Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 15/06/2026

• VILALTA ARIAS, ARMAND: Semantic Embeddings in Deep Convolutional Neural Networks
  
  Autor/a: VILALTA ARIAS, ARMAND
  Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 26/03/2026
  Fecha de lectura: 15/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala d'actes de la FIB - Edifici B6, Campus Nord Barcelona
  Director/a de tesis: GARCÍA GASULLA, DARIO | CORTÉS GARCÍA, CLAUDIO ULISES
  Resumen de tesis: Una de las preguntas fundamentales en la inteligencia artificial (IA) es cómo representar el conocimiento de manera efectiva. El principal desafío radica en idear una representación que pueda ser aprovechada para realizar cálculos ”inteligentes”. Desde 2012, cuando las redes neuronales profundas (RNP) se establecieron como el estado del arte en Visión por Computador, su uso se ha expandido rápidamente a una amplia gama de dominios de la IA. Este éxito generalizado proviene de su naturaleza como técnicas de aprendizaje de representaciones. Sin embargo, las RNP requieren grandes volúmenes de datos y recursos computacionales significativos para aprender dichas representaciones, lo que limita considerablemente el rango de problemas a los que pueden aplicarse directamente.En esta tesis exploramos la posibilidad de reutilizar el conocimiento aprendido por una RNP en un problema específico para resolver otro diferente, lo que se conoce comúnmente como aprendizaje por transferencia. Nos centramos en las representaciones aprendidas por una RNP, codificadas en las activaciones de sus neuronas como respuesta a una entrada, conocidas como incrustaciones vectoriales.Todo este trabajo parte de un primer análisis para entender dónde se codifica la información valiosa dentro de las Redes Neuronales Convolucionales (RNC) en el contexto del aprendizaje por transferencia. Buscamos aportar nuevas ideas sobre el comportamiento de las características de las RNC, particularmente las de las capas convolucionales, que no habían sido abordadas previamente en la literatura. Descubrimos que todas las características de una RNC pueden usarse para representar conocimiento. También estudiamos cuánta información irrelevante (ruido) pueden contener estas características y proponemos una técnica para descartar la mayor parte.Esto permite definir una metodología para mejorar la capacidad de generalización de las representaciones de las RNC, a la que llamamos Incrustación Vectorial de Red Completa (Full-Network Embedding, FNE), que integra con éxito características de capas convolucionales y completamente conectadas. Para lograrlo, el FNE normaliza las características en el contexto del problema y discretiza sus valores para reducir el ruido y regularizar el espacio de incrustación. Significativamente, esto también reduce el coste computacional de procesar las representaciones resultantes. El método propuesto supera a las incrustaciones de una sola capa en diversas tareas de clasificación de imágenes, además de ser más robusto frente a la elección del modelo pre-entrenado usado para obtener las características iniciales. La diferencia de precisión de clasificación entre soluciones altamente ajustadas y FNE también se reduce, convirtiendo el enfoque propuesto en una solución competitiva para un amplio conjunto de aplicaciones. Consideramos que el FNE es más semántico, ya que interpreta las activaciones de la RNC como conceptos semánticos. De forma similar a muchos lenguajes humanos, considera si una característica de la entrada es significativa en un contexto dado y si lo es por su presencia o por su ausencia.Una primera línea de trabajo consiste en usar el FNE como base para una representación de grafo de conocimientos donde se aplican técnicas de redes complejas. Proponemos la construcción de un espacio de incrustación basado en grafos, introduciendo una metodología para transformar el conocimiento codificado en una red convolucional profunda en un espacio topológico.La segunda línea emplea las mismas técnicas en el contexto de incrustaciones vectoriales multimodales que representan texto e imágenes. El FNE proporciona una representación a múltiples escalas de las imágenes, lo que da lugar a caracterizaciones más ricas, centradas en la información relevante a través de su discretización semántica. Los resultados en tareas de anotación y recuperación de imágenes muestran una mejora constante cuando se aplica a diferentes metodologías existentes.
  

Fecha de lectura: 16/06/2026

• PAMIES SAURET, CARLES: Sillerías góticas españolas. Reconstrucción digital mediante fotogrametría de las sillerías góticas españolas: Análisis de la ubicación y funciones del Coro en las Catedrales de los siglos XV-XVI
  
  Autor/a: PAMIES SAURET, CARLES
  Programa: PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO, CIVIL, URBANÍSTICO Y REHABILITACIÓN DE CONSTRUCCIONES EXISTENTES
  Departamento: Departamento de Representación Arquitectónica (RA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 11/05/2026
  Fecha de lectura: 16/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: ETSAB (Escola Tècnica Superior d'Arquitectura de Barcelona) - Planta Baixa - Sala de GrausAv. Diagonal, 649-651 - 08028 - Barcelona
  Director/a de tesis: NAVARRO DELGADO, ISIDRO | SÁNCHEZ RIERA, ALBERTO
  Resumen de tesis: Esta tesis analiza la disposición, evolución y funciones del coro en las catedrales góticas españolas de los siglos XV y XVI, caracterizadas por su ubicación en la nave central frente al modelo europeo habitual. Mediante una metodología interdisciplinar que combina historia, arquitectura e iconografía con tecnologías avanzadas de fotogrametría, se documentan y analizan diversos conjuntos corales. Los modelos tridimensionales obtenidos permiten una lectura renovada del denominado modelo español del coro, evidenciando su papel litúrgico, simbólico y sociopolítico, así como su valor como dispositivo de representación del poder eclesiástico. La investigación contribuye, además, al desarrollo de protocolos digitales replicables para la documentación, conservación y difusión del patrimonio coral gótico.
  

• TORRES LERMA, JOSE ANTONIO: Additive manufacturing constraints in topology optimization using a perimeter functional and a null space algorithm
  
  Autor/a: TORRES LERMA, JOSE ANTONIO
  Programa: ANÁLISIS ESTRUCTURAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 19/05/2026
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: FERRER FERRE, ALEX | OTERO GRUER, FERMÍN ENRIQUE
  Resumen de tesis: En el contexto del diseño de estructuras ligeras, esta tesis aborda la incorporación de restricciones de fabricación aditiva en la optimización topológica de manera simple, general y computacionalmente eficiente. En particular, el trabajo se centra en dos limitaciones clave propias de los procesos de fabricación aditiva: mínimo espesor y restricciones de voladizo. Los enfoques existentes suelen basarse en modificaciones complejas de la física gobernante o en la introducción de restricciones mecánicas adicionales, lo que conlleva a un aumento del coste computacional y de la complejidad de implementación.Para superar estas limitaciones, en este trabajo se propone un marco unificado basado en restricciones de perímetro regularizado, aplicable de forma consistente tanto a formulaciones basadas en densidad como en métodos de level-set. Hasta donde alcanza el conocimiento del autor, este enfoque representa la primera extensión de los métodos basados en perímetro para la imposición local de restricciones de fabricación aditiva. Se introducen extensiones de suavizado no lineal para abordar las restricciones de voladizo, mientras que la restricción de espesor mínimo se define mediante una analogía con la desigualdad isoperimétrica. Asimismo, se desarrolla una estrategia de discretización dual para garantizar la imposición local de las restricciones.De manera paralela, se propone la extensión de un algoritmo de optimización basado en el espacio nulo, capaz de tratar eficientemente problemas con múltiples restricciones y con un número reducido de parámetros de ajuste. Se demuestra que el método es aplicable a enfoques basados en densidad, optimización de forma y métodos de level-set con derivadas topológicas. Además, se investigan dos estrategias de aceleración - un enfoque basado en subiteraciones y un método cuasi-Newton - que muestran una mejora en el comportamiento de convergencia mediante la incorporación de no linealidades en los funcionales geométricos.Los resultados obtenidos muestran que el método propuesto proporciona un marco eficaz y computacionalmente eficiente para la imposición de restricciones de fabricación aditiva, manteniendo al mismo tiempo flexibilidad en distintas representaciones del diseño. La combinación de restricciones basadas en el perímetro y un algoritmo de optimización robusto constituye una alternativa prometedora a los enfoques existentes, especialmente en aplicaciones de gran escala y alta complejidad.
  

Fecha de lectura: 17/06/2026

• FERNANDEZ, LORETTE SYLVIE JACQUELINE: Design and Characterization of More Sustainable Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems
  
  Autor/a: FERNANDEZ, LORETTE SYLVIE JACQUELINE
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/05/2026
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: MOTH-POULSEN, KASPER
  Resumen de tesis: La demanda y el consumo de energía asociados al crecimiento de la población mundial están impulsando una transición energética desde los combustibles fósiles hacia alternativas más sostenibles, con el almacenamiento de energía en el centro de esta revolución. Entre los diversos enfoques, el almacenamiento molecular de energía solar térmica (MOST) está ganando cada vez más atención. Los sistemas MOST, libres de emisiones, capturan la energía solar, la almacenan químicamente y la liberan bajo demanda en forma de calor. En la presente tesis doctoral se examinan tres estrategias para promover aún más la sostenibilidad de los sistemas MOST. La primera se basa en mejorar el rendimiento de un pequeño dispositivo líquido de captación de energía solar mediante la introducción de diversos elementos reflectantes debajo del colector. De esta forma se ha conseguido un aumento del 0,1 % en la eficiencia de almacenamiento de energía solar en comparación con un fondo no reflectante. La segunda estrategia se centra en el empleo de tensioactivos para dispersar fotointerruptores orgánicos MOST en agua. En estas formulaciones se ha demostrado la captación de luz solar (simulada) y una liberación macroscópica de calor (en condiciones ambientales) de 4,7 °C. La tercera examina las propiedades ópticas de recubrimientos MOST basados en nanocristales de celulosa para el desarrollo de dispositivos en estado sólido. En conjunto, estas estrategias abren el camino hacia futuras líneas de investigación sostenibles para los sistemas MOST.
  

• MARTÍ ESPELT, ANIOL: Physically consistent wireless communications with statistical channel state information
  
  Autor/a: MARTÍ ESPELT, ANIOL
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/05/2026
  Fecha de lectura: 17/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Aula de Teleensenyament, Edifici B3, Campus Nord, Barcelona
  Director/a de tesis: RIBA SAGARRA, JAUME | LAMARCA OROZCO, M. MERITXELL
  Resumen de tesis: El despliegue de redes inalámbricas 5G y 6G impone un cambio de paradigma en el diseño de sistemas de comunicación, impulsado por la transición hacia frecuencias sub-THz y agrupaciones extremadamente grandes de antenas. Estos avances hacen que el modelado tradicional del canal —que a menudo se basa en suposiciones de campo lejano y descuida las interacciones electromagnéticas entre antenas— resulte físicamente inconsistente. Además, la sobrecarga asociada con la adquisición de información del estado del canal (CSI) instantánea en sistemas con canal de entrada y salida múltiples masivos (mMIMO) representa un cuello de botella crítico, particularmente en comunicaciones de baja latencia o alta movilidad.Esta tesis aborda los desafíos anteriores mediante el desarrollo de un marco para el diseño y análisis de sistemas de comunicación inalámbrica no coherentes que operan únicamente con CSI estadística, en lugar de instantánea. El núcleo de este trabajo es el establecimiento de un modelo de canal físicamente consistente que incorpora con precisión los efectos de frentes de onda esféricos en campo cercano y del acoplamiento mutuo. Demostramos que estos fenómenos físicos complejos pueden capturarse eficazmente dentro de un modelo de desvanecimiento Rayleigh correlacionado, proporcionando una base tratable pero realista para el análisis de sistemas.Utilizando este marco, investigamos el rendimiento de esquemas de comunicación de un solo disparo basados en energía, que son particularmente adecuados para aplicaciones de baja latencia. Un resultado clave es la existencia de un suelo de error fundamental a alta relación señal-ruido (SNR) para constelaciones con más de dos niveles de energía cuando no hay CSI disponible en el transmisor. Sin embargo, también demostramos que este error desaparece a medida que aumenta el número de antenas receptoras, destacando los beneficios del endurecimiento del canal en agrupaciones masivas.Un receptor ampliamente adoptado en sistemas no coherentes basados en energía es el denominado detector de energía. Aunque es óptimo bajo desvanecimiento no correlacionado, su rendimiento se degrada significativamente en canales correlacionados. Para abordar esta limitación, introducimos una nueva clase de detectores cuadráticos, incluido el mejor estimador cuadrático insesgado (BQUE), así como una implementación práctica denominada BQUE asistido. Estos detectores aprovechan la CSI estadística para lograr un rendimiento cercano al óptimo. Además, se proponen y evalúan dos estrategias para mejorar la fiabilidad: una metodología de diseño de constelaciones que minimiza analíticamente la tasa de error de símbolo aprovechando la CSI estadística en el transmisor, y un esquema de modulación por índice permutacional (PIM) que introduce ganancia de codificación con complejidad mínima.Finalmente, la tesis revela que los sistemas no coherentes son más robustos al acoplamiento mutuo que los coherentes. También demostramos que la curvatura del frente de onda es aprovechable más allá de la distancia de Fraunhofer. Asimismo, las grandes agrupaciones de antenas permiten multiplexar y detectar usuarios con baja complejidad, incluso con procesamiento no coherente.