Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 08/11/2024

• DEVIGILI, MARIANO: Applications of the OCATA optical layer digital twin
  
  Autor/a: DEVIGILI, MARIANO
  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: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/10/2024
  Fecha de lectura: 08/11/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Defensa publica Sala Juntes - Edifici B6 - 1a planta (FIB) - Campus Nord - Barcelona
  Director/a de tesis: VELASCO ESTEBAN, LUIS DOMINGO | NAPOLI, ANTONIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: CASELLAS REGI, RAMON
       SECRETARI: COMELLAS COLOME, JAUME
       VOCAL: SAMBO, NICOLA
  Resumen de tesis: Las redes ópticas de los operadores son una infraestructura central y un elemento clave de la sociedad hiperconectada actual, ya que la mayor parte del tráfico de datos de Internet se transfiere a través de redes de fibra óptica. El volumen de tráfico de datos está experimentando un crecimiento incesante a medida que los servicios de Internet alcanzan una demanda cada vez mayor y surgen aplicaciones que requieren mucha capacidad (por ejemplo, las aplicaciones de industria 4.0). En vista de ello, se requiere una innovación constante en las redes ópticas para acomodar la capacidad solicitada y minimizar los costes.En este escenario, los gemelos digitales (DT, del inglés Digital Twin) – pensados como una combinación de modelos que se ajustan automáticamente con su correspondiente sistema físico y actúan sobre éste para aplicaciones específicas – se están proponiendo como una solución para: 1) maximizar la capacidad de transporte al reducir los márgenes de la red; 2) allanar el camino hacia la automatización de la red óptica.El objetivo principal de esta tesis doctoral es mejorar la operación de la red basándose en el uso de algoritmos y modelos de DT para la gestión de fallos, el establecimiento de conexiones ópticas y el control de amplificadores ópticos. Para lograr este objetivo, se investigaron diferentes algoritmos de aprendizaje automático (ML) y se ampliaron las capacidades del DT de capa óptica llamado OCATA. Este objetivo principal se logra mediante los siguientes tres objetivos específicos:1. Aplicaciones de DT de capa óptica durante la operación de la red: las capacidades de OCATA se extendieron para estimar la calidad de transmisión (QoT) y para la gestión eficiente de fallos. Se proponen características específicas de los símbolos de constelaciones ópticas, que muestran correlaciones con métricas de QoT y con degradaciones de señal inducidas por fallos. A continuación, se proponen modelos y algoritmos específicos basados en ML para la estimación de la QoT, la detección de fallos, la identificación y la estimación de su severidad. Los resultados tanto de la simulación como de los experimentos muestran una precisión notable en la estimación de la QoT y en la predicción de fallos que afectan al transmisor, los filtros ópticos y los amplificadores. Además, este enfoque también se validó para detectar e identificar anomalías del espectro óptico. 2. Aplicaciones de DT de capa óptica para el establecimiento de conexiones ópticas. Las capacidades de OCATA se amplían para formatos de modulación además de la modulación 16QAM y para señales de multiplexación de subportadora digital (DSCM). En primer lugar, se propone y evalúa un algoritmo para el establecimiento de conexiones ópticas basado en simulaciones que demuestran la viabilidad de este enfoque. Además, los modelos mostraron el equilibrio más ventajoso entre precisión y tiempo de ejecución en comparación con otros métodos existentes. En segundo lugar, se evalúa experimentalmente su precisión para estimar el impacto de las penalizaciones inducidas por el filtrado óptico en señales DSCM.3. Aplicación de DT de capa óptica para el control de amplificadores: nuevos modelos del DT se diseñaron para ayudar a un controlador de red a tomar decisiones acerca de la reconfiguración de amplificadores ópticos de forma dinámica bajo cargas de canales variables. Se realizaron procesos de caracterización experimental en módulos EDFA. Se compararon modelos basados en datos, basados en métodos de aprendizaje profundo (DL) y métodos compuestos, en términos de precisión y velocidad de cálculo para modelar estos amplificadores. Tras exhaustivas optimizaciones de los hiper-parámetros, los modelos de DL lograr tanto el mejor rendimiento en los datos de entrenamiento como la mejor generalización en datos desconocidos. Además, se demostró que se puede lograr una reducción sustancial del error de generalización empleando técnicas de aprendizaje por transferencia.
  

• FLORES VÁZQUEZ, CARLOS ALBERTO: CeCi: Design, Development and Validation of an Affordable Consumer Service Robot as a Social Robot
  
  Autor/a: FLORES VÁZQUEZ, CARLOS ALBERTO
  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: 02/07/2024
  Fecha de lectura: 08/11/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala de Juntes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Edifici U. C. Pau Gargallo, 14 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: ANGULO BAHON, CECILIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: VALLÈS PERIS, NÚRIA
       SECRETARI: REPISO POLO, ELY
       VOCAL: TREJO RAMÍREZ, KARLA ANDREA
  Resumen de tesis: Esta investigación analiza los elementos que deben tenerse en cuenta para diseñar, desarrollar y validar un robot de servicios que desempeñe sus tareas en diferentes entornos sociales. Debido al enfoque social de los servicios prestados, se exigen consideraciones técnicas para realizar la tarea, así como la aceptabilidad de uso por parte de las personas que interactúan con el robot.La primera etapa de la investigación considera casos previos sobre la implementación de robots móviles de servicio, su análisis, la motivación de cómo resolver su aceptabilidad y uso por parte de las personas. La parte de desarrollo presenta las consideraciones técnicas y sociales para la implementación del robot social CeCi (Computer Electronic Communication Interface). Se abordan dos problemas principales de los robots sociales y los robots de servicio en entornos sociales que existen actualmente en el mercado, y que constituyen el foco principal de esta investigación: El primero es que sus costes no son asequibles para muchas empresas, universidades o personas particulares de países en desarrollo. La segunda es que su diseño está orientado exclusivamente a la parte funcional con un punto de vista inherente a los ingenieros que los crean sin tener en cuenta las opiniones, preferencias o requisitos de los usuarios finales, especialmente para su interacción social. Esta última razón acaba provocando cierta aversión al uso de este tipo de robots.En respuesta a las interrogantes planteadas, se propone un prototipo asequible y de bajo coste, partiendo de una plataforma comercial para el desarrollo de la investigación y utilizando código de fuente abierta. El diseño del robot que aquí se presenta se centra en los criterios y preferencias del usuario final, priorizando la aceptabilidad para la interacción social. Este documento detalla el proceso de selección y las capacidades de hardware del robot. Además, se proporciona una sección de programación para introducir los diferentes paquetes de software utilizados y adaptados para la interacción social, las principales funciones implementadas, así como la parte nueva y original de la propuesta. Se discute una lista de aplicaciones desarrolladas actualmente con el robot y posibles aplicaciones para futuras investigaciones.Como paso final, se explica la implementación completa del robot social a partir de dos elementos de diseño. El primer elemento es el uso de la metodología Design Thinking para el desarrollo e implementación del robot. El segundo elemento, de carácter técnico, es una taxonomía previa generada para definir asistentes robóticos con enfoque social. Por lo tanto, en el proceso de construcción se hace especial hincapié en la realización de prototipos y su ajuste a las preferencias de los usuarios. Entrevistas con usuarios que desconocían las capacidades del robot sirvieron para mejorar y validar el prototipo. Estos prototipos y su evolución se presentarán a partir de los ajustes realizados. Más allá de los comentarios de los usuarios, para la evolución de este robot se tuvieron en cuenta experiencias previas expuestas en el estado del arte. Todo el proceso metodológico se valida con encuestas, y los resultados se presentan en forma de análisis FODA (fortalezas, oportunidades debilidades y amenazas,)para futuras mejoras.
  

• NAZARETH LOPEZ, RAFAEL: Continuous-discrete numerical modeling of the thermomechanical behavior of granular media supported by experimental campaign
  
  Autor/a: NAZARETH LOPEZ, RAFAEL
  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 Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/10/2024
  Fecha de lectura: 08/11/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Defensa pública Sala Zienkievicz. (CIMNE C/Gran Capità s/n, Edifici C1, Campus Nord, Barcelona).
  Director/a de tesis: FRANCI, ALESSANDRO | OÑATE IBAÑEZ DE NAVARRA, EUGENIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: CREMONESI, MASSIMILIANO
       SECRETARI: BONET CARBONELL, JAVIER
       VOCAL: WU, WEI
  Resumen de tesis: Los materiales granulares, que abarcan desde suelos y granos alimenticios hasta agregados de construcción y polvos farmacéuticos, son comunes tanto en contextos naturales como industriales. Su complejo comportamiento físico, que puede exhibir tanto propiedades de sólido como de fluido, dependiendo de varios factores externos e internos, surge de su composición discreta, caracterizada por interacciones intrincadas entre partículas. Esta complejidad se ve amplificada por los efectos térmicos, lo que explica las lagunas actuales en la comprensión exhaustiva de la termomecánica de los materiales granulares. Esta tesis explora el comportamiento termomecánico de los medios granulares desde diferentes perspectivas, tanto numéricas como experimentales. En particular, a lo largo de la investigación se abordan dos efectos térmicos clave: la generación de calor a partir de la disipación de energía mecánica y la expansión térmica en sistemas confinados. En los experimentos físicos, el fenómeno de generación de calor se estudia para operaciones de mezcla granular utilizando dos dispositivos industriales ampliamente utilizados: un tambor rotatorio y un mezclador de palas. En ambos dispositivos, se mide el aumento de temperatura de los flujos granulares bajo diversas condiciones operativas. En cuanto a las investigaciones numéricas, se desarrollan dos enfoques. Se utiliza un marco eficiente del Método de Elementos Discretos (DEM) para investigar los mecanismos de generación de calor y proporcionar conocimientos sobre el comportamiento termomecánico de los flujos granulares. Además, se desarrolla un novedoso marco numérico multiescala, que acopla métodos continuos y discretos a través de un modelo de sustitución basado en aprendizaje automático, para simular de manera eficiente la expansión térmica en medios granulares confinados. En ambas estrategias, el objetivo subyacente es reducir el alto costo computacional de la simulación de medios granulares, permitiendo análisis a gran escala tanto en términos de tiempo como de espacio.
  

• RIMBAUD BLENGINI, TATIANA: Poetas de la arquitectura en Uruguay. Construcciones para la nueva nación, 1894-1914
  
  Autor/a: RIMBAUD BLENGINI, TATIANA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA E HISTORIA DE LA ARQUITECTURA
  Departamento: Departamento de Teoría e Historia de la Arquitectura y Técnicas de Comunicación (THATC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 29/07/2024
  Fecha de lectura: 08/11/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Presencial (ETSAB. Sala de Graus)
  Director/a de tesis: ROSSELLO NICOLAU, MARÍA ISABEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: SALA GARCIA, TERESA MONTSERRAT
       SECRETARI: NAVAS FERRER, MARIA TERESA
       VOCAL: ALEMÁN KSIAZENICKI, LAURA
  Resumen de tesis: El presente trabajo aborda, desde la perspectiva de la historia de la arquitectura, el breve y complejo momento del cambio de siglo XIX al XX. El objetivo es explorar las arquitecturas de fin de siglo en Uruguay y su relación con los procesos de modernización y consolidación del país. Para ello propone, desde una mirada necesariamente disciplinar, revisar el alcance de las propuestas que colectivamente dieron forma a la nación y capital uruguaya durante un corto período de enorme crecimiento. El recorte temporal propuesto toma como inicio el año 1894, cuando egresa el primer arquitecto de la Facultad de Matemáticas -primera institución de formación en arquitectura en el país- y 1914, el último año de existencia de esa institución que luego dio lugar a la Facultad de Arquitectura (1915). Además, 1914 es el año de creación de la Sociedad de Arquitectos del Uruguay y el inicio de la Primera Guerra Mundial, entre otros eventos importantes que marcaron un cambio de coyuntura generalizado. Los arquitectos actuantes en ese lapso emergieron de una formación profesional en el país predominantemente politécnica que se convirtió en campo de oportunidad de exploración proyectual y formal. Las cualidades que se reconocen en las obras apelan a la responsabilidad profesional de la construcción colectiva de las estructuras necesarias para el funcionamiento del Estado. Así, la hipótesis que esta investigación toma de partida es que al inicio del siglo XX, los arquitectos de las primeras generaciones de técnicos formados en Uruguay asumieron la responsabilidad de crear las arquitecturas de la nueva nación.El trabajo se estructura en cinco capítulos que abordan distintos aspectos dentro del amplio panorama de estudio. Por un lado, se identifica a las personas que estuvieron involucradas con el proyecto urbano y arquitectónico que debía armar a la nación. Se indaga en los ámbitos de formación profesional en su composición y transformación a lo largo del período y se observan las organizaciones laborales, profesionales, corporativas y los debates y manifestaciones públicas que los arquitectos llevaron adelante como colectivo.Por el otro, se toman las obras y proyectos de arquitectura del periodo como manifestaciones de las estrategias de modernización desplegadas, tanto desde el alcance nacional de todo el territorio como en los exponentes de la vida urbana de la ciudad -en particular en la capital de la República. Así, se recogen las estructuras asociadas a la consolidación de la institución estatal, las relativas al proyecto asistencial-sanitario y las de la educación pública en todos sus niveles. En el mismo sentido, se analiza la capital como proyecto urbano de la nación. Se revisa el accionar del cuerpo técnico vinculado a la municipalidad y se aborda el proyecto de ciudad en dos grandes ámbitos: el de la vida pública, a través de las estructuras del ocio, y la privada, en la vivienda. Por último, se retoma la idea de la elaboración de las construcciones para la nueva nación y se analiza el rol que tuvieron en ellas los primeros profesionales del país. Se presenta una reflexión sobre las posibles razones de lo efímero del fenómeno analizado y las repercusiones que ha tenido y tiene hasta el día de hoy, incorporando una mirada sobre la valoración historiográfica y patrimonial del legado de estas arquitecturas. Con este texto, se pretende colaborar en la generación de conocimiento en la historia de la arquitectura que permita visibilizar y valorar la dimensión arquitectónica y urbana realizada en Uruguay entre 1894 y 1914, tanto en el contexto disciplinar como cultural, en el ámbito nacional y en posibles vínculos internacionales. Se espera que su puesta en común invite discusiones y nuevas indagaciones sobre las diversas arquitecturas realizadas en Uruguay a lo largo de su historia.
  

Fecha de lectura: 11/11/2024

• NAVARRO BARBOZA, HECTOR: Experimentally constrained organic aerosol chemical and absorption properties in the atmospheric chemistry MONARCH model
  
  Autor/a: NAVARRO BARBOZA, HECTOR
  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: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 25/09/2024
  Fecha de lectura: 11/11/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Place: ETSECCPB UPC, Campus Nord Building C1. Classroom: 002 C/Jordi Girona, 1-3 08034 Barcelona
  Director/a de tesis: JORBA CASELLAS, ORIOL | PANDOLFI, MARCO
  Tribunal:
       PRESIDENT: SICARD, MICHAEL
       SECRETARI: BADIA I MORAGAS, ALBA
       VOCAL: PIÑEIRO IGLESIAS, MARIA
  Resumen de tesis: Los aerosoles orgánicos (OA, por sus siglas en inglés) son una componente significativa del material particulado (PM) en la atmósfera, representando del 20 al 90% del PM total en Europa. Los OA desempeñan un papel fundamental en la calidad del aire, la salud humana y el cambio climático. El objetivo de esta tesis doctoral ha sido avanzar en la comprensión de la caracterización de los OA y sus propiedades ópticas, enfocándose particularmente en los OA que absorben luz, denominados carbono marrón (BrC, por sus siglas en inglés).Esta investigación ha empleado observaciones detalladas de campañas experimentales y técnicas de modelado. Los datos observacionales han sido proporcionados por el grupo EGAR-IDAEA y la parte de modelado se ha desarrollado en el grupo BSC-AC. El modelo de química atmosférica No hidrostático multiescala en línea (MONARCH, por sus siglas en inglés) se ha desarrollado y se ha utilizado para todos los estudios en esta tesis.En el primer estudio, hemos analizado la composición química del PM grueso y fino simulado por el modelo MONARCH en tres entornos diferentes en el noreste de España (Barcelona urbano, Montseny regional y Montsec remoto). El sitio urbano se ha caracterizado por fuentes mixtas biogénicas y antropogénicas, el sitio regional ha estado principalmente dominado por fuentes biogénicas y el sitio remoto ha mostrado bajas concentraciones, excepto durante episodios de transporte de polvo a larga distancia. Los aerosoles de sal marina han jugado un papel fundamental en el entorno urbano, mientras que el polvo mineral ha tenido el mayor impacto durante la primavera.En el segundo estudio, el análisis de los aerosoles carbonosos (carbono negro (BC, por sus siglas en inglés) y OA) utilizando tres inventarios de emisiones en el modelo MONARCH ha destacado la importancia de la resolución del modelo y las estimaciones detalladas de emisiones. El tráfico ha sido el principal contribuyente al BC en el sitio urbano, con contribuciones significativas de la combustión residencial de madera (RWC, por sus siglas en inglés) y el transporte marítimo. Se han encontrado discrepancias en la desagregación espacio-temporal y el tratamiento de condensables en las emisiones de RWC, destacando incertidumbres en OA debido a la caracterización de las emisiones y la limitada producción de aerosoles secundarios en el modelo. El tercer estudio ha examinado la variabilidad del índice de refracción imaginario (k) de los OA de cinco fuentes utilizando datos de 12 estaciones de monitoreo europeas. El modelo ha tenido un buen desempeño simulando las concentraciones de masa de OA e ha identificado las emisiones residenciales como una de las principales fuentes durante los meses fríos, y los aerosoles orgánicos secundarios (SOA, por sus siglas en inglés) durante los períodos cálidos, con una contribución significativa de las emisiones de transporte marítimo cerca de los puertos. La optimización de los valores de k a 370 nm ha revelado una variabilidad significativa influenciada por las fuentes de emisión y las condiciones ambientales.En el cuarto estudio, se implementó una parametrización de BrC en MONARCH con fotodegradación y se evaluó su absorción frente a observaciones europeas, mostrando subestimaciones debidas a la incertidumbre de las emisiones; sin embargo, pruebas de sensibilidad mejoraron el sesgo del modelo, destacando la mayor absorción de BrC en invierno por la quema de biomasa y biocombustibles, con importantes implicaciones para la modelización climática.Esta tesis ha avanzado en la comprensión de los OA y BrC, resaltando la necesidad de mejorar su representación en los modelos para cuantificar sus efectos radiativos y climáticos.