Metodología para la formulación y solución de problemas de optimización sobre la operación de redes de distribución con sistemas de almacenamiento por baterías

ilustraciones, diagramas, tablasEn este documento se implementa una metodología para la optimización de recursos energéticos distribuidos en redes de distribución eléctrica, basada en la implementación de varias estrategias de modelado, diferentes formulaciones convexas y no convexas acopladas a intérpretes y solucionadores (solvers) adecuados, consideraciones sobre la incertidumbre, la calidad de la solución y la eficiencia computacional. Se comienza con una revisión del estado del arte en el modelado de recursos energéticos distribuidos (sistemas fotovoltaicos y almacenamiento por baterías), la implementación de estos recursos en redes de distribución, el modelado de la demanda, el tratamiento de la incertidumbre, objetivos y técnicas de optimización iterativas y metaheurísticas. Posteriormente se exploran múltiples formulaciones del problema de flujo de potencia, incluyendo formulaciones tradicionales complejas y en componentes rectangulares y polares, formulaciones que aprovechan la estructura radial de los sistemas (modelo de inyección de nodos y modelo de flujo de ramas), y reformulaciones que permiten implementar relajaciones convexas. Luego se realiza el modelado matemático de los recursos energéticos distribuidos, incluyendo reformulaciones de restricciones enteras mixtas para la ubicación, un enfoque estocástico para el tratamiento de la incertidumbre en la irradiancia y en la demanda, la agrupación de datos de demanda para identificar patrones y el ajuste de los datos a distribuciones estadísticas para modelar su comportamiento aleatorio. A continuación, se presentan estudios de caso en los cuales se pueden aplicar tanto las formulaciones, como los modelos realizados, i.e., flujo de potencia en periodos sencillos y múltiples, la asignación de generadores fotovoltaicos en condiciones deterministas y estocásticas y la operación óptima de sistemas de almacenamiento por baterías móviles ideales y no-ideales en marcos de trabajo probabilísticos. Para cada aplicación se utilizaron diferentes sistemas de prueba ubicados en diferentes regiones de Colombia (Bogotá, Jamundí y Popayán). Los resultados muestran que las formulaciones no convexas, particularmente la formulación polar, son las que entregan las mejores soluciones con buena calidad, mientras que las formulaciones convexas presentaron una buena eficiencia computacional, aunque en problemas grandes mostraron problemas de convergencia. Por otro lado, las formulaciones adecuadas a las técnicas metaheuristicas, presentaron excelentes resultados en calidad de la solución y en eficiencia computacional, pero solo ocasionalmente presentaban la mejor solución. Por otro lado, los resultados muestran que la integración de sistemas de almacenamiento de energía por baterías puede mejorar significativamente la eficiencia de la red, reduciendo las pérdidas de potencia y mejorando la estabilidad del voltaje, tanto en contextos deterministas como estocásticos, demostrando su capacidad para mitigar incertidumbres, bajo esquemas de operación óptimos (Texto tomado de la fuente).This document implements a methodology for the optimization of distributed energy resources in electrical distribution networks. It is based on several modeling strategies, different convex and non-convex formulations coupled with suitable interpreters and solvers, as well as considerations of uncertainty, solution quality, and computational efficiency. Fristly, a review of the state of the art is presented on the modeling of distributed energy resources (photovoltaic systems and battery storage), their implementations in distribution networks, demand modeling, uncertainty treatment, optimization objectives, and iterative and metaheuristic optimization techniques. Then, multiple formulations of the power flow problem are explored, including complex traditional formulations (in rectangular and polar components), formulations that take advantage of the radial structure of systems (node injection model and branch flow model), and reformulations that allow for convex relaxations. Next, mathematical modeling of distributed energy resources is conducted, including reformulations of mixed integer constraints for the location of these systems, a stochastic approach for the treatment of uncertainty in renewable energy generation and demand, demand patterns identification via clustring, and the fitting of data to statistical distributions to model their random behavior. Lastly, case studies are presented where the formulations and models generated can be applied, such as power flow in single and multiple periods, the allocation of photovoltaic generators under deterministic and stochastic conditions, and the optimal operation of ideal and non-ideal mobile battery storage systems within probabilistic frameworks. Different test systems located in various regions of Colombia (Bogotá, Jamundí, and Popayán) were used for each application. The results show that non-convex formulations, particularly the polar formulation of power flow constraints, provide the best solutions with good quality, while convex formulations exhibited good computational efficiency, although they faced convergence issues for large problems. On the other hand, formulations suited for metaheuristic techniques demonstrated excellent results in solution quality and computational efficiency, but only yielding the best solution occasionally. Results also suggest that integrating battery energy storage systems can significantly improve the efficiency of the distribution network by reducing power losses and enhancing voltage stability in both deterministic and stochastic contexts, demonstrating their ability to mitigate uncertainties under optimal operating schemes.DoctoradoDoctor en IngenieríaSistemas de generación de energía renovable e integración a redes inteligente

Clinical, Genotypic and population-based description of hereditary angioedema in Boyacá, Colombia

ilustraciones, diagramas, tablasEl angioedema hereditario (AEH) es una enfermedad rara, genéticamente heterogénea y predominantemente autosómica dominante. El angioedema hereditario tipo 1 (AEH1) es muy variable, insidiosa y potencialmente mortal, caracterizada por un repentino edema de características subcutánea y submucosa local, a menudo asimétrica y episódica, causada por deficiencias en la proteína C1-INH, esto causado por variantes patogénicas en el gen SERPING1. Se realizó la caracterización fenotípica, molecular y poblacional de un clúster de AEH1 que incluye el mayor número de afectados en todo el mundo. Se encontró un clúster geográfico de AEH1 en el departamento de Boyacá, al noreste de Colombia, que representa a cuatro familias no relacionadas, con 79 miembros afectados. Mediante NextGeneration-Sequencing se identificaron tres variantes patogénicas diferentes del gen SERPING1, una de ellas que no se ha reportado previamente en la literatura. Utilizando métodos de deep-learning, se predijo la estructura de la proteína C1-INH_p.Met474*, y proponemos el mecanismo molecular relacionado con la etiología de la enfermedad. Mediante secuenciación Sanger, se realizó un análisis de segregación familiar en 48 individuos pertenecientes a las familias analizadas. En el análisis de sinonimias las poblaciones de Tunja, Toca y San José de Pare, evidenciaron un considerable grado de aislamiento poblacional de acuerdo con los valores de coeficiente de parentesco. La identificación de este clúster y su análisis molecular permitirá la identificación oportuna de nuevos casos y el establecimiento de estrategias de tratamiento adecuadas. Nuestros resultados establecen la importancia de realizar estudios genéticos poblacionales en una región multi clúster para enfermedades genéticas (Texto tomado de la fuente).Hereditary angioedema (HAE) is a rare, genetically heterogeneous and predominantly autosomal dominant disease. Hereditary angioedema type 1 (HAE1) is a highly variable, insidious and potentially fatal disease characterized by sudden edema of local subcutaneous and submucosal features, often asymmetric and episodic, caused by deficiencies in the C1-INH protein, caused by pathogenic variants in the SERPING1 gene. We performed phenotypic, molecular and population characterization of a HAE1 cluster that includes the largest number of affected individuals worldwide. A geographical HAE1 cluster was found in the department of Boyacá, northeastern Colombia, representing four unrelated families with 79 affected members. Using Next-Generation-Sequencing, three different pathogenic variants of the SERPING1 gene were identified, one of which has not been previously reported in the literature. Using deep-learning methods, the structure of the C1- INH_p.Met474* protein was predicted, and we propose the molecular mechanism related to the etiology of the disease. By means of Sanger sequencing, a family segregation analysis was carried out in 48 individuals belonging to the families analyzed. In the analysis of synonymies, the populations of Tunja, Toca and San José de Pare, showed a considerable degree of population isolation according to the kinship coefficient values. The identification of this cluster and its molecular analysis will allow the timely identification of new cases and the establishment of appropriate treatment strategies. Our results establish the importance of performing population genetic studies in a multi-cluster region for genetic diseases.MaestríaMagister en Genética HumanaEl presente estudio está enmarcado dentro del macroproyecto titulado “Un método para identificar enfermedades raras con investigación traslacional en aislados biogeográficos del departamento de Boyacá explorando la ancestría”, que cuenta con aprobación del comité de ética de la Universidad del Rosario (Anexo 1) y consta de tres fases: 1. La fase uno consiste en detectar personas con enfermedades raras en la población de Boyacá. 2. En la segunda fase, se realizará el análisis genealógico y la historia familiar en las poblaciones con sospecha o antecedentes de enfermedades genéticas. 3. En la tercera parte se realizarán análisis de marcadores genéticos a través de SNPs y ADNmt, correlacionando los cambios observados a nivel evolutivo. En el presente trabajo se enmarca en las 3 fases enfocado a la enfermedad de angioedema hereditario con la salvedad que en la tercera parte se realizarán solo análisis de isonimia y endogamia. Este estudio del macroproyecto inició con la obtención de 100 casos índice o personas con sospecha diagnóstica de patologías genéticas de origen monogénico, de prevalencia rara, ultra rara, desconocido o no diagnosticada. A través del estudio de casos índice, se identificó un agrupamiento numéricamente llamativo de personas afectadas con angioedema hereditario y un patrón de herencia autosómico dominante. Los profesionales médicos genetistas y el responsable de este trabajo debatieron sobre cuáles son los pacientes idóneos para el estudio, seleccionando del total de la muestra un caso índice por cada grupo familiar como los elegibles para el estudio, seguidos de un análisis de segregación en los demás miembros participantes. Estas personas seleccionadas recibieron un análisis genómico, genético y bioinformático detallados con la anotación de las variantes en los genes candidatos a explicar la condición presente en ellos; así, de esta muestra del macroproyecto se seleccionaron los pacientes para el presente estudio.Genética Clínica y poblaciona

Implementation of an ensemble of hydrological models to study the impact of climate variability and change on water resources in páramo ecosystems in Colombia. Case study, Chuza watershed, Chingaza Páramo

ilustraciones, diagramas, fotografías, mapas, tablasA través del tiempo, la modelación hidrológica ha sido utilizada con diferentes propósitos, entre ellos, la evaluación del impacto de escenarios de cambio climático en los recursos hídricos de una cuenca. Sin embargo, lo usual ha sido emplear un único modelo hidrológico, lo cual puede derivar en errores y sesgos debido a su incertidumbre estructural. Por ello, en el presente estudio se realizó la evaluación de los posibles impactos del cambio climático en la cuenca del río Chuza en el páramo de Chingaza, parte de uno de los sistemas de abastecimiento de agua potable de la ciudad de Bogotá. Esta evaluación se realizó a través de la construcción de un ensamble hidrológico por la metodología de Granger Ramanathan en su variante C. Los escenarios de cambio climático empleados se obtuvieron de proyecciones de dos GCMs: CMCC-ESM2 y ECEarth3-CC, y se construyeron con la metodología delta change para las trayectorias SSP2- 4.5 y SSP5-8.5. Como resultados, en primer lugar, se obtuvo que el ensamble construido mejora las métricas individuales encontradas, tanto para el periodo de calibración como de validación. Respecto a los posibles impactos del cambio climático, se observa que la trayectoria SSP2-4.5 proyecta caudales mayores que la trayectoria SSP5-8.5, y que para el 25% de los escenarios futuros el caudal disminuye, especialmente para la trayectoria menos optimista. Los resultados obtenidos representan solamente un posible futuro acerca del posible riesgo de disminución de caudales que podría afectar el abastecimiento de la ciudad de Bogotá en el largo plazo (Texto tomado de la fuente).Historically, hydrologic modeling has served different purposes, among them, the assessment of the impact of climate change scenarios. However, a single hydrological model is usually employed, which can lead to errors and biases due to the structural uncertainty of the model. Therefore, the present study has evaluated the possible impacts of climate change in the Chuza river basin in the Chingaza páramo, part of one of the water supply systems of the city of Bogotá. This through the construction of a hydrological ensemble using the Granger Ramanathan methodology in its variant C. The climate change scenarios were obtained from projections of two GCMs: CMCC-ESM2 and EC-Earth3-CC and constructed with the delta change methodology for the SSP2-4.5 and SSP5-8.5 trajectories. First, it was obtained that the constructed ensemble improves the metrics obtained for individual models for both the calibration and validation periods. Regarding the possible impacts of climate change, it was observed that the SSP2-4.5 trajectory projects higher flows than the SSP5-8.5 trajectory, and that for 25% of the future scenarios the flow decreases, especially for the less optimistic trajectory. The results obtained represent only a possible future about the potential risk of flow decrease that could affect the water supply of the city of Bogota in the long term.MaestríaMagíster en Ingeniería - Recursos HidráulicosLa metodología se planteó en cuatro fases, representadas en la Figura 3-1, alineadas con los objetivos presentados en la introducción y guiadas por lo planteado en el Protocolo de modelación hidrológica e hidráulica propuesto por IDEAM (2018) y en lo propuesto por Beven (2012). De igual manera, en la Figura 3-2 se presenta la metodología secuencial que rigió lo desarrollado en el presente documento.Hidrología y meteorologí

Barbiturates associated with torture in homicides in Bogotá: case series from 2020 to 2023

ilustraciones, diagramas, fotografíasEn la comunidad forense de los Grupos de Patología y Toxicología de la ciudad de Bogotá, se percibió un aumento en los resultados toxicológicos positivos para barbitúricos en los casos de homicidio con signos de tortura abordados por el Instituto Nacional de Medicina legal y Ciencias Forenses (en adelante INMLCF). Dado que la detección de estas sustancias y su relación con la tortura es un evento inusual se hizo necesario un estudio que documentase lo anterior. Se realizó un estudio retrospectivo, observacional de tipo descriptivo y de corte transversal a partir de información aportada por el Grupo Nacional de Tecnologías de la Información y de Desarrollo del INMLCF y por la Coordinación del Grupo de Patología de la Regional Bogotá del INMLCF, recopilando 22 casos objeto de estudio. Se describió la frecuencia del uso de barbitúricos en el contexto de tortura, las características sociodemográficas de las víctimas, las lesiones letales y no letales, las circunstancias de la muerte con enfoque de derechos humanos, así como las vías de administración y las concentraciones de barbitúricos encontradas para cada uno de los casos. Al analizar la información recolectada de los expedientes de necropsia se pudo confirmar el uso de barbitúricos en las víctimas, así como un patrón de lesión característico en los sitios de administración de barbitúricos, la exposición a entornos torturantes y otras formas de violencia (Texto tomado de la fuente).In Bogotá’s forensic community and through media reports, an increase was observed in toxicology reports testing positive for barbiturates in homicide cases with signs of torture, as investigated by the National Institute of Legal Medicine and Forensic Sciences. Since the detection of these substances, a study was required to document this phenomena because their connection to torture is an uncommon occurrence. A retrospective, observational, descriptive, and cross-sectional study was conducted based on information provided by the National Information Technology and Development Group of the National Institute of Legal Medicine and Forensic Sciences and the Coordination of the Pathology Group of the Bogotá Regional Office of the same institute, gathering 22 cases under study. The study detailed the frequency of barbiturate use in the context of torture, the sociodemographic characteristics of the victims, lethal and non-lethal injuries, the circumstances of death from a human rights perspective, as well as the routes of administration and barbiturate concentrations found in each case. The usage of barbiturates by the victims was verified by examining the gathered case files. Additionally, a distinctive pattern of injuries in the locations where barbiturates were administered, exposure to torturous environments, and other forms of violence were also identified.Especialidades MédicasEspecialista en Medicina ForenseTipo de estudio: Se realizó un estudio retrospectivo, observacional de tipo descriptivo y de corte transversal. Población objeto: Fallecidos que ingresaron para necropsia médico-legal a la Regional Bogotá del INMLCF, entre el 1 de enero de 2020 al 31 de julio del 2023, en los que haya un resultado toxicológico positivo para barbitúricos. Criterios de inclusión: Todos los casos de necropsias médico-legales practicadas en Bogotá, entre el 1 de enero de 2020 y 31 de julio de 2023, en los que haya un resultado toxicológico positivo para barbitúricos y que correspondan a homicidios. Criterios de exclusión: Todos los casos en los que el uso de barbitúricos esté asociado con atención médica y procesos terapéuticos

Parámetros de manufactura aditiva y posproceso en la elaboración de pares de fricción de implantes articulares en aleación de cobalto-cromo mediante Selective Laser Melting

ilustraciones, diagramas, fotografías, tablasLas superficies de los implantes articulares, conocidas como superficies de pares de fricción, son cruciales para la movilidad y funcionamiento adecuado de los implantes. Estas superficies deben tener un acabado específico para garantizar el funcionamiento óptimo y evitar fallas prematuras. La manufactura mediante Selective Laser Melting (SLM) permite la creación de implantes individualizados de gran complejidad y geometrías en un tiempo y costo menores que las técnicas tradicionales. Sin embargo, debido a la naturaleza del proceso, se requiere el uso de postprocesos para obtener las superficies de pares de fricción necesarias. Esta investigación evaluó los parámetros de manufactura para SLM y tres diferentes postprocesos: micro mecanizado, micro granallado y laser polishing. Se determinaron los parámetros de posprocesamiento que permiten la adecuada manufactura de las superficies de pares de fricción. Se encontró que la mejor manera de manufacturar estas superficies es emplear parámetros de manufactura en SLM que proporcionen una rugosidad homogénea en toda la superficie, seguido de un posproceso de acabado superficial mediante laser polishing. Con esta combinación de técnicas, se lograron los valores de rugosidad superficial recomendados para garantizar la calidad y funcionalidad de las superficies en pares de fricción de implantes articulares fabricados mediante SLM (Texto tomado de la fuente).Articular implant surfaces, referred to as bearing surfaces, are fundamental for ensuring the optimal mobility and functionality of implants. These surfaces require specific surface finishing to prevent premature failure and ensure the desired performance. Selective Laser Melting (SLM) manufacturing enables the creation of highly intricate implants at reduced time and cost compared to traditional methods. However, post-processing is essential to achieve the required bearing surfaces. This study assessed manufacturing parameters for SLM and three post-processing methods: micro-machining, micro-sandblasting, and laser polishing. Post-processing parameters conducive to proper bearing surface manufacturing were identified. The optimal approach involves using SLM manufacturing parameters to achieve homogeneous roughness across the entire surface, followed by laser polishing with parameters of 600 W laser power, 0.05 mm hatch distance, and 5.5 /min scanning speed. This method effectively ensures the quality and functionality of friction pair surfaces in joint implants produced via SLM.DoctoradoDoctor en Ingeniería – Ciencia y Tecnología de MaterialesBiomateriales y fabricación médic

Recovery of gold mining tailings sands for clinker manufacture

Ilustraciones, fotografías, gráficos, tablasEn Colombia, más de 15 departamentos y cerca de 100 municipios desarrollan minería de oro a diferentes escalas y estas operaciones generan residuos mineros compuestos por fluidos de procesamiento y roca triturada con metales y alto contenido de sílice. La producción de cemento requiere clínker, yeso y otros aditivos correctivos. El clínker resulta de la fusión parcial de algunos minerales, incluida la sílice. En este estudio se propone evaluar el efecto del uso de arenas de relaves mineros provenientes de la minería aurífera en la fabricación de clinker. La metodología propuesta permitirá caracterizar las arenas para fabricar una probeta de cemento y medir sus propiedades físicas. (Tomado de la fuente)In Colombia, more than 15 regions and around 100 municipalities develop gold mining at different scales, and these operations generate mining waste composed of processing fluids and crushed rock with metals and high silica content. Cement production requires clinker, gypsum and other corrective additives. Clinker results from the partial fusion of some minerals including silica. In this study is proposed to evaluate the effect of the use of mining tailings sands from gold mining in the manufacture of clinker. The proposed methodology will allow the characterization of the sands to manufacture a cement specimen and measure its physical.MaestríaMagíster en Ingeniería - Recursos MineralesRecursos Minerales.Sede Medellí

Construcción de representaciones regularizadas y dimensionalmente reducidas para cuantificar automáticamente similitudes conceptuales entre imágenes: una aplicación a la descripción del cáncer

ilustraciones, diagramas, tablasLos espacios de representación alternativos (ARS por sus siglas en ingles) se han convertido en un tema crucial en la inteligencia artificial (IA), ya que los avances recientes en el análisis de características mediante aprendizaje profundo han demostrado que pequeños cambios dentro de dichos espacios de características afectan en gran medida los resultados del modelo. Estos ARS se basan comúnmente en características extraídas de muestras, principalmente para reducir la dimensión del espacio muestral original y mejorar la discriminabilidad de patrones. Sin embargo, la mayor parte de la investigación actual de IA se centra en el rendimiento del modelo, pero hay muy poco progreso en la interpretabilidad del modelo. Particularmente en el campo del análisis de imágenes, la dimensionalidad de la muestra se ha vuelto más importante que la interpretabilidad, debido al tamaño de estas fuentes de información y las limitaciones del poder computacional. A pesar de esto, la transparencia. La interpretabilidad del modelo se vuelve importante en las aplicaciones médicas, donde los médicos no solo buscan predicciones precisas, sino que también esperan explicaciones sobre cómo un modelo calcula dichos resultados. En la práctica clínica, se requieren explicaciones de los resultados para crear esquemas de gestión personalizados de pacientes. Por lo tanto, la opacidad del modelo aparece como uno de los problemas que limita el uso de la IA en la práctica clínica. Además, las técnicas de interpretabilidad de IA se han dedicado al uso de mapas de calor espaciales, que se basan en mapas de activación de capas de red profundas y explicaciones post-hoc basadas en características de ingeniería asociadas supervisadas, que no son suficientes para proporcionar predicciones precisas y ARS comprensibles. Las principales limitaciones de estos proveedores de interpretabilidad radican en la dificultad de ajustar abstracciones de alto nivel que utilizan los especialistas para explicar los resultados de los pacientes en términos de semántica especializada. Estas abstracciones semánticas se denominan comúnmente conceptos y tienen como objetivo mejorar la interpretabilidad o al menos mejorar la comprensión basada en imágenes. Estos conceptos pueden variar desde características de imagen simples basadas en la heterogeneidad de intensidad en imágenes de ultrasonido, hasta dispositivos celulares tipo empalizada en imágenes de histopatología, que requieren enormes niveles de abstracción, interpretación y conciencia semántica, que son características que los modelos de IA actuales no pueden proporcionar. La tesis presentada en este artículo aborda la construcción de ARS y la interpretabilidad basada en conceptos, en diferentes aplicaciones de imágenes de cáncer que van desde imágenes a escala celular hasta espacios de integración de radiología/citología. Este trabajo explora diferentes métodos de construcción de ARS y explota los límites de cada enfoque para determinar sus ventajas y desventajas y evaluar cómo se adaptan a desafíos particulares de la obtención de imágenes de cáncer. En particular, esta disertación demuestra avances en tres temas principales: la construcción de espacios de características diseñados para determinar la relación entre conceptos en diferentes escalas biológicas mientras se logra un rendimiento de clasificación de vanguardia, la construcción de incrustaciones de características profundas que capturan relaciones conceptuales en ARS de baja dimensión y la combinación de características profundas y diseñadas a mano para mejorar el rendimiento y la interpretabilidad del modelo (Texto tomado de la fuente).Alternative representation spaces (ARS) have become a crucial topic in Artificial intelligence (AI), since recent advances on deep feature characterization have evidenced that small changes within such embeddings largely affect model outcomes. These ARS are commonly build upon features extracted from samples, mainly to reduce original sample space dimension, and to enhance pattern discriminability. However, most of the current AI research is focused on model performance, but very few advances on model interpretability. Particularly, in image analysis, sample dimensionality have become more important than interpretability, due to the size of these information sources and the limitations of computational power. However, within this image domain, model transparency becomes crucial in medical applications, where physicians not only look for accurate predictions but also expect to obtain explanations on how a model is computing such outcomes. In clinical practice, explanations of the results are required in order to create personalized patient management schemes. Therefore, model opacity appears as one of the problems that limits the translation of AI to clinical practice. In addition, AI interpretability approaches have been devoted to spatial heatmaps, build upon layer activation maps of Deep networks, and pos-hoc explanations based on supervisely associated engineered features, which are not enough to provide both accurate predictions and understandable ARS. Main limitations of these interpretability providers relies in the difficulty to fit high-level abstractions that specialists use to explain patient outcomes in terms of specialized semantics. Such semantic abstractions are commonly known as concepts, and aim to improve interpretability or at least to enhance image-based understanding. These concepts may go from simple image characteristics based on intensity heterogeneity for ultrasound images, to palisade-like cell arrangements in histopathology images, all requiring huge levels of abstraction, interpretation and semantic awareness, which are not provided by nowadays AI models. Herein presented dissertation addresses ARS construction and concept-based interpretability, throughout different cancer image applications that range from cell scale images, to radiology/cytology integration spaces. This work explores different ARS construction methods, and exploits the limits of each approach to determine their advantages and disadvantages, and to evaluate how they fit particular cancer image challenges. Particularly, this work demonstrates advances on three main topics, building engineered feature spaces to determine relation between concepts at different biological scales while achieving state-of-the-art classification performance, constructing deep feature embeddings that capture conceptual relations in dimensionaly reduced ARS, and mixing handcrafted and deep features to improve model performance an interpretabilityDoctoradoDoctorado en Ingeniería - Ingeniería EléctricaApplied computin

Curso : Oscilaciones, ondas y óptica

graficas, ilustracionesEl libro texto Física de oscilaciones, ondas y óptica se elaboró con el propósito de tener en un solo texto los contenidos de la asignatura Física oscilaciones, ondas y óptica que en la actualidad cursan los estudiantes de ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales. El contenido comprende el estudio de las oscilaciones mecánicas, de las ondas mecánicas en una dimensión en medios como cuerdas y barras elásticas, terminando esta sección con el estudio del sonido. En la segunda parte del libro se aborda el estudio de las ondas electromagnéticas, para continuar con la óptica geométrica donde se estudia la ley de Snell para diferentes medios, la formación de imágenes en espejos, lentes e instrumentos ópticos. La tercera parte del libro está destinada a la óptica física, donde se estudia la interferencia, difracción y polarización de ondas electromagnéticas. En total, el texto se compone de 10 capítulos, donde al final de cada uno, se resuelven 10 ejercicios con el propósito de apreciar algunas aplicaciones de los temas tratados.The textbook Physics of Oscillations, Waves and Optics was prepared with the purpose of having in a single text the contents of the subject Physics oscillations, waves and optics that in Currently, engineering students from the National University of Colombia, Manizales headquarters. The content includes the study of mechanical oscillations, waves mechanics in one dimension in media such as ropes and elastic bars, ending this section with the study of sound. In the second part of the book the study of electromagnetic waves is addressed, to continue with geometric optics where Snell's law is studied for different means, the formation of images in mirrors, lenses and optical instruments. The third part of the book is dedicated to physical optics, where the interference, diffraction and polarization of electromagnetic waves. In total, the text It consists of 10 chapters, where at the end of each one, ten exercises are solved with the purpose of appreciating some applications of the topics discussed

Counting of subwords on restricted Dyck words

ilustraciones, diagramasEste trabajo se centra en el conteo de caminos de Dyck mediante el análisis de sus subpalabras. Para ello, se exploran conceptos como las funciones generatrices y sucesiones como la de Fibonacci, Lucas y Catalan. Además, se utilizan recursiones y métodos de conteo para acercarnos al método simbólico, lo que facilita el conteo básico de estas subpalabras en los caminos de Dyck. Las sucesiones de conteo se validan mediante programación en Mathematica®. Posteriormente, los caminos se restringen a partir de las alturas de los vértices de sus valles, definiéndolos como caminos de Dyck restringidos. Finalmente, se obtienen funciones generatrices para subpalabras de longitud 2 y 3, y se muestran los resultados a través de programación simbólica en Mathematica® (Texto tomado de la fuente).This work focuses on counting Dyck paths through the analysis of their subwords. To achieve this, concepts such as generating functions and sequences like Fibonacci, Lucas, and Catalan are explored. Additionally, recursions and counting methods are employed to approach the symbolic method, facilitating the counting of these subwords in Dyck paths. These sequences are validated using symbolic programming in Mathematica®. Subsequently, the paths are restricted by the heights of their valley vertices, defining them as restricted Dyck paths. Finally, generating functions for subwords of lengths 2 and 3 are obtained, and the results are presented through symbolic programming in Mathematica®.MaestríaMagíster en Ciencias - Matemática Aplicad

Trend analysis of hydrological cycle variables in Chingaza National Natural Park and their possible links to climate variability, climate change, and changes in Amazon forest cover

ilustraciones, diagramas, mapasEl Páramo de Chingaza desempeña un papel crucial para Bogotá, puesto que abastece al 70% de los habitantes de la ciudad. Comprender la alteración de las variables hidroclimatológicas y su relación con el cambio y la variabilidad climática, y con el cambio de cobertura permite tomar decisiones más informadas para la gestión sostenible de los recursos hídricos de la región. Mediante la aplicación del test de Man-Kendall y Sen´s Slope se analizaron las tendencias en las variables hidroclimatológicas en el Parque Nacional Natural Chingaza (PNN Chingaza). Los resultados revelan que el 82% de las series de precipitación convencional presentan tendencias no significativas mixtas. En contraste, tres de las cinco cuencas estudiadas registran disminuciones en el caudal medio. En la evapotranspiración, se identifican tendencias crecientes significativas con incrementos de 6 mm por decenio. Mediante el análisis de datos de cobertura y uso del suelo reportados por MapBiomas se identificaron altas correlaciones en el test de Spearman (0.80 y 0.64) entre la pérdida del bosque amazónico y el comportamiento de las series de caudal medio en el PNN Chingaza. Mediante previa validación realizada a los mapas de MapBiomas se obtuvo una precisión general del 96%. Se encontró que cambios impulsados por el clima y por el paisaje han generado desplazamientos importantes de las cuencas en el espacio de Budyko. En cuanto a la influencia de la deforestación de la Amazonia en el PNN Chingaza, se evidencian disminuciones en el caudal medio, posiblemente asociadas a alteraciones de los flujos aéreos de agua en forma de vapor (“Ríos voladores”) que se ven reflejadas en las entradas al sistema, especialmente en la precipitación horizontal. En consecuencia, resulta esencial la implementación de estrategias a nivel local y regional para garantizar la continuidad de los servicios ecosistémicos que el páramo y el bosque amazónico prestan (Texto tomado de la fuente).The Chingaza Páramo plays a crucial role for Bogotá, as it supplies 70% of the city's population. Understanding the alteration of hydroclimatological variables and their relationship with climate change, climate variability, and land cover change allows for more informed decisions to be made for the sustainable management of the region's water resources. By applying the Man-Kendall test and Sen's Slope, trends in hydroclimatological variables were analyzed in the Chingaza National Natural Park (PNN Chingaza). The results reveal that 86% of conventional precipitation series show mixed non-significant trends. In contrast, three of the five studied watersheds show decreases in average streamflow. Significant increasing trends were identified in evapotranspiration, with increases of 6 mm per decade. Using land cover and use data reported by MapBiomas, high correlations were identified in the Spearman test (0.80 and 0.64) between the loss of Amazon forest and the behavior of the average streamflow series in the PNN Chingaza. After validating the MapBiomas maps, an overall accuracy of 96% was obtained, and it was found that climate- and landscape-driven changes have caused significant shifts in the watersheds within the Budyko space. Regarding the influence of deforestation in the Amazon on PNN Chingaza, decreases in average streamflow were observed, possibly associated with alterations in atmospheric water flows in the form of vapor ("flying rivers") that are reflected in system inputs, especially in horizontal precipitation. Consequently, the implementation of local and regional strategies is essential to ensure the continuity of the ecosystem services provided by the páramo and the Amazon forest.MaestríaMagíster en Ingeniería - Recursos HidráulicosHidrología y Meteorologí