Multiplex PI-Control for Consensus in Networks of Heterogeneous Linear Agents

In this paper, we propose a multiplex proportional-integral approach, for solving consensus problems in networks of heterogeneous nodes dynamics affected by constant disturbances. The proportional and integral actions are deployed on two different layers across the network, each with its own topology. Sufficient conditions for convergence are derived that depend upon the structure of the network, the parameters characterizing the control layers and the node dynamics. The effectiveness of the theoretical results is illustrated using a power network model as a representative example.Comment: 13 pages, 6 Figures, Preprint submitted to Automatic

Ground improvement for tailing dam remediation and design

Los depósitos de relaves presentan características geotécnicas que los hacen susceptibles de sufrir falla por licuefacción, por lo que las implicaciones de riesgo de este rasgo sólo se han apreciado en su totalidad recientemente. Por ello, es de interés actual estudiar las posibles técnicas de remediación de los depósitos existentes, centrándose en las posibilidades de tratamiento de los relaves mediante inyecciones por permeación. La tesis comienza presentando una visión general de los métodos de manejo de residuos y de las propiedades geotécnicas de los depósitos. Además, se presta especial atención a la permeabilidad mediante la ecuación propuesta por Chapuis y Aubertin (2003) y evaluada a partir de una base de datos de propiedades de relaves proporcionada por el Instituto Geológico y Minero de España. En consecuencia, se recalibra la ecuación original y se verifica utilizando los valores de permeabilidad de otros estudios publicados. A continuación, se revisan los posibles métodos de tratamiento del terreno adaptados a los relaves, divididos en tres grandes categorías: densificación, consolidación y tratamientos químicos. A continuación, se determina que el método de inyección por permeación es el más adecuado. A través de la evaluación de dos productos de sílice coloidal MP320 y MP325, aplicadas a un caso basado en la presa de Merriespruit, se obtienen los resultados de factor de seguridad, tiempos de ejecución y costo total de operación. A partir de los resultados obtenidos, se puede abrir la puerta a futuros estudios aplicados a la remediación de depósitos de relaves mediante tratamiento de inyección por permeaciónTailing deposits present geotechnical characteristics which make them susceptible to liquefaction flow failure, hence the risk implications of this trait have only been recently appreciated in full. It is therefore of current interest to study possible remediation techniques for existing deposits. This dissertation contributes to this end by focusing on the possibilities of tailing treatment by permeation of cementing agents. The thesis starts by presenting an overview of tailing disposal methods and geotechnical properties of tailing deposits. Furthermore, special attention is paid to permeability by examining the equations proposed by Chapuis and Aubertin (2003) and evaluated using a database of tailings properties provided by the Geology and Mine Institute of Spain. Consequently, the original equation is recalibrated and then verified using permeability values from other published studies. Possible ground treatment methods for tailings are then reviewed in three broad categories: densification, consolidation, and chemical treatments. It is then determined that permeation grouting method is the best adapted. Pre-design and evaluation of ground improvement treatment for a tailing dam are then carried on for two colloidal silica products (MP320 and MP325) in a case comparable to the Merriespruit tailing dam, which failed by overtopping-induced liquefaction. Through the evaluation of two colloidal silica products MP320 and MP325, applied to a case based on the Merriespruit dam, the safety factor results are then obtained and so the time and cost of operation. From these obtained results, a new door can be opened to future studies applied to the remediation of tailings deposits by permeation injection treatments.Els dipòsits de relaves presenten característiques geotècniques que els fan susceptibles de patir falla per liqüefacció, de manera que les implicacions de risc d'aquest tret només s'han apreciat en la seva totalitat recentment. Per això, és d'interès actual estudiar les possibles tècniques de remediació dels dipòsits existents, centrant-se en les possibilitats de tractament dels relaves mitjançant injeccions per permeació. La tesi comença presentant una visió general dels mètodes de maneig de residus i de les propietats geotècniques dels dipòsits. A més, es presta especial atenció a la permeabilitat mitjançant l'equació proposada per Chapuis i Aubertin (2003) i avaluada a partir d'una base de dades de propietats de relaves proporcionada per l'Institut Geològic i Miner d'Espanya. En conseqüència, es recalibra l'equació original i es verifica utilitzant els valors de permeabilitat d'altres estudis publicats. A continuació, es revisen els possibles mètodes de tractament del terreny adaptats als relaves, dividits en tres grans categories: densificació, consolidació i tractaments químics. A continuació, es determina que el mètode d'injecció per permeació és el més adequat. A través de l'avaluació de dos productes de sílice col·loïdal MP320 i MP325, aplicades a un cas basat en la presa de Merriespruit, s'obtenen els resultats de factor de seguretat, temps d'execució i cost total d'operació. A partir dels resultats obtinguts, es pot obrir la porta a futurs estudis aplicats a la remediació de dipòsits de relaves mitjançant tractament d'injecció per permeació

Multilayer proportional-integral consensus of heterogeneous multi-agent systems

A distributed proportional-integral multilayer strategy is proposed, to achieve consensus in networks of heterogeneous first-order linear systems. The closed-loop network can be seen as an instance of so-called multiplex networks currently studied in network science. The strategy is able to guarantee consensus, even in the presence of constant disturbances and heterogeneous node dynamics. Contrary to previous approaches in the literature, the proportional and integral actions are deployed here on two different layers across the network, each with its own topology. Explicit expressions for the consensus values are obtained together with sufficient conditions guaranteeing convergence. The effectiveness of the theoretical results are illustrated via numerical simulations using a power network example

Multilayer proportional-integral consensus of heterogeneous multi-agent systems

A distributed proportional-integral multilayer strategy is proposed, to achieve consensus in networks of heterogeneous first-order linear systems. The closed-loop network can be seen as an instance of so-called multiplex networks currently studied in network science. The strategy is able to guarantee consensus, even in the presence of constant disturbances and heterogeneous node dynamics. Contrary to previous approaches in the literature, the proportional and integral actions are deployed here on two different layers across the network, each with its own topology. Explicit expressions for the consensus values are obtained together with sufficient conditions guaranteeing convergence. The effectiveness of the theoretical results are illustrated via numerical simulations using a power network example

Achieving optimal complexity guarantees for a class of bilevel convex optimization problems

We design and analyze a novel accelerated gradient-based algorithm for a class of bilevel optimization problems. These problems have various applications arising from machine learning and image processing, where optimal solutions of the two levels are interdependent. That is, achieving the optimal solution of an upper-level problem depends on the solution set of a lower-level optimization problem. We significantly improve existing iteration complexity to $\mathcal{O}(\epsilon^{-0.5})$ for both suboptimality and infeasibility error metrics, where $\epsilon>0$ denotes an arbitrary scalar. In addition, contrary to existing methods that require solving the optimization problem sequentially (initially solving an optimization problem to approximate the solution of the lower-level problem followed by a second algorithm), our algorithm concurrently solves the optimization problem. To the best of our knowledge, the proposed algorithm has the fastest known iteration complexity, which matches the optimal complexity for single-level optimization. We conduct numerical experiments on sparse linear regression problems to demonstrate the efficacy of our approach

Synchronization and local convergence analysis of networks with dynamic diffusive coupling

In this paper, we address the problem of achieving synchronization in networks of nonlinear units coupled by dynamic diffusive terms. We present two types of couplings consisting of a static linear term, corresponding to the diffusive coupling, and a dynamic term which can be either the integral or the derivative of the sum of the mismatches between the states of neighbouring agents. The resulting dynamic coupling strategy is a distributed proportional-integral (PI) or a proportional-derivative (PD) law that is shown to be effective in improving the network synchronization performance, for example, when the dynamics at nodes are nonidentical. We assess the stability of the network by extending the classical Master Stability Function approach to the case where the links are dynamic ones of PI/PD type. We validate our approach via a set of representative examples including networks of chaotic Lorenz and networks of nonlinear mechanical systems

Sesgos cognitivos en el Ecommerce para analizar la tendencia de compra de embutidos postpandemia en el cantón Riobamba

La presente investigación tiene como finalidad si en el cantón de Riobamba los sesgos cognitivos en los Ecommerce influyen en la tendencia de compra de embutidos, se desarrolló con el objetivo de analizar si los habitantes de Riobamba poseen o no un conocimiento básico al momento de hablar de los Ecommerce. La metodología utilizada en la investigación fue de un enfoque mixto, formada sistemáticamente de los métodos cuantitativos y cualitativos para así obtener otra forma de visualizar la condición de los Ecommerce en Riobamba, los instrumentos se desenvolvieron en relación a las variables de estudio por medio de una encuesta aplicada a los ciudadanos de la ciudad para recabar información para la investigación. Al examinar las variables de sesgos cognitivos en el Ecommerce y tendencia de compra se halló una relación de manera estadística entre las variantes de estudio. Así se aceptó la hipótesis alternativa, la cual especifica que los sesgos cognitivos influyen en la tendencia de compra. Por último, en la parte de la propuesta se elaboraron estrategias con el fin de incrementar la utilización de los comercios electrónicos para sus consumidores.This research seeks to determine if, in the canton of Riobamba, cognitive biases in Ecommerce influence the tendency to purchase sausages. The objective of this study was to analyze whether the inhabitants of Riobamba have basic knowledge when talking about eCommerce. The methodology used in the research was of a mixed approach, systematically formed of quantitative and qualitative methods to obtain another way of visualizing the condition of Ecommerce in Riobamba. The instruments were developed concerning the study variables through a survey applied to the city's citizens to collect information for research. When examining the variables of cognitive biases in Ecommerce and purchase tendency, a statistical relationship was found between the study variants. Thus, the alternative hypothesis was accepted, specifying that cognitive biases influence purchasing tendencies. Finally, in the part of the proposal, strategies were developed to increase the use of electronic commerce for their consumers

Bilingüismo, creencias y prácticas de interpretación : estudio con un grupo de intérpretes inglés-español en Bogotá

Bilingüismo, creencias y prácticas de interpretación: estudio con un grupo de intérpretes inglés-español en Bogotá En Bogotá, cada vez hay más personas que están ejerciendo la interpretación de manera profesional, puesto que el alcance internacional de esta ciudad ha crecido en los últimos años. Al haber más demanda de intérpretes, hay más posibilidad de investigar qué es lo que pasa en este campo. El problema es que la interpretación no ha sido un tema explorado a profundidad en nuestro país, dado que es un campo laboral que no tiene gran regulación, ni tampoco cómo el tipo de bilingüismo del intérprete se relaciona con la manera como se interpreta. Por tanto, el objetivo de este trabajo de investigación es explorar la relación que existe entre tres elementos: cuáles son las creencias que hay respecto a la profesión, el tipo de bilingüismo que los intérpretes poseen y la manera como se desempeñan en su práctica real. Para entender los tipos de bilingüismo se toma como referencia la teoría de Weinreich. Él propone que hay tres tipos de bilingüismo: compuesto, coordinado y subordinado. Adicionalmente, se hace la diferencia entre adquisición o aprendizaje de una L2 y cómo esta se relaciona con el tipo de bilingüismo. Para obtener los datos necesarios para esta investigación se hicieron entrevistas a intérpretes profesionales y; también se analizó una interpretación de su autoría. Estas interpretaciones tuvieron lugar en un contexto religioso (una iglesia cristiana estadounidense) y un evento de las Fuerzas Armadas. Posteriormente, se procedió a usar la información recolectada para encontrar resultados sobre las creencias, el tipo de bilingüismo y la práctica profesional, a través de lo dicho en las entrevistas y un análisis de la interpretación por medio de una rejilla de evaluación diseñada para este trabajo. Finalmente, se concluye que existen unas creencias generales sobre la profesión, así como visiones diferentes es ámbitos más particulares, lo que está relacionado con la manera como se aprendió o adquirió la L2 y las implicaciones que esto tiene en la manera cómo se hace la interpretación.Bilingualism, beliefs and interpreting practices: study with a group of Spanish-English interpreters in Bogota In Bogotá, more and more people are practicing interpreting professionally, since the international scope of Bogotá has grown in recent years. With more demand for interpreters, there are more possibilities of investigating what happens in this field. The problem is that interpreting has not been explored in depth in our country, because it is a highly unregulated field of work, nor the interpreter’s bilingualism and how it can affect the way the interpretation is carried out. Therefore, the objective of this research is to explore the relationship that exists between: the beliefs about the profession, the type of bilingualism that the interpreters have and the way they perform in real scenarios. To understand the types of bilingualism, Weinreich theory is taken as a reference. He proposes that there are three types of bilingualism: compound, coordinated and subordinate. Additionally, the difference between acquisition or learning of an L2 is made and how it relates to the type of bilingualism. In order to obtain the necessary data for this research, professional interpreters were interviewed, and an interpretation of their authorship was analyzed. These conferences took place in a religious context (a Christian American church) and an event of the Armed Forces. Subsequently, we proceeded to use the information collected to find results about beliefs, the type of bilingualism and their professional practice, through what was said in the interviews and an analysis of their interpretation by means of an evaluation grid designed for this dissertation. Finally, it is concluded that there are some general beliefs about the profession, as well as different visions in more particular scopes, which is related to the way how L2 was learned or acquired and the implications this has in the way the interpreting is being performed.Licenciado (a) en Lenguas ModernasPregrad

Analysis of quantization errors in a buck power converter controlled by ZAD strategy

En los últimos años, el control del convertidor buck con estrategia ZAD ha sido objeto de estudio, debido principalmente a que esta técnica ofrece frecuencia fija de conmutación, con una bajo error de estado estacionario. Sin embargo, la forma de calcular el ciclo de trabajo ha incluido la medida de la derivada de la superficie S(x) y el conocimiento a priori de todos los parámetros del sistema, incluyendo el valor de la carga R. Esto, desde un punto de vista práctico, es difícil de lograr; por otro lado, los resultados numéricos y experimentales no han tenido una alta concordancia. Así pues, en el presente trabajo de investigación se busca una forma diferente de generar la acción de control basada en ZAD, pero haciendo uso de las redes neuronales articules, con lo cual se evita medir la derivada de la superficie y no se requiere el conocimiento de la carga; además se propone hacer un ajuste del modelo matemático teniendo en cuenta algunos aspectos del experimento tales como la digitalización de las variables de estado y de la señal de control. El trabajo se divide en 4 etapas: la primera, generación de la regla de control mediante una red neuronal artificial entrenada bajo estrategia ZAD. Con la red se logra reproducir satisfactoriamente el controlador ZAD para cierta región de parámetros y tiene la ventaja adicional que requiere menos información para generar la regla de control; no se requiere el conocimiento de la carga, ni medir la derivada de la superficie. La segunda etapa, consiste en el estudio del efecto de la cuantización en la dinámica periódica y caótica del sistema controlado por ZAD. Con esto se demuestra que a mayor error de cuantización el sistema pierde completamente la transición al caos cambiando a cascadas de órbitas periódicas y a su vez aumenta la sensibilidad a las condiciones iniciales. La tercera etapa trata sobre técnicas para la reducción de los efectos de cuantización en el ZAD. Con estas técnicas se logran disminuir las oscilaciones presentes en la salida del sistema, causadas por la digitalización de las variables de estado, en aproximadamente 60% con la técnica GZAD y 90% con la media del ciclo de trabajo y FPIC. Finalmente, la cuarta parte es una implementación física a pequeña escala que permite comprobar los efectos del error de cuantización y las técnicas para reducirlo / Abstract: In recent years, the DC-DC buck power converter controlled by ZAD strategy has been widely studied. The ZAD- controlled buck has shown the main following features: xed switching frequency with low steady state error. However the computation of the duty cycle has included the value of the load and the measure of the derivative of S(x) function; besides, experimental and numerical result did not agree. In this research, we compute the duty cycle using neural networks, and we propose an improved mathematical model with the aim to obtain agreement between experimental and analytical results. This model includes state variables and signal control digitalization. In general, the work has four stages: the rst one is devoted to compute the control law with an arti_cial neural network trained by ZAD strategy. We obtain similar results to already reported. In this case, the load value and the derivative of the function are not required to be known. The second stage is a study of quantization effects in the periodic and chaotic behavior. Global phenomena such as the coexistence of periodic and non-periodic attractors, fractal basin boundaries or transient chaos are exclusively caused by state variables digitalization. Third stage is about techniques to decrease quantization errors. GZAD technique achieves to reduce the oscillations by 60%. We propose a new alternative focused on duty cycle mean and obtained reductions of up to 90% using FPIC control. Finally, the fourth step is a normalized buck converter implementation, with the aim to prove the quantization effects in the system dynamic behavior and the techniques to reduce it.Maestrí