Detection of time reversibility in time series by ordinal patterns analysis

Time irreversibility is a common signature of nonlinear processes, and a fundamental property of non-equilibrium systems driven by non-conservative forces. A time series is said to be reversible if its statistical properties are invariant regardless of the direction of time. Here we propose the Time Reversibility from Ordinal Patterns method (TiROP) to assess time-reversibility from an observed finite time series. TiROP captures the information of scalar observations in time forward, as well as its time-reversed counterpart by means of ordinal patterns. The method compares both underlying information contents by quantifying its (dis)-similarity via Jensen-Shannon divergence. The statistic is contrasted with a population of divergences coming from a set of surrogates to unveil the temporal nature and its involved time scales. We tested TiROP in different synthetic and real, linear and non linear time series, juxtaposed with results from the classical Ramsey's time reversibility test. Our results depict a novel, fast-computation, and fully data-driven methodology to assess time-reversibility at different time scales with no further assumptions over data. This approach adds new insights about the current non-linear analysis techniques, and also could shed light on determining new physiological biomarkers of high reliability and computational efficiency.Comment: 8 pages, 5 figures, 1 tabl

Multiferroic Properties of Magnetic-Ion-Substituted Oxide-Electroceramic Thin Films

Los materiales que poseen un acoplamiento eléctrico y magnético son de gran interés para los nuevos dispositivos. En esta tesis, el sistema de materiales BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn), fue sintetizado por la ruta de solución a varias composiciones, y las películas delgadas fueron preparadas por medio del metodo “spin-coating” sobre sustratos de platino (Pt/Ti/SiO2/Si). Las propiedades estructurales de las películas fueron investigadas por los estudios de difracción de rayos X y por espectroscopia Raman. Los patrones de difracción de rayos X confirman la presencia de un intenso pico (110) de BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn). Se observaron picos de difracción en BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) los cuales sugieren la formación de la estructura perovskita con romboédricos en el espacio de grupo R3c. Las películas de BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) muestran una débil polarización ferroeléctrica y ferromagnetismo a temperatura ambiente. El comportamiento ferroeléctrico y ferromagnético en la misma fase puede atribuirse a la eliminación de vacantes de oxígeno y a la tensión creciente en la estructura cristalina. Además, algunos resultados de nuevos materiales compuestos son mostrados, cuales muestra ambos comportamientos ferroeléctrico y ferromagnético.Materials which possess electrical and magnetic coupling are of great interest for novel devices. In this thesis, BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) material system were synthesized by solution route for various compositions, and thin films were prepared by spin coating on Pt (Pt/Ti/SiO2/Si) substrates. Structural properties of the films were investigated by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. X-ray diffraction patterns confirms an intense (110) peak in BiFeO3 and BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) composites. Observed diffraction peaks for BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) suggests the formation of rhombohedral perovskite structure with the space group R3c. BiFe1-xDxO3 (D= Co, Cr and Mn) films show a weak ferroelectric polarization and ferromagnetism at room temperature. Ferroelectric and ferromagnetic behavior in the same phase could be attributed to the elimination of oxygen vacancies and increased stress in the crystal structure. In addition, some results are shown of new composite materials, which show both ferroelectric and ferromagnetic behavior

Studies on Ferroelectric and Multiferroic Materials for Tunnel Junction Applications

Debido a la evolución en la miniaturización de dispositivos y las aplicaciones potenciales para nuevos dispositivos de memoria no volátil, las uniones de túnel ferroeléctrico/multiferroico son una tecnología emergente para estas aplicaciones. Las uniones de túnel ferroeléctrico consisten en unas pocas celdas unitarias de un material ferroeléctrico intercaladas entre dos electrodos donde se produce la interacción de la ferroelectricidad y el túnel de electrones. Las uniones de túnel ferroeléctrico han atraído interés debido al control de dos estados de conductancia (estado de alta resistencia (apagado) y estado de baja resistencia (encendido), por ejemplo, apagado (0) y encendido (1), se pueden usar para formar señales digitales, 0 y 1, en memoria y circuitos lógicos). Para esta tesis, se fabricó la unión del túnel ferroeléctrico. Se demuestra el comportamiento de conmutación polar y efecto túnel a temperatura ambiente en películas ultrafinas PZT de 3-7 nm de espesor, intercaladas entre capas de platino y LSMO ferromagnéticas. El efecto de la conmutación ferroeléctrica se observó en las curvas de densidad de corriente versus voltaje con una gran variación en la relación de alta resistencia/baja resistencia (HRS/LRS) (2:1 a 100:1, para diferentes muestras). Sin embargo, estos efectos fueron más prominentes en presencia de un campo magnético externo.Puerto Rico. Beca UPRR

Producción y exportación de madera rolliza de teca al mercado de la India

Reforestadora Amazónica S.A. (RAMSA) es una empresa peruana fundada el año 2005, que se dedica a la reforestación sostenible en la Amazonía peruana, a través del establecimiento de plantaciones forestales en áreas deforestadas; y ofrece variedades de especies madereras, tales como: Guazuma crinita (bolaina blanca), Calycophyllum spruceanum (capirona) y Tectona grandis (teca) (RAMSA, 2015). Actualmente, RAMSA administra 14 mil hectáreas (ha), de las cuales 4 mil han sido sembradas con las especies madereras mencionadas, y ha realizado su primera exportación a los Estados Unidos de América (Koechlin, 2015). La teca es una especie maderable de calidad y alto valor, usada en la confección de muebles de calidad, carpintería, chapas, pisos, usos marinos, entre otros (De Camino & Morales, 2013). Asimismo, en el mercado internacional es uno de los productos del sector forestal que viene creciendo constantemente. La República Federal de la India (India), es el país que ocupa el primer lugar en la importación de este producto con partida arancelaria 4403.49.10, según Trade Map, 2015; por lo que se constituye en la mejor opción de RAMSA para continuar su internacionalización. El presente trabajo se enfoca en el plan de negocios para exportar las trozas de madera teca a India, para este fin se evalúa el entorno de los países involucrados (Perú-India), se analiza de manera comparativa el sector maderero, evaluando el entorno de la empresa, y se formulan las estrategias pertinentes para la internacionalización de RAMSA. Las actividades de la empresa consisten en los servicios forestales que brinda a sus clientes (inversionistas). Además, con este plan de negocios se pretende obtener el financiamiento, con la participación de nuevos inversionistas, quienes se constituirán como una empresa cuyo propósito será obtener ganancias con la siembra de teca y su comercialización en mercados internacionales, para lo cual contratarán los servicios de RAMSA. La idea del negocio es que en 20 años (duración del proyecto) se conforme una empresa (grupo de inversionistas) por año y se siembren 250 ha de teca anualmente. Una condición para constituirse como empresa es contar con un capital social de USD 2.473.652,00, monto que podría conseguirse con la participación de 50 inversionistas con aporte de capital individual equivalente a USD 49.473,04. De tal manera, que en un escenario esperado, los inversionistas obtendrían una tasa interna de retorno (TIR) de 12,77% y un valor anual neto (VAN) de USD 216.572,00 durante el proyecto

Existencia de tres soluciones para el sistema hamiltoniano fraccionario

In this paper we consider the fractional Hamiltonian system given by(0.1)                       −tDα T(0Dα t u(t)) = ∇F(t,u(t)), a.e t ∈ [0,T]                                 u(0) = u(T) = 0.where α ∈ (1/2,1), t ∈ [0,T], u ∈Rn, F : [0,T]×Rn →R is a given function and ∇F(t,u) is the gradient of F at u. The novelty of this paper is that, using a modified version of mountain pass theorem for functional bounded from below we prove the existence of at least three solutions for (0.2). En este artículo se considera un sistema Hamiltoniano dado por:(0.1)              −tDα T(0Dα t u(t)) = ∇F(t,u(t)), a.e t ∈ [0,T]                       u(0) = u(T) = 0.donde α ∈ (1/2,1), t ∈ [0,T], u ∈ Rn, F : [0,T]×Rn → R es una función dada y ∇F(t,u) es el gradiente de F en u. La novedad de este trabajo es que, usando una versión modificada del teorema del paso de montaña para funcional limitada desde abajo probamos la existencia de por lo menos tres soluciones para (0.1)

La contaminación ambiental y su influencia en la salud de la población del distrito de Trujillo- la Libertad

El objetivo del presente trabajo fue determinar como la contaminación ambiental en la ciudad de Trujillo influye en la salud y bienestar de sus habitantes. Para verificar la hipótesis de que la contaminación ambiental influye muchísimo en la salud de los habitantes del distrito de Trujillo.  La población objeto del estudio estuvo constituida por 317.893 habitantes, la muestra calculada arrojo 150 habitantes, determinándose el respectivo diseño de investigación, aplicándose para esta investigación los métodos inductivo-deductivo; hipotético-deductivo; análisis y síntesis; hermenéutico y como técnicas la observación; la encuesta y la entrevista. Se encontró: El 50% dijo que la contaminación afecta muchísimo la salud de su familia; un 42% dijo haber sufrido enfermedades respiratorias; un 73% dijo que le afecta la contaminación sonora  un 62% dijo que la mayor amenaza es el smog de los vehículos, un 52% dijo que hace mucha falta más áreas verdes; un 70% dijo que faltan planes de acción para identificar los focos de contaminación un 53% dijo que los negocios de comida ambulantes y carnes a la parrilla, generan contaminación; Esto fue corroborado mediante la observación y las entrevistas a personas conocedoras de la problemática, demostrando la validez de nuestra hipótesis

Using network science to analyze football passing networks: dynamics, space, time and the multilayer nature of the game

From the diversity of applications of Network Science, in this Opinion Paper we are concerned about its potential to analyze one of the most extended group sports: Football (soccer in U.S. terminology). As we will see, Network Science allows addressing different aspects of the team organization and performance not captured by classical analyses based on the performance of individual players. The reason behind relies on the complex nature of the game, which, paraphrasing the foundational paradigm of complexity sciences "can not be analyzed by looking at its components (i.e., players) individually but, on the contrary, considering the system as a whole" or, in the classical words of after-match interviews "it's not just me, it's the team".Comment: 7 pages, 1 figur

Modelo de gestión de conservación vial para reducir costos de mantenimiento vial y operación vehicular, del camino vecinal frontón bajo - el Carmelo. Virú

En el Perú, y en especial la provincia de Virú, la falta de una adecuada Gestión de conservación vial, ha producido que las redes viales y caminos vecinales tengan un ciclo “fatal”, que incluye la construcción, su abandono, el deterioro excesivo, colapso y su reconstrucción. En el camino Vecinal Frontón bajo – El Carmelo se observa la gran diferencia en costo que implica no intervenir a tiempo en una vía, dejando desarrollar su deterioro y postergando su mantenimiento o rehabilitación. Este fenómeno desencadena en la necesidad de realizar costosas reconstrucciones luego de un prolongado periodo de operación con niveles de servicio muy por debajo de los estándares recomendados para proporcionar al usuario confort y seguridad en sus viajes. Un mejoramiento puede costar alrededor de nueve veces más que el oportuno mantenimiento rutinario y periódico, y una reconstrucción mucho más. De ahí la importancia de implantar el modelo de gestión de conservación vial más adecuado a las circunstancias, que permita optimizar recursos a las entidades involucradas a través del tiempo. En la presente investigación, se analizó el Camino Vecinal Frontón Bajo – El Carmelo , Distrito Virú, de aproximadamente 6.1 km, la cual servirá como modelo, para aplicar una adecuada gestión de conservación vial, que permitirá reducir los costos de operación vehicular y costos de mantenimiento vial, para ello se recopiló información de las Instituciones Públicas y privadas como del Gobierno local de Virú, en donde se recogió información histórica de los estudios elaborados y las intervenciones realizadas, sobre sistemas de gestión vial, niveles de conservación vial, modalidades de ejecución, costos de operación vehicular, costos de mantenimiento vial, de rehabilitación y reconstrucción y mejoramiento, que son aportes importantes en esta investigación. Finalmente, se plantea la propuesta, explicando, el modelo de gestión de conservación vial, que permite la reducción significativa de los costos de operación vehicular y de mantenimiento vial.In Peru, and especially the province of Virú, the lack of adequate road maintenance management has caused road networks and local roads to have a “fatal” cycle, which includes construction, abandonment, excessive deterioration, collapse and its reconstruction. On the Lower Frontón - El Carmelo neighborhood road, we can see the great difference in cost involved in not intervening on a road in time, allowing its deterioration to develop and postponing its maintenance or rehabilitation. This phenomenon triggers the need for costly rebuilds after a long period of operation with service levels well below the recommended standards to provide the user with comfort and safety on their trips. An upgrade can cost about nine times more than timely routine and periodic maintenance, and a rebuild much more. Hence the importance of implementing the most appropriate road maintenance management model for the circumstances, which allows the entities involved to optimize resources over time. In the present investigation, the Frontón Bajo - El Carmelo Neighborhood Road, Virú District, of approximately 6.1 km, was analyzed, which will serve as a model, to apply an adequate road maintenance management, which will reduce the costs of vehicular operation and costs of road maintenance, for this, information was collected from public and private institutions such as the local government of Virú, where historical information was collected on the studies prepared and the interventions carried out, on road management systems, levels of road maintenance, execution modalities , vehicle operating costs, road maintenance costs, rehabilitation and reconstruction and improvement, which are important contributions in this research. Finally, the proposal is put forward, explaining the road maintenance management model, which allows a significant reduction in the costs of vehicle operation and road maintenance.Tesi

In Situ Determination of the Effects of Lead and Copper on Cyanobacterial Populations in Microcosms

BACKGROUND: Biomass has been studied as biomarker to evaluate the effect of heavy metals on microbial communities. Nevertheless, the most important methodological problem when working with natural and artificial microbial mats is the difficulty to evaluate changes produced on microorganism populations that are found in thicknesses of just a few mm depth. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Here, we applied for first time a recently published new method based on confocal laser scanning microscopy and image-program analysis to determine in situ the effect of Pb and Cu stress in cyanobacterial populations. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The results showed that both in the microcosm polluted by Cu and by Pb, a drastic reduction in total biomass for cyanobacterial and Microcoleus sp. (the dominant filamentous cyanobacterium in microbial mats) was detected within a week. According to the data presented in this report, this biomass inspection has a main advantage: besides total biomass, diversity, individual biomass of each population and their position can be analysed at microscale level. CLSM-IA could be a good method for analyzing changes in microbial biomass as a response to the addition of heavy metals and also to other kind of pollutants

Análisis del comportamiento mecánico estructural del concreto con caucho reciclado en losa industrial para vehículos pesados, Jicamarca - SJL- Lima

La presente tesis tuvo como objetivo Determinar cómo afecta la incorporación de caucho reciclado en el mejoramiento del comportamiento mecánico estructural en losa industrial utilizando una metodología de investigación tipo aplicada, contando con un diseño experimental en el cual se utilizaron 24 probetas cilíndricas para el ensayo de resistencia a la compresión y 2 probetas rectangulares para el ensayo de resistencia a la flexión obteniendo como resultado que la incorporación de caucho si influye considerablemente en el comportamiento estructural del concreto y generando las siguientes conclusiones el concreto patrón llego a una resistencia a la compresión máxima de 220 kg/cm2 mientras que el concreto con caucho reciclado solo llego a un máximo de 102 kg/cm2. Por otro lado con respecto a la resistencia a la flexión no hubo tanta diminución con respecto a los resultados obtenidos siendo 20.7kg/cm2 y 14.9kg/cm2 del concreto patrón y caucho reciclado respectivamente generando expectativa sobre su futuro en las obras civiles de infraestructura vial y otros rubros que pueda ser aplicado como losas industriales para vehículos pesados, a su vez también indicar que la trabajabilidad del concreto incremento positivamente al aumentar la proporción de caucho reciclado el cual sería un punto de partida