Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Spatio-temporal variability of anions (SO₄^-2 y Cl^-) in water rain of Popayán, Colombia

Se discuten los resultados de una investigación relacionada con las variables físicas y químicas: SO4-2, Cl-, pH y conductividad del agua lluvia en diez sitios de la ciudad de Popayán, Colombia. Los resultados se determinaron a través de la técnica de depósito total, desde septiembre de 2011 hasta febrero de 2012. El objetivo fue evaluar la sensibilidad a la formación de lluvia ácida considerando las posibles fuentes de los iones determinados. Los resultados se analizaron conforme a la variabilidad espacial y temporal, y se atribuyeron sus valores a fuentes naturales, como la influencia volcánica, los aerosoles emitidos desde el suelo y al arrastre de sales marinas provenientes del océano Pacífico, como las posibles fuentes de los iones SO4-2y Cl-. También se explican los resultados por los aportes antropogénicos.

This research are discussed the results of the physical and chemical variables, SO4-2, Cl-, pH and conductivity of rainwater in ten sites in the city of Popayan, Colombia. The results were determined by the technique of total deposit from September 2011 to February 2012. The objective was: to evaluate the sensitivity to acid rain formation considering possible sources of certain ions. The results were analyzed according to the spatial and temporal variability and its values ??were attributed to natural sources such as volcanic influence aerosols emitted from the ground and drag sea salt from the Pacific Ocean as possible sources of ions SO4-1yCl-. Results are also explained by anthropogenic inputs.

Vulnerability of andean wetlands to change processes: trends analysis

Los humedales de alta montaña son ecosistemas vulnerables que juegan un papel fundamental en la dinámica hidrológica, cultural, ecológica y socioeconómica de la región andina colombiana, que siguen deteriorándose por causas asociadas al cambio climático y a la presión generada por actividades antrópicas. Su conservación ha despertado el interés de múltiples actores que buscan elementos conceptuales, herramientas de evaluación y alternativas de gestión que permitan direccionar de mejor manera los procesos de manejo de estos ecosistemas a través de nuevas visiones y comprensiones en torno a la mitigación y adaptación a los direccionadores de cambio. En el presente documento se busca hacer una revisión de algunos referentes en torno a los procesos de degradación de los humedales altoandinos, exponer las tendencias de los análisis de la vulnerabilidad y resaltar el reto actual de desarrollar los análisis a través de una visión que integre lo social y lo biofísico, a partir de un enfoque sistémico de tan importantes sistemas naturales, con la finalidad de introducir la visión de los sistemas socio-ecológicos o socio-ecosistemas como una alternativa ya conocida, pero que debe ser desarrollada y apropiada para su implantación y comprensión por las comunidades humanas.

The Andean wetlands are fragile ecosystems that play a key role in hydrological, cultural, ecological and socioeconomic dynamics of the Colombian Andean region; to continue to deteriorate for reasons associated with climate change and the pressure generated by human activities. Its preservation has aroused the interest of many actors who seek conceptual, assessment tools and management options that allow the management processes of these ecosystems through new insights and understandings about mitigation and adaptation to future changes. This paper seeks a review of some references about the degradation processes of the Andean wetlands, exhibit trends in vulnerability analysis and highlight the current challenge of developing the analysis through a vision that integrates social and biophysical, from a systemic approach of important natural systems. In order to introduce the vision of socio-ecological systems or socio-ecosystems as a known alternative, but that must be developed and appropriate for implementation and understanding of human communities.

Young people of Popayan city facing climate change. A study from the social representations

La presente investigación se realizó en el marco del proyecto ''Representaciones ante el cambio climático: conocimientos, creencias y comportamientos de la comunidad del municipio de Popayán'', ejecutado por el Grupo de Estudios Ambientales (GEA) de la Universidad del Cauca. Tuvo por objeto explorar las representaciones frente al cambio climático en una población urbana, como referente para proponer criterios base en la formulación de estrategias de educación de los programas de investigación que en cambio climático desarrolla, como el de ''Monitoreo Ambiental para Cambio Climático en Ecosistemas Agrícolas Altoandinos (MACACEA)''. En este caso se presenta el estudio realizado a través de un instrumento demoscópico con población entre los 15 y los 29 años de edad residente en la zona urbana de Popayán, respecto a temas núcleo sobre cambio climático como son: conocimientos y creencias sobre causas, procesos y consecuencias del cambio climático, la importancia atribuida y las fuentes de información.

This research was conducted under the project ''Representations to Climate Change: Knowledge, Beliefs and Behaviors of the community in the municipality of Popayán'', implemented by the Environmental Studies Group (GEA) at the University of Cauca. Its purpose was to explore the representations addressing climate change in an urban population, as a reference basis for proposing criteria in formulating strategies for education programs in climate change research that develops, such as ''Environmental Monitoring for Climate Change High Andean Agricultural ecosystems (MACACEA) ''. In this case study through an instrument demoscopic population between 15 and 29 years of age residing in urban area of Popayan, core issues regarding climate change is presented as: knowledge and beliefs about causes, processes and consequences of climate change, and the importance attributed sources.

Sustainability in the biofuels supply chains design

El reto de utilizar fuentes de energía renovables implica que la producción de biocombustibles y el diseño de sus cadenas de suministro persigan beneficios ambientales y sociales, además de los beneficios netamente económicos. En el presente trabajo se revisaron algunas discusiones sobre los efectos de los biocombustibles en la sostenibilidad y trabajos de investigación que diseñaron cadenas de suministro de biocombustibles de primera y segunda generación mediante la optimización matemática, con el fin de analizar qué preocupaciones de tipo ambiental y social han sido consideradas en este problema. Al final se identificaron las técnicas de optimización más utilizadas y se encontró que la integración del concepto de sostenibilidad en el diseño de cadenas de suministro de biocombustibles a través de la modelación apenas comienza.

The challenge of using renewable energy sources means that the production of biofuels and the design of their supply chains, should be pursue environmental and social benefits beyond the purely economic benefit. In this paper are revised some discussions about the impact of biofuels on sustainability and researching in the biofuel supply chains design of first and second generation via mathematical optimization, to analyze how environmental and social concerns have been considered in this problem. Finally, techniques most used optimization were identified and the review found that the concept of sustainability in the design of biofuel supply chains through modeling, is just beginning.

Microwave assisted roasting for enhanced processing of Colombian gold mining samples

This research article, supported by Universidad Industrial de Santander (Vicerrectoría de Investigación y Extensión), shows the results achieved after using the electromagnetic cavity of a microwave oven and a temperature measurement system, to heat a mineral sample from the mining district of Vetas, in order to see if it was possible to induce a cheaper processing. A factorial design of experiment (DOE) was used to observe the effect of the microwave power, the exposure time and the sample's mass. It was found that an energy consumption reduction of 81.7%, and a time reduction of 75%, were possible to achieve while maintaining the recovery margin at 90% of the achieved with a traditional roasting, at lab level. Thus, it can be concluded that, at least for this ore, microwave roasting of the sample is viable at this scale. Moreover, if a better applicator were to be used, the benefits could be enhanced even more, so it is encouraged as a next step.

Este artículo de investigación, apoyado por la Universidad Industrial de Santander (Vicerrectoría de Investigación y Extensión), muestra los resultados obtenidos luego de utilizar la cavidad electromagnética de un horno microondas, y un sistema de medición de temperatura, para irradiar una muestra mineral del distrito minero de Vetas, en aras de observar si era posible inducir un procesamiento más económico. Se utilizó un diseño de experimentos (DOE) factorial para observar el efecto de la potencia de la microonda, del tiempo de exposición y de la masa de la muestra. Se encontró que es posible obtener una reducción del 81.7 % y del 75 % para el consumo de energía y el tiempo de procesamiento, respectivamente, manteniendo el margen de recuperación en el 90 % del logrado con una tostación tradicional. Por tanto, se puede concluir que, por lo menos para este mineral, la tostación con microondas es viable en esta escala. Adicionalmente, si se llegare a utilizar un mejor aplicador, los beneficios podrían incrementarse aún más, por lo que se motiva como una siguiente etapa.

Evaluation of a customer loyalty strategy with system dymamics

Los programas de fidelización de clientes son una herramienta de diferenciación y alto impacto para crear relaciones de largo plazo con los clientes de una empresa, de tal forma que se logre una mejora en cartera y recaudo, reducción de costos de atención a clientes, incremento en ingresos por mayores ventas a los clientes más rentables, ventas cruzadas, entre muchos otros beneficios. De acuerdo con esto, se presenta un modelo de dinámica de sistemas que permita analizar los beneficios económicos, en términos de rentabilidad, que se tendrían al implementar una estrategia de fidelización de clientes. Para ajustar y validar el modelo propuesto, se aplica en un caso real de una empresa comercializadora de productos agrícolas de la región. Los resultados de la simulación muestran que efectivamente el modelo cumple con su objetivo, y que el programa de fidelización logra importantes resultados en las finanzas de la organización.

The customer loyalty programs are a tool of differentiation and high impact to create long term relationships with customers of a company, so as to achieve an improvement in the portfolio and collections, reduced costs of customer service, increased revenue from higher sales to the most profitable customers, cross selling, among many other benefits. Accordingly, we present a system dynamic model to analyze the economic benefits, in terms of profitability, which would be to implement a customer loyalty strategy. To adjust and validate the proposed model, its implementation is done in a real case of a marketer of agricultural products in the department of Valle del Cauca - Colombia. The simulation results show that indeed the model fulfills its purpose, and that the loyalty program achieved significant results in the finances of the organization.

Equilibrium, thermodynamic and kinetic models for the adsorption of red 40 onto corn cob

La adsorción es un método ampliamente utilizado para el tratamiento de contaminantes disueltos. Diversos residuos agroindustriales han sido explorados como potenciales adsorbentes, mostrando alta eficiencia en la eliminación de colorantes. Para el escalado de este proceso se requieren modelos cinéticos y de equilibrio para cada pareja adsorbato-adsorbente. En este trabajo se evaluaron el equilibrio, la cinética y la termodinámica del sistema tuza de maíz-rojo 40 bajo sistema discontinuo a pH = 2.0 a las temperaturas de 25, 40 y 55 ° C. Los modelos de Langmuir, Freundlich y Temkin fueron seleccionados para la representación de las isotermas, en tanto que las ecuaciones de Lagergren, Ho y Elovich, para la cinética del proceso. El modelo de Freundlich presentó el mejor ajuste a las isotermas, la cinética de adsorción fue mejor descrita por la ecuación de Ho y los valores para la energía libre de Gibbs, y la entropía señalaron la espontaneidad y factibilidad del proceso.

Adsorption is a widely used method for treatment of dissolved pollutants. Diverse agro-industrial wastes have been explored as potential adsorbents, showing high efficiency in the removal of dyes. To scale this process kinetic and equilibrium models for each pair adsorbate-adsorbent are required. In this work the equilibrium, kinetics and thermodynamic of the corn cob - red 40 system under batch system at pH 2.0 at temperatures of 25, 40 and 55 ° C were evaluated. Langmuir, Freundlich and Temkin models were selected to represent the isotherms, while Lagergren, Ho and Elovich equations for kinetics of the process. Freundlich model provided the best fit to the isotherms, while the adsorption kinetics was best described by the Ho equation and the values for the Gibbs free energy and entropy indicated the spontaneity and feasibility of the process.

Horizontal balancing for mixed models assembly lines

Las líneas de ensamble tradicionalmente han sido utilizadas para producir grandes cantidades de un único modelo. Para aprovechar las ventajas de estas en ambientes de manufactura flexibles, se pueden implementar líneas de modelos mixtos las cuales permiten ensamblar diferentes productos de una familia en una misma línea; sin embargo, su balanceo requiere técnicas diferentes de las tradicionales. En esta investigación se hizo una revisión bibliográfica para analizar los factores que afectan las líneas de modelos mixtos y con base en esto se desarrolló un modelo de optimización matemática que estabiliza las cargas de trabajo, facilitando la decisión sobre las secuencias de producción que se programan en la línea. El modelo se corrió en varios escenarios y se obtuvieron resultados significativamente mejores que los obtenidos con un método tradicional de balance.

Traditionally assembly lines have been used to produce high volumes of a single model. To take advantage of these lines in flexible manufacturing environments, we can implement mixed model lines which allow manufacturing different products of a family in the same line, however, its balancing requires different techniques that traditional. In this research, a literature review was made to analyze the factors affecting the mixed model lines in MTO environments and based on this we developed a mathematical optimization model to stabilize workloads making easier the decision about production sequences that are programmed on the line. The model was run in several instances and the results were significantly better than those obtained with a line balancing traditional method

Curvature-based remeshing methodology oriented to human face 3D models

Las técnicas de remallado buscan modificar la malla de entrada para adaptarla a la aplicación específica. En este trabajo se propone una metodología de remallado especializada en el rostro humano, cuyo propósito es reducir el número de caras y vértices que requiere la malla, manteniendo las características propias de la anatomía humana. Para lograr esto se utiliza la información de curvatura, la cual destaca la anisotropía intrínseca en la geometría natural o en la geometría de origen humano. Como resultado se obtuvieron mallas anisotrópicas poligonales, compuestas principalmente por cuadriláteros, con menos del 50% de los puntos y caras de la malla inicial, que mantienen las características anatómicas para modelos del rostro en expresión neutra, o con expresiones de alegría, enojo, repugnancia, miedo, sorpresa y tristeza. La metodología se validó con los modelos presentes en la base de datos BU-3DFE, y se comparó la calidad de los resultados obtenidos contra el remallado que se logra con la técnica de simplificación basada en quadric error metrics.

Remeshing techniques seek to modify a mesh in order to adapt it to an specific application. This work proposes a remeshing methodology specialized in the human face, whose purpose is to reduce the number of faces and vertices that requires the mesh, keeping the characteristics of the human anatomy. Curvature information that highlights the intrinsic anisotropy of natural geometry or geometry of human origin is used to accomplish this. Results were polygonal anisotropic meshes, composed mainly of quadrilaterals, with less than 50% of the points and faces of the initial mesh, that maintain the anatomical features for models of the face in a neutral expression, or expressions of happiness, disgust, fear, angry, surprise, and sadness. The methodology was validated with models from the BU-3DFE database, and the quality of the obtained results were evaluated against the remeshing achieved when a technique of simplification based on quadric error metrics is used.

Overfitting control inside cascade correlation neural networks applied to electricity contract price prediction

La predicción de precios de electricidad es considerada una tarea difícil debido a la cantidad y complejidad de los factores que influyen en su representación, y sus relaciones. Las redes neuronales tipo cascada correlación - CASCOR- permiten, realizar un aprendizaje constructivo, capturando mejor las características de los datos; sin embargo, presentan una alta tendencia al sobreajuste. Para el control del sobreajuste en algunos ámbitos se usan técnicas de regularización. No obstante, en la literatura no existen estudios que: i) Utilicen técnicas de regularización para el control de sobreajuste en redes CASCOR; ii) Usen redes CASCOR en la predicción de series de electricidad; iii) comparen el desempeño con redes neuronales tradicionales o modelos estadísticos. El objetivo de este artículo es modelar y predecir el comportamiento de la serie de precios de contratos de electricidad en Colombia, usando redes CASCOR y controlando el sobreajuste con técnicas de regularización.

Prediction of electricity prices is considered a difficult task due to the number and complexity of factors that influence their performance, and their relationships. Neural networks cascade correlation - CASCOR allows to do a constructive learning and it captures better the characteristics of the data; however, it has a high tendency to overfitting. To control overfitting in some areas regularization techniques are used. However, in the literature there are no studies that: i) use regularization techniques to control overfitting in CASCOR networks, ii) use CASCOR networks in predicting of electrical series iii) compare the performance with traditional neural networks or statistical models. The aim of this paper is to model and predict the behavior of the price series of electricity contracts in Colombia, using CASCOR networks and controlling the overfitting by regularization techniques

A multi level approach for business process retrieval

Nowadays business process reuse is critical in companies that need to build flexible and service-based business solutions in order to react quickly and cost-effective to dynamic market-conditions. For this reason, many companies have implemented approaches to find relevant business processes to be reused to create new software solutions performing required business functionalities. This paper presents a multilevel retrieval approach that detects linguistic, structural, and behavioral properties to increase the precision level in recovering those business processes stored in a repository.

Actualmente reutilizar procesos de negocio es un procedimiento crítico especialmente para compañías que requieren construir soluciones flexibles y soportadas por servicios con el fin de afrontar de manera efectiva y a bajo costo las condiciones cambiantes del mercado. Por esta razón, muchas de ellas han implementado métodos para encontrar procesos de negocio relevantes que puedan ser reutilizados en la creación de nuevas soluciones software que cumplan con una determinada función de negocio. Este artículo presenta un método multinivel que detecta similitudes entre procesos de negocio, teniendo en cuenta propiedades lingüísticas, estructurales y de comportamiento, con el fin de incrementar el nivel de precisión en la recuperación de aquellos procesos existentes en un repositorio.