Evaluación del uso del aprendizaje automático para la predicción del consumo del agua potable en Panamá metropolitana

The lack of potable water in a country like Panama where water resources are abundant is notable due to infrastructure and proactive planning problems. These tasks can be improved by implementing new technologies for water management such as the use of machine learning algorithms and artificial intelligence. The objective of this research is to evaluate the accuracy of three types of machines learning models, including linear regression, Ridge regression and support vector regression (SVR) for the prediction of residential water consumption in the metropolitan area of Panama, using water consumption in thousand gallons as the dependent variable, and month, year and total customers as the independent variables. Based on the proposed methodology, the best model for predicting water consumption was the SVR regression model with an adjusted R2 coefficient of determination 0.6178, followed by the linear regression model 0.6036 and the Ridge model 0.6036. Finally, a projection was made from 2024 to 2028 with the support vector regression model (SVR), where it was obtained that water growth in the study area will increase linearly in a positive way as the years, months and number of customers increase. This project demonstrates the usefulness of machine learning models by creating a solid foundation for future research and seeks to raise awareness for the implementation of both policies and proactive practices to ensure a sustainable water supply in the coming years.La falta de agua potable en un país como Panamá donde el recurso hídrico abunda es notable debido a problemas de infraestructura y planificación proactiva. Estas tareas pueden ser mejoradas implementando nuevas tecnologías para la gestión del agua como el uso de algoritmos de aprendizaje automatizado y la inteligencia artificial. El objetivo de esta investigación consiste en la evaluación de la precisión de tres tipos de modelos de aprendizaje automático, incluyendo regresión lineal, regresión Ridge y regresión por vectores de soporte (SVR) para la predicción del consumo del agua residencial en el área metropolitana de Panamá, utilizando el consumo de agua en millar de galones como variable dependiente, además de total de clientes siendo las variables independientes. A partir de la metodología planteada, se obtuvo como resultado que el mejor modelo para predecir el consumo del agua es el modelo de regresión SVR con un coeficiente de determinación R2 ajustado 0.6178, siguiendo del modelo de regresión lineal 0.6036 y del modelo Ridge, 0.6036. Así mismo, esto se pudo comprobar con la raíz de error cuadrático medio, donde la magnitud del error del modelo SVR fue el menor. Por último, se realizó una proyección del 2024 al 2028 con el modelo de regresión por vectores de soporte (SVR), donde se obtuvo que el crecimiento del agua en el área de estudio aumentará linealmente de forma positiva a medida que los años, meses y número de clientes aumenten. Con este proyecto se demuestra la utilidad de los modelos de aprendizaje automático creando una base sólida para futuras investigaciones y busca crear conciencia para la aplicación tanto de políticas como de prácticas proactivas para garantizar un suministro sostenible de agua en los próximos años

Implementación de sistemas fotovoltaicos para cubrir la demanda energética en hogares de Panamá

Growing concern about climate change and the need to reduce dependence on fossil fuels has prompted many countries to seek renewable alternatives for electricity generation. In this context, photovoltaic energy emerges as a viable and accessible solution, allowing residential and industrial consumers to generate their own energy and inject the surplus into the grid. In Panama, the information available on energy consumption and PV systems installed at the residential level is scarce and inaccurate. Therefore, this study seeks to analyze the potential of implementing solar panels in single-family residences in Panama. By way of context, a literature review of previous studies that have evaluated the impact of these systems and the rebound effect in various geographic and socioeconomic contexts is presented. A survey was applied to 101 households to collect information on consumption and user habits. In addition, energy audits and the design of the photovoltaic systems of three representative residences at each of the simple low voltage tariffs were carried out. It was shown that there is a high interest among households to adopt solar energy and that the impact of the rebound effect must be taken into account in the design of the systems. However, there are barriers such as lack of knowledge about the technology. The study showed that the implementation of photovoltaic systems has a significant potential to reduce grid electricity consumption.La creciente preocupación por el cambio climático y la necesidad de reducir la dependencia a los combustibles fósiles ha impulsado a muchos países a buscar alternativas renovables para la generación de electricidad. En este contexto, la energía fotovoltaica emerge como una solución viable y accesible, permitiendo que los consumidores a nivel residencial e industrial puedan generar su propia energía e inyectar el excedente a la red. En Panamá, la información disponible sobre el consumo energético y los sistemas fotovoltaicos instalados a nivel residencial es escasa y poco precisa. Por lo tanto, este estudio busca analizar el potencial de la implementación de paneles solares en residencias unifamiliares de Panamá. A modo de contexto, se presenta una revisión literaria de estudios previos que han evaluado el impacto de estos sistemas y el efecto rebote en diversos contextos geográficos y socioeconómicos. Se aplicó una encuesta a 101 hogares para recopilar información sobre el consumo y los hábitos de los usuarios. Además, se realizaron auditorías energéticas y el diseño de los sistemas fotovoltaicos de tres residencias representativas a cada una de las tarifas de baja tensión simple. Se demostró que existe un alto interés entre los hogares para adoptar la energía solar y que se debe tomar en cuenta el impacto del efecto rebote en el diseño de los sistemas. Sin embargo, se presentan barreras como el desconocimiento sobre la tecnología. El estudio evidenció que la implementación de sistemas fotovoltaicos tiene un potencial significativo para reducir el consumo de electricidad de la red

Potencial de las arenas negras de la Riviera Pacífica de Panamá para el desarrollo del geoturismo.

The Pacific Riviera of Panama is a strip of approximately 60 kilometers, which extends from Punta Chame, province of Panamá Oeste to Boca de Rio Hato in the province of Coclé; tourist destination classified as sun, beach, and nautical tourism. It has beaches and shallow marine deposits of sand with heavy minerals, with a marked presence of iron and aluminum, classified as ferrous sand; it is of interest to this research to highlight the black sand beaches and the possible studies that can be developed to increase the value of the geological heritage of Panama. The black sands are used to be exploited as iron deposits; however, due to its natural rarity, it has been given a high tourist value, due to its origin related to a particular geological history, they are points to promote new innovative tourist offers that seek to teach respect for nature, using this mineral resource to the sustainable development of communities, as evidenced in other territories. The sands studied are very fine, with spherical grains, between angular and very angular with a 50% magnetite content with a predominantly continental contribution, due to fluvial transport from the area of the mountainous zone of the El Valle Volcanic Complex, indications that the minerals found in the area are the result of erosion of the Central Mountain Range linked mainly to volcanism. To turn this resource into a tourist attraction, it is necessary to train the guides in the area on topics related to the geology of the region, mainly in areas that have geological histories linked to the volcanic complexes of Panama, incorporating new activities to the tours; in addition, promote areas as laboratories for experiments in educational centers in the area of influence.  La Riviera Pacífica de Panamá es una franja de aproximadamente 60 kilómetros, que se extiende desde Punta Chame, provincia de Panamá Oeste hasta Boca de Rio Hato en la provincia de Coclé; destino turístico clasificado como de sol, playa y turismo náutico. Posee playas y depósitos de placeres marinos poco profundos de arenas con minerales pesados, con marcada presencia de hierro y aluminio, clasificada como una arena ferrífera; es de interés de esta investigación, resaltar las playas de arenas negras y los posibles estudios que se pueden desarrollar para aumentar el valor del patrimonio geológico de Panamá. Las arenas negras son utilizadas para ser explotadas como depósitos de hierro; sin embargo, debido a su rareza natural, se le ha dado un elevado valor turístico, por su origen relacionado a una historia geológica particular, son puntos para promocionar nuevas ofertas turísticas innovadoras que buscan enseñar el respeto hacia la naturaleza, empleando este recurso mineral para el desarrollo sostenible de las comunidades, como se evidencia en otros territorios. Las arenas estudiadas son muy finas, de granos esféricos, entre angulares y muy angulares con un 50% de contenido de magnetita con un aporte predominantemente continental, debido al transporte fluvial desde el área de la zona montañosa del Complejo Volcánico El Valle, indicios que los minerales encontrados en la zona son el resultado de la erosión de la Cordillera Central ligada principalmente al vulcanismo. Para convertir este recurso en un atractivo turístico se requiere capacitar a los guías de la zona en temas referidos a la geología de la región, principalmente en áreas que poseen historias geológicas vinculadas a los complejos volcánicos de Panamá, incorporando nuevas actividades a los recorridos; además, promover las áreas como laboratorios para experimentos en los centros educativos de la zona de influencia

Hacia una construcción sostenible en Panamá: análisis de certificaciones existentes

The construction sector is one of the main contributors to environmental impact, 34% of energy consumption and 37% of CO2 emissions worldwide come from this activity. The use of certifications such as LEED, EDGE, WELL and FITWEL in buildings or spaces, whether to be built or existing, promotes sustainability in construction and encourages developers of other projects to be part of this initiative. These methodologies range from construction with materials that are sustainable and that during their production there is a reduction in the energy with which they are elaborated, transported, as well as that their operation guarantees a lower consumption of both water and energy resources and healthier spaces for their occupants. This article is based on a literature review of the sustainable construction certifications that operate in the Republic of Panama, as well as a comparison between them and the system of points with which each of the certifications are awarded. It also includes a compiled list of projects that to date have an international sustainable construction certificate such as LEED, EDGE, FITWEL and WELL in Panama.El sector de la construcción es uno de los principales contribuyentes al impacto ambiental, el 34% del consumo de energía y el 37% de emisiones de CO2 a nivel mundial son provenientes de esta actividad. El empleo de certificaciones como LEED, EDGE, WELL y FITWEL en las edificaciones o espacios ya sean por construir o existentes, promueven la sostenibilidad en la construcción e incitan a los desarrolladores de otros proyectos a formar parte de esta iniciativa. Estas metodologías abarcan desde la construcción con materiales que sean sostenibles y que durante su producción exista una reducción de la energía con los cuales son elaborados, transportados, como también que si operación garantice un menor consumo de recursos tanto hídricos como energéticos y espacios más saludables para sus ocupantes. Este artículo se basa en una revisión bibliográfica de las certificaciones de construcción sostenible que operan en la República de Panamá, así como una comparación entre estas y cómo es el sistema de puntos con los que se otorgan cada una de las certificaciones. Se incluye, además, una lista compilada de proyectos que a la fecha cuentan con un certificado internacional de construcción sostenible como LEED, EDGE, FITWEL y WELL en Panamá

Caracterización y diseño de adoquines ecológicos con agregados reutilizados del concreto de descarte en Panamá

The construction industry in Panama, a key driver of the country's economic growth, is currently facing an increasing demand for raw materials, with concrete being the most widely used. However, the handling and processing of concrete also produces a substantial amount of waste, which poses both environmental and logistical challenges. This research proposal introduces an innovative and eco-friendly solution aimed at reusing concrete waste in the production of brick-shaped paving stones. This sustainable approach not only reduces the negative environmental impact of construction waste but also presents a potential decrease in manufacturing costs, making it a cost-effective alternative. In the experimental phase of this study, specimens were produced by replacing 25% of natural aggregates with recycled aggregates derived from construction debris. A series of compressive and flexural strength tests were conducted to evaluate the performance and feasibility of the proposed mixture. The results demonstrated strong mechanical properties, indicating that these pavers meet the necessary standards for practical application. The flexural strength achieved by the specimens qualifies them for pedestrian use. The successful outcomes of this study open the door for future investigations involving a broader range of recycled materials, aiming to improve sustainability in Panama’s construction sector.La industria de la construcción en Panamá, motor clave del crecimiento económico del país enfrenta una creciente demanda de materiales, siendo el concreto el más prevalente. La gestión de este genera una considerable cantidad de residuos. La propuesta investigativa presenta una innovadora solución eco-amigable para la reutilización de estos desechos en la fabricación de adoquines en forma de ladrillo. Este enfoque no solo mitiga el impacto ambiental de los residuos, sino que también conduce a una potencial reducción en los costos de producción. En esta investigación se construyeron especímenes con un reemplazo de una cuarta parte de agregados naturales por agregados reutilizados. De igual forma, se realizaron ensayos de resistencia y se determinó la viabilidad del uso de este producto en el ámbito ingenieril. Los ensayos han demostrado la robustez de estos adoquines, con resultados prometedores en resistencia a la compresión y a la flexión. La adopción de este material reciclado en la construcción podría revolucionar la gestión de residuos en la República de Panamá, estableciendo un nuevo estándar de sostenibilidad y eficiencia económica en el sector. El resultado de los ensayos a flexión clasificaría a estos adoquines para uso peatonal, lo que conduce a próximas investigaciones prometedoras con agregados reutilizados

Tacaco (Sechium tacaco): caracterización de frutos de cinco accesiones sin espinas en el fruto

Objectives:  The morphological characterization of the fruits of five accessions of tacaco (Sechium tacaco) was carried out.  Methodology:  Between July 2017 and September 2019, fruits of five tacaco accessions, whose fruits did not have thorns, were collected from five sites in Costa Rica; between 62 and 88 fruits were collected per accession.  The variables evaluated in the fruits were:  weight, length, width, thickness, number of complete longitudinal sutures, number of incomplete longitudinal sutures, total number of longitudinal sutures, number of thorns, length/width ratio, length/thickness ratio, and width/thickness ratio.  Results:  There were statistically significant differences between accessions for all variables, except the number of thorns.  Conclusions:  There is an important variability in the morphological characteristics of the fruits of the various accessions of thornless tacaco, which constitutes a key factor in the plant breeding process in this species.Objetivos:  Se llevó a cabo la caracterización morfológica de los frutos de cinco accesiones de tacaco (Sechium tacaco).  Metodología:  Entre julio de 2017 y setiembre de 2019, se colectaron frutos de cinco accesiones de tacaco, cuyos frutos no tenían espinas, procedentes de cinco sitios de Costa Rica; se recolectaron entre 62 y 88 frutos por accesión.  Las variables evaluadas en los frutos fueron:  peso, longitud, ancho, grosor, número de suturas longitudinales completas, número de suturas longitudinales incompletas, número total de suturas longitudinales, número de espinas, relación longitud/ancho, relación longitud/grosor, y relación ancho/grosor.  Resultados:  Se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre accesiones para todas las variables, excepto en el número de espinas.  Conclusiones:  Existe una variabilidad importante en las características morfológicas de los frutos de las diversas accesiones de tacaco sin espinas, lo que constituye un factor clave en el proceso de fitomejoramiento en esta especie

Estimación de parámetros de cargas armónicas conectadas a la red de distribución eléctrica

The increasing amount of nonlinear loads in industrial electrical distribution systems has generated harmonic loads that affect power quality. In this study, a Weighted Least Squares based WLS algorithm has been developed for the location and identification of harmonic load parameters. While employing the IP following the Interior Point or IP method to solve the optimization, real models validated the accuracy of the algorithm. With analysis in additional case studies, the algorithm has demonstrated high accuracy in parameter estimation. This allowed the best modeling of loads for understanding the electrical behavior of the industry. Even a poor estimation of one or more of the initial points has mainly affected the efficiency and convergence of our algorithm.La cantidad creciente de cargas no lineales en sistemas de distribución eléctrica industrial ha generado cargas armónicas que afectan la calidad de la energía. En este estudio, se ha desarrollado un algoritmo WLS basado en Mínimos Cuadrados Ponderados para la localización e identificación de parámetros de cargas armónicas. Mientras se empleaba el IP siguiendo el método de Punto Interior o IP para resolver la optimización, los modelos reales validaban la precisión del algoritmo. Con análisis en estudios de caso adicionales, el algoritmo ha demostrado una alta precisión en la estimación de los parámetros. Esto permitió la mejor modelización de cargas para comprensión del comportamiento eléctrico de la industria. Incluso, una mala estimación uno o más de los puntos iniciales ha afectado principalmente la eficiencia y la convergencia de nuestro algoritmo

Las tendencias de regionalización en América Latina: regionalismo abierto, post-hegemónico y estratégico

This research analyzes the main regionalization trends in Latin America: open, post-hegemonic, and strategic regionalism. Using a qualitative and descriptive methodology, it explores the characteristics, applications, and trajectories of these regionalist currents, as well as the approach adopted by the Republic of Panama. The findings reveal that these integration modalities reflect changes in the continental geopolitical configuration and in the economic, ideological, and strategic priorities of states. Open regionalism favored economic liberalization in the final decades of the 20th century; post-hegemonic regionalism emerged as a critical response to US hegemony and the limitations of the neoliberal model; while strategic regionalism reflects new forms of articulation between states, blocs, and transnational actors, guided by interests in economic cooperation and geostrategic repositioning.La presente investigación analiza las principales tendencias de regionalización en América Latina: el regionalismo abierto, el post-hegemónico y el estratégico. A partir de una metodología cualitativa y descriptiva, se exploran las características, aplicaciones y trayectorias de estas corrientes regionalistas, así como el enfoque adoptado por la República de Panamá. Los hallazgos revelan que estas modalidades de integración reflejan cambios en la configuración geopolítica continental y en las prioridades económicas, ideológicas y estratégicas de los Estados. El regionalismo abierto favoreció la liberalización económica en las décadas finales del siglo XX; el post-hegemónico surgió como respuesta crítica a la hegemonía estadounidense y a las limitaciones del modelo neoliberal; mientras que el regionalismo estratégico refleja nuevas formas de articulación entre Estados, bloques y actores transnacionales, guiadas por intereses de cooperación económica y reposicionamiento geoestratégico

Simuladores como herramientas educativas en la comprensión de lechos fluidizados

The use of simulators allows real processes to be modeled, facilitating the study of their behavior when their variables are modified. At the same time, simulators function as complementary tools in engineering studies, contributing to a better interpretation of the observed phenomena. This work aims to carry out a simulation that represents the behavior of the bed of a fluidization column present in the Separation Processes Laboratory of the Universidad Metropolitana in Caracas, Venezuela, using the MATLAB App Designer® program. The simulation developed allowed the determination of critical variables such as the minimum fluidization velocity, bed porosity, Reynolds number, average velocity and minimum pressure drop. The results show that the fluidization is of the particulate type, with a minimum fluidization velocity of 0,002422 m/s and a Froude number of 0,0001612. Furthermore, the findings indicate that the use of simulators improves the theoretical and practical understanding of the fluidization phenomenon, fostering students' motivation and interest in engineering learning. This approach not only prepares students to face challenges in their professional field, but also highlights the importance of integrating simulators into science education.El uso de simuladores permite modelar procesos reales, facilitando el estudio del comportamiento de estos ante la modificación de sus variables. A su vez, los simuladores funcionan como herramientas complementarias en los estudios de ingeniería, contribuyendo a una mejor interpretación de los fenómenos observados. Este trabajo tiene como objetivo realizar una simulación que represente el comportamiento del lecho de una columna de fluidización presente en el Laboratorio de Procesos de Separación de la Universidad Metropolitana en Caracas, Venezuela, utilizando el programa MATLAB App Designer®. La simulación desarrollada permitió determinar variables críticas como la velocidad mínima de fluidización, la porosidad del lecho, el número de Reynolds, la velocidad media y la caída de presión mínima. Los resultados muestran que la fluidización es del tipo particulada, con una velocidad mínima de fluidización de 0,002422 m/s y un número de Froude de 0,0001612. Además, los hallazgos indican que el uso de simuladores mejora la comprensión teórica y práctica del fenómeno de fluidización, fomentando la motivación y el interés de los estudiantes en el aprendizaje de ingeniería. Este enfoque no solo prepara a los estudiantes para enfrentar desafíos en su campo profesional, sino que también resalta la importancia de integrar simuladores en la educación científica

Evaluación de prototipos para atenuar el ruido de máquina cortadora láser en el FABLAB-UTPCH

It was evaluated the noise reduction to which workers in the Digital Manufacturing Laboratory are exposed. Three soundproofing methods were used to reduce the noise exposure generated by an extractor blower. A range of 60 decibels to 70 decibels is established as the optimal exposure levels in a time period of 10 minutes. A variation analysis of the three methods installed on the equipment was carried out, and the percentage reduction in noise exposure for each installed prototype was calculated. Through the comparative method of least significant difference, it is established that the best prototype is the third, which will reduce the noise exposure level by up to 30%.Se evaluó la reducción de ruido al que se exponen los trabajadores del Laboratorio de Fabricación Digital, se utilizó tres métodos de insonorización para disminuir la exposición de ruido generada por un blower extractor. Se establece que un rango de 60 decibeles a 70 decibeles como los niveles óptimos de exposición en un periodo de tiempo de diez minutos. Se realizó un análisis de varianza de los tres métodos instalados en el equipo, y sé calculó el porcentaje de reducción de exposición del ruido de cada prototipo instalado. Mediante el método comparativo de diferencia mínima significativa, se determinó que el mejor prototipo es el tercero, el cual redujo hasta un 30% el nivel de exposición de ruido