Escola de Doctorat

Data de lectura: 03/06/2026

• GUZMÁN ALBIOL, MARC: An Exploration of Constraint Systems in Verifiable Computation
  
  Autor/a: GUZMÁN ALBIOL, MARC
  Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 23/04/2026
  Data de lectura: 03/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: sala Aula Màster del C3 (Sala C3005
  Director/a de tesi: MUÑOZ TAPIA, JOSE LUIS
  Resum de tesi: L’adopció accelerada de serveis digitals ha posat en relleu la necessitat de computació amb confiança mínima, on les parts poden verificar la correcció dels càlculs sense haver de tornar-los a executar ni revelar dades sensibles. Els sistemes de proves de coneixement zero, incloent-hi SNARKs i STARKs, ofereixen garanties criptogràfiques de correcció, privacitat i verificabilitat concisa, permetent aplicacions en blockchains escalables, identitat preservant la privacitat i aprenentatge federat verificable.Aquesta tesi aborda les principals ineficiències en els sistemes de proves ZK basats en restriccions a la capa d’aritmetització. La recerca se centra en dos problemes complementaris: optimitzar les comparacions binàries dins dels Rank-1 Constraint Systems (R1CS) i ampliar l’expressivitat dels STARKs mitjançant una Representació Intermèdia Algebraica Estesa (eAIR).La primera contribució presenta un mètode d’acumulació ponderada per implementar comparacions binàries estrictes en R1CS. Els enfocaments tradicionals generen un gran nombre de restriccions a causa de la manca d’operacions natives de comparació i de control de flux en el model R1CS, obligant a descomposicions costoses bit a bit i creant colls d’ampolla en el rendiment. El mètode d’acumulació ponderada proposat redueix de manera significativa la sobrecàrrega de restriccions sense comprometre la seguretat o la correcció del sistema, aconseguint millores substancials d’eficiència respecte a l’enfocament lexicogràfic.La segona contribució introdueix el protocol eSTARK, que amplia els STARKs estàndard permetent la gestió concisa de restriccions complexes com ara lookups, permutacions i restriccions de còpia. Aquestes operacions són difícils d’encodear de manera eficient en l’AIR estàndard. El protocol eSTARK integra arguments de compromís vectorial i optimitzacions polinòmiques, oferint un marc flexible i fàcil d’utilitzar per representar una classe més àmplia de càlculs sense introduir sobrecàrrega d’aritmetització innecessària.Totes dues contribucions aborden limitacions pràctiques dels sistemes de proves de coneixement zero actuals, amb la primera centrada en reduir la complexitat de restriccions per a operacions comunes i la segona en expandir l’expressivitat del sistema de proves en si. Conjuntament, demostren la importància de les optimitzacions a nivell d’aritmetització per millorar l’eficiència i la usabilitat de les proves de coneixement zero.
  

Data de lectura: 04/06/2026

• LEZECK, HENDRICK: Application of essential oils microcapsules on the fabric surface to get antibacterial properties.
  
  Autor/a: LEZECK, HENDRICK
  Programa: ENGINYERIA TÈXTIL I PAPERERA
  Departament: Departament d’Enginyeria Gràfica i de Disseny (DEGD)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 28/04/2026
  Data de lectura: 04/06/2026
  Hora de lectura: 15:00
  Lloc de lectura: INTEXTER Conference Room
  Director/a de tesi: LIS ARIAS, MANUEL JOSÉ
  Resum de tesi: Els olis essencials (OE) s'utilitzen àmpliament en la medicina tradicional, la farmàcia, l'alimentació i les aplicacions cosmètiques a causa del seu origen natural, la biodegradabilitat i l'àmplia activitat antimicrobiana. Malgrat aquests avantatges, la seva alta volatilitat i naturalesa hidrofòbica limiten significativament la seva aplicació directa en substrats tèxtils. En els darrers anys, la creixent demanda de tèxtils sostenibles i funcionals ha impulsat la investigació per integrar compostos bioactius en teixits, preservant alhora la seva eficàcia i durabilitat.Aquesta tesi doctoral investiga l'aplicació de microcàpsules d'olis essencials en substrats tèxtils com a estratègia per superar les limitacions intrínseques de l'OE i per impartir propietats biofuncionals als teixits. Mitjançant l'ús de tècniques de microencapsulació, aquest treball pretén millorar l'estabilitat, la retenció i l'alliberament controlat d'olis essencials en tèxtils, permetent el desenvolupament de materials sostenibles amb un rendiment bioactiu de llarga durada.
  

• MASCLANS SERRAT, NÚRIA: Scientific Machine Learning in Turbulent Flows: Observability, Reconstruction & Acceleration
  
  Autor/a: MASCLANS SERRAT, NÚRIA
  Programa: ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 06/05/2026
  Data de lectura: 04/06/2026
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Sala polivalent de l'edifici A (EEBE) del Campus Diagonal-Besòs.
  Director/a de tesi: JOFRE CRUANYES, LLUÍS
  Resum de tesi: L'anàlisi i disseny de sistemes d'enginyeria regits per fluxos de fluids supercrítics turbulents limitats per parets es veuen fonamentalment restringits per dues barreres diferents: les limitacions intrínseques dels diagnòstics òptics per resoldre camps termodinàmics escalars sota règims de fluids extrems, i el cost computacional prohibitiu requerit per assolir estadístiques de flux completament convergents en simulacions d'alta fidelitat. Aquesta tesi aborda aquests reptes mitjançant el desenvolupament de marcs avançats d'aprenentatge automàtic científic (SciML) que integren rigorosament el coneixement del domini físic en arquitectures d'aprenentatge profund.Per superar la bretxa d'observabilitat experimental inherent als fluxos transcrítics d'alta pressió, aquest treball proposa en primer lloc una nova xarxa neuronal informada per la termofísica (TINN). En integrar l'equació d'estat de gas real directament en la funció de pèrdua (loss function) de la xarxa com una restricció feble (soft constraint), alhora que s'imposen condicions de contorn físiques a través de restriccions fortes a l'arquitectura de la xarxa (hard constraints), aquesta estratègia reconstrueix amb èxit variables d'estat termodinàmiques ocultes, específicament la densitat i la temperatura, exclusivament a partir de les dades cinemàtiques de velocitat disponibles. Aquesta metodologia proporciona una alternativa fiable i no intrusiva per superar les severes distorsions òptiques que tradicionalment limiten les mesures escalars quantitatives en experiments amb fluids supercrítics.Per abordar la càrrega computacional de la integració numèrica temporal, la tesi introdueix un canvi de paradigma en la simulació de turbulència mitjançant l'adaptació de l'aprenentatge per reforç profund (DRL) per accelerar la convergència de les estadístiques del flux. Específicament, es formula una metodologia DRL basada en la pertorbació de l'espai propi del tensor de tensions de Reynolds (REP). El DRL multiagent actua com un sistema de control de flux actiu, interactuant iterativament amb el solucionador numèric (solver) per optimitzar la trajectòria instantània del flux. Establerts i validats inicialment en un model reduït de turbulència unidimensional (ODT), els agents apliquen pertorbacions matemàticament restringides directament a l'espai propi del tensor de tensions de Reynolds. Aquesta estricta restricció estructural garanteix que totes les modificacions dinàmiques a la magnitud, forma i orientació de les tensions de Reynolds mantinguin una rigorosa realitzabilitat física.Aquesta metodologia híbrida DRL-CFD s'escala posteriorment a simulacions numèriques directes (DNS) tridimensionals completament resoltes de fluxos de canal turbulents. En superar complexes barreres d'enginyeria de programari per assolir un acoblament en memòria de baixa latència entre el marc dinàmic REP-DRL basat en Python i un solucionador CFD en C++ paral·lelitzat, la implementació manipula dinàmicament els camps de flux instantanis. Mentre la simulació CFD opera dins d'un estat estadísticament estacionari, aquest control de flux actiu guia el sistema per assolir la convergència dels camps estadístics en un temps d'integració significativament reduït.En conjunt, aquesta tesi demostra que la integració de lleis físiques, equacions termodinàmiques i restriccions estructurals en algoritmes d'aprenentatge automàtic transforma interpoladors de dades passius en marcs escalables i físicament consistents, capaços tant de recuperar la física oculta del flux com d'accelerar activament les simulacions numèriques. Les metodologies proposades estableixen un camí fundacional per tancar la bretxa entre les limitacions de les mesures experimentals i la viabilitat computacional, facilitant així tant l'estudi fonamental com el disseny pràctic d'enginyeria de fluxos turbulents complexos.
  

Data de lectura: 05/06/2026

• HERNÁNDEZ URREA, MARC: Design and Implementation of Novel Multiparametric Nonclinical Cardiovascular Assessment Devices Using Only Four Electrodes
  
  Autor/a: HERNÁNDEZ URREA, MARC
  Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 08/05/2026
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: CASAS PIEDRAFITA, JAIME OSCAR | CASANELLA ALONSO, RAMON
  Resum de tesi: Les malalties cardiovasculars continuen sent la principal causa de resultats adversos i càrrega sanitària a escala mundial. El desenvolupament d’estratègies de monitorització cardiovascular extrahospitalària ha esdevingut més rellevant, especialment després de la COVID-19, que va evidenciar les limitacions dels sistemes sanitaris i la necessitat d’alternatives per reduir la congestió hospitalària. Organitzacions com l’OMS destaquen que els dispositius no clínics milloren l’adherència al tractament, la rehabilitació i la supervivència, i contribueixen a sistemes més sostenibles. També han despertat interès en la indústria farmacèutica, ja que els assaigs domiciliaris i la monitorització remota ofereixen avantatges com millor adherència, supervisió i control de cohorts.Actualment, la majoria de dispositius no clínics es basen en electrocardiograma (ECG) o fotopletismograma (PPG). L’ECG aporta informació elèctrica cardíaca (forma d’ona, intervals, freqüència i variabilitat), mentre que el PPG proporciona informació mecànica (ona de pols, freqüència, saturació d’oxigen i, de vegades, pressió arterial), limitada a artèries superficials. Altres tècniques per a artèries profundes, com SphygmoCor, ecocardiografia o cateterisme, es restringeixen a l’àmbit clínic per la seva complexitat i cost. De manera similar, la pletismografia per impedància es limita sovint a ús clínic o a una sola extremitat. No obstant això, estudis recents mostren que la IPG entre extremitats pot aportar informació sobre la propagació de l’ona de pols proximal a l’aorta.Aquesta tesi presenta el disseny i validació d’un dispositiu innovador per a l’avaluació cardiovascular, basat en l’adquisició simultània d’ECG, múltiples senyals IPG i balistocardiograma (BCG), utilitzant quatre elèctrodes en mans o peus i una bàscula domèstica. Es desenvolupen algoritmes per extreure indicadors de salut cardiovascular a partir d’intervals ECG–IPG, com el temps d’arribada del pols (PAT), amb informació proximal i distal. Aquestes mesures permeten estimar el temps de trànsit del pols (PTT), relacionat amb l’elasticitat arterial. La combinació de PAT entre mans i peus permet estimar un equivalent del PTT aòrtic (aPTT), associat a l’envelliment. El sistema també permet extreure la respiració a partir de senyals IPG sense sensors addicionals.El sistema es va validar amb cardiografia per impedància i tonometria com a referència. Es van obtenir valors adequats de relació senyal-soroll i rebuig en mode comú. Els estudis comparatius van mostrar bona concordança (r > 0,90). El PAT entre canells correlaciona amb el carotidi (r = 0,85) i entre peus amb el femoral (r = 0,86). El PTT carotidi-femoral derivat d’IPG mostra correlació moderada amb el de tonometria (r = 0,67).Aquests resultats validen la metodologia proposada i demostren l’extracció fiable de paràmetres cardiovasculars rellevants. En conjunt, el sistema permet obtenir informació arterial proximal i distal per a l’avaluació cardiovascular no clínica.
  

• JAMSHIDZADEH, AMIN: Multiobjective optimization and parametric design strategies for steel modular structures in high-rise buildings: a computational approach
  
  Autor/a: JAMSHIDZADEH, AMIN
  Programa: TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME
  Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 25/03/2026
  Data de lectura: 05/06/2026
  Hora de lectura: 17:00
  Lloc de lectura: ETSAB (Esc. Técnica Sup. Arquitectura de Bcn)(Enlace a videoconferencia: https://meet.google.com/iiq-qone-zyg)Inicio conexión a las 16:30, hora BCN
  Director/a de tesi: ALBAREDA VALLS, ALBERT
  Resum de tesi: La ràpida urbanització i la creixent demanda d’edificis alts han fet necessària l’evolució dels mètodes de construcció per afrontar els reptes del desenvolupament urbà vertical. La construcció modular sorgeix com una solució prometedora, oferint eficiència, rapidesa i sostenibilitat en projectes d’edificis alts. No obstant això, la integritat estructural continua sent una preocupació crítica, especialment en estructures de gran alçada on l’estabilitat lateral és fonamental. Aquesta investigació analitza l’optimització de l’anàlisi dels marcs d’armat en edificis modulars alts, amb l’objectiu de millorar-ne el rendiment estructural mantenint l’eficiència i la rendibilitat.L’estudi comença amb una revisió exhaustiva de les tècniques de construcció modular, els marcs teòrics del disseny d’edificis alts i els mètodes d’anàlisi estructural dels marcs d’armat. Els marcs teòrics, com la teoria de sistemes, la teoria de la prefabricació i els principis de construcció esvelta (lean construction), proporcionen la base conceptual per comprendre la complexitat de la construcció modular d’edificis alts i l’optimització dels sistemes estructurals.Metodològicament, la recerca adopta un enfocament d’optimització multiobjectiu, utilitzant l’algoritme NSGA-II per explorar els equilibris entre objectius en conflicte en el disseny dels marcs d’armat, com ara l’estabilitat estructural, l’eficiència dels materials i el cost de la construcció. Es realitzen estudis de cas de projectes modulars alts seleccionats per validar el marc d’optimització i avaluar-ne l’eficàcia en la millora del rendiment estructural.Els resultats ofereixen coneixements significatius sobre la integració dels sistemes de marcs d’armat en edificis modulars alts, ressaltant el potencial de l’optimització per millorar l’eficiència i la resistència estructural. L’aplicació de l’algoritme NSGA-II permet identificar solucions òptimes de Pareto, proporcionant als dissenyadors i enginyers un conjunt d’alternatives optimitzades per considerar durant les fases de planificació i construcció.En conclusió, aquesta investigació contribueix a l’avenç del coneixement i la pràctica de la construcció modular en edificis alts mitjançant la proposta d’un innovador marc d’optimització per a l’anàlisi dels marcs d’armat. Els resultats tenen implicacions per a la millora de l’eficiència del disseny estructural, la reducció dels costos de construcció i l’augment de la sostenibilitat de les estructures modulars altes en entorns urbans. Es proposen futures línies de recerca per explorar l’escalabilitat i aplicabilitat del marc d’optimització en projectes de construcció reals.