Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 31/10/2025

• BILBAO VILLA, AINARA: Palabras de luz: Herramientas léxicas y gráficas para la definición de los principales términos empleados en la descripción de la distribución lumínica en el espacio arquitectónico.
  
  Autor/a: BILBAO VILLA, AINARA
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  Programa: TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/10/2025
  Fecha de lectura: 31/10/2025
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: ETSAB (Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona) - Planta Baja - Aula Beta Av. Diagonal, 649-651 - 08028 - Barcelona
  Director/a de tesis: MUROS ALCOJOR, ADRIAN
  Resumen de tesis: The introduction of electric lighting in Architecture marked a profound transformation in its design conception, establishing artificial light as a fundamental element in the configuration of space. Unlike other artistic and architectural disciplines, artificial architectural lighting lacks a formalised Art History. Existing specialist literature remains largely focused on technical and quantitative aspects, frequently relegating the qualitative dimensions of light in space to a secondary status. Consequently, there is a notable absence of a specific vocabulary capable of accurately describing the qualitative effects of lighting in architecture. This lexical gap hampers the effective communication of lighting-related spatial concepts, ultimately to the detriment of architectural practice. In light of these challenges, and with the aim of improving both design and pedagogical methodologies, this research advocates for the establishment of a dedicated vocabulary for qualitative architectural lighting. It is predicated on the hypothesis that it is feasible to construct a consensual glossary that enables the precise articulation of the formal and spatial attributes of lighting effects within architectural environments. To substantiate this hypothesis, the research sets out two principal objectives: first, to identify the parameters that define the qualitative aspects of lighting and to compile the associated terminological corpus; second, to develop a lexical and visual dictionary in which each term is clearly defined and illustrated, thereby facilitating its comprehension and application in both academic and professional contexts, and contributing to the standardisation of a specific and practical language.The study adopts a qualitative methodological framework, centred on the linguistic analysis of texts describing architectural lighting projects, which have been published in specialised Spanish-language media. A rigorous, systematic, and replicable terminology methodology has been employed, drawing upon established principles from the field of Terminology studies and related research on lighting perception. The process integrates automated term extraction methods, enabling efficient handling of large data sets, and applies linguistic techniques adapted to the visual domain. The research identifies the principal parameters defining the formal qualities of architectural lighting as direction, colour, and distribution, followed by quantity, luminance, sources, informational content, perceptual effects, and others. Among these, the distribution parameter emerges as the most frequently cited and, thus, the most critical for both configuring and describing architectural lighting. Accordingly, the dictionary focuses on the most recurrent terms related to distribution, listed alphabetically as follows: accent lighting, ambient lighting, composed lighting, diffuse lighting, direct lighting, directed lighting, dispersed lighting, focalized lighting, general lighting, grazing lighting, homogeneous lighting, horizontal lighting, indirect lighting, integrated lighting, precise lighting, projected lighting, reflected lighting, uniform lighting, and vertical lighting. It has been demonstrated that each of these terms can be defined in a manner that supports clear, precise, and intelligible communication within architectural lighting discourse. Furthermore, it is feasible to identify corresponding visual representations that exemplify each definition, reinforcing their pedagogical and practical applicability. In conclusion, this research affirms the viability of developing a consensual glossary of terms to imporve the communication of the formal and spatial characteristics of lighting effects within architectural practice, which constitutes a foundational step toward the recognition and standardisation of qualitative lighting vocabulary in the discipline.
  

• EIXIMENO FRANCH, BENET: High performance computing and artificial intelligence algorithms for dimensionality reduction of turbulent flows
  
  Autor/a: EIXIMENO FRANCH, BENET
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  Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL Y APLICADA
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 29/09/2025
  Fecha de lectura: 31/10/2025
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Sala d'actes Manuel Martí Recober - Planta 0 - Edifici B6 - Campus Nord UPC
  Director/a de tesis: RODRIGUEZ PEREZ, IVETTE MARIA | LEHMKUHL BARBA, ORIOL
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta un conjunto de metodologías para la reducción de la dimensionalidad de datos de flujos turbulentos, con un enfoque en simulaciones de alta fidelidad de aerodinámica externa en contextos industriales, como el flujo alrededor de automóviles simplificados. Estas simulaciones, normalmente realizadas en mallas no estructuradas con cientos de millones de grados de libertad, requieren herramientas escalables para su análisis y modelado. Todos los desarrollos se han implementado en pyLOM, una biblioteca de Python de código abierto diseñada para reducir dimensionalidad de datos del orden de terabytes.El trabajo avanza en cuatro etapas principales, todas publicadas y detalladas en su correspondiente artículo. En primer lugar, las técnicas clásicas de reducción basadas en descomposición en valores singulares (SVD), como la descomposición ortogonal propia (POD), descomposición en modos dinámicos (DMD) y POD espectral (SPOD), se han adaptado a la computación de altas prestaciones mediante la factorización QR en paralelo. Las pruebas de escalabilidad muestran alta eficiencia, identificando la comunicación durante la factorización QR como el principal cuello de botella. Estas mejoras en rendimiento, junto con las capacidades de entrada y salida de datos en paralelo de pyLOM, han permitido aplicar estos algoritmos a conjuntos de datos de varios terabytes, como la simulación numérica directa del flujo en el difusor de Stanford.En segundo lugar, se ha desarrollado un autoencoder variacional (VAE) basado en redes neuronales convolucionales (CNN) para la reducción no lineal de la dimensionalidad. Esta estrategia es capaz de capturar con éxito la dinámica temporal de la presión trasera del coche Windsor con solo dos variables latentes. El modelo comprime eficazmente instantáneas de la presión en la superficie posterior del vehículo tomadas a ángulos de guiñada de 2.5º, 5º y 10º. La proyección del coeficiente medio de presión en el espacio latente muestra una evolución lineal creciente de las dos variables latentes con el ángulo de guiñada. La distribución del coeficiente medio de presión al ángulo de 7.5º se predice con un error medio del 3.13% frente a los resultados de simulaciones de grandes escalas con modelo de pared (WMLES), tras calcular los valores del espacio latente mediante interpolación lineal.Ambas metodologías se han combinado para crear un nuevo método denominado Geometry-Agnostic Variational-autoencoder Integration (GAVI), sustituyendo el paso SVD por un VAE que opera sobre datos factorizados con QR. GAVI proporciona espacios latentes compactos sin necesidad de mallas estructuradas, alcanzando una alta recuperación de energía en diversos casos de prueba: cilindro, coche Windsor y flujos urbanos, con espacios latentes de 3–6 variables que recuperan más del 90% de la energía del flujo. El único paso que requiere computación de altas prestaciones (HPC) en GAVI es el cálculo de la factorización QR. Esta operación se realiza en paralelo con pyLOM y el coste económico para todos los casos probados es inferior a 10€. El ajuste del VAE a la matriz R puede hacerse con una GPU que cabe en un ordenador de sobremesa o portátil.Finalmente, se propone una estrategia basada en transformers para compensar la pérdida de energía en modelos reducidos. Mediante el aprendizaje de la distribución espacial de las fluctuaciones no resueltas, mejora la exactitud de la reconstrucción en dominios no estructurados complejos, superando los enfoques basados en redes generativas adversarias de superresolución (SRGAN), tanto en estelas de vehículos como en flujos urbanos. El modelo transformer aprende la función de densidad de probabilidad de las fluctuaciones faltantes condicionadas a las fluctuaciones ya recuperadas. Añadir estas fluctuaciones cierra la brecha energética entre los datos originales y los reconstruidos, y mejora la precisión tanto de los campos instantáneos como del valor cuadrático medio de las fluctuaciones.
  

• JIN, ANYI: Polyhydroxyalkanoates (PHAs): Processing, Property Modulation, and Biomedical Applications
  
  Autor/a: JIN, ANYI
  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: 02/10/2025
  Fecha de lectura: 31/10/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala Polivante A03 - Edici A EEBE - Campus Diagonal Besós https://eebe.upc.edu/ca/lescola/com-arribar
  Director/a de tesis:
  Resumen de tesis: Esta tesis doctoral presenta un estudio exhaustivo sobre las relaciones entre estructura y propiedades, el comportamiento durante el procesado y las características funcionales de los polihidroxialcanoatos (PHAs), con el objetivo de mejorar su aplicabilidad como alternativas sostenibles a los plásticos convencionales. El trabajo se centra en diversos materiales basados en PHA y explora su modificación mediante estrategias de mezclado y la incorporación de aditivos funcionales.Se emplearon una amplia gama de técnicas de procesado, incluyendo la extrusión, inyección, inyección por ultrasonidos, formación de film por evaporación de solvente y electrohilado. Estos métodos permitieron la fabricación de formulaciones a base de PHA adaptadas a aplicaciones específicas. La caracterización fisicoquímica se realizó mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA), difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía óptica de luz polarizada (POM), ensayos de tracción y microscopía FTIR basada en radiación sincrotrón (SR-FTIR). Estas técnicas permitieron investigar la estructura molecular, la cinética de cristalización, la morfología, la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas.Los resultados demuestran que la composición del copolímero desempeña un papel fundamental en la definición de la cristalinidad, el comportamiento térmico y el rendimiento mecánico de los PHAs. La incorporación de comonómeros como el 3-hidroxivalerato (3HV), el 3-hidroxihexanoato (3HHx) y el 4-hidroxibutirato (4HB) permitió ajustar eficazmente las propiedades del material. La adición de agentes nucleantes, como el nitruro de boro (BN) y el poli(3-hidroxibutirato) (PHB), aceleró significativamente la velocidad de cristalización del P3HBHHx sin afectar negativamente su estabilidad molecular o térmica. La mezcla de P3HBHHx con otros biopolímeros, como el ácido poliláctico (PLA), el poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT), el succinato de polibutileno (PBS) y el poli(3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato) (P34HB), permitió modular aún más su rendimiento, aunque la compatibilidad seguía siendo un reto en algunas formulaciones.También se exploraron aplicaciones biomédicas mediante electrohilado e inyección por ultrasonidos. Las nanofibras de poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) cargadas con fármacos mostraron cinéticas de liberación ajustables y actividad antibacteriana, mientras que el P34HB demostró una excelente procesabilidad y resistencia térmica bajo condiciones de inyección por ultrasonidos. Finalmente, la microscopía SR-FTIR reveló patrones de orientación espacial dentro de esferulitas de PHBV, aportando nuevos conocimientos sobre la organización molecular de los PHAs.En conjunto, esta tesis establece un marco integral para la adaptación de materiales de PHA mediante innovaciones en formulación y procesado. Contribuye al avance científico y tecnológico de los PHAs como materiales sostenibles viables en diversos sectores.
  

• PENG, JILUN: Development of innovative land applications for ESA's HydroGNSS mission
  
  Autor/a: PENG, JILUN
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  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 16/09/2025
  Fecha de lectura: 31/10/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Aula de teleensenyament de l'ETSETB (Mòdul B3 primera planta, Campus Nord UPC)
  Director/a de tesis: CARDELLACH GALÍ, ESTEL
  Resumen de tesis: Esta tesis basada en artículos se centra en el desarrollo de productos para la misión HydroGNSS de la ESA, incluyendo el algoritmo de inundación superficial de Nivel 2, la explotación del canal coherente para el producto L1B y el desarrollo de un simulador simplificado del canal coherente.La primera contribución es el desarrollo de un algoritmo de detección de agua aplicable a datos de alta y baja tasa de muestreo. La integración de dos observables derivados de potencia a baja tasa —la reflectividad y la razón de dispersión de potencia— permite una caracterización más completa de las propiedades de la superficie. La incorporación de información auxiliar mitiga el impacto de la heterogeneidad espacial. El clasificador de bosque aleatorio captura eficazmente relaciones no lineales, cumpliendo los requisitos de precisión, con falsos positivos principalmente en zonas húmedas. También se integran dos observables complejos de alta tasa, uno de ellos introducido por primera vez: la amplitud normalizada (NA), que se mantiene estable sobre tierra y muestra baja sensibilidad a variaciones en el tiempo de integración. Los resultados indican que la NA tiene mayor importancia que el coeficiente de coherencia (CC), subrayando su relevancia para la clasificación de agua.La segunda contribución analiza el impacto de la señal con polarización circular derecha en el algoritmo de detección de agua. La razón de dispersión de potencia normalizada en RHCP presenta una mejor diferenciación entre tierra y agua y mayor coherencia entre tipos de superficie, en comparación con LHCP. En contraste, la reflectividad en RHCP presenta mayor solapamiento entre tierra y agua, lo que puede afectar negativamente el rendimiento de clasificación. En superficies acuáticas no continentales, el tipo de superficie contribuye negativamente, lo que indica que se requieren indicadores de coherencia más altos para compensar este efecto. Además, las probabilidades posteriores derivadas del teorema de Bayes demuestran que la combinación de reflectividad y razón de dispersión normalizada mejora la precisión al reducir falsos positivos.La tercera contribución se centra en la explotación del canal coherente de HydroGNSS. Se analizó la sensibilidad de los indicadores de coherencia a superficies acuáticas. El coeficiente de coherencia y la amplitud normalizada, calculados con 4 ms de integración coherente, se compararon con la métrica de entropía completa del producto CYGNSS. La NA muestra una sensibilidad similar a la entropía completa y se mantiene estable frente a cambios en el tiempo de integración, lo cual es relevante dado que la entropía completa no puede obtenerse de HydroGNSS. El CC muestra mayor sensibilidad a pequeños cuerpos de agua, pero con mayor dependencia del tiempo de integración. Además, se desarrolló una nueva variable, la reflectividad de alta tasa (HSRR), ajustando exponencialmente la reflectividad calibrada de baja tasa a lo largo de la trayectoria. La HSRR coincide bien con la reflectividad L1 de CYGNSS y la reflectividad IF calibrada, y fue validada mediante un modelo directo. Se introdujo un umbral de ruido basado en el nivel de ruido de baja tasa para mejorar su robustez. Análisis de trayectorias adyacentes confirmaron que ofrece mejor resolución que los productos actuales de 1–2 Hz, aumentando su aplicabilidad al monitoreo detallado.Por último, se incluye un simulador simplificado del canal coherente (anexo). Hasta ahora, la simulación de señales GNSS-R complejas a alta tasa reflejadas sobre tierra requería modelos complejos y costosos. Este enfoque reduce la complejidad y el tiempo de cómputo, facilitando la generación de datos sintéticos con propiedades similares al canal coherente.
  

Fecha de lectura: 04/11/2025

• BAGHERZADE GHAZVINI, MINA: A Data-driven Intelligent Decision Support Framework for Process Operation Management. An Application to Gas Turbine Process.
  
  Autor/a: BAGHERZADE GHAZVINI, MINA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 25/07/2025
  Fecha de lectura: 04/11/2025
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Sala de Juntes de la FIB, edifici B6, Campus Barcelona Diagonal Nord
  Director/a de tesis: SANCHEZ MARRE, MIQUEL | ANGULO BAHON, CECILIO
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta un marco de trabajo basado en datos para mejorar la gestión y mantenimiento de procesos industriales, ejemplificado a través de un caso de estudio que involucra turbinas de gas. La investigación se centra en varias áreas clave: preprocesamiento de datos de operación, identificación de modos de operación, análisis de transiciones entre estos modos de operación y detección de patrones para mantenimiento predictivo. La propuesta de investigación comienza con un preprocesamiento detallado de los datos para asegurar su calidad y usabilidad. A continuación, presenta métodos para reconocer automáticamente modos de operación distintos utilizando un conjunto de técnicas de agrupación (“clustering”). La investigación también explora el modelado de transiciones entre estos estados de operación, capturando la naturaleza dinámica de los procesos industriales. Además, se propone el método del “Perfil de Matriz basado en Clústers” para detectar patrones de operación significativos que indican problemas potenciales o eficiencias, esencial para desarrollar estrategias de mantenimiento predictivo. En general, el marco desarrollado en esta tesis ofrece un enfoque sistemático para mejorar la toma de decisiones, la fiabilidad y la eficiencia en la gestión de procesos industriales. Aunque inicialmente aplicado a turbinas de gas, este marco tiene un amplio potencial de aplicación a diversos sistemas industriales.