Advanced meta-heuristic approaches and their application to operational optimization in forest wildfire management

La última década ha sido testigo de un aumento vertiginoso de la cantidad y frecuencia de desastres a gran escala, principalmente debido a los fenómenos devastadores derivados de paradigmas climatológicos y ambientales a gran escala como el calentamiento global. De entre ellos son las inundaciones, huracanes y terremotos los desastres de mayor frecuencia de aparición y fatales consecuencias durante este período, tal como certifican los más de 20.000 muertos a consecuencia de un terremoto en la región de Gujarat (India) en 2001, o las 230.000 y 316.000 pérdidas humanas de los terremotos de Indonesia y Haití en 2004 y 2010, respectivamente. En este contexto, el enfoque de esta tesis se centra en una casuística concreta de desastre a media-gran escala cuya frecuencia y severidad han crecido de manera igualmente preocupante en los últimos tiempos: los incendios, definidos como un fuego de grandes dimensiones no voluntariamente iniciado por el ser humano, y que afecta a aquello que no está destinado a quemarse. Pese a la diversidad de iniciativas, campañas y procedimientos orientados a la minimización del impacto y las consecuencias de los incendios, varios sucesos fatales acontecidos en los últimos años han puesto en duda la efectividad de las políticas actuales de gestión de recursos contra incendios como aeronaves, vehículos terrestres, equipamiento de comunicaciones radio, logística de abastecimiento y las brigadas desplegadas en el área afectada. Un ejemplo manifiesto de esta falta de eficacia es la muerte de once bomberos ocurrida en un incendio de 130 kilómetros cuadrados en la zona de Guadalajara (España) en 2005, oficialmente atribuida a una deficiente coordinación entre el puesto de mando y los equipos de extinción debida, fundamentalmente, a problemas de cobertura en los sistemas de radiocomunicación. Aunque la causa de esta falta de coordinación ha sido cuestionada por las autoridades y los agentes involucrados desde entonces, lo cierto es que este suceso supone un ejemplo evidente de la necesidad de estudiar y desarrollar herramientas algorítmicas que ayuden al personal de comandancia a ejecutar óptimamente sus tareas de coordinación y control. Desafortunadamente la coyuntura de crisis económica mundial que azota con especial fuerza los países del Sur de Europa ha mermado dramáticamente las partidas presupuestarias para la prevención y extinción de incendios en beneficio de programas nacionales de reducción de déficit. A consecuencia de estos recortes, el coste ha irrumpido con fuerza como un criterio de extrema relevancia en la planificación operativa de este tipo de desastres: desde la perspectiva de un problema de optimización, los recursos contra incendios son actualmente gestionados con el objetivo fundamental de maximizar su efectividad contra incendios, sujeto a la restricción de que el coste agregado asociado a las decisiones tomadas no supere un determinado umbral presupuestario. Pese a que estas restricciones de coste están bien acotadas, en la práctica la mayoría de los procedimientos de gestión de recursos contra incendios están fuertemente determinados por la capacidad limitada del ser humano para tomar decisiones ágiles en escenarios de elevada complejidad y heterogeneidad. Por los motivos anteriormente expuestos, la presente Tesis doctoral propone la adopción de algoritmos meta-heurísticos para solventar eficientemente problemas de optimización que modelan procesos de gestión de recursos contra incendios. Esta familia de algoritmos de optimización es capaz de explorar el espacio solución de un problema dado merced a la aplicación iterativa de mecanismos inteligentes de búsqueda explorativa y explotativa, produciendo soluciones que sacrifican calidad por una complejidad computacional menor en comparación con la resultante de procesos determinísticos de búsqueda exhaustiva. En particular la Tesis plantea la búsqueda por harmonía (del inglés Harmony Search) como la técnica meta-heurística de optimización común a las herramientas diseñadas para la gestión de recursos en dos escenarios diferentes: ? El primer escenario analizado contempla el despliegue óptimo de redes de comunicación inalámbrica para la coordinación de equipos de extinción en incendios forestales de gran escala. Desde el punto de vista formal, el problema del despliegue dinámico de retransmisores que caracteriza matemáticamente este escenario consiste en estimar el número y localización de los retransmisores radio que deben ser desplegados en el área afectada por el incendio, de tal modo que el número de nodos móviles (i.e. recursos) con cobertura radio es maximizado a un coste del despliegue mínimo. A fin de reflejar la diversidad de equipamiento de retransmisión radio existente en la realidad, este problema es reformulado para considerar modelos de retransmisor con diferentes características de cobertura y coste. El problema resultante es resuelto de manera eficiente mediante sendos algoritmos mono- y bi-objetivo que conjugan 1) la Búsqueda por Harmonía como método de búsqueda global; y 2) una versión modificada del algoritmo de agrupación K-means como técnica de búsqueda local. El desempeño de los métodos propuestos es evaluado mediante experimentos numéricos basados en datos estadísticos reales de la Comunidad de Castilla la Mancha (España), merced a cuyos resultados queda certificada su practicidad a la hora de desplegar infraestructura de comunicación en este tipo de desastres. ? El segundo escenario bajo estudio se concentra en el despliegue y planificación óptima de vehículos aéreos de extinción de incendios basados en estimaciones predictivas del riesgo de incendio de una cierta área geográfica. De manera enunciativa, el problema subyacente busca la asignación de recursos a aeródromos y aeropuertos con restricciones de capacidad que maximice la utilidad de dichos recursos en relación al riesgo de incendio y minimice, a su vez, el coste de ejecutar dicha asignación. La formulación de este problema también considera, dentro de la definición de dicha función de utilidad, la distancia relativa entre aeropuerto, punto de potencial riesgo de incendio y el recurso acuífero (lago, río o mar) más cercano. Para su resolución eficiente se propone el uso de algoritmos de optimización basados, de nuevo, en la Búsqueda por Harmonía, incorporando además métodos voraces de reparación capacitiva. La aplicabilidad práctica de estos métodos es validada mediante experimentos numéricos en escenarios sintéticos y un caso práctico que incluye valores reales del riesgo de incendio, posiciones de recursos acuíferos e instalaciones aeroportuarias. En resumen, esta Tesis evidencia, desde un punto de vista práctico, que la meta-heurística moderna supone una solución algorítmica computacionalmente eficiente para tratar problemas de gestión de recursos contra incendios sujetos a restricciones de coste

Advanced meta-heuristic approaches and their application to operational optimization in forest wildfire management

La última década ha sido testigo de un aumento vertiginoso de la cantidad y frecuencia de desastres a gran escala, principalmente debido a los fenómenos devastadores derivados de paradigmas climatológicos y ambientales a gran escala como el calentamiento global. De entre ellos son las inundaciones, huracanes y terremotos los desastres de mayor frecuencia de aparición y fatales consecuencias durante este período, tal como certifican los más de 20.000 muertos a consecuencia de un terremoto en la región de Gujarat (India) en 2001, o las 230.000 y 316.000 pérdidas humanas de los terremotos de Indonesia y Haití en 2004 y 2010, respectivamente. En este contexto, el enfoque de esta tesis se centra en una casuística concreta de desastre a media-gran escala cuya frecuencia y severidad han crecido de manera igualmente preocupante en los últimos tiempos: los incendios, definidos como un fuego de grandes dimensiones no voluntariamente iniciado por el ser humano, y que afecta a aquello que no está destinado a quemarse. Pese a la diversidad de iniciativas, campañas y procedimientos orientados a la minimización del impacto y las consecuencias de los incendios, varios sucesos fatales acontecidos en los últimos años han puesto en duda la efectividad de las políticas actuales de gestión de recursos contra incendios como aeronaves, vehículos terrestres, equipamiento de comunicaciones radio, logística de abastecimiento y las brigadas desplegadas en el área afectada. Un ejemplo manifiesto de esta falta de eficacia es la muerte de once bomberos ocurrida en un incendio de 130 kilómetros cuadrados en la zona de Guadalajara (España) en 2005, oficialmente atribuida a una deficiente coordinación entre el puesto de mando y los equipos de extinción debida, fundamentalmente, a problemas de cobertura en los sistemas de radiocomunicación. Aunque la causa de esta falta de coordinación ha sido cuestionada por las autoridades y los agentes involucrados desde entonces, lo cierto es que este suceso supone un ejemplo evidente de la necesidad de estudiar y desarrollar herramientas algorítmicas que ayuden al personal de comandancia a ejecutar óptimamente sus tareas de coordinación y control. Desafortunadamente la coyuntura de crisis económica mundial que azota con especial fuerza los países del Sur de Europa ha mermado dramáticamente las partidas presupuestarias para la prevención y extinción de incendios en beneficio de programas nacionales de reducción de déficit. A consecuencia de estos recortes, el coste ha irrumpido con fuerza como un criterio de extrema relevancia en la planificación operativa de este tipo de desastres: desde la perspectiva de un problema de optimización, los recursos contra incendios son actualmente gestionados con el objetivo fundamental de maximizar su efectividad contra incendios, sujeto a la restricción de que el coste agregado asociado a las decisiones tomadas no supere un determinado umbral presupuestario. Pese a que estas restricciones de coste están bien acotadas, en la práctica la mayoría de los procedimientos de gestión de recursos contra incendios están fuertemente determinados por la capacidad limitada del ser humano para tomar decisiones ágiles en escenarios de elevada complejidad y heterogeneidad. Por los motivos anteriormente expuestos, la presente Tesis doctoral propone la adopción de algoritmos meta-heurísticos para solventar eficientemente problemas de optimización que modelan procesos de gestión de recursos contra incendios. Esta familia de algoritmos de optimización es capaz de explorar el espacio solución de un problema dado merced a la aplicación iterativa de mecanismos inteligentes de búsqueda explorativa y explotativa, produciendo soluciones que sacrifican calidad por una complejidad computacional menor en comparación con la resultante de procesos determinísticos de búsqueda exhaustiva. En particular la Tesis plantea la búsqueda por harmonía (del inglés Harmony Search) como la técnica meta-heurística de optimización común a las herramientas diseñadas para la gestión de recursos en dos escenarios diferentes: ? El primer escenario analizado contempla el despliegue óptimo de redes de comunicación inalámbrica para la coordinación de equipos de extinción en incendios forestales de gran escala. Desde el punto de vista formal, el problema del despliegue dinámico de retransmisores que caracteriza matemáticamente este escenario consiste en estimar el número y localización de los retransmisores radio que deben ser desplegados en el área afectada por el incendio, de tal modo que el número de nodos móviles (i.e. recursos) con cobertura radio es maximizado a un coste del despliegue mínimo. A fin de reflejar la diversidad de equipamiento de retransmisión radio existente en la realidad, este problema es reformulado para considerar modelos de retransmisor con diferentes características de cobertura y coste. El problema resultante es resuelto de manera eficiente mediante sendos algoritmos mono- y bi-objetivo que conjugan 1) la Búsqueda por Harmonía como método de búsqueda global; y 2) una versión modificada del algoritmo de agrupación K-means como técnica de búsqueda local. El desempeño de los métodos propuestos es evaluado mediante experimentos numéricos basados en datos estadísticos reales de la Comunidad de Castilla la Mancha (España), merced a cuyos resultados queda certificada su practicidad a la hora de desplegar infraestructura de comunicación en este tipo de desastres. ? El segundo escenario bajo estudio se concentra en el despliegue y planificación óptima de vehículos aéreos de extinción de incendios basados en estimaciones predictivas del riesgo de incendio de una cierta área geográfica. De manera enunciativa, el problema subyacente busca la asignación de recursos a aeródromos y aeropuertos con restricciones de capacidad que maximice la utilidad de dichos recursos en relación al riesgo de incendio y minimice, a su vez, el coste de ejecutar dicha asignación. La formulación de este problema también considera, dentro de la definición de dicha función de utilidad, la distancia relativa entre aeropuerto, punto de potencial riesgo de incendio y el recurso acuífero (lago, río o mar) más cercano. Para su resolución eficiente se propone el uso de algoritmos de optimización basados, de nuevo, en la Búsqueda por Harmonía, incorporando además métodos voraces de reparación capacitiva. La aplicabilidad práctica de estos métodos es validada mediante experimentos numéricos en escenarios sintéticos y un caso práctico que incluye valores reales del riesgo de incendio, posiciones de recursos acuíferos e instalaciones aeroportuarias. En resumen, esta Tesis evidencia, desde un punto de vista práctico, que la meta-heurística moderna supone una solución algorítmica computacionalmente eficiente para tratar problemas de gestión de recursos contra incendios sujetos a restricciones de coste

Personas participantes y cultura profesional en educación social

378 p.Esta tesis analiza la comprensión de la participación de los sujetos participantes en la acción socioeducativa en el marco de la cultura profesional de los educadores y las educadoras sociales que trabajan con la infancia en situación de riesgo de desprotección y/o desprotección en Bizkaia, Comunidad Autónoma del País Vasco(CAPV), centrándonos en el discurso existente en las normativas, así como en el discurso de los y las profesionales. La preocupación y el debate sobre la participación de las personas participantes se ha convertido en los últimos años en un asunto de interés para profesionales y gobiernos (Alonso-Quijada y Pastor-Seller, 2012;Giménez, Domenech, Lillo y Lorenzao, 2012; Giménez y Redero, 2010; Heikkilä yJulkunen, 2003; Kemshall y Littelchild, 2000; Pastor-Selle, 2013). Lo que ha conducido a un aumento muy considerable de la investigación en torno a esta temática(Kirby, Lanyon, Cronin y Sinclair, 2003; SCIE, 2007; Van Houte, Bradt,Vandenbroeck y Bouverne-De Bie, 2014), que pone de relieve la necesidad de abordarla desde modelos teóricos complejos y como una dimensión de la cultura profesional que, a su vez, está enmarcada dentro de un contexto normativo y social determinado (Fargion, 2006, 2007; Khoo, Hyvonen y Nygren, 2002; parton, 2009;Roose, Mottart, Dejonckheere, Van Nijnatten y De Bie, 2009; Spratt, 2001)

Derechos de los educadores vs derechos de los menores

Duración (en horas): De 11 a 20 horas. Nivel educativo: GradoEl caso sirve para trabajar los aspectos ético-profesionales de la intervención socioeducativa. Ayuda a reflexionar sobre la implicación del profesional (educador social) en la intervención y permite profundizar en el código Deontológico de la profesión

Evolving Spiking Neural Networks for online learning over drifting data streams

Nowadays huge volumes of data are produced in the form of fast streams, which are further affected by non-stationary phenomena. The resulting lack of stationarity in the distribution of the produced data calls for efficient and scalable algorithms for online analysis capable of adapting to such changes (concept drift). The online learning field has lately turned its focus on this challenging scenario, by designing incremental learning algorithms that avoid becoming obsolete after a concept drift occurs. Despite the noted activity in the literature, a need for new efficient and scalable algorithms that adapt to the drift still prevails as a research topic deserving further effort. Surprisingly, Spiking Neural Networks, one of the major exponents of the third generation of artificial neural networks, have not been thoroughly studied as an online learning approach, even though they are naturally suited to easily and quickly adapting to changing environments. This work covers this research gap by adapting Spiking Neural Networks to meet the processing requirements that online learning scenarios impose. In particular the work focuses on limiting the size of the neuron repository and making the most of this limited size by resorting to data reduction techniques. Experiments with synthetic and real data sets are discussed, leading to the empirically validated assertion that, by virtue of a tailored exploitation of the neuron repository, Spiking Neural Networks adapt better to drifts, obtaining higher accuracy scores than naive versions of Spiking Neural Networks for online learning environments.This work was supported by the EU project Pacific AtlanticNetwork for Technical Higher Education and Research—PANTHER(grant number 2013-5659/004-001 EMA2)

The Emotional Divergent–Convergent Thinking Program (EDICOP): Design, Implementation, and Results

settings Open AccessArticle The Emotional Divergent–Convergent Thinking Program (EDICOP): Design, Implementation, and Results by Goretti Soroa 1,*, Aitor Aritzeta 2, Alexander Muela 1, Nekane Balluerka 1, Arantxa Gorostiaga 1 [OrcID] and Jone Aliri 1 [OrcID] 1 Department of Clinical and Health Psychology and Research Methodology, University of the Basque Country (UPV/EHU), 20018 San Sebastián, Gipuzkoa, Spain 2 Department of Basic Psychological Processes and Development, University of the Basque Country (UPV/EHU), 20018 San Sebastián, Gipuzkoa, Spain * Author to whom correspondence should be addressed. Eur. J. Investig. Health Psychol. Educ. 2020, 10(4), 1051-1064; https://doi.org/10.3390/ejihpe10040074 Received: 19 October 2020 / Revised: 6 November 2020 / Accepted: 7 November 2020 / Published: 13 November 2020 (This article belongs to the Special Issue Emotional Intelligence and Life Satisfaction) Download PDF Abstract In a social environment that requires young people to adapt to increasingly demanding situations, emotional education and creativity training may be key for both personal development and academic performance. Given that there are currently no known interventions that develop emotional and creative skills simultaneously in a youth population, the main objective of this study was to design, implement, and evaluate the Emotional Divergent–Convergent Thinking Program (EDICOP). The study design was quasi-experimental with a non-equivalent control group and pretest–posttest measures. The participants included 196 students between 16 and 24 years of age belonging to two centers of higher education. Our results showed that the EDICOP contributed to the improvement of the participants’ divergent-proactive style, positive affectivity, emotional predisposition, and attention, as well as to their preference for cognition. Overall, the EDICOP is, therefore, both relevant and useful, and further research on the mood–creativity link is merited to generate new contexts in higher education for the promotion of both the emotional and creativity dispositions and self-awareness, by combining three basic psychological processes (emotion, cognition, and motivation).This research was funded by the Basque Government (grant number IT892-16)

Validation of the Five-Factor Self-Concept Questionnaire AF5 in Brazil: Testing Factor Structure and Measurement Invariance Across Language (Brazilian and Spanish), Gender, and Age

Self-concept is widely conceptualized as multidimensional (Shavelson et al., 1976). The Five-Factor Self-Concept Questionnaire (AF5, Garcia and Musitu, 2009) assesses five specific dimensions (i.e., academic, social, emotional, family, and physical). It is a psychometrically sound questionnaire, developed, and normed in Spain, which is widely used with Spanish-speaking samples. The validation of the AF5 in Brazil would expand its potential, and would facilitate cross-cultural research. To validate the Brazilian version of the AF5, the present study apply confirmatory factor analysis and multi-sample invariance analysis across sex (women vs. men), age (11-18 years old), and language (Brazilian [Portuguese] vs. Spanish). The sample consisted of 4,534 students (54.6%, women, 53.7%, Spanish) ranging in age from 11 to 18 years old (M = 14.61, SD = 2.09). The findings of the present study confirmed that the five-dimensional AF5 factorial structure provided the better fit to the data compared to alternative one-dimensional and orthogonal five-dimensional structures. The 30 items loaded appropriately on the five dimensions. Multi-group analysis for invariance between sex, age, and language groups showed equal loading in the five factors, equal covariation between the five dimensions, and equal error variances of items. Additionally, in order to obtain an external validity index, the five AF5 factors were related to both acceptance/involvement and strictness/imposition parenting dimensions. These results provide an adequate basis for meaningful comparative studies on a highly relevant construct, multidimensional self-concept, between male and female adolescents of different ages, and Brazilian (Portuguese) and Spanish-speaking samples. These results validate the instrument and confirm its suitability in cross-cultural research.The research reported in this article has been partially supported by Grants IT892-16 (Basque Government), ACIF/2016/431 and BEFPI/2017/058 (Valencian Regional Government, and European Social Fund), and FPU16/00988 (Ministry of Science, Innovation and Universities, Government of Spain)

Mesa Redonda: El futuro del empleo en Europa. Una visión desde Euskadi

CUARTO PANEL: El futuro del empleo en Europ

Programazioaren oinarriak: C-ko eta Java-ko praktikak

Helburuak: Ikasmaterial honen helburu nagusia ikasleek C-ko eta Java-ko klase teorikoetan lantzen dituzten ezagutzak sendotzea da. Norentzat: Programazioari buruzko lehen ezagutzak sendotu nahi dituen edozein ikasleei zuzenduta, baina bereziki telekomunikazio ikasketak egiten ari diren ikasleei.Liburu hau atal nagusi bitaz osatuta dago: C programazio lengoaiari zuzendurik dago lehen atala, teoriako oinarrizko kontzeptuak erabiliz programa erraz eta labur batetik abiaturik, kode zailago bateraino iristeko aukera emango duten praktikez osaturik dago. Bigarrena, Java programazio lengoaiari zuzenduta dago, lehen atalaren egitura bardina jarraituaz