Escola de Doctorat

Data de lectura: 19/05/2025

• BARBERO DEL RÍO, MANUEL: Estudio de los principales contaminantes en lavandería industrial y diseño de un sistema de reutilización de agua
  
  Autor/a: BARBERO DEL RÍO, MANUEL
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS
  Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 24/04/2025
  Data de lectura: 19/05/2025
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: DE PABLO RIBAS, JOAN | CASAS GARRIGA, SANDRA
  Resum de tesi: Mitjançant aquesta tesi doctoral s’ha aconseguit desenvolupar una solució tecnològica de reutilització d’aigua per al sector de la bugaderia industrial. A més, s’ha estudiat l’emissió de microplàstics i contaminants emergents associats a aquesta activitat, centrant-se en estratègies que minimitzin les problemàtiques associades per aquests.El sistema de reutilització, la tecnologia principal de la qual és la ultrafiltració ceràmica, i utilitza el fraccionament d’escuma i l’oxidació química com post-tractament, aconsegueix una taxa de reutilització d’aigua del 86% en processos de rentat unitaris sense afectar la qualitat final d’aquests. El procés de disseny s’ha dut a terme en diferents fases incloent anàlisis de viabilitat de les tecnologies, assajos al laboratori i validacions a escala pilot i real.El fraccionament d’escuma es va testat utilitzant una columna d’aireig mitjançant les quals es van aconseguir taxes de separació de tensioactius de l’aigua de fins un 70% i a conseqüència d’això, un corrent concentrat en tensioactius la reintroducció dels quals en subseqüents processos de rentat va millorar l’eliminació d’unes certes taques patró fins a un 20%.Els assajos preliminars de membranes d’ultrafiltració van permetre generar models explicatius de la qualitat del permeat i flux transmembrana a partir d’una matriu d’iteracions de la pressió de treball per a grandàries de tall molecular des d’1 fins a 1400 kDa.Per a la validació a escala pilot de la tecnologia d’ultrafiltració amb membrana ceràmica, es va combinar un procés de tractament-reutilització directa i es van utilitzar únicament 23L d’aigua de xarxa en cada rentat. Això va ser implementat en una rentadora de 13 kg de capacitat al llarg de 10 processos i va demostrar una major eficàcia de les membranes de 15 sobre les de 50 kDa per a separació de tensioactiu aniònics (+9%) i DQO (+13%). L’anàlisi de l’eficiència dels aclarits va mostrar resultats més estables amb la utilització de les membranes de 15 kDa, fet associat a la major eliminació de tensioactius al llarg dels cicles de reutilització, per la qual cosa es va escollir aquest grandària de porus per a la validació finals el sistema.Finalment, es va combinar la ultrafiltració i amb el fraccionament d’escuma i l’oxidació química mitjançant ozó. Aquestes dues últimes tècniques van coexistir en un reactor cilíndric construït a aquest efecte i situat a posteriori de la ultrafiltració amb el qual es va aconseguir augmentar els rendiments d’eliminació de tensioactius aniònics fins a un 91% després de 15 minuts de tractament. A més, es va comprovar una completa eliminació del color desprès per les peces, evitant així la transferència d’aquest a processos de rentat següents.L’emissió de microplàstics durant el rentat de les peces al llarg de la seva vida útil, es va xifrar en 7.957.942 microfibres per kg de roba rentat. El 44% d’aquestes micropartícules s’emeten durant els primers 5 rentats i la seva emissió es pot reduir de manera substancial amb programes de rentat amb baixa acció mecànica.L’estudi de contaminants emergents en bugaderia industrial ha evidenciat la presència d’aquest tipus de compostos en les aigües residuals generades. Aquests, migrarien des dels teixits on es troben dipositats o impregnats, cap a l’aigua utilitzada en el procés de rentat i, a continuació, serien abocats a la xarxa de sanejament. En total, s’han detectat 27 compostos de diferents tipus com desinfectants, medicaments, antibiòtics, drogues d’abús, pesticides i repel·lents d’insectes. S’ha descobert que, la bugaderia hospitalària es el subsector en les aigües del qual s’han detectat les concentracions més altes i una major varietat de microcontaminants, seguida de la bugaderia hotelera i de roba laboral. L’eliminació d’aquest tipus de contaminants s’ha pogut validar amb un sistema de tractament aconseguint rendiments superiors al 98% per a la majoria de compostos estudiats.
  

• COLAUTTI, VIVIANA ELIZABETH: El orden desconcertado. Tensión entre soporte físico y cuadrícula. Lógicas de ocupación en la ciudad de Córdoba, Argentina.
  
  Autor/a: COLAUTTI, VIVIANA ELIZABETH
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: URBANISME
  Departament: Departament d'Urbanisme, Territori i Paisatge (DUTP)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 10/04/2025
  Data de lectura: 19/05/2025
  Hora de lectura: 18:30
  Lloc de lectura: ETSAB (Esc. Técnica Sup. Arquitectura de Bcn)-Planta Baja-Aula C-B4Av. Diagonal, 649-651-08028-Barcelona(Inicio conexión a las 18:00-hora Bcn)
  Director/a de tesi: SABATE BEL, JOAQUIN | MOISSET DE ESPANES, INES
  Resum de tesi: Aquesta recerca neix amb la ferma convicció de que el creixement i la transformació de la ciutat de Córdoba (Argentina) són resultat d'un diàleg i complementarietat singular entre el suport físic (que inclou topografia, rius, rierols, línies del ferrocarril vinculades a les cotes nivell) i l'ordre geomètric de la quadrícula. Aquestes tensions es desenvolupen en un context històric llatinoamericà molt particular que ha donat forma a la ciutat.Les transformacions del creixement urbà deriven en bona mesura de l'ús industrial-productiu (ferrocarril) i se situen a les vores d'elements naturals (com el riu Suquía o la riera La Cañada), o entre els barris peri-centrals. En aquests, localitzats al voltant de la àrea urbana central, la ciutat mostra quadrícules molt diverses, marcades per trets físics singulars.L'ordre complex de la ciutat sorgeix de la trobada de tres ordres. L’ordre abstracte de la quadrícula, el del suport físic i el component temporal de la història. Això genera un ordre desconcertat, caracteritzat pels canvis accelerats, la coexistència d'elements heterogenis i la pèrdua de memòria en àrees indefinides i intersticials. Aquestes àrees són romanents, ubicades al costat de zones clarament ordenades, provoquen desigualtats en l’ús de l’espai i contrastos marcats en el teixit urbà.L’objectiu principal és detectar les lògiques d’ocupació durant els processos de transformació urbana resultants de la tensió entre suport físic i quadrícula. Els processos de creixement urbà han determinat tant la destinació productiva de la ciutat de Còrdova com la seva identitat. Es tracta d'una combinació entre una dimensió geogràfica i una altra de geomètrica, on el creixement de la quadrícula és el detonador de processos de transformació. Aquest procés d’urbanització suposa una estratègia d’ocupació que implica la transformació del medi natural en un medi construït.El concepte d’ordre, entès com a instrument d’organització i articulador entre diversos components urbans, s’enfronta al llarg de la història de les nostres ciutats hispanoamericanes a tensions provocades per les preexistències, apareixent un contrapunt permanent entre ordre i desordre. La principal aportació d'aquesta tesi és desvetllar els processos de transformació, que han influït en el canvi de la ciutat, la detecció de lògiques de creixement i la categorització en diverses escales d'intersticis urbans dels barris peri-centrals de Córdoba. La hipòtesi principal és que l'ordre de la quadrícula, d'origen polític, relacionat amb la subdivisió i distribució de la terra, s'adapta a diverses situacions i creuaments singulars davant de fets concrets i físics de la ciutat, davant de l'ordre del suport físic, que inclou la situació geogràfica, topogràfica, geològica i estructural de la ciutat; i es transforma d'acord amb el seu avenç tecnològic. Aquests ordres estan vinculats per esdeveniments històrics temporals, donant lloc a formes urbanes úniques que reflecteixen les lògiques locals d’ocupació i producció, emfasitzant la interacció de factors i la convergència d'ordres que donen forma al creixement urbà.Es plantegen tres etapes metodològiques: crítica, indagació i síntesi. A l'etapa de crítica, es caracteritza l'àrea d'estudi, es generem preguntes i es defineixen els components d'estudi (suport físic i quadrícula). A l'etapa d'indagació, es parteix de l'anàlisi bibliogràfica i cartogràfica de la ciutat de Còrdova i de la lectura de dibuixos, mapes, imatges i dades de la realitat, mitjançant una lectura de capes amb un cert nivell d'abstracció. S'utilitzen un conjunt de gràfics interpretatius per detectar permanències i elements emergents en les transformacions urbanes. A l'etapa de síntesi, es proposen possibles instruments d'interpretació.
  

• GARCÍA HARO, ALAN: Isla de frío de los parques urbanos: Hacia la definición de parámetros de composición para la optimización del efecto de enfriamiento en distintos contextos climáticos mediante análisis remoto
  
  Autor/a: GARCÍA HARO, ALAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: GESTIÓ I VALORACIÓ URBANA I ARQUITECTÒNICA
  Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 02/04/2025
  Data de lectura: 19/05/2025
  Hora de lectura: 17:30
  Lloc de lectura: ETSAB (Esc. Técnica Sup. Arquitectura de Bcn)-Planta Baja-Sala de GradosAv. Diagonal, 649-651-08028-Barcelona(Inicio conexión a les 17:00 h)
  Director/a de tesi: ROCA CLADERA, JOSE NICASIO | ARELLANO RAMOS, BLANCA ESMARAGDA
  Resum de tesi: A causa de la seva composició, caracteritzada generalment per una presència predominant de vegetació i sòls permeables, els parcs urbans presenten temperatures més baixes en comparació amb altres zones de la ciutat. En molts casos, aquesta disminució tèrmica s'estén cap a les àrees circumdants, generant el fenomen conegut com a "illa de fred dels parcs" (IFP). Aquest efecte converteix els parcs en elements essencials per a la regulació i mitigació de la calor urbana, un problema agreujat per l'illa de calor, l'augment global de les temperatures i la creixent freqüència i intensitat d'esdeveniments extrems associats al canvi climàtic, situacions que representen amenaces per a la salut pública, afectant de manera desproporcionada grups vulnerables i incrementant les taxes de mortalitat atribuïdes a la calor. Així mateix, la limitada disponibilitat de dades climàtiques actualitzades i detallades dificulta la planificació i el disseny d'estratègies de mitigació adequades i efectives a escala local.Aquesta investigació té com a objectiu establir paràmetres de disseny que optimitzin l'illa de fred dels parcs urbans (IFP) en diversos contextos climàtics, emprant tècniques de teledetecció. Per a això, es va desenvolupar una metodologia flexible basada en l'anàlisi de dades satel·litals i models estadístics, adaptable tant a la disponibilitat d'informació com a les particularitats de cada cas d'estudi. La metodologia es divideix en tres etapes principals: 1) quantificació de la intensitat i extensió espacial de l'efecte d'illa de fred generat pels parcs; 2) estimació de descriptors físics a partir d'informació de teledetecció; i 3) anàlisi estadística de la influència de les característiques físiques dels parcs i el seu entorn sobre els indicadors d'illa de fred.Aquest estudi desenvolupa els casos de Barcelona (clima mediterrani) i Mexicali (clima càlid àrid), seleccionats per les seves condicions climàtiques contrastants i diferents nivells de disponibilitat d'informació institucional. Els primers resultats permeten identificar que, en el cas de Barcelona, amb 86 parcs urbans, es registra una intensitat mitjana durant el dia d'estiu de 1,51 °C amb un abast de 78,02 m, mentre que a Mexicali, amb 435 parcs, s'assoleix una intensitat de 0,90 °C i un abast de 119,03 m. Destaca un contrast inicial amb aquests paràmetres, on a Barcelona dos casos no van registrar efecte d'illa de fred (2,3 %), mentre que a Mexicali aquesta xifra va ascendir a 133 parcs (30,6 %). Els resultats mostren que la vegetació és el principal factor regulador de la temperatura urbana a ambdues ciutats. A Mexicali, els models explicatius que van integrar variables derivades del NDVI i la classificació supervisada de cobertures del sòl mitjançant Random Forest van assolir valors de R² superiors al 90 % a la primavera i l'estiu. A Barcelona, tot i que el NDVI també va ser rellevant, l'anàlisi va identificar limitacions relacionades amb la proximitat al mar i zones forestals.En conclusió, aquesta investigació estableix una base metodològica per definir paràmetres de disseny de parcs urbans mitjançant informació remota, adaptats a les necessitats funcionals i temporals de cada context. Això representa un avanç cap a la construcció d'eines específiques per a la presa de decisions en la planificació urbana, integrant consideracions clau per a la regulació i mitigació de l'escalfament a les ciutats.
  

• PAVÓN RIVERA, JULIÁN: Turbo-boosting Vector Architectures For Applications With Irregular Memory Access Patterns
  
  Autor/a: PAVÓN RIVERA, JULIÁN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
  Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 24/04/2025
  Data de lectura: 19/05/2025
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: CRISTAL KESTELMAN, ADRIAN
  Resum de tesi: En acostar-nos als límits de les arquitectures Von Neumann, la Llei de Moore i l'escala de Dennard, existeix una pressió per buscar nous enfocaments que explotin el paral·lelisme als sistemes actuals. Tot i que el paral·lelisme a nivell d'instruccions (ILP) i de fils (TLP) ha estat investigat, el paral·lelisme a nivell de dades (DLP) encara ofereix oportunitats, especialment a través d'arquitectures vectorials (SIMD), que permeten processar múltiples dades amb una sola instrucció.Aquestes arquitectures són eficients per a aplicacions amb accessos a memòria regulars, com l'anàlisi numèrica o l'àlgebra lineal densa (per exemple, multiplicació de matrius). Però el seu rendiment es limita en dominis amb accessos irregulars, com l'àlgebra dispersa, bases de dades i anàlisi genòmica. Els principals colls d'ampolla són: (i) accés freqüent a la memòria, (ii) ús ineficient de l'amplada de banda de memòria i (iii) baix paral·lelisme a nivell d'instrucció. Aquestes deficiències redueixen el rendiment i l'eficiència energètica de les arquitectures vectorials tradicionals.Aquesta tesi proposa tres solucions complementàries amb acceleradors especialitzats i noves instruccions vectorials per millorar el rendiment en aplicacions amb patrons de memòria irregulars.El primer pas va ser l'anàlisi d'aplicacions representatives d'àlgebra dispersa, bases de dades i anàlisi genòmica, realitzat al Barcelona Supercomputing Center, revelant similituds entre dominis, com estructures de dades comunes i colls d'ampolla en la memòria.Es va estudiar la vectorització d'algoritmes d'àlgebra dispersa. Tècniques com el reordenament milloren la localitat de dades, però no eliminen els accessos irregulars. Per això es va proposar VIA, una arquitectura vectorial amb memòria scratchpad acoblada al nucli vectorial, millorant la localitat i l'ús de l'amplada de banda en operacions disperses.Per a les bases de dades, VIA és insuficient. Es va dissenyar VAQUERO, un accelerator vectorial que introdueix coherència entre la memòria scratchpad i la jerarquia de memòria cau, millorant l'eficiència amb grans volums de dades.Pel que fa a l'anàlisi genòmica, els algoritmes compacten les seqüències genètiques, introduint accessos desalineats. VIA i VAQUERO no poden gestionar-los eficientment, així que es va desenvolupar QUETZAL, un accelerator vectorial amb suport per accessos desalineats i noves instruccions per a operacions com l'alineació i filtrat de seqüències.Els resultats experimentals mostren millores notables: VIA accelera operacions d'àlgebra dispersa en 5.5x, VAQUERO millora el rendiment en bases de dades en 2.7x i QUETZAL accelera l'anàlisi de seqüències genòmiques en 5.7x. A més, en implementar els acceleradors a nivell RTL i sintetitzar-los en tecnologia de 7nm, ocupen només l'1% de l'àrea d'una CPU de classe servidor, demostrant eficiència en àrea i consum energètic.
  

• TIAN, YI: Bio-inspired Event-driven Intelligence for Motion Estimation
  
  Autor/a: TIAN, YI
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/03/2025
  Data de lectura: 19/05/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: ANDRADE CETTO, JUAN
  Resum de tesi: Els problemes d’estimació de moviment poden anar des de l’estimació de moviment propi (ego-motion) amb pocs graus de llibertat (GdL) fins a moviments complexos amb un nombre de GdL elevat, com ara el desplaçament dens de píxels o el flux òptic. Aquesta informació és essencial perquè els robots puguin percebre i navegar pel seu entorn. No obstant això, els sistemes de visió actuals per a l'estimació de moviment són menys robusts i eficients que els sistemes biològics, principalment a causa de les limitacions en la tecnologia dels sensors i els mètodes de processament. Aquesta tesi es basa en un sensor inspirat en la biologia —la càmera d'esdeveniments— i un enfocament de computació inspirat en el cervell —les xarxes neuronals polsades (SNNs)—, oferint una solució prometedora que cobreix aquestes mancances. Les càmeres basades en esdeveniments tenen una alta resolució temporal, baixa latència, poca redundància de dades i són energèticament eficients. Aquestes capacitats úniques les fan especialment adequades per a entorns i tasques on les càmeres tradicionals basades en fotogrames tenen dificultats. Aquestes càmeres mostren un gran potencial per resoldre problemes d’estimació de moviment en una àmplia gamma d’aplicacions, com proporcionar estimacions de moviment precises i de baixa latència per a vehicles autònoms o robots aèries. Les SNNs s’inspiren en la forma com les neurones del cervell humà es comuniquen a través de sinapsis utilitzant polses, que són senyals elèctrics breus i discrets que permeten un processament d’informació altament eficient i robust.La recerca comença amb l'estimació del moviment propi de 3-GdL, progressa cap al flux òptic escàs i finalment aborda el flux òptic dens. En el primer pas, la tesi tracta l'estimació de moviment propi basada en esdeveniments integrant els enfocaments de SNN amb tècniques d'optimització tradicionals. Explora el problema de l'estimació de moviment a partir del flux òptic inferit obtingut per una SNN i proposa un mètode d'agrupació per abordar el problema d’obertura que es troba en el flux normal escàs i sorollós produït per la SNN. En el següent pas, s’aprofiten les arquitectures modernes de xarxes neuronals artificials (ANN) per millorar l’estimació del flux òptic basat en esdeveniments. Aquest pas proposa una arquitectura basada en el transformador U-Net amb una xarxa neuronal recurrent com a base. En la fase final d’aquesta investigació, s’estén l’arquitectura del transformador visual a codificadors de flux, incorporant atenció espaciotemporal per millorar l’extracció de la informació temporal. Això va portar al desenvolupament d’un model ANN basat en el transformador swin i la seva contrapartida amb polses. Destacant que aquest treball és el primer ús dels “spikeformers” en l’estimació del flux òptic basat en esdeveniments, demostrant el potencial de combinar arquitectures de transformadors amb SNNs per a tasques de regressió.En conclusió, aquesta tesi avança en la comprensió de l’estimació de moviment utilitzant càmeres d’esdeveniments i prepara el camí per a la seva aplicació en escenaris del món real, com el seguiment d’objectes d’alta velocitat i la localització i el mapatge simultanis (SLAM). Els mètodes inspirats biològicament desenvolupats en aquesta tesi ofereixen vies prometedores per equilibrar el rendiment i l’eficiència dels sistemes de visió per ordinador i robòtica, obrint camí a futures innovacions en aquest camp.