Evolutionary Algorithms for Community Detection in Continental-Scale High-Voltage Transmission Grids

Symmetry is a key concept in the study of power systems, not only because the admittance and Jacobian matrices used in power flow analysis are symmetrical, but because some previous studies have shown that in some real-world power grids there are complex symmetries. In order to investigate the topological characteristics of power grids, this paper proposes the use of evolutionary algorithms for community detection using modularity density measures on networks representing supergrids in order to discover densely connected structures. Two evolutionary approaches (generational genetic algorithm, GGA+, and modularity and improved genetic algorithm, MIGA) were applied. The results obtained in two large networks representing supergrids (European grid and North American grid) provide insights on both the structure of the supergrid and the topological differences between different regions. Numerical and graphical results show how these evolutionary approaches clearly outperform to the well-known Louvain modularity method. In particular, the average value of modularity obtained by GGA+ in the European grid was 0.815, while an average of 0.827 was reached in the North American grid. These results outperform those obtained by MIGA and Louvain methods (0.801 and 0.766 in the European grid and 0.813 and 0.798 in the North American grid, respectively)

Acción Tutorial entre Alumnos de Diferentes Cursos en las Asignaturas de Arquitectura de Computadores

Se presenta una experiencia de acción tutorial entre iguales llevada a cabo entre grupos cooperativos de alumnos de 4º curso de Ingeniería Informática y grupos cooperativos de 2º curso de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión en las asignaturas de Arquitectura de Computadores. Esta experiencia que presentamos se enmarca en la filosofía del EEES y apuesta por la incorporación de nuevas dimensiones de la tutoría en el ámbito universitario: tutoría entre iguales y tutoría a través de las nuevas tecnologías. Por un lado, grupos cooperativos de 4º curso han realizado la función del compañero-tutor que trabaja de forma colaborativa con sus compañeros de 2º curso. Por otro, el proceso de tutoría se ha retroalimentado de forma sustancial a través del uso de la plataforma digital en un entorno de grupos cooperativos que disponen de su propio espacio común, foro, correo electrónico y portafolios de grupo. Este trabajo, representa también, un primer paso dentro de una experiencia de mayor envergadura: los proyectos integrados o transversales entre varias asignaturas o incluso un proyecto global a nivel de titulación y en el que, en cada curso, se va realizando una parte de este, por lo que es de gran utilidad la acción tutorial de alumnos de cursos superiores

Portafolio Digital de Grupo en Arquitectura de Computadores: Herramienta de Evaluación y Tutorización

En este trabajo se presenta una propuesta de enseñanza-aprendizaje-evaluación que combina el uso de metodologías activas como el aprendizaje cooperativo con el portafolio digital de grupo a través de una plataforma digital de apoyo a la docencia. Esta experiencia se ha llevado a cabo en las asignaturas de Arquitectura de Computadores de 4º curso de Ingeniería Informática de la Universidad de Almería. Con este cambio, se intentaba dar respuesta a la necesidad de implicar a los estudiantes de forma activa en su proceso de aprendizaje, además de desarrollar algunas competencias transversales de cara al EEES (Espacio Europeo de Educación Superior). Se resalta el uso del portafolio digital de grupo, como método de aprendizaje y evaluación que permite unir y coordinar un conjunto de evidencias para emitir una valoración lo más ajustada a la realidad, que es difícil de adquirir con otros instrumentos de evaluación más tradicionales que aportan una visión más fragmentada. El uso del portafolio también ha reflejado el trabajo sobre un conjunto de competencias transversales que difícilmente podíamos desarrollar a través de la clase expositiva tradicional y evaluar a través del examen final. Para determinar su efectividad en el proceso de enseñanza-aprendizaje-evaluación, se han realizado diferentes encuestas, además de analizar los resultados finales de la asignatura en relación al número de alumnos que la han superado. Los resultados muestran una mayor motivación del estudiante hacia la materia, una mayor implicación día a día, un descenso del número de abandonos, lo que en definitiva ha dado lugar a un mayor número de presentados y aprobados

Aprendizaje Cooperativo y Portafolio Digital de Grupo: desarrollo de competencias

Con el objetivo de determinar la efectividad en el uso del Aprendizaje Cooperativo y el uso del Portafolio Digital de grupo en el proceso de enseñanza-aprendizaje-evaluación, se han analizado los resultados obtenidos en relación al número de alumnos que han superado las diferentes asignaturas en los últimos años de aplicación de estas metodologías. Los resultados muestran que el uso de dichas metodologías conlleva una mayor motivación del estudiante hacia la materia, y un descenso del número de abandonos. Igualmente la motivación del profesorado hacia la enseñanza se ha visto reforzada por la mejora del rendimiento obtenido por la mayoría de los grupos de aprendizaje cooperativo que han desarrollado y completado su portafolio.With the aim of determining the effectiveness of Cooperative Learning in combination with the Group Digital Portfolio in the teaching-learning-assessment process, we have analyzed the results in relation to the number of students who approved the subject in the years in which of applying these methodologies have been applied. The results show that the use of these methodologies involves greater student motivation toward the subject, and a decrease in the number of dropouts. Moreover, lecturers' motivation toward learning has been reinforced by the improvement of performance as most cooperative learning groups who have developed their portfolio.Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores y Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad de la Universidad de Granad

Multi-Objective Evolutionary Algorithms to Find Community Structures in Large Networks

Real-world complex systems are often modeled by networks such that the elements are represented by vertices and their interactions are represented by edges. An important characteristic of these networks is that they contain clusters of vertices densely linked amongst themselves and more sparsely connected to nodes outside the cluster. Community detection in networks has become an emerging area of investigation in recent years, but most papers aim to solve single-objective formulations, often focused on optimizing structural metrics, including the modularity measure. However, several studies have highlighted that considering modularityas a unique objective often involves resolution limit and imbalance inconveniences. This paper opens a new avenue of research in the study of multi-objective variants of the classical community detection problem by applying multi-objective evolutionary algorithms that simultaneously optimize different objectives. In particular, they analyzed two multi-objective variants involving not only modularity but also the conductance metric and the imbalance in the number of nodes of the communities. With this aim, a new Pareto-based multi-objective evolutionary algorithm is presented that includes advanced initialization strategies and search operators. The results obtained when solving large-scale networks representing real-life power systems show the good performance of these methods and demonstrate that it is possible to obtain a balanced number of nodes in the clusters formed while also having high modularity and conductance values

Uso de diferentes tecnologías activas para una mayor implicación de los estudiantes en su proceso de aprendizaje

En este trabajo se plantea cómo el uso simultáneo de diferentes metodologías de enseñanza-aprendizaje puede hacer escapar (de la pasividad) a un mayor número de alumnos, que con la tradicional clase magistral o con el uso de una única metodología no consiguen involucrarse en la dinámica del aprendizaje. La experiencia se ha realizado en la asignatura de Arquitectura de Computadores de 4º curso de Ingeniería Informática. Dicha asignatura no está incluida en ninguna experiencia piloto y ha surgido como una iniciativa particular de los profesores. A través de esta experiencia también se quiere poner de manifiesto que, sin cambios significativos en el plan de estudios, sin la aplicación del futuro modelo del EEES, y sólo con un cambio en la metodología se pueden conseguir mejoras significativas a nivel de implicación de los estudiantes en su proceso de aprendizaje. Las metodologías que se han usado han sido: la clase expositiva participativa, trabajo individual y autoaprendizaje, aprendizaje en grupo cooperativo, aprendizaje basado en problemas, mini-congresos con exposiciones orales, auto-evaluación y co-evaluación cíclica, y todo ello utilizando una plataforma virtual como apoyo a la docencia, donde se ha hecho uso de herramientas de comunicación como foros para los grupos cooperativos, auto-evaluación con trabajo de los propios alumnos, cuestionarios y exámenes, calificaciones visibles después de cada prueba, etc. Por último los resultados obtenidos muestran que los estudiantes están más motivados y como consecuencia se implican activamente en las diferentes actividades propuestas, desarrollan al mismo tiempo competencias generales, además de implicar a un mayor número de estudiantes. Todo ello llevado al campo de los resultados evaluables, se ha traducido en un mayor número de presentados y también aprobados en la asignatura.SIN FINANCIACIÓNNo data 200

La importancia del trabajo en equipos docentes como estrategia de innovación

Una de las recomendaciones básicas para la Implantación del Espacio Europeo de Educación Superior es que el trabajo de innovación educativa se realice en el seno de un equipo docente coordinado y no de manera individual en cada una de las asignaturas. Sin embargo, es conocido que la mayoría de los profesores universitarios trabajan de forma individual, lo que ha dado lugar a que las asignaturas sean consideradas por los estudiantes como entes aislados donde no se establecen conexiones y por supuesto se desconoce la carga de trabajo del alumno en cada momento. Partiendo de esta situación y teniendo en cuenta el nuevo paradigma educativo, uno de los retos es conseguir que los profesores de un mismo curso y de una misma titulación se agrupen en equipos docentes donde se puedan organizar y programar todas aquellas actividades que afecten al mismo grupo de alumnos. Por otro lado, está suficientemente fundamentado en la literatura especializada que el aprendizaje cooperativo es una estrategia que mejora la cantidad y la calidad del rendimiento de un grupo de alumnos. En este trabajo pretendemos argumentar la posibilidad de usar este tipo de metodología como procedimiento de trabajo entre profesores, no solo con el objetivo de afrontar las reformas derivadas del proceso de convergencia europea, sino en su propia formación. A partir de la experiencia de funcionamiento de nuestro grupo docente y teniendo en cuenta que normalmente disponemos de poco tiempo para estar permanentemente reunidos, proponemos una estrategia de comunicación permanente y un lugar de encuentro utilizando una plataforma de docencia virtual (en nuestro caso, WebCt) y una metodología de trabajo en equipo cooperativo para la formación de un grupo de profesores..SIN FINANCIACIÓNNo data 200

Desarrollo de competencias en Ingeniería a través de metodologías activas

El actual sistema educativo se caracteriza por proporcionar a las personas un conocimiento con un carácter fundamentalmente teórico, mientras que el sistema productivo ha facilitado tradicionalmente el desarrollo de capacidades y habilidades prácticas. El modelo educativo por competencias es el lugar donde ambos sistemas convergen. La conjunción de habilidades, de conocimientos y del contexto donde se desarrollan supone una revolución de los sistemas de formación. La primera consecuencia práctica que surge es la necesidad de adecuar el currículo formativo a las claves de una educación basada en competencias. Sin embargo, el factor fundamental para poder desarrollar dichas competencias consistirá en utilizar las metodologías docentes más adecuadas para cada una de ellas, y en cualquier caso deberán ser metodologías activas que impliquen una mayor participación de los estudiantes. Para desarrollar la competencia de trabajo en equipo, tendremos que ponerlos a trabajar en equipo, para desarrollar la comunicación oral, tendremos que darle la oportunidad de que se puedan expresar públicamente, para desarrollar la responsabilidad tendremos que asignarles tareas en las que puedan demostrar su compromiso, etc. En este trabajo queremos poner de manifiesto la importancia de metodologías activas como el aprendizaje cooperativo y el aprendizaje basado en problemas para alcanzar o mejorar muchas de las competencias genéricas y transversales (además de las específicas) requeridas en los graduados universitarios, y más concretamente en las ingenierías teniendo en cuenta los criterios del ABET (Consejo de Homologación de Ingeniería y Tecnología, organismo responsable de homologar los títulos de Ingeniería). Finalmente se proporcionará una lista de competencias transversales que se desarrollan de manera sencilla a través de metodologías cooperativasSIN FINANCIACIÓNNo data 200

Experiencias de aprendizaje cooperativo en Ingeniería

SIN FINANCIACIÓNNo data 200

Comparing multicore implementations of evolutionary meta-heuristics for transportation problems

The set of NP-hard problems require vast computational resources to solve exactly. With the aim of overcoming this limitation several heuristic and meta-heuristic approaches have been proposed in the past. However, the performance of these approaches degradates when solving large problem instances of complex problems. Fortunatelly, parallel processing can be applied to obtain better solutions than the sequential algorithm in the same runtime. The traditional fields of improvement in parallelism have been orientated to experimentation on highbudget equipment, such as clusters of computers or shared memory machines thanks to their high-performance and scalability. In recent years, the generalization of multi-core microprocessors in almost all the computing platforms makes it possible to take advantage of parallel processing even for the desktop computer user. This paper analyzes the performance of population-based meta-heuristics using MPI, OpenMP, and hybrid MPI/OpenMP implementations in a workstation having a multi-core processor when solving a vehicle routing problem, one of the major tasks in the context of transportation. The results obtained when using different number of processes/threads show that these parallel implementations produce high quality solutions compared with the sequential algorith