted transitions.

En este trabajo se crecieron películas delgadas de AgInS2 con estructura tetragonal tipo calcopirita usando un procedimiento basado en la evaporación secuencial de precursores metálicos en presencia de azufre elemental, en un proceso en dos etapas. Se investigó el efecto de la temperatura de crecimiento y la proporción de la masa de Ag evaporada a la masa de In evaporada (mAg/mIn) sobre la fase y la homogeneidad en la composición química a través de medidas de difracción de rayos X y espectroscopía de electrones Auger. Estas medidas mostraron que las condiciones para preparar películas delgadas que contengan únicamente la fase AgInS2, crecidas con estructura tipo calcopirita tetragonal y buena homogeneidad de la composición química en todo el volumen son temperatura de 500 °C y proporción mAg/mIn 0.89. Las medidas de fotocorriente de transiente indicaron que el transporte eléctrico es afectado por procesos de recombinación, vía transiciones banda a banda y transiciones asistidas por trampas.

Analysis of the social development in isolated rural areas through agent-based simulation

Este documento busca identificar el desarrollo humano y social en áreas rurales donde la energía juega un papel importante en la forma en la cual las personas toman decisiones y su papel en la mejora de la calidad de vida, medida como la satisfacción de las necesidades básicas de Maslow. El modelo de simulación basada en agentes (ABM) descrito, en conjunto con los resultados de simulaciones realizadas permite caracterizar y concluir respecto al impacto de la adopción de la energía en el desarrollo de una región rural. El estudio muestra que las comunidades están en capacidad de adaptarse y generar un incremento en la calidad de vida mediante el uso de la energía en la vida diaria, permitiendo mostrar que la adopción de una energía en la zona es una herramienta que posibilita el desarrollo de la región.

The purpose of this research work is to identify the human and social development in rural areas where electric energy plays an important role in the way people make decisions, and its role in the life quality improvement, which is measured as the satisfaction of Maslow's basic needs. The described simulation model, based on agents (ABM), jointly with the results of performed simulations allow characterizing and concluding with regard to the impact of the incorporation of electric energy in the development of a rural region. The study exhibits that communities have the capability to adapt and generate an increase in the quality of life by means of the use of electric power in the day-to-day life, allowing to show that the incorporation of electric energy in the area is a tool that enables the development of the region.

A topic modeling approach for web service annotation

The actual implementation of semantic-based mechanisms for service retrieval has been restricted, given the resource-intensive procedure involved in the formal specification of services, which generally comprises associating semantic annotations to their documentation sources. Typically, developer performs such a procedure by hand, requiring specialized knowledge on models for semantic description of services (e.g. OWL-S, WSMO, SAWSDL), as well as formal specifications of knowledge. Thus, this semantic-based service description procedure turns out to be a cumbersome and error-prone task. This paper introduces a proposal for service annotation, based on processing web service documentation for extracting information regarding its offered capabilities. By uncovering the hidden semantic structure of such information through statistical analysis techniques, we are able to associate meaningful annotations to the services operations/resources, while grouping those operations into non-exclusive semantic related categories. This research paper belongs to the TelComp 2.0 project, which Colciencas and University of Cauca founded in cooperation.

En términos prácticos, la implementación de mecanismos de recuperación de servicios basados en semántica ha sido limitada, debido al costoso procedimiento que involucra la especificación formal de servicios. Este procedimiento comprende una tarea dispendiosa de anotación semántica, la cual se lleva a cabo manualmente por desarrolladores de servicios, quienes, además, deben conocer modelos para la descripción semántica de este tipo de recursos (p. ej. OWL-S, WSMO, SAWSDL). Para superar esta limitación, este artículo introduce una propuesta para la anotación de servicios web, basada en el procesamiento de su documentación disponible, para extraer la información relacionada con las capacidades que estos ofrecen. Al descubrir la estructura semántica oculta de dicha información, a través de técnicas de análisis estadístico, el mecanismo propuesto es capaz de asociar anotaciones relevantes a las operaciones/recursos de los servicios, así como agruparlos en categorías semánticas no exclusivas. Este artículo de investigación está enmarcado en del proyecto TelComp 2.0, financiado por Colciencias y la Universidad del Cauca.

Analysis of the contextual behavior of the user and its relation with the consumption of mobile applications

El mercado de aplicaciones móviles crece aceleradamente, captando la atención sobre el análisis del consumo de las mismas para mejorar su recomendación y la satisfacción del usuario, soportado en la búsqueda de información que permita explicar la ocurrencia de eventos del ciclo de vida de las aplicaciones. En este sentido algunos estudios muestran una fuerte relación entre dichos eventos e información sobre la situación contextual actual del usuario y su registro de consumo de aplicaciones. Sin embargo, dichos trabajos no consideran la relación existente entre el registro de estados de las dimensiones contextuales (denominado como CUBe) y la ocurrencia de eventos del ciclo de vida de las aplicaciones, tal como lo hace este estudio. En este sentido, se presenta un análisis estadístico sobre un dataset real, evidenciando una fuerte relación entre el CUBe y el lanzamiento de un conjunto de aplicaciones. Finalmente, se describe un escenario donde estas relaciones pueden ser utilizadas para enriquecer sistemas de recomendación para aplicaciones móviles.

The mobile applications market is growing rapidly, capturing the attention on the analysis of the consumption of applications to improve their recommendation and the satisfaction of the user. The analysis is based on the search for information that allow explaining the occurrence of events of the life cycle of the applications. In this sense, several studies show a strong relation between such events and information about the current contextual situation of the users and their application consumption record. Nevertheless, the mentioned studies do not take into account the relation existing between the contextual dimensions status record (known as CUBe), and the occurrence of application life cycle events, but it was taken into account for this research work. Therefore, a statistical analysis about an actual dataset is presented, evidencing a strong relation between the CUBe and the launch of a set of applications. Finally, a scenario where these relations can be used for enriching recommendation systems for mobile applications is described.

Recommendations system for Digital Signage environments based on a smart tv-smartphone cooperation scheme

La publicidad en entornos de Digital Signage demanda el enriquecimiento de la aproximación clásica de recomendación orientada a individuos, a través de la entrega de anuncios para un grupo de personas que observa una pantalla pública. Aunque la precisión que se pueda lograr en las recomendaciones es importante, lo es aún más el grado de novedad que puedan percibir los usuarios. Este balance puede obtenerse no solo a través de la mejora de los algoritmos de recomendación, sino también a través de un adecuado esquema de cooperación multi-pantalla. En este sentido, el presente artículo propone una aproximación para la construcción de un sistema de recomendaciones para entornos de Digital Signage soportado en un esquema de cooperación Smart TV-Smartphone.

Advertisement in Digital Signage environments demands the enrichment of the classic approach of recommendation focused on individuals by means of the delivery of ads for a group of people observing a public screen. Even though the accuracy that can be achieved in the recommendations is important, the degree of novelty perceived by the users is even more important. This balance can be obtained not only through the improvement of the recommendation algorithms, but also through an adequate multi-screen cooperation scheme. Therefore, this paper proposes an approach for the construction of a recommendations system for Digital Signage environments based on a Smart TV-Smartphone cooperation scheme.