Escola de Doctorat

Data de lectura: 01/10/2025

• CHAVEZ AGUIRRE, JEAN PIERS NICOLAS: Post-Earthquake Functional Recovery and Resilience of Seismically Isolated Hospitals and Large-Scale Building Portfolios
  
  Autor/a: CHAVEZ AGUIRRE, JEAN PIERS NICOLAS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA SÍSMICA I DINÀMICA ESTRUCTURAL
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 25/07/2025
  Data de lectura: 01/10/2025
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: ETSECCPB. UPC, Campus Nord Sala Actes del Vèrtex Plaça d'Eusebi Güell, 608034 Barcelona
  Director/a de tesi: LOPEZ ALMANSA, FRANCISCO | MURCIA DELSO, JUAN
  Resum de tesi: Aquesta tesi doctoral presenta una contribució integral a l'avaluació i l'optimització de la resiliència funcional tant d'edificis hospitalaris individuals com de carteres d'edificis a escala urbana. La investigació aborda els desafiaments crítics de la recuperació postsisme combinant metodologies probabilístiques, algorismes d'optimització i tècniques d'aprenentatge automàtic per avaluar i millorar el rendiment de les instal·lacions hospitalàries, així com per avaluar grans carteres d'edificis amb una eficiència computacional sense precedents.La contribució principal d'aquest treball rau en el desenvolupament d'un marc probabilístic per avaluar la funcionalitat postsisme d'edificis hospitalaris aïllats sísmicament. Reconeixent que els mètodes tradicionals d'avaluació i les mètriques de resiliència passen per alt les complexes interdependències entre components no estructurals, equips mèdics i serveis públics, aquest estudi fa servir Xarxes Bayesianes (RB) per modelar aquestes dependències explícitament. El marc proposat quantifica el dany probabilístic de més de 60 tipus d'equips i components basant-se en paràmetres de moviment del terreny i en propaga l'impacte a través de departaments hospitalaris crítics. El marc permet el càlcul directe díndexs de funcionalitat utilitzant els resultats dels danys.Basant-se en el model de pèrdua de funcionalitat proposat, la investigació també introdueix un marc d'optimització multiobjectiu per a la planificació de la recuperació hospitalària mitjançant l'algorisme genètic NSGA-II. Aquest marc aborda el repte de l‟assignació òptima de mà d‟obra minimitzant tant el temps com el cost de les reparacions. Permet als responsables de la presa de decisions definir el nombre de treballadors per grup de reparació en funció de la importància de cada component, que es classifica segons la contribució a la pèrdua total de funcionalitat. L'espai de solucions s'explora mitjançant una recerca d'alta dimensió de l'assignació de l'esforç de treball i s'obtenen plans de reparació òptims en el sentit de Pareto. Els resultats indiquen que una assignació excessiva de mà dobra produeix rendiments decreixents en el temps de reparació, alhora que augmenta significativament el cost, amb diferències en el temps de reparació sota el sisme base de disseny i el sisme màxim considerat que es mantenen per sota del 13%.Per abordar l'escalabilitat de les avaluacions de resiliència a escala urbana, la tesi proposa el marc de Resiliència Sísmica de Clústers Urbans (UCER), que aprofita algoritmes d'aprenentatge automàtic no supervisat per a l'avaluació regional del risc sísmic i la resiliència. Aplicat a un conjunt de dades de 23420 edificis de formigó armat i maçoneria en un entorn urbà sintètic a Itàlia, el marc empra la incrustació estocàstica de veïns amb distribució t (t-SNE) per a la reducció de la dimensionalitat, HDBSCAN per a l'agrupació basada en la densitat i K-Medoides per a una representació. Aquest procés redueix la complexitat de l‟anàlisi de milers d‟edificis a 398 clústers representatius.Els resultats i les troballes d'aquesta tesi doctoral destaquen els beneficis dels enfocaments integrats i basats en dades per avaluar la resiliència sísmica. Combinant el modelatge probabilístic d'interdependència, la intel·ligència artificial i l'agrupació urbana, aquesta investigació escurça la distància entre les avaluacions detallades a nivell d'edifici i la planificació regional de la resiliència a gran escala. En definitiva, les troballes donen suport al desenvolupament d'infraestructures sanitàries i ciutats més resilients, en permetre que els responsables de la presa de decisions utilitzin eines amb base científica per preparar-se, respondre i recuperar-se eficaçment davant de desastres sísmics.
  

• COLLAO LAZO, JORGE ALEJANDRO: Application of BIM visual programming algorithms for infrastructure projects
  
  Autor/a: COLLAO LAZO, JORGE ALEJANDRO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 29/07/2025
  Data de lectura: 01/10/2025
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Street Jordi Girona 1-3. C1 building, Room C1-007
  Director/a de tesi: LOZANO GALANT, JOSE ANTONIO | TURMO CODERQUE, JOSE
  Resum de tesi: La digitalització BIM ha generat una creixent automatització dels processos tradicionals de desenvolupament de projectes AECO. Aquesta automatització, però, ha beneficiat principalment els projectes d'edificació, comparat amb els projectes d'infraestructura. Recentment, la indústria BIM ha incorporat a la programació informàtica convencional com una eina capaç de reduir parcialment aquesta manca dautomatització, desenvolupant algoritmes de codi lineal. Tot i això, tant la interfície de treball com les altes habilitats tècniques requerides per produir aquests scripts han estat poc amigables per als professionals de la indústria AECO. Per mitigar aquesta bretxa, les empreses de desenvolupament de programari BIM van generar una tècnica alternativa de creació d'algorismes anomenada Programació Visual (VP). Aquesta tècnica crea els seus scripts mitjançant expressions visuals, representades com a gràfics de processos en lloc de les línies de codi de la programació convencional, optimitzant la interfície de treball de les parts interessades dels projectes AECO. Tot i això, el desenvolupament d'algorismes VP per a projectes d'infraestructura encara és limitat.Per reduir aquestes bretxes, aquesta tesi cerca estudiar el potencial d'automatització que tenen els processos de projectes d'infraestructura, desenvolupant una plataforma integrada entre algorismes VP i models BIM.Des d'un enfocament general, la plataforma proposada per aquesta tesi desenvolupa els elements següents: (1) algorismes VP; Aquests scripts personalitzats tenen la funció específica de processar informació de les bases de dades externes i lliurar dades específiques com a sortides, i (2) models BIM; Aquests models d‟informació recolliran digitalment les dades de sortida dels algorismes VP i els associaran a famílies BIM específiques dels projectes d‟infraestructura en estudi. Aquesta tesi se centra en l'estudi de problemes transversals de l'Enginyeria Civil utilitzant eines VP-BIM a través del desenvolupament de les aplicacions següents:En primer lloc, aquesta tesi desenvolupa un mòdul de càlcul per estimar (1) Emissions de gasos amb efecte d'hivernacle (GEI); aquests contaminants contribueixen a l'escalfament global i al canvi climàtic en retenir la calor a l'atmosfera terrestre [1–3] i (2) l'empremta de carboni del trànsit de vehicles a carreteres específiques de qualsevol país, que tingui dades de trànsit i flota de vehicles, adequades. La novetat principal d'aquest mòdul és la integració automatitzada dels factors d'emissió de GEI recomanats pel nivell TIER 1 de l'Agència Europea de Medi Ambient (AEMA) amb dades específiques de la flota vehicular un país mitjançant un script VP personalitzat. Aquest mòdul proposat es va aplicar a una carretera de Barcelona (Espanya) i els resultats es van comparar amb un estudi similar realitzat per l'Agència de Transports de Barcelona. A més a més, es van desenvolupar mòduls de càlcul específics per mesurar l'impacte d'algunes estratègies de reducció d'emissions.La segona aplicació desenvolupada en aquesta tesi té com a objectiu utilitzar la programació visual com a eina educativa. Es fa servir un flux de treball de programació visual paramètrica per replicar el comportament estructural d'una biga dins un model BIM. Aquest enfocament permet als estudiants visualitzar i analitzar el rendiment estructural, fomentant una connexió més profunda entre la teoria a l'aula i l'experimentació pràctica. Aquest sistema té com a objectiu millorar la visualització i la comprensió de les dades estructurals per als professionals de la indústria AEC mitjançant la generació de models dinàmics 3D i 2D. L'impacte educatiu d'aquesta eina va ser avaluat a través d'una enquesta realitzada en un curs d'anàlisi estructural a la Universitat de La Serena (Xile), demostrant-ne l'eficàcia per millorar la comprensió i el compromís dels estudiants amb les pràctiques d'enginyeria modernes.
  

• DELGADO GUERRERO, JUAN ANTONIO: Learning latent structures for robotic assistance in daily manipulation tasks
  
  Autor/a: DELGADO GUERRERO, JUAN ANTONIO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 02/09/2025
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: TORRAS GENIS, CARMEN | COLOMÉ FIGUERAS, ADRIÀ
  Resum de tesi: L'assistència robòtica en entorns domèstics presenta reptes significatius a causa de la complexitat de modelar tasques de manipulació quotidianes, especialment aquelles que impliquen objectes deformables com ara la roba. Els enfocaments tradicionals sovint tenen dificultats amb les representacions d'estat d'alta dimensionalitat, les incerteses dinàmiques i la necessitat d'una interacció segura entre humans i robots. Aquesta tesi doctoral aborda aquests reptes mitjançant el desenvolupament de nous mètodes d'aprenentatge automàtic basats en models de variables latents per permetre una manipulació robòtica eficient, adaptable i segura.En primer lloc, proposem un marc basat en Models de Variables Latents amb Processos Gaussians (GPLVM) combinat amb Optimització Bayesiana (BO) per aprendre polítiques de moviment robòtic d'alta dimensió amb la menor quantitat de dades possible. Aquest enfocament redueix la dimensionalitat de l'espai de paràmetres preservant les característiques rellevants per a la tasca, aconseguint una convergència més ràpida que altres alternatives existents sense model.A continuació, estenem aquest marc a l'aprenentatge contextual utilitzant GPLVM amb covariables (c-GPLVM), permetent als robots adaptar-se a canvis ambientals (com preferències d'usuari o posicions d'objectes) sense necessitat de reentrenament. Els experiments en tasques d'alimentació i calçat demostren una millora en la generalització amb menys mostres en comparació amb els mètodes de referència en cerca de polítiques contextuals.Per a la manipulació dinàmica de roba, introduïm el Model Dinàmic de Processos Gaussians Controlat (CGPDM), que incorpora accions de control en un espai latent de baixa dimensió per predir el moviment dels teixits sota la manipulació robòtica. Les avaluacions en simulació i en entorns reals amb manipulació bimanual mostren que el CGPDM generalitza amb precisió davant d'accions no vistes prèviament, fins i tot amb dades d'entrenament limitades.Finalment, abordem la seguretat en la interacció humà-robot mitjançant millores en el control cartesià per a manipuladors redundants, incloent-hi la saturació d'errors, l'evasió de singularitats i l'ajust d'impedàncies. Aquestes mesures minimitzen el risc durant la interacció física, garantint un comportament robòtic estable i flexible.En conjunt, aquestes contribucions impulsen l'avenç en la manipulació de roba mitjançant la combinació d'aprenentatge eficient en termes de dades, adaptació contextual i control segur, obrint el camí per a la seva implementació pràctica en robòtica assistencial i domèstica.
  

• ZIFAN, MOHSEN: Complementing urban gray with blue-green infrastructure for water management in Tehran
  
  Autor/a: ZIFAN, MOHSEN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME
  Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/06/2025
  Data de lectura: 01/10/2025
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: ETSAB (Esc. Técnica Sup. Arquitectura de Bcn)(Enlace a videoconferencia: https://meet.google.com/hku-uezm-rdo) Inicio conexión a las 10:00, hora BCN
  Director/a de tesi: BOSCH GONZÁLEZ, MONTSERRAT | MARTI CASANOVAS, MIQUEL
  Resum de tesi: L’aigua sempre ha tingut un paper fonamental en el desenvolupament urbà, especialment en zones amb recursos abundants. Millora els espais urbans, creant entorns memorables per als ciutadans. No obstant això, en el clima de l’Iran, la importància de l’aigua sovint s’ha ignorat en la planificació urbana moderna. Històricament, l’aigua ha donat forma a l’estructura i al significat de les ciutats iranianes, però avui la seva rellevància no es reconeix ni en la teoria ni en la pràctica. La ràpida urbanització ha provocat la pèrdua del paper de l’aigua en les infraestructures urbanes. És essencial reavaluar-ne el rol en les ciutats iranianes contemporànies, tant a nivell físic com conceptual, aprofitant les lliçons històriques com a fonts valuoses d’inspiració. Aquesta recerca estudia la integració d’infraestructures blau-verdes dins de la infraestructura urbana grisa de Teheran per afrontar els reptes de la gestió de l’aigua, com l’escassetat, la contaminació i la mala gestió dels recursos, agreujats per la urbanització accelerada. Posarà èmfasi en la rellevància històrica dels sistemes tradicionals, com els qanats, i proposarà la seva recuperació juntament amb fonts alternatives, com l’aprofitament de l’aigua de pluja, per reforçar la resiliència i la sostenibilitat urbanes. S’analitzarà la gestió actual de les aigües superficials i la xarxa de séquies, identificant-ne ineficiències sistèmiques i el seu impacte en la dinàmica hidrològica. Mitjançant l’anàlisi dels marcs existents, la identificació d’ineficiències i l’ús de qüestionaris a experts, l’estudi oferirà recomanacions basades en evidències per a urbanistes i responsables polítics. En defensar la integració d’infraestructures blau-verdes amb els sistemes urbans actuals, aquesta investigació pretén millorar les pràctiques de gestió de l’aigua a Teheran, fomentant un enfocament equilibrat que millori la sostenibilitat ambiental i la qualitat de vida dels seus habitants. Aquest marc integral té com a objectiu crear un futur urbà resilient, barrejant la saviesa històrica amb solucions modernes.
  

Data de lectura: 02/10/2025

• FAVATA, ALESSANDRA: Clinical application of a wearable system for assessing upper limb motor function in children with Duchenne muscular dystrophy and spinal muscular atrophy
  
  Autor/a: FAVATA, ALESSANDRA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/07/2025
  Data de lectura: 02/10/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Aula Capella de l’ETSEIB.
  Director/a de tesi: FONT LLAGUNES, JOSEP MARIA | PÀMIES VILÀ, ROSA
  Resum de tesi: La distròfia muscular de Duchenne (DMD) i l'atròfia muscular espinal (AME) són malalties neuromusculars minoritàries caracteritzades per una debilitat muscular progressiva que comporta, entre altres conseqüències, la pèrdua de la deambulació, complicacions respiratòries i cardíaques, i, eventualment, una mort prematura. Els avenços recents en teràpies han obert noves possibilitats per al tractament d’aquests trastorns, centrant-se especialment en la preservació de la funció de les extremitats superiors amb l'objectiu de mantenir l'autonoia funcional dels pacients. Tanmateix, les eines actuals d’avaluació clínica es basen principalment en escales observacionals, les quals manquen de sensibilitat i objectivitat per descriure amb precisió la progressió de la malaltia o la resposta al tractament. En aquest context, les unitats de mesura inercial (IMU, per les seves sigles en anglès), dispositius electrònics capaços de registrar de forma quantitativa l’orientació del segment corporal on s’ubiquen, emergeixen com una alternativa vàlida.Per aquest motiu, aquesta tesi presenta el desenvolupament i la validació d’un sistema basat en IMUs dissenyat per oferir una avaluació objectiva i quantitativa de la funció motora de les extremitats superiors en nens amb trastorns neuromusculars. En primer lloc, es realitzà una revisió sistemàtica per analitzar els aspectes tècnics i clínics de l’aplicació d’IMUs en entorns sanitaris, posant especial atenció en reptes com la necessitat de calibració sensor-segment —sovint inviable en pacients amb discapacitat motora— i la manca de protocols biomecànics estandarditzats. També s'identifiquen i analitzen les mètriques biomecàniques més rellevants per avaluar l’estat motor de persones amb afectacions neuromusculars. Aquestes mètriques inclouen indicadors espacials, temporals i angulars. No obstant això, encara no hi ha un consens clar sobre el protocol clínic i les mètriques biomecàniques que poden ajudar a comprendre millor la progressió de les malalties motores. Per tal de donar resposta a aquests reptes, s'ha desenvolupat el sistema ArmTracker, equipat amb set sensors IMU per analitzar la cinemàtica del membre superior en infants amb DMD i AME. Una de les contribucions clau d’aquest treball és la proposta d’un mètode de calibració sensor-segment basat en imatges, especialment indicat per a pacients amb mobilitat reduïda. Aquest mètode ha estat validat mitjançant la comparació amb un sistema de captura de moviment optoelectrònic, considerat l’estàndard de referència. Els resultats obtinguts en una mostra de subjectes sans mostren que la precisió assolida amb aquesta metodologia és comparable a la de l’estàndard, amb l’avantatge afegit de ser més pràctica i factible en entorns clínics. Posteriorment, el sistema s'ha avaluat en un context clínic real amb infants diagnosticats amb DMD i AME. S'han calculat un conjunt de mètriques cinemàtiques (com l’àrea de treball, l’eficiència del moviment i el rang articular) i s'han comparat amb els resultats de les escales clíniques tradicionals. S'ha trobat una forta correlació, la qual reforça la validesa clínica d’aquestes mètriques. A més, l’anàlisi ha posat en evidència discrepàncies entre els resultats clínics i les capacitats motores reals dels pacients, indicant que les mesures objectives proporcionades per IMUs poden oferir informació complementària i rellevant. Aquestes mètriques s'han analitzat també un any després de la primera valoració, i els resultats obtinguts suggereixen que són sensibles als canvis longitudinals. Esperem que aquest treball sigui en el futur una guia rellevant per a professionals clínics i enginyers biomèdics, i que contribueixi a millorar la comprensió de l’evolució de les malalties neuromusculars, així com a optimitzar l’avaluació funcional i l’estratègia terapèutica en pacients pediàtrics.