Tesis autorizadas para la defensa

ADMINISTRACIÓN Y DIRECCIÓN DE EMPRESAS

• HINOJOSA I RECASENS, JOSEP DOMINGO: Investigación sobre la persistencia, el cambio y la materialidad de la identidad organizacional: entrevistas a expertos y el caso de una empresa centenaria
  
  Autor/a: HINOJOSA I RECASENS, JOSEP DOMINGO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ADMINISTRACIÓN Y DIRECCIÓN DE EMPRESAS
  Departamento: Departamento de Organización de Empresas (OE)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/03/2024
  Fecha de lectura: 30/05/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Lectura públicaa l' Aula 28.8 de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)- UPC
  Director/a de tesis: SUNYER TORRENTS, ALBERT
  Tribunal:
       PRESIDENT: GARCÍA ÁLVAREZ, MARIA ERCILIA
       SECRETARI: PONS PEREGORT, OLGA
       VOCAL: SELVA OLID, CLARA
  Resumen de tesis: ContextoEsta tesis investiga la identidad de las organizaciones, su persistencia y cambio y la relación de la identidad con los objetos materiales. La identidad organizacional es lo que los miembros de una organización responden cuando se preguntan ¿quiénes somos? y ¿qué hacemos? Como organización. Como tema de estudio, la identidad organizacional ha ido ganando relevancia en las últimas décadas, sobre todo desde que los autores Albert y Whetten (1985) establecieran las primeras bases consideradas de carácter académico para caracterizar este concepto mediante los atributos que debe tener la identidad: centralidad, durabilidad y diferenciación. Esta caracterización recibió la aceptación de la comunidad científica y durante años no se cuestionó, aún hoy se considera relevante. La identidad organizacional es un tema amplio y complejo que ha sido explorado por diversos autores desde una perspectiva metodológica cualitativa. La identidad puede evolucionar a medida que se reinterpretan las prácticas y los discursos en la organización. Algunos autores consideran que la identidad es dinámica y que puede cambiar a medida que la cultura organizacional evoluciona. En esta tesis desarrollamos una investigación exploratoria sobre el concepto de la identidad organizacional prestando especial atención a cómo la identidad puede adaptarse, cambiar y ser representada mediante objetos materiales. En concreto, esta tesis se ha estructurado en base a dos líneas de investigación: La primera línea de investigación estudia la persistencia de la identidad de las organizaciones y sus cambios a lo largo del tiempo, la segunda línea explora las posibles relaciones entre la identidad de las organizaciones y los artefactos materiales.JustificaciónQueda un interesante camino por recorrer en la investigación sobre la identidad organizacional.Actualmente, la identidad organizacional forma parte de los debates estratégicos y de los planes de comunicación de muchas organizaciones, poniendo en valor la notable importancia de este concepto que puede considerarse el propio ADN de una organización. El propósito de esta investigación es profundizar en la comprensión de la identidad de las organizaciones explorando cómo se comporta cuando se producen cambios ambientales, nuevas estrategias y diferentes situaciones en que la identidad se somete a tensiones internas o externas. Por último, esta tesis desarrolla un estudio de caso único en profundidad que explora las relaciones entre la identidad de una organización centenaria y algunos de sus artefactos materiales.AportacionesEste estudio ha demostrado que los objetos físicos son parte de un sistema de identidad que, incluidos a otros elementos intangibles, como la comunicación verbal y los relatos narrativos, respaldan, representan y comunican la identidad organizacional a lo largo del tiempo. Los resultados obtenidos en esta investigación han conducido a completar la literatura sobre la influencia y el uso de los objetos materiales en la identidad de las organizaciones. El estudio de caso en profundidad ha mostrado, que el uso de objetos físicos se ha utilizado para respaldar, representar y comunicar la identidad organizacional. El proceso de inducción de los datos ha caracterizado tres categorías diferentes de objetos físicos que aportan significados identitarios: artefactos primigenios, marcadores de identidad y artefactos creados ad hoc. Este trabajo brinda una emocionante oportunidad para que futuras investigaciones amplíen estos resultados al examinar la persistencia, el cambio y la materialidad de la identidad en otros contextos y sectores.
  

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

• FERRIOL GALMÉS, MIQUEL: Network modeling using graph neural networks
  
  Autor/a: FERRIOL GALMÉS, MIQUEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CABELLOS APARICIO, ALBERTO | BARLET ROS, PERE
  Tribunal:
       PRESIDENT: PESCAPÈ, ANTONIO
       SECRETARI: ARIAS VICENTE, MARTA
       VOCAL: RÉTVÁRI, GÁBOR
  Resumen de tesis: El modelado de redes es fundamental para el campo de las redes informáticas. Los modelos son útiles para investigar nuevos protocolos y mecanismos, lo que permite a los administradores estimar su rendimiento antes de su implementación real en las redes de producción. Los modelos de red también ayudan a encontrar configuraciones de red óptimas, sin necesidad de probarlas en redes de producción.Podría decirse que la forma más frecuente de construir estos modelos de red es mediante el uso de metodologías de simulación de eventos discretos (DES) que proporcionan una precisión excelente. Los simuladores de redes de última generación incluyen una amplia gama de protocolos de red, transporte y enrutamiento y son capaces de simular escenarios realistas. Sin embargo, esto tiene un costo computacional muy alto que depende linealmente de la cantidad de paquetes que se simulan. Como resultado, no resultan prácticos en escenarios con volúmenes de tráfico realistas o topologías grandes. Además, y debido a que son computacionalmente costosos, no funcionan bien en escenarios de tiempo real.Otra alternativa de modelado de redes es la teoría de colas (QT), donde las redes se representan como colas interconectadas que se evalúan analíticamente. Si bien QT resuelve la principal limitación de DES, impone fuertes suposiciones sobre el proceso de llegada de paquetes, que normalmente no se cumplen en las redes reales.En este contexto, el aprendizaje automático (ML) ha surgido recientemente como una solución práctica para lograr modelos basados en datos que pueden aprender modelos de tráfico complejos y al mismo tiempo ser extremadamente precisos y rápidos. Más específicamente, las redes neuronales gráficas (GNN) se han convertido en una excelente herramienta para modelar datos estructurados en gráficos que muestran una precisión excepcional cuando se aplican a redes informáticas.Esta disertación pretende ser un paso adelante en la aplicación de Graph Neural Networks para el modelado de redes. Sin embargo, aún persisten algunos desafíos:1. Colas y políticas de programación: modelar colas, políticas de programación y asignaciones de calidad de servicio (QoS) dentro de las arquitecturas GNN plantea otro desafío, ya que estos elementos son fundamentales para el comportamiento de la red.2. Modelos de tráfico: modelar con precisión patrones de tráfico realistas, que exhiben una fuerte autocorrelación y colas pesadas, sigue siendo un desafío para las soluciones basadas en GNN.3. Capacitación y generalización: los modelos de ML, incluidos los GNN, requieren datos de capacitación representativos que cubran diversos escenarios operativos de red. Crear tales conjuntos de datos a partir de redes de producción reales es inviable y requiere bancos de pruebas controlados. El desafío radica en diseñar GNN capaces de realizar estimaciones precisas en redes invisibles, que abarquen diferentes topologías, tráfico y configuraciones.4. Generalización a redes más grandes: las redes del mundo real suelen ser significativamente más grandes que los bancos de pruebas. Escalar las GNN para manejar redes con cientos o miles de nodos es un desafío apremiante, que requiere aprovechar el conocimiento de la red específico del dominio y enfoques arquitectónicos novedosos.Esta tesis representa un paso adelante en el aprovechamiento de Graph Neural Networks para el modelado de redes, con un enfoque en abordar estos desafíos críticos.
  
• GÓMEZ SÁNCHEZ, GONZALO: Exploring genomic datasets through machine learning methods leveraging high-performance computing
  
  Autor/a: GÓMEZ SÁNCHEZ, GONZALO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: BERRAL GARCÍA, JOSEP LLUÍS | CARRERA PÉREZ, DAVID
  Tribunal:
       PRESIDENT: GARCÍA LÓPEZ, PEDRO
       SECRETARI: RUIZ RAMÍREZ, MARC
       VOCAL: CIRILLO, DAVIDE
  Resumen de tesis: En los últimos años, el aumento exponencial de los datos que están siendo generados ha supuesto la necesidad de implementar nuevas metodologías para procesar los enormes conjuntos de datos que se están creando. La Computación de Alto Rendimiento o High-Performance Computing (HPC) reúne un conjunto de tecnologías basadas principalmente en computación paralela, que ayudan a reducir el tiempo dedicado a analizar estos conjuntos de datos. Un campo de investigación donde se necesitan estas tecnologías es la Genómica Computacional. Además, la complejidad de los conjuntos de datos genómicos limita el uso de métodos convencionales básicos para el descubrimiento de relaciones significativas complejas, lo que introduce la necesidad de algoritmos de aprendizaje automático o Machine Learning (ML) y métodos estadísticos sólidos.En la primera parte de la tesis, nuestro objetivo es identificar patrones complejos de reordenamientos genómicos somáticos en muestras de cáncer. La dificultad de la clasificación reside en la ocurrencia de miles de reordenamientos a la vez, a menudo compuestos por múltiples roturas de ADN. Aquí presentamos un nuevo enfoque estadístico para analizar variantes estructurales (SV) de 2392 muestras de tumores del Consorcio de Análisis Pan-Cáncer de Genomas Completos (PCAWG) e identificar una recurrencia significativa. La metodología propuesta no solo es capaz de identificar patrones complejos de SV en diferentes tipos de cáncer, sino también de demostrar que no son sucesos aleatorios, identificando una nueva clase de patrón compuesto por tres SV que no se describió anteriormente.En la segunda parte de la tesis abordamos otro reto de la genética humana, que es el estudio de la relación entre variantes de un solo nucleótido (SNV) y enfermedades complejas, como la diabetes tipo 2, el asma o el Alzheimer. El estudio de estas asociaciones enfermedad-variante se suele realizar de forma única e independiente. Sin embargo, aquí hemos creado un algoritmo que utiliza la reducción de dimensionalidad multifactorial (MDR) para detectar combinaciones de variantes asociadas con la diabetes tipo 2 (T2D). Esta metodología se ha probado en la cohorte del proyecto NUgene de la Universidad Northwestern utilizando 1.883.192 pares de variantes con algún grado de asociación con la diabetes tipo 2 e identificando un subconjunto de 104 pares significativos, dos de los cuales exhiben una posible relación funcional con la diabetes tipo 2. El algoritmo se publicó en un repositorio de código abierto, pudiéndose utilizar para buscar interacciones por pares significativas en otros conjuntos de datos.En ambos marcos desarrollados dentro de la tesis, el uso de arquitecturas de supercomputación a gran escala ha sido un requisito necesario. Para garantizar un acceso abiertoa las tecnologías HPC, los gobiernos y el mundo académico están impulsando la introducción de arquitecturas informáticas novedosas en entornos científicos a gran escala. Este es el caso de RISC-V, una arquitectura de conjunto de instrucciones estándar abierta. Para evaluar dichas tecnologías, en las dos últimas partes de la tesis, proponemos el uso de nuestro caso de uso VIA como punto de referencia, proporcionando la primera aplicación genómica para RISC-V. Con este caso de uso, proporcionamos un caso representativo para el procesamiento pesado de datos ETL (Extracción, Transformación, Carga). Desarrollamos una versión de la carga de trabajo VIA para RISC-V y adaptamos nuestra implementación en supercomputadoras basadas en x86 (por ejemplo, Marenostrum IV en el Barcelona Supercomputing Center (BSC)) para hacer una comparación justa con RISC-V, ya que algunas tecnologías no están disponibles. allá. Con este benchmark, hemos podido indicar los desafíos y oportunidades para los próximos desarrollos y diseños de RISC-V, a partir de una primera comparación entre las arquitecturas x86 y RISC-V en ejecuciones de car
  
• MATSUMURA, KAZUAKI: Advancing the state of the art of directive-based programming for GPUs: runtime and compilation
  
  Autor/a: MATSUMURA, KAZUAKI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/03/2024
  Fecha de lectura: 02/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Room E101 - Building C6 - Campus Nord - Barcelona - FIB
  Director/a de tesis: PEÑA MONFERRER, ANTONIO JOSE
  Tribunal:
       PRESIDENT: CASTELLÓ GIMENO, ADRIÁN
       SECRETARI: AYGUADÉ PARRA, EDUARD
       VOCAL: EL HAJJ, IZZAT
  Resumen de tesis: El rápido desarrollo de la tecnología informática ha allanado el camino para que los modelos de programación basados en directivas desempeñen un papel principal en el mantenimiento de la portabilidad del software de aplicaciones de rendimiento crítico. Los esfuerzos en tales modelos implican un costo de ingeniería mínimo para permitir la aceleración computacional en múltiples arquitecturas, mientras que a los programadores solo se les requiere agregar metainformación al código secuencial. Sin embargo, las optimizaciones para obtener la mejor eficiencia posible suelen ser un desafío. La inserción de directivas por parte del programador puede provocar efectos secundarios que limiten la posible optimización disponible del compilador, lo que podría provocar una degradación del rendimiento. Esto se agrava cuando se apunta a la ejecución asincrónica o a sistemas multi-GPU, ya que los pragmas no se adaptan automáticamente a tales mecanismos y requieren ajustes de código costosos y que requieren mucho tiempo por parte de los programadores. Además, los modelos de programación basados en directivas como OpenACC y OpenMP a menudo impiden que los programadores realicen optimizaciones adicionales para aprovechar las características arquitectónicas avanzadas de las GPU porque el cálculo real generado está oculto para el desarrollador de la aplicación.Esta disertación explora nuevas posibilidades para optimizar el código basado en directivas tanto desde la perspectiva del tiempo de ejecución como de la compilación. Primero, presentamos un marco de ejecución para OpenACC para facilitar el análisis y la compilación dinámicos. Especialmente, nuestro marco realiza una ejecución asincrónica automática y un uso de múltiples GPU según el estado de ejecución del kernel y la disponibilidad de datos, mientras aprovecha un mecanismo sobre la marcha para la compilación y optimización del programa. Agregamos un método versátil de traducción de código para la utilización de múltiples dispositivos mediante el cual las aplicaciones optimizadas manualmente se pueden distribuir automáticamente manteniendo la estructura y el paralelismo del código original. En segundo lugar, implementamos una novedosa técnica de optimización flexible que opera insertando una fase de emulador de código al final del proceso de compilación. Nuestra herramienta emula el código generado mediante análisis simbólico al sustituir información dinámica y así permitir que se apliquen más optimizaciones de código de bajo nivel. Implementamos nuestra herramienta para admitir las directivas CUDA y OpenACC como interfaz del proceso de compilación, lo que permite optimizaciones de GPU de bajo nivel para OpenACC que antes no eran posibles. En tercer lugar, proponemos el uso de una técnica de optimización moderna, la saturación de igualdad, para optimizar el código secuencial utilizado en la programación basada en directivas para GPU. Nuestro enfoque logra menos computación, menos acceso a la memoria y un alto rendimiento de la memoria simultáneamente. Nuestro marco totalmente automatizado construye la forma SSA a partir de entradas que se reescribirán por completo manteniendo las dependencias y extrayendo casos óptimos. En general, cubrimos técnicas de tiempo de ejecución y métodos de optimización basados en información dinámica, operaciones de bajo nivel y oportunidades a nivel de usuario.
  
• NESTOROV, ANNA MARIA: Optimizing serverless architectures for data-intensive analytics workloads
  
  Autor/a: NESTOROV, ANNA MARIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 25/03/2024
  Fecha de lectura: 03/05/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Sala C6-E101 - Facultat d'Informàtica de Barcelona (FIB)
  Director/a de tesis: CARRERA PÉREZ, DAVID | BERRAL GARCÍA, JOSEP LLUÍS
  Tribunal:
       PRESIDENT: SANCHEZ ARTIGAS, MARC
       SECRETARI: GUITART FERNANDEZ, JORDI
       VOCAL: TAHERKORDI, AMIRHOSEIN
  Resumen de tesis: Recientemente, la computación sin servidor ha captado la atención de la academia y la industria debido a su aprovisionamiento de recursos bajo demanda, permitiendo a los usuarios enfocarse únicamente en la lógica central de sus negocios al descomponer tareas en pequeñas funciones sin estado.La sin servidor ofrece beneficios como un modelo de costo 'pago por uso', mayor flexibilidad y auto-escalado transparente de recursos elásticos.Los investigadores están explorando cada vez más el potencial de la computación sin servidor en análisis complejos e intensivos en datos. Estas tareas, que requieren muchos recursos y son altamente paralelas, involucran una comunicación significativa entre funciones. Sin embargo, este cambio presenta desafíos, requiriendo alineación con las necesidades y limitaciones específicas de tales aplicaciones.Esta tesis muestra que es posible ejecutar eficientemente cargas de trabajo modernas de análisis intensivo en datos, tradicionalmente implementadas en clústeres en la nube gestionados, dentro de entornos de computación sin servidor utilizando comunicación directa entre funciones y políticas optimizadas de asignación de recursos eficientes en rendimiento-costo. Para demostrar esta tesis, primero construimos un modelo de rendimiento para cargas de trabajo sin servidor, considerando el intercambio de datos, el volumen y las tecnologías de comunicación. El modelo, con un error relativo del 5.52%, evalúa el rendimiento de una carga de trabajo representativa en sin servidor, analizando la granularidad y concurrencia de tareas, la localidad de los datos, la asignación de recursos y las políticas de programación. Nuestros resultados indican que el rendimiento de las cargas de trabajo de análisis intensivo en datos puede ser hasta 4.32x más rápido dependiendo de cómo se implementen. Luego presentamos Floki, un sistema de envío de datos que aborda el cuello de botella del almacenamiento centralizado. Habilita la comunicación directa entre pares de funciones productor-consumidor utilizando métodos de comunicación de tamaño fijo, permitiendo una transferencia de datos transparente y reduciendo la copia de datos de red. Este enfoque orientado al flujo de trabajo mejora el rendimiento y minimiza los requisitos de recursos sin restringir la ubicación de funciones. Nuestra evaluación experimental, realizada en los patrones de comunicación principales en sistemas distribuidos, muestra que Floki reduce el tiempo de extremo a extremo hasta 74.95x, disminuyendo el tiempo de intercambio de datos más extenso de 12.55 a 4.33 minutos, ahorrando casi dos tercios del tiempo. Además, Floki logra hasta 50,738x de ahorro de recursos, equivalente a una asignación de memoria de aproximadamente 1.9MB en lugar de una asignación de almacenamiento de objetos de 96GB.Finalmente, investigamos cómo lograr una utilización eficiente de recursos en entornos modernos sin servidor y proponemos Dexter, un nuevo gestor de asignación de recursos, aprovechando la elasticidad de la computación sin servidor. Dexter monitorea continuamente la ejecución de la aplicación, asignando recursos de manera dinámica a un nivel fino combinando estrategias predictivas y reactivas para garantizar la eficiencia en rendimiento-costo (optimizando el costo total de tiempo de ejecución). A diferencia de los modelos de Machine Learning (ML) de caja negra, Dexter alcanza una solución lo suficientemente buena, priorizando la simplicidad, generalidad y facilidad de comprensión. La evaluación experimental demuestra que nuestra solución logra una reducción significativa de costos de hasta 4.65x, al tiempo que mejora la eficiencia de recursos hasta 3.50x, en comparación con la asignación de recursos predeterminada de Spark sin servidor. Dexter también permite hasta 5.71x de ahorros de recursos. Dexter es una solución robusta para cargas de trabajo nuevas, logrando hasta 2.72x más eficiencia en rendimiento-cos
  

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

• ORTI NAVARRO, JOAN: The Surface Defect Identification Problem in The Industry: A Novel Approach with Semantic Segmentation and Generative Adversarial Networks
  
  Autor/a: ORTI NAVARRO, JOAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 18/03/2024
  Fecha de lectura: 10/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | PUIG CAYUELA, VICENÇ
  Tribunal:
       PRESIDENT: SERRATOSA CASANELLES, FRANCESC ASSIS
       SECRETARI: GRAU SALDES, ANTONI
       VOCAL: VENTURA ROYO, CARLES
  Resumen de tesis: La inspección superficial de las superficies pintadas en la industria automotriz, tradicionalmente ha sido un proceso manual a cargo de operadores con ojo agudo, responsables de inspeccionar todo el cuerpo del coche. Sin embargo, como se puede deducir, las inspecciones manuales a menudo carecen de repetitividad y fiabilidad, aspectos muy deseados en un sector tan exigente. La visión por computador ha abordado este problema con los primeros sistemas automatizados de detección de defectos, señalando los defectos en la carrocería y su tamaño. Sin embargo, dado que estos sistemas están limitados solo a la detección, el operador aún es responsable de identificar adecuadamente los defectos para su posterior reparación. Además, hay una falta de trazabilidad entre el proceso y los propios defectos, lo que retrasa la identificación de las causas raíz de las instalaciones defectuosas del taller de pintura.En esta tesis, abordamos el problema multidisciplinario de la identificación de defectos en superficies especulares, con dos líneas de investigación principales. En la primera, hemos desarrollado un nuevo enfoque de iluminación basado en la luz difusa indirecta, en contraste con la reflexión especular convencional. Junto con una cámara de alta resolución, hemos demostrado una mejora significativa en la identificación de defectos, en comparación con los sistemas existentes. Estos resultados han sido evaluados con auditores especializados de la fábrica de SEAT Martorell.La segunda línea de investigación, orientada a la visión por computadora, explora las posibilidades de implementar una solución de aprendizaje profundo para la identificación de defectos industriales. Hemos desarrollado un modelo rápido y fiable de agregación de contexto, que presenta convoluciones dilatadas y conexiones residuales entre capas opuestas. Este modelo se entrena siguiendo una combinación de funciones de coste entre clasificación y segmentación, para un entrenamiento más progresivo. Además, para hacer frente a las frecuentes desigualdades de clases en los conjuntos de datos industriales, hemos desarrollado una estrategia de aumento de imágenes con recorte guiado, basada en recortar defectos reales al azar en imágenes no defectuosas para generar nuevas muestras sintéticas. Los resultados indican que la combinación de este modelo con esta estrategia de aumentación supera a modelos de segmentación consolidados.Finalmente, en situaciones de escasez de datos, hemos recurrido a métodos de síntesis de imágenes para generar nuevas muestras artificiales. Modelos como Pix2pix han demostrado ser capaces de generar imágenes casi reales, ayudando al modelo de segmentación a converger más rápidamente que con la técnica anterior de aumento de imágenes con recorte guiado. Más adelante, este método generativo será superado por uno más sofisticado, que incorpora capas de normalización adaptativas espacialmente y ayuda a sintetizar imágenes incluso sin un codificador. En general, hemos demostrado buenas capacidades en múltiples conjuntos de datos industriales.
  

BIOINFORMÁTICA

• CABRERA PASADAS, MÓNICA: Exploring the impact of p53 activation on spatio-temporal genome topology
  
  Autor/a: CABRERA PASADAS, MÓNICA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: BIOINFORMÁTICA
  Departamento: Departamento de Estadística e Investigación Operativa (EIO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 27/10/2023
  Fecha de lectura: 09/07/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes de l'FME, Edifici U, Campus Sud
  Director/a de tesis: JAVIERRE MARTINEZ, BIOLA M | VALENCIA HERRERA, ALFONSO
  Tribunal:
       PRESIDENT: MARTI-RENOM, MARC A
       SECRETARI: DELICADO USEROS, PEDRO FRANCISCO
       VOCAL: RAMOS RODRIGUEZ, MIREIA
       VOCAL NO PRESENCIAL: STIK, GREGOIRE
       VOCAL NO PRESENCIAL: GÓMEZ MELIS, GUADALUPE
  Resumen de tesis: El año en que comencé este doctorado (2019) fue el 40 aniversario del descubrimiento de p53 y el 30 aniversario de su caracterización como supresor de tumores. Aproximadamente, la mitad de los cánceres humanos son portadores de mutaciones o deleciones del gen p53, mientras que la otra mitad presentan alteraciones en la vía de señalización de p53. Sin embargo, a pesar de décadas de investigación exhaustiva, los mecanismos moleculares precisos que sustentan la regulación génica mediada por p53 y su eficacia supresora de tumores siguen estando parcialmente clarificados.En condiciones de estrés no genotóxico u oncogénico, la proteína MDM2 promueve la ubiquitinación y la degradación de p53 mediada por el proteasoma, manteniendo niveles celulares bajos. Sin embargo, en caso de estrés celular, la interacción p53-MDM2 se interrumpe, lo que lleva a la acumulación y activación de p53. Una vez activo, p53 promueve decisiones críticas sobre la célula, como la detención del ciclo celular, la apoptosis o la senescencia, mediante la transactivación de una serie de genes diana, lo que conduce a una regresión tumoral efectiva. Por consiguiente, la pérdida de funcionalidad de p53 está intrínsecamente ligada a la susceptibilidad al cáncer, lo que hace de p53 un candidato atractivo para las intervenciones terapéuticas contra el cáncer. Los elementos cis-reguladores dominan la expresión génica mediante el control de la transcripción en dimensiones temporales y espaciales. Sin embargo, no se conocen bien los mecanismos por los que p53 interviene en el genoma en el contexto de la organización de la cromatina tridimensionalmente para activar la transcripción.Esta tesis doctoral investiga la capacidad de p53 para reconfigurar la organización del genoma y gobernar la regulación transcripcional induciendo alteraciones en la estructura del genoma. La hipótesis de esta tesis es que p53 ejerce su influencia modulando las conexiones físicas entre elementos reguladores, enhancers y promotores génicos, mediante la manipulación de la organización del ADN.Para evaluar rigurosamente esta proposición, se ha hecho una investigación de la activación de p53 en líneas celulares HCT116 lograda mediante la inhibición farmacológica de MDM2 con el fármaco Nutlin-3a. Este enfoque integra sinérgicamente diversos conjuntos de datos ómicos, que abarcan las metodologías de Hi-C, Promoter Capture Hi-C, RNA-seq y ChIP-seq. El análisis revela que la activación de p53 genera modificaciones directas e indirectas en la arquitectura del genoma, que se manifiestan a los pocos minutos de su inducción. Al descifrar el nexo entre la organización tridimensional del genoma y la regulación transcripcional impulsada por p53, esta tesis aspira a contribuir a desentrañar vías de intervención terapéutica en el ámbito del tratamiento del cáncer.
  

CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES

• GORDON POZUELO, SANDRA: Mechanical integrity of coated PcBN systems: Mechanics and mechanisms involved under service-like conditions
  
  Autor/a: GORDON POZUELO, SANDRA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
  Departamento: (CEM)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 19/02/2024
  Fecha de lectura: 10/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: EEBE (Escola d'Enginyeria Barcelona Est), Aula A2.14, planta 2, Campus Diagonal-Besòs
  Director/a de tesis: LLANES PITARCH, LUIS MIGUEL | ROA ROVIRA, JOAN JOSEP
  Tribunal:
       PRESIDENT: MARI, DANIELE
       SECRETARI: FARGAS RIBAS, GEMMA
       VOCAL: BOTERO VEGA, CARLOS ALBERTO
  Resumen de tesis: El nitruro de boro cúbico policristalino (PcBN) es un material compuesto competitivo para herramientas de corte que destaca por su alto rendimiento en el mecanizado de materiales difíciles de cortar (ej. aceros endurecidos, superaleaciones, etc.). En la práctica, el PcBN se recubre con una película cerámica para evitar y prolongar la aparición de la tribooxidación y el desgaste abrasivo. Aunque no hay una opinión consolidada sobre los beneficios de los recubrimientos en PcBN, la bibliografía mayormente coincide en su uso en operaciones de torneado en duro. La mayoría de las investigaciones evalúan el rendimiento funcional de la herramienta y los mecanismos de desgaste, mientras que la información relativa a la ciencia de los materiales del PcBN y del PcBN recubierto, comprendiendo la correlación microestructura - propiedades mecánicas, es bastante limitada. En este sentido, esta tesis se centra en estudiar la dureza, tenacidad a la fractura y resistencia al desgaste; propiedades mecánicas clave que controlan la integridad mecánica y la fiabilidad de la herramienta y que están relacionadas con la respuesta de contacto, la resistencia a la fractura y la vida útil efectiva de la herramienta, respectivamente. En primer lugar, se estudian y caracterizan cuatro sustratos distintos de los sistemas de PcBN recubiertos, incluyendo el desarrollo de protocolos de caracterización y ensayo. Para ello, la tomografía de haz de iones focalizados y la reconstrucción de imágenes en 3D se usó para estudiar las características microestructurales de una calidad de PcBN con alto contenido en cBN y ligante metálico. Éste es un método potente y útil para conocer y comprender en profundidad las características microestructurales de los materiales compuestos de PcBN. Después, se evaluó las propiedades micromecánicas, ya que son clave para optimizar el rendimiento mediante el diseño microestructural. Se implementa con éxito la nanoindentación de alta velocidad para caracterizar y correlacionar la microestructura con las propiedades mecánicas locales de dichos materiales, duros y rígidos, utilizando dos metodologías diferentes, 1D y 2D Gaussiana, para la deconvolución estadística de los datos. Se observa que la dureza está relacionada con el contenido de cBN. Se empleó un método a mayor escala para evaluar la respuesta a cargas de contacto. Los grados con mayor contenido de cBN y ligante metálico, presentan una mayor resistencia a la nucleación de grietas y una transición más gradual a través de los diferentes escenarios de daño debido a su mayor dureza y tenacidad a la fractura. En cuanto a los mecanismos de tenacidad de fractura, la trayectoria de la grieta cambia de propagar a través del ligante cerámico a la fractura transgranular de las partículas de cBN, en aumentar el contenido de cBN. Muy interesante, la tenacidad a la fractura aumenta por la interacción de la grieta con límites de subgrano o maclas intrínsecas a las partículas individuales de cBN, así como por la desviación de la grieta a través de las nanopartículas de cBN dispersas en el ligante. Posteriormente, se caracterizaron diferentes sistemas de PcBN recubierto (con diferente naturaleza química y voltaje de polarización), en términos de resistencia a la adhesión del recubrimiento e integridad mecánica de los sistemas recubiertos en función del ensamblaje microestructural del sustrato de PcBN. La respuesta mecánica del sistema recubierto, evaluada mediante indentación Rockwell C y ensayos de rayado, depende en gran medida del ensamblaje microestructural del sustrato subyacente y, por tanto, de su correlación intrínseca entre dureza y tenacidad. Por último, se utilizaron plaquitas de PcBN recubiertas para fresar un acero para herramientas de trabajo en frío. Se propuso como un estudio exploratorio del rendimiento de fresado de los sistemas de PcBN recubierto para evaluar el inicio del fallo del recubrimiento sin impli
  
• JOHANSSON, LINH HA HUONG LOVISA: 3D-printed biomimetic bone grafts: Clinical validation and improvement strategies
  
  Autor/a: JOHANSSON, LINH HA HUONG LOVISA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
  Departamento: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 26/03/2024
  Fecha de lectura: 06/05/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: EEBE (Escola d'Enginyeria Barcelona Est), Aula A0.02, Edifici A, planta 0, Campus Diagonal-Besòs.
  Director/a de tesis: GINEBRA MOLINS, MARIA PAU | RAYMOND LLORENS, SANTIAGO
  Tribunal:
       PRESIDENT: MONTERO MARTÍN, JAVIER
       SECRETARI: DÍEZ ESCUDERO, ANNA
       VOCAL: OLDE DAMINK, LEON
  Resumen de tesis: Los defectos óseos suponen una carga asistencial y un gasto socioeconómico importante y, por eso, existe una necesidad de desarrollar nuevas estrategias de injerto óseo que tengan en cuenta las propiedades fisicoquímicas del hueso autólogo, para conseguir tratar los defectos óseos de una manera más eficaz. Los autoinjertos se consideran el estándar de referencia debido a su excelente comportamiento biológico. No obstante, presentan graves inconvenientes, requerido de una cirugía adicional para su obtención. Por este motivo, las comunidades industrial y científica se han centrado en el desarrollo de injertos óseos sintéticos, aprovechando su capacidad de control químico, estructural y geométrico. La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo de injertos óseos biomiméticos y personalizados, incluyendo la validación clínica y el desarrollo de nuevas formulaciones de materiales con comportamiento mecánico mejorado. En el capítulo 1 se presenta el estado del arte en el campo de la regeneración ósea y los materiales utilizados como sustitutos óseos, enfatizando la necesidad de injertos óseos sintéticos personalizados innovadores.Este capítulo describe las técnicas de fabricación aditiva y los cerámicos frecuentemente empleados en la ingeniería de tejido óseo y sus estrategias de consolidación. Se presenta su transferencia al mundo clínico, haciendo hincapié en el fosfato de cálcico y MimetikOss® 3D. El capítulo 2 se centra en evaluar el comportamiento clínico del injerto óseo cerámico personalizado MimetikOss® 3D en un aumento vestibular horizontal. Los injertos óseos impresos en 3D permiten un ajuste perfecto en el lecho quirúrgico sin necesidad de fresado adicional, lo que reduce el tiempo de la cirugía en comparación con otras técnicas de reconstrucción ósea (regeneración ósea guiada, bloques estándar). El injerto óseo está completamente osteointegrado y sus macroporos son colonizados por hueso 10 meses después de la cirugía sin signos de encapsulación. Se logra una ganancia ósea estable que resulta en una restauración completa del grosor original de la cresta ósea. Los implantes dentales se mantienen estables 1 año después, lo que demuestra la relevancia clínica de estos injertos óseos en los aumentos óseos vestibulares. En el capítulo 3 se estudian diferentes maneras de incorporar PLGA, como ligante o como recubrimiento, a los andamios auto fraguados impresos en 3D, aprovechando su endurecimiento a baja temperatura, para mejorar su rendimiento mecánico. La adición de PLGA mejora la tenacidad de los andamios (con un aumento de x2.6 y x4.2 en la flexión para el PLGA como ligante y como recubrimiento, respectivamente; y una mejora de x8 y x1.6 en compresión, respectivamente), preservando la viabilidad celular in vitro de MimetikOss® 3D (con células MG-63 y hMSC). La configuración con PLGA como ligante es la mejor opción por lo que respecta a la mejora en el rendimiento mecánico y la diferenciación osteogénica (aumento de x2 de expresión génica de ALPL). Las pruebas de atornillabilidad demuestran que las propiedades mecánicas mejoradas aumentan la capacidad de fijación de los andamios en una indicación de fijación compleja en mandíbula. En el capítulo 4 se analiza el impacto, las limitaciones y los desafíos de los injertos óseos biomiméticos impresos en 3D y la transferencia al mercado la nueva tecnología. Se demuestra que los avances realizados en esta tesis doctoral pueden tener un impacto positivo en términos de costo, tiempo y rendimiento de las futuras soluciones de injertos óseos. Esto ayudará a tratar defectos óseos grandes y complejos de una manera que beneficie tanto al médico como al paciente y fomente una atención sanitaria sostenible basada en biomateriales sintéticos y en medicina personalizada. Esta tecnología ha sido protegida por una solicitud de patente, sin embargo, aún queda trabajo por hacer antes de que p
  

CIENCIA Y TECNOLOGÍA AEROESPACIALES

• GASPARINO FERREIRA DA SILVA, LUCAS: High-performance low-dissipation algorithms for simulation of turbulent compressible flows
  
  Autor/a: GASPARINO FERREIRA DA SILVA, LUCAS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIA Y TECNOLOGÍA AEROESPACIALES
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/04/2024
  Fecha de lectura: 28/06/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: BSC Auditorium, Planta -1, Plaça Eusebi Güell 1-3, Barcelona
  Director/a de tesis: LEHMKUHL BARBA, ORIOL | MIRA MARTÍNEZ, DANIEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: RUBIO CALZADO, GONZALO
       SECRETARI: JOFRE CRUANYES, LLUÍS
       VOCAL: COLOMBO, ALESSANDRO
  Resumen de tesis: Motivado por los recientes avances en tecnología computacional con miras a capacidades de exaescala, lo que implica una necesidad de aplicaciones capaces de aprovechar estas nuevas arquitecturas de supercomputación, este trabajo presentará dos algoritmos destinados a implementar un algoritmo eficiente y de baja disipación centrado en LES y DNS de flujos compresibles turbulentos.La base de los algoritmos es el método Galerkin Continuo aplicado a elementos cuyos nodos y puntos de cuadratura se forman a partir de las raíces de Gauss-Lobatto-Legendre, lo que resulta en un Método de Elementos Espectrales. A lo largo de este trabajo, se evidenciará que esta formulación conduce a "kernels" altamente eficientes para discretizar los términos convectivos y difusivos de las ecuaciones de Navier-Stokes compresibles, con el beneficio adicional de que el orden del esquema está acoplado con el orden de los polinomios de función de forma empleados por los propios elementos, simplificando significativamente el proceso de aumentar el orden del esquema.Para lograr un algoritmo estable de Disminución Total de la Variación, se emparejará el esquema SEM con un modelo de estabilización basado en Viscosidad de Entropía y se empleará una división adecuada de los términos convectivos no lineales para eliminar problemas de "aliasing" que ocurren en la formulación SEM.Esta discretización espacial se acoplará entonces tanto con un esquema explícito como con uno semi-implícito para tener en cuenta la naturaleza temporal de las ecuaciones del flujo. Se espera que la versión explícita del algoritmo sea simple y eficiente por paso de tiempo, pero debido a su limitación de condición CFL, también se propone la versión semi-implícita para permitir un mejor rendimiento general en casos donde el paso de tiempo se vuelve excesivamente limitado, como en flujos con paredes.Considerando el enfoque en producir una aplicación de CFD hacia el futuro de la exaescala, un aspecto importante de este trabajo es que ambos algoritmos se proponen con una implementación completa en GPU en mente: se espera que el uso de aceleradores sea un aspecto clave de las futuras arquitecturas de supercomputación, y por lo tanto es importante diseñar estos algoritmos con esto en mente. Se presentarán ejemplos que detallan el rendimiento de ambos algoritmos tanto en el caso de un solo dispositivo como cuando se emplean arquitecturas distribuidas utilizando múltiples dispositivos.
  
• RADHAKRISHNAN, SARATH: NON-EQUILIBRIUM WALL MODELING IN LES OF HIGH-SPEED TRANSITIONAL FLOWS
  
  Autor/a: RADHAKRISHNAN, SARATH
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIA Y TECNOLOGÍA AEROESPACIALES
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/04/2024
  Fecha de lectura: 10/06/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala de Actos Manuel Martí Recober (C/ Jordi Girona 1- 3, Edifici B6, Planta 0, Campus Nord, Barcelona)
  Director/a de tesis: LEHMKUHL BARBA, ORIOL | MIRA MARTÍNEZ, DANIEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: VINUESA MOLTIVA, RICARDO
       SECRETARI: RODRIGUEZ PEREZ, IVETTE MARIA
       VOCAL: ALCÁNTARA ÁVILA, FRANCISCO
  Resumen de tesis: La simulación de grandes remolinos modelada por paredes (WMLES) es una herramienta práctica para realizar la simulación de grandes remolinos (LES) delimitada por paredes con menos costo computacional al evitar la resolución explícita de la región cercana a la pared. Sin embargo, su uso es limitado en flujos que tienen altos efectos de desequilibrio, como separación y/o transición. En este trabajo se presentan tres estrategias de modelado de muros, dos de ellas basadas en datos de alta fidelidad. Primero, se presenta una técnica para mejorar la robustez del modelo algebraico de tensión cortante de pared de última generación. En segundo lugar, se desarrolla un modelo de tensión cortante de pared basado en datos de equilibrio utilizando el LES de los datos del canal. El propósito clave de esto es establecer la metodología de desarrollo de modelos utilizando datos de alta fidelidad. El modelo se construye utilizando una técnica de aprendizaje automático que utiliza árboles de regresión potenciados por gradiente (GBRT). El objetivo del modelo es conocer la capa límite de un flujo de canal turbulento para que pueda usarse en flujos significativamente diferentes donde los supuestos de equilibrio sean válidos. Se describe la importancia de seleccionar los datos apropiados para el entrenamiento y la importancia de elegir la entrada del modelo. El modelo se valida a priori y a posteriori. Las pruebas a posteriori se realizan implementando el modelo en un solucionador multifísico y usándolo en el flujo de canal turbulento y en el flujo sobre una joroba montada en la pared. El rendimiento del modelo se compara con un modelo algebraico de tensión cortante de pared para comprender las fortalezas y deficiencias de los modelos basados en datos y mejorarlos aún más. En el siguiente paso, el modelo se actualiza a un modelo de pared de no equilibrio utilizando datos de no equilibrio para el entrenamiento. Los datos de alta fidelidad elegidos para el entrenamiento incluyen la simulación numérica directa (DNS) de un doble difusor que tiene fuertes regiones de flujo sin equilibrio y LES de un flujo de canal. El propósito final de este modelo es distinguir entre regiones de equilibrio y no equilibrio y proporcionar el esfuerzo cortante de pared apropiado. El sistema ML utilizado para este estudio también es GBRT. El modelo se prueba a priori y a posteriori. A posteriori se realizan pruebas sobre el difusor, los flujos del canal, el flujo sobre la joroba y los flujos de unión. Estas pruebas demostraron que el modelo es muy efectivo para flujos de esquina y flujos que involucran reminarización, mientras que funciona de manera bastante menos efectiva en regiones de recirculación.
  

COMPUTACIÓN

• ALONSO ALONSO, JESUS: Dynamic Terrain Modeling
  
  Autor/a: ALONSO ALONSO, JESUS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: COMPUTACIÓN
  Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 18/03/2024
  Fecha de lectura: 08/05/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Sala de Teleensenyament del 'ETSETB, edifici B3, Barcelona Diagonal NORD
  Director/a de tesis: JOAN ARINYO, ROBERT
  Tribunal:
       PRESIDENT: CHOVER, MIGUEL
       SECRETARI: ARGUDO MEDRANO, OSCAR
       VOCAL: BOSCH GELI, CARLES
  Resumen de tesis: Este trabajo explora técnicas de modelado de terrenos que proporcionan una experiencia integral en términos de representación gráfica, interacción física y actualización dinámica en tiempo real. En particular, nuestro enfoque gira en torno a la creación de un sistema capaz de: 1) capturar cualquier característica posible que encontremos en los terrenos, 2) mantener un preciso nivel de detalle, 3) ofrecer un renderizado y navegación en tiempo real, 4) incluir la opción de realizar actualizaciones dinámicas en tiempo real, y 5) soportar interacciones físicas de entidades también en tiempo real.Una vez revisados los modelos previos existentes del estado del arte, se proponen dos modelos que toman un modelo digital de elevación como estructura base. El primero sigue una estrategia en la que imitamos los eventos geotectónicos que encontramos en la naturaleza. El segundo utiliza un enfoque de esculpido con poliedros convexos como herramienta de tallado. Con este fin, se presentan varios trabajos.Mientras que la primera opción introduce algunas ganancias con limitaciones, la segunda opción es una propuesta que cumple con los cinco requisitos requeridos. Por un lado, puede modelar túneles, cuevas y salientes, y las características del terreno pueden ser capturadas con precisión a nivel de píxel. Por otro lado, no es demandante en cuanto a requisitos de procesamiento y almacenamiento y ofrece escalabilidad. Finalmente, el renderizado, la interación física y las actualizaciones dinámicas pueden realizarse en tiempo real.Como resultado, este trabajo representa una contribución significativa, ofreciendo una solución integral capaz de abordar los aspectos más desafiantes del modelado de terrenos dinámicos. Nuestro enfoque introduce un modelo de terreno novedoso que comprende diversas estructuras de datos y una suite de algoritmos diseñados para capturar una amplia gama de formaciones de terreno con precisión. Una escena compuesta por decenas de millones de triángulos puede ser continuamente actualizada hasta el punto de simular un terreno completamente devastado, renderizado y sometido a cálculos de física en tiempo real que involucran decenas de miles de entidades físicas. El modelo propuesto tiene un gran potencial para aplicaciones de gráficos por computadora, particularmente en escenarios como simuladores y juegos, donde los paisajes dinámicos juegan un papel primordial.
  

FOTÓNICA

• AVTZI, STYLIANI: Hybrid diffuse optics methods to assess the emergence of dementia in older adults
  
  Autor/a: AVTZI, STYLIANI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 25/01/2024
  Fecha de lectura: 03/05/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ICFO, Mediterranean Technology Park, Avinguda Carl Friedrich Gauss, 3, 08860 Castelldefels, Barcelona
  Director/a de tesis: DURDURAN, TURGUT
  Tribunal:
       PRESIDENT: BUSQUETS FACIABÉN, ALBERT
       SECRETARI: ARTIGAS GARCIA, DAVID
       VOCAL: ARMENDOLA, CATERINA
  Resumen de tesis: Els dispositius òptics difusos híbrids ofereixen un mètode no invasiu, continu i cost-eficaç per monitorar el flux sanguini cerebral i el metabolisme en l'ús al llit i aplicacions de simulació realista. La incorporació de l'espectroscòpia de correlació difusa (DCS) i l'espectroscòpia d'infraroigs pròxims (NIRS) en aquests dispositius amplia la seva versatilitat. Aquest projecte de doctorat es va centrar en l'ús de l'òptica difusa per avaluar l'activitat cerebral durant proves funcionals i d'estrès en poblacions adultes grans.L'envelliment és el principal factor de risc per a diverses condicions cerebrals com l'ictus, trastorns cognitius i problemes de mobilitat. A mesura que la població envelleix, aquestes patologies relacionades amb l'edat es converteixen en una càrrega social i econòmica significativa. La suposició subjacent és que els danys microvasculars i els canvis en la regulació del flux sanguini cerebral contribueixen significativament a un major risc de malalties cerebrovasculars,trastorns cognitius i de mobilitat. Això subratlla la importància de crear un sistema de monitoratge àmpliament accessible i protocols associats capaços de detectar aquests canvis de manera precoç,amb la finalitat de conduir a intervencions personalitzades. Es van realitzar dos estudis multidisciplinaris durant els meus estudis de doctorat per identificar alteracions en els paràmetres hemodinàmics de persones adultes grans en resposta a patologies existents.El flux sanguini cerebral (CBF) microvascular en una cohorte de persones adultes més joves i majors de 65 anys amb i sense deteriorament cognitiu lleu (MCI),amb una salut general bona, va ser monitorat durant proves funcionals i d'estrès. Es va observar que el CBF de les persones adultes majors amb MCI no podia recuperar-se a les condicions inicials comparat amb els participants més joves,indicant possibles problemes d'autoregulació i vasoreactivitat. Les mesures de CBF durant tasques cognitives funcionals van revelar diferències de gènere. Per a una prova determinada,els participants amb MCI van presentar una resposta estadísticament més alta que els subjectes normocognitius (NC).La combinació d'aquests resultats afavorix la "hipòtesi d'ineficiència" que suggereix que les persones adultes majors activen les xarxes cerebrals com els individus NC per fer front a les demandes conductuals, però amb una activitat augmentada.Es va desenvolupar un nou dispositiu òptic difús híbrid que combina un DCS ràpid fet a mida amb un dispositiu NIRS comercial juntament amb dispositius externs per a enregistraments de senyals fisiològics en el segon estudi. El projecte tenia com a objectiu mesurar els canvis en la hemodinàmica cerebral en persones adultes grans amb el Síndrome de Risc Motor (MCR) durant protocols de tasques cognitives i motoras funcionals per avaluar l'impacte pre-post a 3 i 6 mesos de l'exercici físic sol o combinat amb estimulació transcranial de corrent continu. Els resultats van revelar un CBF més alt, però no respostes d'oxi-hemoglobina (HbO2) en tasques dobles comparat amb les simples. No hi va haver diferències entre grups a la línia de base i als 3 mesos, però es van observar respostes estadísticament diferents en el CBF als 6 mesos per ambdós grups d'intervenció comparat amb el grup de control, però no en les respostes de HbO2 o Hb,indicant que la intervenció afecta la resposta de CBF,possiblement a causa de millores en la salut vascular,destacant la importància de l'activitat física i l'estimulació transcranial en el manteniment de la salut vascular.Una part de la meva recerca es va centrar en el desenvolupament de nous algoritmes per descontaminar les dades mesurades del senyal extracerebral per desenvolupar un model òptim per minimitzar l'efecte per ambdós estudis.aquest estudi demostra la capacitat de l'òptica híbrida per capturar les respostes hemodinàmiques evocades a l'escorça prefrontal i ofereix info
  
• DÍEZ MÉRIDA, JAIME: Probing Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene with Gate Defined homo-Junctions
  
  Autor/a: DÍEZ MÉRIDA, JAIME
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 09/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: EFETOV, DMITRI | LEWENSTEIN, MACIEJ
  Tribunal:
       PRESIDENT: WEITZ, THOMAS
       SECRETARI: RUBIO VERDÚ, CARMEN
       VOCAL: RIBEIRO PALAU, REBECA LISSETTE
  Resumen de tesis: L'any 2018, seguint una predicció teòrica de 2011, es va descobrir que apilar dues capes de grafè amb un angle relatiu de 1.1° entre elles, condueix a múltiples propietats noves. A aquest anomenat angle màgic, l'estructura de bandes electròniques del material es reconstrueix, creant una estreta banda plana en el nivell de Fermi. La formació d'una banda plana poten\c{c}a les interaccions electròniques, donant lloc a l'emergència d'estats de la matèria no presents a les capes originals de grafè, incloent aïllants correlacionats, superconductivitat, ferromagnetisme i estats topològics no triviales. La comprensió de l'origen d'aquests estats correlacionats podria ajudar a desxifrar la física de sistemes amb bandes planes altament correlacionades, la qual cosa podria proporcionar importants desenvolupaments tecnològics.L'objectiu principal d'aquesta tesi és estudiar el grafè girat a l'angle màgic (MATBG, per les seves sigles en anglès) mitjançant la creació d'unions de Josephson monolítiques definides per portes elèctriques. Aprofitant el ric espai de fase del material, podem crear una unió de Josephson ajustant de manera independent el superconductor i l'estat de la connexió feble. Estudiar l'efecte Josephson és un primer pas cap a la comprensió de propietats fonamentals d'un superconductor, com el seu paràmetre d'ordre.En primer lloc, hem optimitzat la fabricació d'aquestes unions definides per portes elèctriques creades amb materials de van der Waals. Hem creat dispositius de MATBG encapsulats en hBN amb doble porta de grafit, on la porta superior es divideix en dues parts mitjançant tècniques de nanolitografia. D'aquesta manera, es poden controlar de manera independent les tres regions de la unió de Josephson (superconductor, connexió feble i superconductor). Posteriorment, hem estudiat les unions de Josephson definides per portes mitjançant tècniques de transport a baixa temperatura. Després de demostrar l'efecte Josephson en els dispositius fabricats, ens centrem en el comportament detallat d'una d'aquestes unions.Hem observat un comportament no convencional quan la connexió feble de la unió es col·loca a prop de l'aïllant correlacionat a mig omplert de la banda plana de forats. Hem observat un patró de Fraunhofer amb un desplaçament de fase i una pronunciada histèriesi magnètica, característica de les unions de Josephson magnètiques. Per comprendre l'origen dels senyals, hem realitzat una anàlisi de Fourier de la distribució de corrent crítica, així com un càlcul d'enllaç fort d'una unió de Josephson en MATBG. Els nostres càlculs teòrics amb un estat polaritzat en una vall com a connexió feble poden explicar les principals característiques observades a l'experiment. Finalment, la combinació de la magnetització i el seu canvi de magnetització induït per corrent, ens ha permès realitzar un diode superconductor programable a zero camp magnètic.Finalment, hem demostrat la flexibilitat d'aquests dispositius en estudiar una unió p-n de MATBG sota il·luminació. Hem estudiat la dinàmica de relaxació d'electrons calents mitjançant mesures de fotovoltatge en temps i freqüència. Les mesures han revelat un refredament ultra ràpid en MATBG en comparació amb el grafè bicapa de tipus Bernal a baixes temperatures. Aquest ràpid refredament al MATBG es pot explicar per la presència del patró de moiré i la corresponent minizona de Brillouin.En resum, hem demostrat que integrant diversos estats de MATBG dins d'un sol dispositiu, podem obtenir una comprensió més profunda de les propietats del sistema i podem dissenyar estructures híbrides innovadores i complexes, com unions de Josephson magnètiques i diodes superconductors.
  

INGENIERÍA AMBIENTAL

• KILIÇ, EYLEM: Advancing the use of waste streams in plastic composites
  
  Autor/a: KILIÇ, EYLEM
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 18/03/2024
  Fecha de lectura: 30/05/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Place: ETSECCPB UPC, Campus Nord Building C1. Classroom: 002 C/Jordi Girona, 1-3 08034 Barcelona
  Director/a de tesis: PUIG VIDAL, RITA | FULLANA PALMER, PERE
  Tribunal:
       PRESIDENT: MÉNDEZ GONZÁLEZ, JOSÉ ALBERTO
       SECRETARI: GASSO DOMINGO, SANTIAGO
       VOCAL NO PRESENCIAL: EL BACHAWATI, MAKRAM
  Resumen de tesis: La industria del cuero enfrenta desafíos globales relacionados con sus credenciales de sostenibilidad debido al significativo desperdicio generado a lo largo de los procesos de producción de cuero. En el contexto de la política ambiental contemporánea, que se centra cada vez más en la producción y consumo sostenibles, la necesidad de entender y mitigar los impactos ambientales asociados con el cuero se ha convertido en un imperativo estratégico y económico. En este respecto, se realizó una evaluación del ciclo de vida (ECV) "de puerta a puerta" siguiendo las recién publicadas Reglas de Categoría de Huella Ambiental de Producto de Cuero (PEFCR). El análisis tuvo como objetivo evaluar los impactos ambientales de la producción de cuero, con un enfoque específico en la industria de producción de cuero de Nueva Zelanda, principalmente debido a su economía orientada a la agricultura y al gran tamaño de su sector ganadero. Esta tesis se basa en esta fundación abordando el problema de los residuos sólidos en la industria del cuero. Por lo tanto, se investigó una estrategia de valorización de residuos para convertir los residuos inevitables en recursos valiosos a través de la producción de nuevos compuestos de valor agregado, que implica incorporar residuos de cuero (BF) en polietileno de alta densidad (HDPE) virgen y reciclado. El enfoque de esta tesis es analizar el impacto ambiental de estos nuevos compuestos, para mejorar la implementación de los principios de economía circular, en el contexto de su uso en la producción de parachoques automotrices. El impacto ambiental de estos nuevos compuestos se comparó con los parachoques convencionales de polipropileno (PP), realizando una evaluación del ciclo de vida de cuna a puerta (ECV). La tesis también tiene como objetivo proporcionar una contribución a la metodología ECV aplicada a materiales compuestos, adoptando varias unidades funcionales, como masa, volumen y el volumen de materia prima que cumple con un requisito específico de resistencia al impacto. El análisis detallado de las propiedades mecánicas y térmicas de los compuestos BF/HDPE resalta el potencial del compuesto para aplicaciones industriales que requieren alta resistencia mecánica y baja conductividad térmica. La incorporación de residuos de cuero no solo mejora las propiedades del material, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental al convertir los residuos inevitables en un producto de valor agregado. La evaluación ambiental, adoptando una ECV de cuna a puerta con varias unidades funcionales, indica que los compuestos hechos de HDPE reciclado y residuos de cuero tienen un impacto ambiental menor que los de materiales vírgenes. La única excepción es cuando la resistencia al impacto del material es un factor clave en la unidad funcional, debido a la mayor resistencia al impacto de los compuestos HDPE-BF. En todos los casos, aumentar el contenido de materiales reciclados en los parachoques aumenta su rendimiento ambiental, apoyando el avance de los principios de economía circular en el sector automotriz. La investigación destaca la importancia de elegir una unidad funcional apropiada, basada en aplicaciones específicas como parachoques automotrices, al comparar la huella ambiental de materiales compuestos innovadores con la de materiales tradicionales. Ampliar el alcance de la evaluación para incluir varias funciones ofrece un escenario más realista, pero también conduce a mayores incertidumbres en los resultados.
  

INGENIERÍA BIOMÉDICA

• SAYOLS BAIXERAS, NARCÍS: Cognitive Robot Control Strategies for Complex Surgical Environments
  
  Autor/a: SAYOLS BAIXERAS, NARCÍS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA BIOMÉDICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 11/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CASALS GELPI, ALICIA | HERNANSANZ PRATS, ALBERTO
  Tribunal:
       PRESIDENT: DALL\'ALBA, DIEGO
       SECRETARI: FRIGOLA BOURLON, MANEL
       VOCAL: AVILÉS RIVERO, ANGÉLICA
  Resumen de tesis: Esta tesis pretende contribuir al desarrollo de la autonomía robótica en tareas complejas basándose en el paradigma del control cognitivo. La cognición es un enfoque multidisciplinar orientado a dotar a los sistemas robóticos de un comportamiento inteligente y autónomo que debe aprender y razonar sobre cómo responder ante tareas y entornos complejos.La cognición implica la percepción, la conciencia, la interpretación de las acciones humanas, el aprendizaje, la planificación, la anticipación y la respuesta dinámica a los cambios en las condiciones de trabajo y en la interacción con los humanos. La autonomía pretende sustituir y/o complementar parcialmente las facultades humanas a nivel de percepción, análisis y ejecución. Aumentar la autonomía de los robots permite centrar la carga cognitiva de los humanos en decisiones y acciones de alto nivel, en aspectos en los que el factor humano es esencial: contextualización de la información, experiencia específica, conocimientos médicos y toma de decisiones complejas, etc. Además, los robots mejoran las propiedades de los humanos en ciertos aspectos como la precisión, la repetibilidad, la ausencia de fatiga o la eficiencia de la respuesta en términos de tiempo y precisión.Esta tesis aborda diferentes aspectos clave de la autonomía robótica: la percepción, la planificación y ejecución dinámica de acciones y, por último, las estructuras de control necesarias para un control eficiente y su integración en sistemas robóticos.La tesis combina un enfoque teórico apoyado en aplicaciones prácticas orientadas al campo de la cirugía mínimamente invasiva robótica. Se ha elegido este campo por dos razones principales: el impacto social que supone la mejora de la cirugía y, por la exigencia del mismo a nivel humano y robótico.La experimentación se ha centrado en varias plataformas robóticas. Primero, una plataforma teleoperada con un único robot orientada a la cirugía fetal mínimamente invasiva en la que un sistema cognitivo ofrece cierto nivel de autonomía, generando trayectorias en espacios libres de colisiones, aumentando la seguridad del paciente y disminuyendo la carga cognitiva de los cirujanos en tareas de navegación e interacción dentro de la región intrauterina. Segundo, un sistema multi-robot para ejecutar acciones auxiliares en un sistema cooperativo humano-robot: el cirujano principal realiza las acciones quirúrgicas mientras los robots auxiliares ejecutan, de forma autónoma, tareas auxiliares. La experimentación se ha centrado en lacirugía de prostatectomía radical mínimamente invasiva.Así, la tesis aborda la percepción del entorno anatómico, considerando las limitaciones de la adquisición de datos en calidad y cantidad, así como la ausencia de marcadores anatómicos. El siguiente tema abordado es la planificación dinámica de acciones. Se han estudiado diferentes paradigmas de aplicación, como la interacción directa persona-robot mediante guiado háptico, la planificación de movimientos en entornos pseudoestructurados y, la planificación y control activos en entornos dinámicos, respondiendo a diferentes técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas. Por último, se aborda el control cognitivo. El enfoque se basa en la descomposición multinivel de tareas complejas (p.ej., una cirugía) definiendo todos los potenciales estados y transiciones. Ésta usa estructuras de control deterministas y robustas que restringen situaciones incontrolables o inesperadas que ponen en riesgo, en el caso de la aplicación, al paciente, a los cirujanos o al personal auxiliar. Las estructuras de control también tienen en cuenta la interacción persona-robot, la coordinación y cooperación de los robots, la interacción con el entorno de trabajo y las restricciones impuestas por la cirugía y la seguridad del paciente.La integración de todos estos módulos: percepción, planificación y control cognitivo, demuestra los avances logrados e
  

INGENIERÍA CIVIL

• GÓMEZ DUEÑAS, SANTIAGO: Unraveling Hydrological Dynamics: Climate and Human Implications in the Magdalena River Streamflow and its Interaction with Ciénaga Grande de Santa Marta Wetland
  
  Autor/a: GÓMEZ DUEÑAS, SANTIAGO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: BATEMAN PINZON, ALLEN
  Tribunal:
       PRESIDENT: SOLÉ, AURELIA
       SECRETARI: DE MEDINA IGLESIAS, VICENTE CÉSAR
       VOCAL: LA ROCCA, MICHELE
  Resumen de tesis: Este estudio investiga los procesos hidrológicos de la cuenca del río Magdalena en Colombia, examinando la interacción entre los impulsores climáticos y los inducidos por el ser humano. El estudio examina tres factores principales: la influencia de las operaciones de los embalses, las consecuencias del cambio climático y la interacción con los hábitats de humedales aguas abajo.Inicialmente, el estudio examina los efectos de muchos factores en el flujo de agua aguas abajo del río Magdalena. Determina que los eventos de El Niño Oscilación del Sur (ENOS) son una fuerza natural que influye en el clima, mientras que la evaporación de la red de embalses es un factor causado por el ser humano. Los hallazgos sugieren un declive en el caudal medio, el volumen y el caudal máximo, junto con un aumento en la evaporación y el caudal mínimo, especialmente durante episodios de ENOS positivos.La investigación examina el vínculo hidrológico entre el río Magdalena y la Ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM) tratando toda la ciénaga como una única entidad. Este análisis identifica rangos de umbrales específicos donde el flujo desde el río Magdalena hacia el CGSM se vuelve incierto. Se enfatiza la sensibilidad de los hábitats aguas abajo, especialmente los humedales, a los cambios en los aportes de flujo.El estudio utiliza modelos de redes neuronales LSTM para estimar los patrones de flujo del río en la estación de medición de Calamar. Los modelos muestran un alto nivel de precisión en la predicción del flujo del río. Sin embargo, surgen discrepancias entre los modelos que se basan únicamente en datos de estaciones de medición y aquellos que integran datos de evaporación de embalses. Además, el estudio evalúa la influencia del aumento de las temperaturas en las predicciones del flujo del río, descubriendo una clara correlación entre el aumento de temperatura y las tasas de evaporación, lo que tiene consecuencias significativas para las predicciones hidrológicas.En última instancia, esta investigación proporciona una visión del complejo entrelazamiento entre las actividades humanas y las influencias relacionadas con el clima en la hidrología de la cuenca del río Magdalena. El estudio examina las dificultades y consecuencias de incorporar aspectos relacionados con el clima en la modelización hidrológica. Su objetivo es contribuir al avance de estrategias de gestión de recursos hídricos adaptativos, específicamente en la reducción de los efectos negativos en los ecosistemas de humedales aguas abajo.
  
• NÚÑEZ CORBACHO, MARC: Aerodynamic shape optimization under uncertainties using embedded methods and adjoint techniques
  
  Autor/a: NÚÑEZ CORBACHO, MARC
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 09/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ROSSI BERNECOLI, RICCARDO | BAIGES AZNAR, JOAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: LEHMKUHL BARBA, ORIOL
       SECRETARI: MARTINEZ FRUTOS, JESUS
       VOCAL: RICCHIUTO, MARIO
  Resumen de tesis: Esta tesis se centra en el desarrollo de métodos numéricos para la solución de problemas de optimización de forma bajo incertidumbres, para cuerpos bajo la acción de fuerzas aerodinámicas. La solución del flujo se realiza con métodos de elementos finitos utilizando las hipótesis de flujo potencial con geometrías embebidas, donde la geometría se define de manera implícita. El problema de optimización se resuelve combinando distintas herramientas de paquetes de software para obtener la solución del flujo, avanzar en el bucle de optimización y cuantificar las incertidumbres. La primera contribución de la tesis es el desarrollo de un enfoque totalmente embebido para la solución del flujo potencial. Dado que el flujo potencial asume la hipótesis de que el flujo no es viscoso, la solución de este tipo de problemas requiere la definición de una discontinuidad en el dominio para poder modelar la sustentación que genera le geometría, que se corresponde con la estela generada por el cuerpo. En base a trabajos previos donde la discontinuidad se define en el dominio de manera implícita, este trabajo también considera la geometría como un cuerpo embebido. Para asegurar una buena representación de la geometría, la malla se refina con métodos adaptativos. La condición de Kutta se fuerza con términos numéricos. El método se ha validado para dos y tres dimensiones para flujos tanto subsónicos como transónicos utilizando distintos resultados de referencia. Otra de las contribuciones de la tesis es el desarrollo del problema adjunto para el flujo subsónico potencial con geometrías embebidas en dos dimensiones, con tal de obtener las sensitividades de una función objetivo que depende de la solución del flujo potencial. Cada coordenada que define el cuerpo de estudio se considera un parámetro de diseño en el problema adjunto. Las sensitividades respecto a los parámetros de diseño se validan con las sensitividades obtenidas por diferencias finitas. Con estas sensitividades, se resuelve un problema de optimización de forma, donde el coeficiente de sustentación se maximiza con una serie de restricciones geométricas. El problema de optimización con geometrías embebidas se extiende para la consideración de incertidumbres en las condiciones de entrada del problema. El problema se reformula tras elegir una medida de riesgo que se desea minimizar. Las sensitividades del problema adjunto se adaptan para el problema estocástico, donde se considera la contribución de la medida de riesgo seleccionada, el Conditional Value-at-risk. La estimación de la medida de riesgo se realiza gracias a una librería externa para la cuantificación de incertidumbres, utilizando un novedosos método de Monte Carlo para estimar el Conditional Value-at-risk. El caso estocástico se resuelve en un superordenador, donde para cada paso del problema de optimización se despliega toda una jerarquía de muestras de Monte Carlo para estimar la función objetivo y sus gradientes.
  

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

• JATIVA GUZMAN, ANDRES: APLICABILIDAD DE LA CENIZA VOLCÁNICA DE BAJA ACTIVIDAD COMO NUEVO RECURSO PARA MATERIALES CEMENTICIOS SOSTENIBLES.
  
  Autor/a: JATIVA GUZMAN, ANDRES
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/04/2024
  Fecha de lectura: 29/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala C1002 Edifici C1, Escola de Camins (ETSECCPB)- Campus Nord 08034 Barcelona
  Director/a de tesis: ETXEBERRIA LARRAÑAGA, MIREN
  Tribunal:
       PRESIDENT: MAURY RAMIREZ, ANIBAL CESAR
       SECRETARI: CASANOVA HORMAECHEA, IGNACIO
       VOCAL: GIRÓ PALOMA, JESSICA
  Resumen de tesis: La ceniza volcánica (VA) es un recurso abundante en muchas regiones del mundo que se puede utilizar como material cementicio suplementario (MCS) pero su baja reactividad limita sus aplicaciones como reemplazo del cemento Portland (OPC). Sin embargo, esta limitación se reduce modificando la reactividad de la VA, mediante: 1) procesos mecánicos y térmicos; 2) incorporando activadores alcalinos; 3) introduciendo correctores que compensan el déficit químico de la VA; y 4) un adecuado curado para favorecer las reacciones puzolánicas. La VA se clasificó como Clase N según la norma ASTM C618. Dentro de los métodos de activación, se evaluó la calcinación de la VA (CVA) a diferentes temperaturas (500 ¿ 900 °C), la activación alcalina con Na2SiO3 (NSi), CaCl2 (CaCl), Na2SO4 (NS) y Na2CO3 (NC) en dosificaciones del 1 al 4% (respecto al peso del ligante), así como el uso de MCS como correctores en proporciones del 10, 20 y 30% (respecto al peso de la VA): cal (L), ceniza volante (FA) y escoria (EC). Por otro lado, el efecto del curado también se analizó bajo tres regímenes: húmedo y con calor (40 y 70°C por 3 días). Las mezclas de mortero optimizadas se evaluaron en términos de sus resistencias a compresión a 7, 28 y 90 días, propiedades físicas (porosidad, absorción de agua y densidad) y análisis microestructural. Finalmente, se evaluaron la durabilidad de los morteros, mediante su retracción y resistencia a ácidos (HCl, H2SO4, HNO3). En morteros con 35% de VA (VA35) bajo curado húmedo, la calcinación de VA a 700 °C, así como la adición de 20% de cal permitieron obtener morteros con una resistencia máxima de 49 MPa a 28 días y una absorción 9% menor que el mortero con VA no tratada (VA35). De igual manera, el uso de activadores alcalinos, concretamente NSi y CaCl con una dosificación del 1% y 2%, respectivamente, lograron morteros con altas prestaciones mecánicas y físicas. En relación a los morteros con 50% de VA, el uso de activadores alcalinos NSi y CaCl fueron óptimas en dosificaciones del 2 y 1% respectivamente. Con respecto a los correctores, la adición de 20% FA y 10% EC fueron las óptimas. El curado térmico (70°C por 3 días) resultó en aumentos significativos de la resistencia a 7 días, redujo la retracción de los morteros, así como la resistencia al ácido H2SO4 sobre todo en morteros fabricados con CVA y 1% CaCl. Sin embargo, a 90 días, el curado en cámara húmeda produjo mayores aumentos de resistencia. Específicamente, el mortero con activación mixta (uso de 1% CaCl con CVA y 10% EC) alcanzó una resistencia de 56 MPa superando en un 32% al mortero con VA no tratada (VA50). Fases hidratadas (C-S-H/C-S-A-H) y minerales como portlandita, estratlingita, kuzelita y sal de Friedel, confirmaron las buenas prestaciones de estos morteros.Finalmente, en morteros con 75% de VA, el uso de activadores alcalinos NSi y CaCl fueron óptimas en dosificaciones del 2 y 1% respectivamente. Con respecto a los correctores, la adición de 10% FA y 10% EC fueron las óptimas. La máxima resistencia a compresión a 90 días, se logró bajo curado húmedo con el mortero con activación mixta (1% CaCl-CVA-10%EC) que alcanzó 44 MPa, un 29% mayor que el mortero con VA no tratada (VA75). Por otro lado, el curado térmico aceleró las resistencias a 7 días, redujo las retracciones, mejoró la resistencia al ataqu
  
• LIPA CUSI, LEONEL: Metodología numérica automatizada para la evaluación de la respuesta dinámica de construcciones prehispánicas de piedra de junta seca en el Perú.
  
  Autor/a: LIPA CUSI, LEONEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 03/04/2024
  Fecha de lectura: 20/05/2024
  Hora de lectura: 16:00
  Lugar de lectura: Pontificia Universidad Católica del Perú- 9:00h (Lima). Zoom Reunión:https://pucp.zoom.us/j/94161428415?pwd=YzZrSUQza01NQWkwY1R5UEg2MlZIdz09
  Director/a de tesis: PELA, LUCA | TARQUE, SABINO NICOLA
  Tribunal:
       PRESIDENT: GOICOLEA RUIGÓMEZ, JOSÉ MARÍA
       SECRETARI: ROCA FABREGAT, PEDRO
       VOCAL NO PRESENCIAL: SANDOVAL MANDUJANO, CRISTIAN
       VOCAL NO PRESENCIAL: SANTA CRUZ HIDALGO, SANDRA CECILIA
       VOCAL NO PRESENCIAL: SALOUSTROS, SAVVAS
  Resumen de tesis: El estudio y la conservación del patrimonio de estructuras de piedra es una preocupación mundial, sobre todo, si estas construcciones están ubicadas en zonas sísmicas. En el Perú -debido a su gran variedad cultural e histórica- existe un gran número de construcciones de piedra en diferentes sitios arqueológicos, abarcando varias tipologías constructivas. Lamentablemente, gran parte de estas construcciones aún no han sido evaluadas estructuralmente, por lo que se desconoce su comportamiento estructural. También, no se cuenta con una taxonomía de tipologías estructurales y, por ende, diversas características de las construcciones existentes son desconocidas. Una forma de evaluar el comportamiento dinámico no lineal de estas estructuras es usando una rigurosa -pero rápida- metodología numérica que reproduzca adecuadamente los diferentes mecanismos de fallo, basados en la dinámica de cuerpos rígidos bajo el enfoque del método de elementos finitos.Como una primera contribución, en este proyecto se presenta una clasificación taxonómica de construcciones prehispánicas de piedra en el Perú a partir de un estudio de campo. A partir de esta taxonomía, se clasificaron diversos sitios arqueológicos de las regiones de Puno y Cusco, y se identificaron las tipologías más recurrentes de estas regiones. Por otro lado, se elaboraron novedosos códigos en Python, para la obtención del modelo geométrico de estructuras de junta seca, a partir de las imágenes tomadas por un cámara, o de una fotografía existente (incluyendo la identificación de las piedras y las juntas por medio de la segmentación de imágenes). Estas rutinas permiten crear el modelo 3D de cada bloque (piedra), ensamblarlos y exportarlos a un programa de análisis numérico para evaluaciones posteriores. Para el desarrollo de la metodología numérica, se propone la dinámica de los cuerpos rígidos bajo el enfoque del método de los elementos finitos. Cada bloque de piedra se considera como un cuerpo rígido interconectado con otros bloques mediante interfaces no lineales. Esta metodología es validada usando Abaqus, basado en los resultados de ensayos experimentales en esta tesis. En la campaña experimental se construyeron tres muros con bloques de concreto simulando la geometría de estructuras Inca. Los muros fueron construidos sobre una mesa inclinable y fueron ensayadas por volteo fuera de su plano. Luego, se elaboraron modelos numéricos de estos ensayos, en los cuales se calibraron las propiedades de contacto con tal que simulen correctamente el comportamiento experimental. Los resultados numéricos del peso, el ángulo de colapso, los desplazamientos relativos en distintos puntos de la estructura y los mecanismos de colapso fueron muy similares a los registrados experimentalmente.Como un caso de estudio, se evaluó numéricamente la sección de un muro de contención Inca de Sacsayhuamán, Cusco, frente a diversas acciones sísmicas. El modelo geométrico completo del muro de piedra se obtuvo mediante las rutinas de Python. El terreno contenido detrás del muro se representó por partículas de elementos discretos. Las propiedades del modelo numérico fueron tomadas de la campaña experimental y de calibración, y las frecuencias predominantes de la estructura se obtuvieron por medio del enfoque de vibraciones. Se verificó que la estructura puede soportar adecuadamente estos registros sísmicos escalados hasta una aceleración pico de 0.1 g; sin embargo, la estructura sufre desplazamientos remanentes considerables para los registros escalados superiores o iguales a 0.2g.Se concluye que la metodología planteada permite evaluar las estructuras piedra de junta seca de una manera rigurosa, y así conocer si la estructura debe ser intervenida para asegurar su funcionalidad. Se espera que los resultados de esta tesis doctoral sean tomados para el estudio de las construcciones patrimoniales de piedra, y abra posibilidades de mejoras de
  

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS

• AGUILAR MORENO, MIGUEL: Liquid-Liquid membrane contactors for sustainable ammonia recovery and valorization: experimental insights, novel approaches and applications
  
  Autor/a: AGUILAR MORENO, MIGUEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CORTINA PALLAS, JOSE LUIS | VALDERRAMA ANGEL, CESAR ALBERTO
  Tribunal:
       PRESIDENT: DOSTA PARRAS, JOAN
       SECRETARI: GIBERT AGULLO, ORIOL
       VOCAL: REZAKAZEMI, MASHALLAH
  Resumen de tesis: Esta investigación exhaustiva representa un paso significativo en la exploración de estrategias innovadoras destinadas a mejorar la recuperación de amoníaco en diversos flujos de aguas residuales. El estudio está estructurado en fases distintas, cada una abordando aspectos cruciales del proceso de recuperación de amoníaco. En la fase inicial, la investigación se centra en aumentar el rendimiento del contacto de membrana, empleando la coagulación-floculación (C/F) y la aireación como tratamientos preliminares. Los resultados de esta fase demuestran aumentos sustanciales tanto en el coeficiente de transferencia de masa como en la eficiencia global de la recuperación de amoníaco, especialmente notable cuando se trata el centrado de sidestream real. Un hallazgo clave subraya la eficacia de la dosificación de sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) a 30 mg Al+/L en el proceso C/F, produciendo eficiencias notables en la eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO), la turbidez y los sólidos suspendidos totales (SST). En la segunda fase, el estudio se adentra en la aplicación sostenible de contactores de membrana líquido-líquido (LLMC) para la recuperación de amoníaco. Se realizan exploraciones meticulosas de una amplia gama de condiciones experimentales, con resultados que ilustran el impacto considerable de reemplazar el líquido de lavado ácido entre los pasos en el rendimiento global del LLMC. Además, el estudio destaca la relación sutil entre la concentración inicial de amoníaco y la recuperación posterior, proporcionando valiosos conocimientos. Esta fase muestra de manera efectiva la versatilidad y eficiencia potenciales de los LLMCs en la valorización del amoníaco dentro de los flujos de aguas residuales. La tercera y última fase presenta un contactor demembrana líquido-líquido de fibra asimétrica (HF-LLMC) con una selectividad distintiva para el amoníaco sobre el agua. La investigación incluye un examen exhaustivo de varios parámetros operativos, incluyendo los caudales de alimentación y ácido, los coeficientes de transferencia de masa y el consumo de ácido. Se destaca, especialmente, la alta selectividad del HF-LLMC para el amoníaco, junto con una transferencia de agua mínima. Esto establece el HF-LLMC como una tecnología prometedora para la recuperación y concentración de amoníaco en corrientes urbanas e industriales diluidas. La amalgama de estos hallazgos, abordada con una perspectiva global, contribuye de manera significativa no solo al avance de las tecnologías de recuperación de nutrientes sostenibles, sino que también destaca su viabilidad pragmática para la implementación dentro de los marcos de la economía circular y la gestión eficiente de recursos.
  
• MESA GÓMEZ, ADRIANA MARÍA: Analysis and modelling of natech accidents originated by strong winds
  
  Autor/a: MESA GÓMEZ, ADRIANA MARÍA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 11/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CASAL FABREGA, JOAQUIM | MUÑOZ GIRALDO, FELIPE | SANCHEZ SILVA, EDGAR MAURICIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: PLANAS CUCHI, EULALIA
       SECRETARI: PALACIOS ROSAS, ADRIANA
       VOCAL: DEMICHELA, MICAELA
  Resumen de tesis: En las últimas décadas, ha habido un aumento en la frecuencia de eventos naturales, coincidiendo con el desarrollo simultáneo de actividades industriales en muchos países. En consecuencia, también ha aumentado la frecuencia de accidentes Natech, que son desastres tecnológicos desencadenados por riesgos naturales. Esta tendencia ha llevado a los investigadores a explorar nuevos métodos de análisis de riesgos para prevenir y mitigar posibles daños a las poblaciones, el medio ambiente y las instalaciones industriales. Existe una creciente conciencia en la literatura sobre el impacto de los eventos naturales, especialmente cuando ocurren de manera concurrente, en cascada o se acumulan con el tiempo.Esta tesis propone una iniciativa de investigación para llevar a cabo una evaluación de riesgos que incluya el riesgo Natech asociado con vientos fuertes. El objetivo principal es desarrollar una metodología para analizar el riesgo Natech en unidades de almacenamiento en zonas costeras que son particularmente vulnerables a eventos climáticos extremos.En primer lugar, la tesis introduce la integración de eventos naturales, específicamente vientos fuertes, en una metodología cuantitativa de análisis de riesgos Natech. Esta integración representa un avance significativo en la evaluación de los impactos potenciales de los accidentes tecnológicos desencadenados por eventos naturales. Al incorporar los vientos fuertes como un peligro, la metodología ofrece un enfoque más completo para evaluar la vulnerabilidad de las instalaciones industriales, especialmente los tanques de almacenamiento, a eventos naturales-tecnológicos. Esta integración permite a las partes interesadas comprender mejor y cuantificar los riesgos planteados por eventos Natech que involucran vientos fuertes, facilitando la implementación de medidas de mitigación dirigidas y mejorando la preparación. En última instancia, contribuye a mejorar la resiliencia de las instalaciones industriales y las comunidades circundantes frente a los riesgos planteados por eventos naturales.En segundo lugar, la tesis describe el desarrollo de dos modelos para la evaluación de riesgos ambientales y socioeconómicos, respectivamente. Estos modelos proporcionan un marco integral para evaluar los impactos ambientales y socioeconómicos potenciales de los eventos Natech, mejorando así la comprensión del panorama general de riesgos. Al incorporar elementos vulnerables previamente pasados por alto, como sitios de patrimonio cultural, áreas ambientales sensibles, sitios de captación de agua, entre otros, los modelos ofrecen una perspectiva más holística sobre los riesgos Natech, asegurando que las estrategias de mitigación puedan proteger no solo la seguridad humana e infraestructura, sino también los activos socioeconómicos y ambientales.En tercer lugar, la tesis describe el desarrollo de una herramienta computacional diseñada para facilitar la implementación de estos modelos. Esta herramienta agiliza el proceso de evaluación de riesgos, permitiendo a las partes interesadas analizar y gestionar los riesgos Natech de manera eficiente.En general, la generación de estos modelos y la herramienta computacional que los acompaña representa un avance significativo en la gestión de riesgos Natech. Al integrar consideraciones ambientales y socioeconómicas en el proceso de evaluación de riesgos, estos modelos proporcionan una base más sólida para la toma de decisiones y la preparación para emergencias, contribuyendo en última instancia a la resiliencia de las comunidades y los ecosistemas frente a los eventos Natech. Finalmente, la metodología se aplica en un estudio de caso para verificar su aplicabilidad.
  
• NASR ESFAHANI, KOUROSH: Mathematical modeling of advanced oxidation processes for the efficient wastewater treatment: Integrated Management of advanced oxidation processes and conventional Bio-Processes for the removal of recalcitrant components
  
  Autor/a: NASR ESFAHANI, KOUROSH
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2024
  Fecha de lectura: 02/07/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala Polivalent de l'Edifici I, Planta baixa, Campus Diagonal-Besòs
  Director/a de tesis: PEREZ MOYA, MONTSERRAT | GRAELLS SOBRE, MOISES
  Tribunal:
       PRESIDENT: PAIS VILAR, VÍTOR JORGE
       SECRETARI: SOLER TURU, LLUIS
       VOCAL: GARCIA MONTAÑO, JULIA
  Resumen de tesis: El objetivo de esta tesis es contribuir al desarrollo de la modelización matemática de los Procesos Avanzados de Oxidación (AOPs) destinados al tratamiento eficiente de compuestos orgánicos recalcitrantes en aguas residuales. En particular, la tesis doctoral se centra, en primer lugar, en el desarrollo de modelos matemáticos de AOPs, la implementación de estos modelos en herramientas de software, y una comprensión más profunda de la compleja naturaleza de estos procesos a través de la simulación detallada para escenarios diversos e inexplorados de la evolución de las especies químicas a lo largo del tiempo de reacción. A continuación, estas herramientas se utilizan para ajustar los modelos a los datos experimentales, ya sean datos obtenidos en el laboratorio durante la tesis o publicados en la literatura. Los modelos ajustados se analizan y perfeccionan mediante técnicas de análisis de sensibilidad y, por último, se validan y se evalúa su capacidad para reproducir los datos experimentales. Los modelos se utilizan principalmente para abordar cuestiones operativas, pero también se consideran aspectos de diseño en relación con la simulación de procesos integrados que utilizan AOPs y procesos de biotratamiento convencionales.La tesis aborda específicamente el desarrollo de un modelo para AOPs, sobre todo procesos foto-Fenton, que incluya el suministro flexible de H2O2 en función del tiempo. El modelo aporta una herramienta práctica destinada a proporcionar una simulación basada en modelos para resolver el problema de la gestión del perfil de dosificación de H2O2 del procesofoto-Fenton.La tesis también aborda el problema de la dependencia del pH del proceso foto-Fenton y desarrolla un modelo que contempla la posibilidad de realizar el proceso foto-Fenton a pH casi neutro. Esto se estudia considerando el uso de agentes complejantes del hierro como el ácido etilendiamino disuccínico (EDDS). En una etapa posterior, se amplía un modelo cinético del procesofoto-Fenton mediado por Fe(3+)-EDDS para incluir las reacciones que ocurren en ausencia de H2O2, cuando el radical EDDS(¿ 3- )generado a partir de la lisis del complejo Fe(3+)-EDDS causa la degradación de la materia orgánica. Esto se consigue adoptando un novedoso enfoque semi-empírico basado en la agrupación de especies radicales.La tesis también estudia la ozonización de aguas residuales como un caso diferente de AOPs y se centra en la modelización de la descomposición del ozono durante el tratamiento de efluentes secundarios que contienen materia orgánica. Para ello se propone un nuevo modelo, basado de nuevo en el uso de concentraciones agregadas. El modelo de ozonización desarrollado se muestra capaz de describir el complejo perfil de la concentración de ozono para diferentes concentraciones iniciales y ha demostrado ser preciso para describir los datos experimentales obtenidos en el laboratorio, así como los datos reportados en la literatura.El enfoque de modelización adoptado en esta tesis también se ha utilizado para explorar procesos integrados que combinan AOPs con otros procesos, concretamente procesos de biológicos convencionales cuya principal limitación reconocida es la incapacidad para eliminar compuestos recalcitrantes de las aguas residuales. El estudio combinó los modelos AOPs desarrollados en la tesis con modelos estándar como ASM1 para trazar la correspondencia entre las variables empleadas en cada modelo, y producir la simulación de diferentes escenarios combinando estas dos tecnologías.Como comentario final, la tesis también ha abordado el diseño y desarrollo de reactores químicos, en particular prototipos para procesos foto-Fenton mediante impresión 3D. Este último estudio aborda la selección de materiales según diferentes criterios para el prototipado de reactores y la posterior comprobación de la idoneidad química del reactor para llevar a cabo AOPs.
  

INGENIERÍA DEL TERRENO

• BISCARO, CATERINA: 3D FEM meso-level analysis of sulphate attack in concrete: new results and developments using parallel HP computing
  
  Autor/a: BISCARO, CATERINA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: (DECA)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 16/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CAROL VILARASAU, IGNACIO | XOTTA, GIOVANNA
  Tribunal:
       PRESIDENT: SALOMONI, VALENTINA
       SECRETARI: PRAT CATALAN, PERE
       VOCAL: LIAUDAT, JOAQUÍN
       VOCAL: CIANCIO, DANIELA
       VOCAL: MAROTTI DE SCIARRA, FRANCESCO
  Resumen de tesis: Un alto índice de humedad y un entorno rico en iones sulfato, constituyen el marco ideal para desencadenar el proceso de degradación del hormigón conocido como ataque sulfático externo (ESA). El sulfato que penetra en el hormigón activa una serie de reacciones químicas que conducen a la formación de etringita secundaria, considerada responsable de las dilataciones volumétricas diferenciales de la pasta de cemento, que a su vez pueden generar fisuracion y en última instancia llevar a la desintegración de la muestra.Dado que la fisuración puede a su vez facilitar la penetración de los iones sulfato, el ESA constituye un problema químico-mecánico acoplado. En este estudio, el análisis numérico del ESA se lleva a cabo utilizando el Método de los Elementos Finitos, considerando la probeta a nivel meso compuesta por áridos embebidos en una matriz de mortero. Los áridos y la matriz se discretizan utilizando elementos de continuo estándar. Con el fin de representar la posibilidad de formación de fisuras, se insertan elementos junta o interfase de espesor cero a lo largo de todos los contactos entre elementos de árido y mortero, así como de algunos contactos seleccionados entre los elementos del propio mortero. Los procesos de difusión-reacción de los iones sulfato, se formulan de acuerdo con Tixier y Mobasher (2003) y Idiart et al. (2011b). En cuanto al problema mecánico, los elementos del continuo se consideran elástico lineales mientras que los elementos de interfase utilizan una ley elasto-plástica con conceptos de mecánica de fractura inicialmente desarrollada por Carol et al. (1997) y posteriormente extendida para análisis 3D por Caballero et al. (2006).La primera parte de esta tesis consiste en la verificación y uso para el análisis del ESA, de DRAC5, una versión completamente paralelizada del código desarrollado en el propio grupo de mecánica de materiales (MECMAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), que incorpora las librerías MPI y PETSC así como archivos HDF5 para la entrada/salida. Esta nueva versión del código, que se utiliza para resolver tanto el problema mecánico como el químico a través de un esquema ¿staggered¿, ha permitido el análisis de nuevos casos 3D de dimensiones muy superiores, produciendo resultados realistas que reflejan el tipo de fisuración en 'piel de cebolla', similar a lo observado en el laboratorio , así como en casos previamente estudiados numéricamente en 2D (Idiart, 2009). La segunda parte de la tesis, describe el desarrollo e implementación de nuevas técnicas numéricas aplicables a este tipo de mallas. En particular, una técnica de solución basada en la subestructuración y el complemento de Schur, se aplica al análisis de probetas formadas por elementos de continuo elásticos y lineales, y elementos de junta caracterizados por un comportamiento elasto-plástico no lineal. Esta nueva técnica, que reduce substancialmente el número de grados de libertad que participan en el proceso iterativo, ha sido implementada preliminarmente en DRAC4, una versión secuencial del mismo código. Las pruebas realizadas muestran grandes ventajas en términos de tiempo de resolución para una serie de ejemplos de aplicación 2D. También se ha iniciado el desarrollo de una nueva formulación utilizando interfaces rígido-plásticas. Esta formulación utiliza grados de libertad relativos en cada par de nudos de las juntas, y su solución da lugar a un ¿linear complimentarity problema¿ o LCP. Este desarrollo permite reducir aún más los grados de libertad del problema al considerar únicamente los nodos de los elementos de la interfaz implicados en el proceso de fractura.
  

INGENIERÍA ELÉCTRICA

• BAS CALOPA, PAU: Partial discharges in low-pressure atmosphere: an experimental approach to improving electrical protection
  
  Autor/a: BAS CALOPA, PAU
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: (DEE)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 21/03/2024
  Fecha de lectura: 06/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Edifici TR5, sala conferències, ESEIAAT-UPC
  Director/a de tesis: RIBA RUIZ, JORDI ROGER | MORENO EGUILAZ, JUAN MANUEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: MONTAÑA PUIG, JUAN
       SECRETARI: ABOMAILEK RUBIO, BASEL CARLOS
       VOCAL: URRESTY BETANCOURT, JULIO CÉSAR
  Resumen de tesis: Aquesta tesi contribueix al camp de les descàrregues parcials en ambients de baixa pressió, amb l'objectiu de millorar la protecció dels sistemes d'interconnexió de cables elèctrics (EWIS) en aplicacions aeroespacials. S'han dut a terme una sèrie d'estudis experimentals per avaluar el potencial de les descàrregues superficials i corona com a indicadors de la degradació de l'aïllament elèctric. Amb aquesta finalitat, s'ha examinat la influència de variables com la pressió, la variació dinàmica de pressió, la freqüència i la geometria en el comportament de les descàrregues de corona. A més, s'ha investigat i comparat el rendiment de diversos sensors, incloent sensors d'imatge CMOS, sensors UV fotoelèctrics i càmeres acústiques, en la detecció de descàrregues de corona. Addicionalment, mitjançant l'ús de tècniques de processament d'imatges RGB, aquesta tesi presenta un mètode nou per a la quantificació de les descàrregues de corona. Aquest mètode ha permès estudiar la correlació entre la intensitat lluminosa de les descàrregues elèctriques i l'energia elèctrica dissipada, amb un enfoc particular en com la variació de pressió i freqüència impacta en aquesta relació. També s'ha explorat la viabilitat d'utilitzar les descàrregues superficials i corona com a indicador de la degradació de l'aïllament dels cables, proporcionant coneixement fonamental per al desenvolupament futur d'eines de protecció elèctrica destinades al manteniment predictiu. Les troballes d'aquesta recerca contribueixen al progrés de les estratègies de manteniment predictiu, oferint potencial per a la detecció de fallades en l'aïllament, millorant així la seguretat i la fiabilitat dels sistemes elèctrics aeroespacials.
  

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

• RALLIS, KONSTANTINOS: Novel Nanoelectronic Circuits and Systems
  
  Autor/a: RALLIS, KONSTANTINOS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Electrónica (EEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2024
  Fecha de lectura: 09/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: ETSETB - Multimedia room Building B3 at Campus Nord UPC
  Director/a de tesis: RUBIO SOLA, JOSE ANTONIO | SIRAKOULIS, GEORGIOS
  Tribunal:
       PRESIDENT: JIMÉNEZ JIMÉNEZ, DAVID
       SECRETARI: ABADAL CAVALLÉ, SERGI
       VOCAL: CUCU LAURENCIO, NICOLETA
  Resumen de tesis: Últimamente, en el auge de la era de los materiales bidimensionales, el grafeno es uno de los materiales que ha sido ampliamente investigado por su posible integración en dispositivos de cómputo y en circuitos informáticos. Esto se debe principalmente a su muy amplio conjunto de propiedades atractivas. La combinación de sus propiedades electrónicas con otras, como las mecánicas, ópticas o químicas, puede extender el rango de uso de los dispositivos de cómputo y llevar a aplicaciones interdisciplinarias revolucionarias. Sin embargo, esta integración del grafeno en elementos de conmutación y cómputo no es fácil. En esta disertación, el método de la Función de Green Fuera del Equilibrio (NEGF), junto con los Hamiltonianos de Unión Apretada, se ajustan a datos experimentales de dispositivos de grafeno fabricados. Aunque NEGF es apropiado para la simulación de dispositivos a pequeña escala en el régimen de nanómetros, su capacidad para ser expandido eficientemente para la descripción de dispositivos más grandes se presenta. Las propiedades electrónicas mencionadas del material están altamente relacionadas con su forma y estructura. Por consiguiente, requiere un método de fabricación muy preciso que pueda garantizar la mínima presencia de defectos en la rejilla de grafeno. Por esa razón, el efecto de los defectos se investiga profundamente. El método NEGF se mejora aún más para poder incorporar defectos en la red. Se incluyen la vacante simple y doble. De esta manera, se ha creado un marco, para que el usuario pueda seleccionar áreas de interés en la rejilla, en las cuales se concentrarán los defectos. Esas concentraciones pueden ser variables. Además, se lleva a cabo un estudio extenso en rejillas defectuosas con diferentes concentraciones de vacantes simples y dobles. Las rejillas investigadas son no rectangulares y tienen regiones con diferentes anchuras. Se investiga el efecto de esas vacantes en las propiedades electrónicas del grafeno, y más específicamente su efecto en la conductancia y la brecha de energía del dispositivo, así como el efecto en características centradas en el circuito como la corriente de fuga y la relación de corriente ON/OFF. Teniendo un modelo robusto y versátil, el enfoque de esta tesis se extiende al nivel de circuitos. El modelo se importa a SPICE a través de Verilog-A. En esta parte, la tesis enfatiza en la investigación de las capacidades de conmutación de las Nanocintas de Grafeno (GNRs) en forma de L. Estas estructuras han demostrado ser capaces de operar como interruptores, sin el uso de una puerta trasera, y aquí, las propiedades que dependen de sus dimensiones se exploran y optimizan. Las estructuras optimizadas se utilizan para la realización de un conjunto de topologías de cómputo. Inicialmente, se introduce una topología en forma de peine de 2-ramas optimizada en área para la realización de un conjunto de cómputo universal que consiste en una puerta AND, OR, NOT y un Buffer. Todas estas operaciones lógicas se pueden mapear en la misma topología a través de un sesgo apropiado. Luego, se propone una extensión de esta, la topología en forma de peine de 3-ramas, que es capaz de operar como una puerta 2-XOR, 3-XOR y 3-MAJ. También se presenta el circuito de un sumador completo de 1-bit. Para la evaluación del rendimiento de las topologías, se emplean varias métricas como el área, el retraso, la disipación de potencia y el producto potencia-retraso. El funcionamiento de estas topologías se basa en los principios de la Lógica de Transistor de Paso (PTL) y la computación reconfigurable. Finalmente, en un intento de ir más allá de la lógica Booleana convencional, se investiga la conformidad del grafeno con circuitos y aplicaciones de Lógica de Múltiples Valores (MVL). Se presenta la capacidad de un dispositivo de Contacto Cuántico Puntual de Grafeno para codificar los dígitos del sistema numérico de base-4 y como prueba de c
  

PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO, CIVIL, URBANÍSTICO Y REHABILITACIÓN DE CONSTRUCCIONES EXISTENTES

• ZHANG, ZHIHUI: Linking architecture and emotions: sensory dynamics and methodological innovations
  
  Autor/a: ZHANG, ZHIHUI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO, CIVIL, URBANÍSTICO Y REHABILITACIÓN DE CONSTRUCCIONES EXISTENTES
  Departamento: (RA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 25/03/2024
  Fecha de lectura: 07/05/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Sala de Graus ETSAB. Planta Baixa (E.T.S. Arquitectura de Barcelona)
  Director/a de tesis: FORT MIR, JOSEP MARIA | GIMÉNEZ MATEU, LUIS
  Tribunal:
       PRESIDENT: FONSECA ESCUDERO, DAVID
       SECRETARI: NAVARRO DELGADO, ISIDRO
       VOCAL: VENTURA RODÀ, ORIOL
  Resumen de tesis: Este estudio profundiza en la compleja relación entre el campo de la arquitectura y las emociones humanas, con el objetivo de llenar un vacío significativo en la investigación existente. Explora extensamente el profundo impacto de elementos de diseño arquitectónico, como la iluminación, los esquemas de colores y la integración de paisajes naturales, en las respuestas emocionales. Esta investigación va más allá de los enfoques tradicionales en estética y sostenibilidad, esforzándose por innovar en métodos para evaluar el impacto emocional de los espacios arquitectónicos.En este estudio, se adopta una ruta tecnológica que va desde el laboratorio hasta la realidad virtual y, finalmente, a la inteligencia artificial, combinando análisis teórico con experimentos prácticos y estudios de caso. La investigación principal incluye el examen de los efectos de las variaciones de la iluminación y las dimensiones espaciales en las emociones de las personas, así como la aplicación de la tecnología de reconocimiento facial de emociones en entornos arquitectónicos de realidad virtual, explorando las capacidades perceptuales de la IA como herramienta en el diseño arquitectónico. Estos estudios buscan reducir la brecha entre la investigación teórica y la aplicación práctica, proporcionando nuevas perspectivas y datos empíricos para el campo del diseño arquitectónico.El estudio concluye con una reflexión sobre las metodologías utilizadas y sus implicaciones más amplias para la práctica del diseño arquitectónico. Ofrece estrategias específicas para arquitectos y diseñadores, destinadas a crear espacios que resuenen emocionalmente y añadan un valor sustancial a las experiencias humanas. Al priorizar los factores emocionales en el proceso de diseño, esta investigación busca mejorar la calidad general de vida y promover el bienestar en espacios arquitectónicos diseñados cuidadosamente.
  

POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS

• FERRERES CABANES, GUILLEM: Hybrid metal-organic nanoparticles for antimicrobial applications
  
  Autor/a: FERRERES CABANES, GUILLEM
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/04/2024
  Fecha de lectura: 21/06/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala de Conferències de l' ESEIAAT (Escola Superior d¿Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa), C/ Colom, 1-11, 08222 Terrassa.
  Director/a de tesis: TZANOV, TZANKO | TORRENT BURGUES, JUAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: PASHKULEVA, IVA HRISTOVA
       SECRETARI: GARRIGA SOLE, PERE
       VOCAL: VASSILEVA, ELENA
  Resumen de tesis: La resistencia a los antimicrobianos (RAM) es un problema sanitario mundial que provoca un aumento de la morbilidad y la mortalidad, una gran carga económica para los sistemas sanitarios e infecciones potencialmente intratables. Debido al uso inadecuado de antibióticos, la adaptación natural se ha acelerado y las bacterias han desarrollado múltiples formas de degradar, alterar o expulsar los fármacos de su citoplasma. Además de estos mecanismos de resistencia, las bacterias pueden adherirse a las superficies y crecer en forma de biopelículas, es decir, conjuntos organizados de células adheridas a la superficie, encapsuladas en una matriz polimérica extracelular (MPE). La EPM mantiene unidos a los patógenos, permite la adhesión a las superficies y aumenta la tolerancia a la respuesta inmune del huésped y a los antibióticos en comparación con las bacterias libres. Las nanopartículas (NPs) metálicas tienen el potencial para hacer frente a las bacterias resistentes debido a su fuerte actividad antimicrobiana y sus mecanismos de acción versátiles. Sin embargo, la toxicidad inherente hacia las células de mamíferos y la gran variación que puede haber en sus propiedades físicas son desafíos que dificultan la aplicación clínica de estos materiales. En esta tesis, las NPs metálicas se han combinado con diferentes biomoléculas para mejorar la biocompatibilidad, aumentar la eficacia antimicrobiana y conferirles nuevas funcionalidades para mitigar la RAM.La primera parte de la tesis describe la formación de NPs de Ag utilizando macromoléculas con bioactividades para producir nanoestructuras multifuncionales. En primer lugar, se utilizó la enzima degradadora de matriz (EDM) ¿-amilasa para reducir Ag(I), obteniéndose NPs con actividad antimicrobiana y con capacidad para degradar biopelículas frente a bacterias Gram positivas y Gram negativas. A continuación, se decoraron NPs de quitosano-Ag con la enzima acilasa I que puede interrumpir la comunicación bacteriana o quorum sensing (QS). Esta combinación fue capaz de eliminar Pseudomonas aeruginosa, impedir la formación de su biopelícula e inhibir su sistema de QS basado en homoserina lactonas (AHL). Por último, se funcionalizó ácido hialurónico (AH) con dihidrazida de ácido adípico (DHA) y se utilizó para formar NPs de Ag. El polímero modificado (AH-DHA) desempeñó un papel crucial en la interacción de las NPs con las membranas bacterianas, evaluada mediante isotermas de Langmuir, y redujo la toxicidad de la Ag hacia las células humanas. En la segunda parte de la tesis, se utilizaron AH-DHA y galato de epigalocatequina (EGCG) para producir complejos nanoestructurados con Co(II). Primero, se formó un complejo entre Co(II) y HA-DHA que fue posteriormente nanotransformado mediante ultrasonidos en nanogeles (NGs) antimicrobianos. Por otro lado, la incubación de EGCG con Co(II) produjo NPs de redes metalo-fenólicas (RMF). Estas NPs que contenían cobalto eran activas tanto frente a bacterias Gram positivas como Gram negativas, y eran capaces de inhibir la formación de biopelículas debido a la capacidad del ECGC para inhibir el QS.El último capítulo de la tesis valida la incorporación de las NPs en dispositivos médicos para conferirles actividad antimcirobiana. El recubrimiento de lentes de contacto con los NGs redujo la colonización bacteriana y la adsorción inespecífica de proteínas sin afectar a las propiedades ópticas ni a la comodidad del material. Finalmente, la inclusión de NPs de RMF en hidrogeles de ácido hialurónico tiolado (AHT) dotó a estos materiales de propiedades que favorecen un tratamiento eficaz de las heridas crónicas. Los hidrogeles fueron capaces de controlar los principales factores de la cronicidad de las heridas inhibiendo la actividad perjudicial de enzimas en la herida, eliminando las especies oxidativas reactivas, reduciendo la concentración de bacterias, y obteniendo resultados similares a un product
  
• MARTÍ BALLESTÉ, DÍDAC: Advanced molecular modelling techniques for immunosensor nanointerfaces
  
  Autor/a: MARTÍ BALLESTÉ, DÍDAC
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2024
  Fecha de lectura: 03/06/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Sala Polivalent de l'Edifici I, Edifici I, planta baixa, Campus Diagonal-Besòs
  Director/a de tesis: TORRAS COSTA, JUAN | ALEMAN LLANSO, CARLOS ENRIQUE
  Tribunal:
       PRESIDENT: POATER TEIXIDOR, ALBERT
       SECRETARI: SASSELLI RAMOS, IVAN
       VOCAL: CREHUET SIMON, RAMON
  Resumen de tesis: Los virus y las infecciones que estos producen siempre han afectado las vidas humanas a lo largo de la historia. La globalización nos ha permitido avanzar en ciencia y medicina para enfrentar esta amenaza, pero la realidad es que el número de infecciones no disminuye con el paso de los años. La misma globalización es uno de los principales factores, ya que la gente se desplaza a áreas de población más densa, lo que favorece la propagación de los virus. Otro factor importante son los propios virus, que a lo largo de los años han demostrado una evolución constante que les ha permitido adaptarse a nuevos huéspedes. Todo esto hace que los esfuerzos realizados por los humanos, como vacunas, tratamientos antivirales y sensores, sean herramientas críticas para la supervivencia humana, y al igual que los virus, deben seguir innovándose. Esta tesis se centra en proporcionar diversos conocimientos a nivel molecular para facilitar el diseño de sensores de resonancia plasmónica, actualmente utilizados en enfermedades como el cáncer, para ofrecer mejoras en la detección de otros virus y enfermedades, en este caso, el VIH y el SARS-CoV-2.Dicho esto, esta tesis se ha dividido en dos partes, la primera de las cuales se centra en la caracterización relacionada con el virus del VIH. Mediante la combinación de diferentes técnicas de simulación molecular, como la dinámica clásica, la mecánica cuántica y los métodos híbridos QM/MM-MD, se han realizado estudios que han permitido caracterizar el comportamiento del anticuerpo seleccionado en el diseño del sensor, IgG1, así como sus interacciones con la superficie de sílice que caracteriza el sensor y la orientación de este una vez funcionalizado. En esta parte también se ha estudiado la interacción de la inmunoglobulina G con la glicoproteína que forma parte de la espícula del virus del VIH, con el fin de descubrir las interacciones que hacen que este anticuerpo sea capaz de adherirse e inhibirlo.En la segunda parte, técnicas de simulación molecular similares a las utilizadas en la primera se han empleado en el contexto del virus que cambió completamente el mundo en el año 2020, el SARS-CoV-2, conocido por la enfermedad COVID-19. Dado que este virus era novedoso en el momento de realizar la tesis, existía un gran desconocimiento. Se utilizaron técnicas de modelado molecular para estudiar el comportamiento de la espícula del virus frente al calor o cómo se comportaba en medio acuoso. A continuación, se llevaron a cabo estudios similares a los de la IgG1 con el VIH, pero esta vez con la espícula del SARS-CoV-2 y diversos anticuerpos prometedores, con el objetivo de ayudar en la elección de qué anticuerpo funcionalizará el sensor. También se aprovechó para observar cómo reaccionaba la misma espícula con la enzima ACE2, la célula que era infectada por el virus. Finalmente, en este capítulo, se diseñaron anticuerpos sintéticos con los mejores candidatos y se estudió su comportamiento con la superficie de sílice del sensor y la superficie de oro de las nanopartículas utilizadas en el detector.
  

SOSTENIBILIDAD

• CAICEDO MAFLA, MARÍA ANGÉLICA: Design of bike networks adaptive to heterogeneous demands and the needs of social groups. Case study: Bike mobility networks for the cities of Quito and Guayaquil, Ecuador.
  
  Autor/a: CAICEDO MAFLA, MARÍA ANGÉLICA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: SOSTENIBILIDAD
  Departamento: Instituto Universitario de Investigación en Ciencia y Tecnologías de la Sostenibilidad (IS.UPC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 11/04/2024
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ESTRADA ROMEU, MIGUEL ANGEL | MAYORGA CÁRDENAS, MIGUEL YURY
  Tribunal:
       PRESIDENT: DE OÑA, ROCÍO
       SECRETARI: MARTÍNEZ DÍAZ, MARGARITA
       VOCAL: MOURA BERODIA, JOSE LUIS
  Resumen de tesis: Reconocer la bicicleta como un elemento clave en el ecosistema de transporte urbano, destaca su capacidad para mejorar la movilidad, la calidad de vida y mitigar varios retos urbanos. Esta tesis explora el potencial de la bici, enfatizando la necesidad de desarrollar infraestructura, involucrar a la comunidad en la planificación de la movilidad, y la promoción de políticas para maximizar sus ventajas.El estudio emplea un enfoque doble para investigar la integración de la bici en los sistemas de transporte urbano. Por un lado, aplica una perspectiva sociológica para identificar y evaluar las barreras al uso de la bici y su relación con las características urbanas. Utilizando modelos probit ordenados, se destacan factores como la inseguridad vial, vinculada a la falta de infraestructura adecuada, y la topografía. Al mismo tiempo, una perspectiva ingenieril guía el diseño de redes ciclistas para satisfacer diversas demandas, tipos de usuarios y topografías, reflejando condiciones del mundo real. La red ciclista óptima resulta de minimizar los costos generales del sistema, incluidos costos de agencia y de usuario. Para ciudades con topografía llana, se utilizan técnicas de aproximación continua para optimizar la eficiencia y accesibilidad de la red, considerando la demanda heterogénea y diversos tipos de usuarios. Para ciudades con topografías variadas, enfoques discretos incorporan elementos topográficos. El rendimiento y la estructura de la red se evalúan en función de dos criterios de selección de rutas según el tipo de vehículo: minimizar la energía para usuarios de bicis tradicionales y minimizar el tiempo para usuarios de bicis eléctricas. Esta perspectiva ingenieril busca desarrollar redes ciclistas prácticas que respondan a las diversas necesidades de los habitantes urbanos.Los métodos validados empíricamente en estudios de caso en Quito y Guayaquil, Ecuador, demostraron su eficacia en el desarrollo de redes ciclistas adaptativas a diversos contextos urbanos, mejorando la movilidad en bici en diversos entornos. Los hallazgos indican que el diseño de la red, incluido el espaciado entre carriles y la ubicación de las estaciones, está influenciado principalmente por la concentración de orígenes y destinos de viajes más que por la topografía. Sin embargo, la topografía sí afecta la selección de rutas, lo que a su vez influye en la distribución de los flujos y la utilización de la infraestructura. Además, la variación en la distribución de viajes entre diferentes tipos de usuarios tiene un impacto mínimo en la configuración de los carriles, pero afecta significativamente el número de estaciones y el tamaño de la flota. La necesidad de contar con un stock de seguridad en cada estación genera una flota sobredimensionada, aumentando los costos de agencia. A pesar de ser un modo de transporte individual, el estudio destaca que los sistemas de bicis compartidas se benefician de economías de escala. A medida que la demanda crece y se concentra, el costo por usuario disminuye, resultando en redes de carriles más densas eficientes. Las e-bikes surgen como una solución viable para superar barreras topográficas, ofreciendo una ventaja significativa en zonas con pendientes pronunciadas. Por ejemplo, mientras que los usuarios de bicis tradicionales pueden necesitar caminar, aumentando así sus tiempos generales de viaje, los usuarios de e-bikes experimentan una reducción de los tiempos de viaje y del esfuerzo físico, haciendo que las bicis eléctricas sean eficientes en contextos urbanos con topografías variadas.Líneas de investigación futura y recomendaciones de políticas destacan la importancia de un enfoque holístico y adaptativo para la planificación de la movilidad en bici. Esto incluye explorar otras variables relacionadas con el clima (por ejemplo, la lluvia o la velocidad del viento), otros vehículos de movilidad personal y emplear conjuntos de datos sólidos para d
  

TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO

• BENINCA, LETIANE: Multi-objective optimization for social multifamily housing: Minimizing heating and cooling demand
  
  Autor/a: BENINCA, LETIANE
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 11/04/2024
  Fecha de lectura: 10/05/2024
  Hora de lectura: 13:00
  Lugar de lectura: Presencial Sala de Graus ETSAB. Planta Baixa + videoconferència:meet.google.com/cpp-awed-vth
  Director/a de tesis: CRESPO SÁNCHEZ, EVA | PASSUELLO, ANA CAROLINA
  Tribunal:
       PRESIDENT: DE MOURA FERREIRA DANILEVICZ, ANGELA
       SECRETARI: KAMPOUROPOULOS, KONSTANTINOS
       VOCAL: CÓSTOLA, DANIEL
  Resumen de tesis: El campo de la arquitectura y la ingeniería está experimentando actualmente cambios importantes debido a los avances de la tecnología y al creciente papel de la Inteligencia Artificial. Este cambio está impulsado en gran medida por la creciente urgencia de promover edificios más eficientes, especialmente considerando su impacto sustancial en las emisiones globales de gases de efecto invernadero y el uso de energía. En consecuencia, se está volviendo importante centrarse en opciones de diseño prácticas y utilizar estrategias efectivas para mejorar la eficiencia energética y el rendimiento general del edificio. Esta tesis presenta un enfoque integral para optimizar la forma, orientación solar y configuración envolvente de edificios residenciales sociales en un clima subtropical húmedo (clasificación de Koppen: Cfa) en la región sur de Brasil. El objetivo principal es minimizar simultáneamente las demandas de calefacción y refrigeración, y presentar un diseño de rendimiento óptimo y rangos de parámetros para mejorar la eficiencia energética en edificios multifamiliares. Para lograr esto, el estudio utiliza técnicas de optimización multiobjetivo con el apoyo de un algoritmo genético de clasificación no dominado (NSGA-II). Las simulaciones se realizan utilizando EnergyPlus mientras que el proceso de optimización se implementa mediante programación Python. Este extenso esfuerzo computacional implica un total de 480.000 simulaciones. Los resultados del proceso de optimización demuestran que seleccionando cuidadosamente la orientación solar óptima se pueden lograr reducciones significativas en la demanda de energía. Por ejemplo, optimizar la orientación solar por sí sola puede conducir a reducciones de la demanda de energía de hasta un 5% para edificios lineales y un 11% para edificios H, cuando se vincula con el entorno. Además, cuando la envolvente se aborda adecuadamente, la demanda de energía entre formas alcanza casi el mismo valor. Además, la optimización de la configuración de la envolvente del edificio mejora aún más la eficiencia energética, lo que da como resultado reducciones notables en la demanda total de energía. En particular, los edificios lineales pueden lograr hasta un 60% de reducción en la demanda de energía, mientras que los edificios H alcanzan hasta un 63% de reducción. Estos hallazgos resaltan los beneficios potenciales de considerar la orientación solar, las sombras circundantes y el diseño envolvente simultáneamente durante las primeras etapas de diseño de un proyecto. El marco de optimización en tres fases propuesto evalúa diferentes alternativas de parámetros y presenta directrizes prácticas para tomar decisiones informadas sobre las configuraciones más eficientes energéticamente.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• MAJORAL RAMONEDA, MARC: A Flexible System-on-Chip FPGA Architecture for Prototyping Experimental GNSS Receivers
  
  Autor/a: MAJORAL RAMONEDA, MARC
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/04/2024
  Fecha de lectura: 10/05/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Edifici C4-Aula 021B (Escola d'Enginyeria de Telecomunicació de Castelldefels)
  Director/a de tesis: FERNANDEZ PRADES, CARLOS | ARRIBAS LÁZARO, JAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: CAPARRA, GIANLUCA
       SECRETARI: BARTZOUDIS, NIKOLAOS
       VOCAL: FONT BACH, JOSEP ORIOL
  Resumen de tesis: La rápida evolución en la tecnología de navegación por satélite (GNSS) requiere herramientas avanzadas de prototipado para explorar nuevas señales y desarrollar sistemas innovadores. El prototipado es esencial en el proceso de diseño y desarrollo, ya que permite a los investigadores probar y refinar sus ideas antes de implementarlas a gran escala.El prototipado utilizando receptores GNSS comerciales plantea varios desafíos. Actualmente, estos receptores se basan principalmente en circuitos integrados de aplicación específica (ASICs), los cuales se caracterizan por su bajo consumo de energía, dimensiones compactas y bajo coste, pero ofrecen flexibilidad limitada. Aunque algunos dispositivos comerciales incorporan técnicas de radio definida por software (SDR), a menudo contienen código propietario que restringe la reconfiguración a través de una interfaz de programación de aplicaciones (API) establecida por el fabricante.Los receptores GNSS basados en software libre y de código abierto se han convertido en recursos muy valiosos en el campo de la investigación y desarrollo, especialmente en la navegación por satélite. Estos receptores son muy valorados por su adaptabilidad y flexibilidad, lo que permite a los investigadores adaptar el software para necesidades experimentales específicas o desarrollar nuevos algoritmos de procesado de señales. Sin embargo, los receptores definidos por software tienden a ser menos eficientes en términos de energía en comparación con los receptores basados en hardware, ya que operan en procesadores de propósito general, los cuales no están optimizados para el bajo consumo de energía.Esta tesis se enfoca en el diseño y desarrollo de una arquitectura de bajo coste para el prototipado de receptores GNSS experimentales, basada en sistemas en un chip con matrices de puertas programables en campo (SoC FPGAs). Esta arquitectura supera las limitaciones de los receptores GNSS comerciales en términos de adaptabilidad, flexibilidad y capacidad de reprogramación, y ofrece una eficiencia energética mejorada en comparación con los receptores basados en software que dependen de procesadores de propósito general. La estrategia consiste en combinar la versatilidad de la radio definida por software con el paralelismo intensivo y el consumo de energía optimizado de los dispositivos lógicos programables, proporcionando lo mejor de ambos mundos. Esta fusión permite el desarrollo de receptores GNSS compactos y portátiles, facilitando así el prototipado de dispositivos embebidos adecuados para pruebas de campo. Además, el núcleo de procesado GNSS se basa en una implementación de software libre y de código abierto, lo que proporciona acceso detallado a la cadena de procesamiento de señales y permite la exploración y modificación sin restricciones de los algoritmos utilizados.Esta tesis también presenta una metodología de diseño para el desarrollo de nuevos prototipos y nuevos algoritmos de procesado de señales GNSS basados en la arquitectura SoC FPGA propuesta. Esta metodología pone especial énfasis en la reutilización de código, un aspecto clave para reducir los costes y tiempos de desarrollo.Las aplicaciones prácticas de esta arquitectura se han demostrado a través de tres prototipos: un receptor GNSS para órbita terrestre baja (LEO), un regenerador de señales GNSS y un receptor GNSS de alta sensibilidad.El enfoque innovador presentado en esta tesis facilita el desarrollo de prototipos experimentales de receptores y generadores de señales GNSS flexibles y portátiles, adecuados tanto para experimentos de laboratorio como para pruebas de campo.