Analysis of a chemo-repulsion model with nonlinear production: The continuous problem and unconditionally energy stable fully discrete schemes

We consider the following repulsive-productive chemotaxis model: Let $p\in (1,2)$, find $u \geq 0$, the cell density, and $v \geq 0$, the chemical concentration, satisfying \begin{equation}\label{C5:Am} \left\{ \begin{array} [c]{lll} \partial_t u - \Delta u - \nabla\cdot (u\nabla v)=0 \ \ \mbox{in}\ \Omega,\ t>0,\\ \partial_t v - \Delta v + v = u^p \ \ \mbox{in}\ \Omega,\ t>0, \end{array} \right. \end{equation} in a bounded domain $\Omega\subseteq \mathbb{R}^d$, $d=2,3$. By using a regularization technique, we prove the existence of solutions of this problem. Moreover, we propose three fully discrete Finite Element (FE) nonlinear approximations, where the first one is defined in the variables $(u,v)$, and the second and third ones by introducing ${\boldsymbol\sigma}=\nabla v$ as an auxiliary variable. We prove some unconditional properties such as mass-conservation, energy-stability and solvability of the schemes. Finally, we compare the behavior of the schemes throughout several numerical simulations and give some conclusions.Comment: arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1807.0111

Un acercamiento funcional a la resolución de desigualdades matemáticas

Recientemente investigadores en matemática educativa han señalado un concepto que representa un reto en el proceso enseñanza-aprendizaje: la resolución de desigualdades matemáticas. En efecto, múltiples artículos de investigación (Bazzini &Tsamir, 2001; Boero & Bazzini, 2004; Linchevski & Sfard, 1991; Tsamir & Almog, 1999, et al.) identifican dificultades en el proceso enseñanza aprendizaje de este concepto y proponen acercamientos que buscan promover una mejora en su enseñanza y aprendizaje. El presente trabajo apunta en esta dirección, se propone establecer un acercamiento funcional a la resolución de desigualdades matemáticas y bajo el marco didáctico Cuevas & Pluvinage diseñar actividades apoyándose en el uso de las tecnologías digitales; con todo esto hemos formulado una propuesta de enseñanza que tiene como objetivo favorecer un aprendizaje significativo de este concepto. Adicionalmente proporcionamos datos de experiencia en el aula de nuestra propuesta

Introducción al concepto de derivada de una función real con apoyo de las tecnologías digitales

Este artículo presenta una propuesta para introducir el concepto de derivada de una función real en un primer curso de cálculo diferencial a nivel superior. Para el desarrollo de esta propuesta se han tomado elementos del desarrollo histórico conceptual del cálculo, la aplicación de una ingeniería didáctica en particular y de manera importante el empleo de la tecnología digital. Los resultados obtenidos son alentadores, porque se logró que la mayoría de los estudiantes alcanzaron con éxito un grado de comprensión conceptual y operativa del concepto de derivada de una función real. Lo anterior fue uno de los factores que condujo a elevar sustancialmente el índice de aprobación, ayudando con esto a solventar algunos de los problemas de deserción en la universidad donde se experimentó, pero sobre todo a una mejor comprensión del concepto de derivada de una función real por parte de los estudiantes

Evaluación de riesgos y enfermedades profesionales en el área productiva de bloques en la Empresa de Desarrollo Industrial y Servicios Municipales de Matagalpa EDISMAT en la ciudad de Matagalpa durante el II semestre del año 2016

El presente trabajo analiza los diferentes riesgos y enfermedades profesionales a los que están sometidos los trabajadores de la empresa de desarrollo industrial y servicios municipales EDISMAT. Se realizó para determinar las dificultades que esta empresa posee, y a partir de las prácticas institucionales y de manufactura para poder mejorar el rendimiento de la misma y modificar las diferentes técnicas y así mejorar un rendimiento continuo del desarrollo del empleado para poder realizar una mejor labor diaria. La investigación consistió en analizar los diferentes riesgos laborales como enfermedades profesionales mediante diferentes tipos de instrumentos como: Entrevista, Encuesta, Lista de chequeo y Mediciones de condiciones ambientales necesarios para poder analizar datos precisos y opiniones de los mismo trabajadores de dicha empresa, con el fin de poder mejorar las condiciones inseguras que posee la empresa para que los operarios posean conocimientos sobre riesgos y enfermedades profesionales. El presente trabajo se realizó con el método de triangulación de datos que según Denzin (1970) es la combinación de dos o más teorías, fuentes de datos, métodos de investigación, en el estudio de un fenómeno para tener una mejor percepción del problema a analizar. Al finalizar esta investigación se concluyó que la empresa posee fallas en la seguridad e higiene industrial, ya que los trabajadores están expuestos a riesgos y enfermedades profesionales; Por no tener el equipo de trabajo adecuado para realizar sus labores así como también en muchas ocasiones lo poseen pero no se exigen el uso continuo de los equipos de seguridad, debido a la falta de: Supervisión en materia de seguridad e higiene industria

Seguimiento y realidad aumentada con un dron teleoperado

En este escrito se desarrolló un prototipo de software que permite a un cuadrirotor Parrot AR.Drone 1.0 seguir a un DFRobotShop Rover V2 y agregar realidad aumentada. El enfoque que se empleó requiere un marcador visual ARToolKit colocado sobre el rover y usa la cámara incorporada en el dron, un Filtro Paso Bajo de primer orden para filtrar el ruido del altímetro del dron y unos controladores PID para generar los movimientos de cabeceo, alabeo y velocidad vertical que permiten alinear el centro de la imagen de la cámara del dron con el centro del marcador visual ARToolKit del rover.In this writing it was developed a software prototype that enables a Parrot AR.Drone 1.0 quadrotor to track a DFRobotShop Rover V2 and add augmented reality. The approach used requires an ARToolKit visual marker placed on the rover and uses the camera built into the drone, a 1st order Low Pass Filter to filter drone's altimeter noise and some PID controllers to generate the movements of pitch, roll and vertical speed to align the center of the drone's camera image with the center of the rover's ARToolKit visual marker.Ingeniero (a) de SistemasPregrad

Potential Effects of Climate Change on Fire Behavior, Economic Susceptibility and Suppression Costs in Mediterranean Ecosystems: Córdoba Province, Spain

The potentially large ecological, economic, and societal impacts of climate change makes it a significant problem of the 21st century. These consequences have led to tremendous development in climate change scenarios and new technologies to increase knowledge on the effect and efficiency of mitigation and adaptation measures. Large fires will occur at a higher rate than currently because of lower fuel moisture content resulting in a lower resistance to burning. This is also evidenced by more extreme fire behavior that contributes to higher economic impacts, suppression difficulties and suppression costs. The economic susceptibility concept integrates a set of economic valuation approaches for valuing timber and non-timber resources, considering the fire behavior, and as a consequence, the net value changes for each resource. Flame length increased by 4.6% to 15.69%, according to the different future climate scenarios. Climate change is expected to cause widespread changes to economic susceptibility and suppression costs because of higher flame length and fire intensity. Therefore, our outcomes show an increase in the economic susceptibility of Córdoba Province in the medium and long term (2041–2070) between 6.05% and 25.99%, respectively. In addition, we have found an increase between 65.67% and 86.73% in suppression costs in the last decade. The digital version of the economic susceptibility model using Geographic Information Systems improves its operational capabilities enhancing also its dynamism and simplicity to accept modifications and predictions revisions

Diseño de estructuras dinámicas para ofrecer gráficos y pantallas emergentes en entorno web

La finalidad de nuestro proyecto ha sido la creación de un sistema que permite desarrollar de forma simple sobre él una aplicación basada en web con carga importante de base de datos. La funcionalidad de este sistema se ha enfocado en ofrecer capacidad automatizada para mostrar interfaces web y gráficos que interaccionan y recogen la información de una base de datos, así como son capaces de modificarla. Por lo tanto, nuestro desarrollo está orientado al tratamiento de la base de datos de la aplicación que se quiera construir, de forma que toda la funcionalidad gire en torno a ésta. Para ello, se requiere la configuración en nuestro sistema de las acciones que se deseen permitir en la aplicación que se va a crear. En concreto, estas acciones tienen la siguiente estructura: mediante un formulario generado automáticamente por el sistema, el usuario introduce los parámetros; a continuación, el sistema ejecuta la acción sobre la base de datos; por último, los resultados de la ejecución son mostrados en forma de tabla o gráfico al usuario. Además, ofrecemos distinción entre usuarios para que ciertos usuarios puedan realizar solo ciertas acciones. La intención a lo largo de todo el desarrollo ha sido siempre permitir la mayor flexibilidad posible, de modo que se pudiese realizar el mayor número posible de acciones distintas, formas de representación, etc. Aunque el estado actual del proyecto no permite toda la funcionalidad que desearíamos, el haber sido pensado con la flexibilidad en mente permite que se pueda extender de forma natural en la mayoría de los aspectos que aún no están incluidos. También se aplica, a la hora de hablar de la flexibilidad, la intención de reusabilidad que hemos pretendido otorgar a todos los elementos del sistema, especialmente el uso de una misma Acción para varios objetivos en función de sus parámetros y otros aspectos de la configuración. Por ejemplo, permitir usar una misma acción para mostrar un gráfico o una tabla o crear una nueva acción a partir de otra solamente agregando un parámetro, sin tener que configurar una acción desde el principio en ninguno de los dos casos. El proyecto tiene aún por delante una fase de extensión pues la complejidad en la configuración de las acciones se ha demostrado que es excesiva. En esta fase, se propone mejorar ese aspecto principalmente para hacer un sistema realmente útil a la hora de crear aplicaciones web

Comparison of two finite element schemes for a chemo-repulsion system with quadratic production

In this paper we propose two fully discrete Finite Elements (FE) schemes for a repulsive chemotaxis model with quadratic production term. The first one (called scheme UV) corresponds to the backward Euler in time with FE in space approximation; while the second one (called scheme US$_\varepsilon$) is obtained as a modification of the scheme US proposed by [Guill\'en-Gonz\'alez et al.], by applying a regularization procedure. We prove that the schemes UV and US$_\varepsilon$ have better properties than the FE scheme US. Specifically, we prove that, unlike the scheme US, the scheme UV is energy-stable in the primitive variables of the model, under a "compatibility" condition on the FE spaces. On the other hand, the scheme US$_\varepsilon$ is energy-stable with respect to the same modified energy of the scheme US, and an "approximated positivity" property holds (which is not possible to prove for the schemes US and UV). Additionally, we study the well-posedness of the schemes and the long time behaviour obtaining exponential convergence to constant states. Finally, we compare the numerical schemes throughout several numerical simulations

A chemorepulsion model with superlinear production: analysis of the continuous problem and two approximately positive and energy-stable schemes

We consider the following repulsive-productive chemotaxis model: find 0, the cell density, and 0, the chemical concentration, satisfying 0 in 0 in 0 (1) with 1 2 , a bounded domain ( 1 2 3), endowed with non-flux boundary conditions. By using a regularization technique, we prove the existence of global in time weak solutions of (1) which is regular and unique for 1 2. Moreover, we propose two fully discrete Finite Element (FE) nonlinear schemes, the first one defined in the variables under structured meshes, and the second one by using the auxiliary variable and defined in general meshes. We prove some unconditional properties for both schemes, such as mass-conservation, solvability, energy-stability and approximated positivity. Finally, we compare the behavior of these schemes with respect to the classical FE backward Euler scheme throughout several numerical simulations and give some conclusions