Autor/a: TIMOTE BEJARANO, CRISTHIAN CAMILO
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: CIÈNCIA I TECNOLOGIA AEROESPACIALS
Departament: Departament de Física (FIS)
Modalitat: Compendi de publicacions
Data de dipòsit: 03/03/2023
Data de lectura: 27/03/2023
Hora de lectura: 08:00
Lloc de lectura: Aula de Teleensenyament de la ETSETB UPC. Campus Nord, edifici B3- Enlace a la videollamada: https://meet.google.com/kwc-adhs-vdq
Director/a de tesi: GONZÁLEZ CASADO, GUILLERMO | ESCUDERO ROYO, MIGUEL
Tribunal:
     PRESIDENT: GARCIA FERNANDEZ, MIQUEL
     SECRETARI: ARAGON ANGEL, MARIA ANGELES
     VOCAL: NIE, WENFENG
Resum de tesi: Este documento se centra en la implementación de herramientas para monitorizar la ionosfera terrestre por medio del uso de señales GNSS. Si bien se puede encontrar una literatura bastante amplia sobre el modelado de la ionosfera, son reducidos los trabajos relacionados con aplicaciones en tiempo real, particularmente si se busca cumplir con requerimientos específicos vinculados con la precisión, el rendimiento, el cubrimiento y la certidumbre de los productos generados. La principal contribución de esta tesis doctoral es la generación en tiempo real de productos para monitorizar el estado de la ionosfera.Las primeras dos publicaciones se centran en el desarrollo de una nueva metodología fundamentada en un detector de Fulguraciones Solares (SF) basado en mediciones GNSS para la confirmación de los efectos de un SF (SFe) detectados por sensores geomagnéticos. En el primer artículo, se expone el procedimiento para el diseño y ajuste del detector GNSS de SF (GNSS-SF), empleando para ello un periodo de once años de datos con los cuales correlacionar estadísticamente SF detectados por medio del detector GNSS y los eventos SFe detectados en magnetismo. Los resultados demuestran que el detector GNSS-SF es capaz de confirmar eventos SFe cuando estos últimos no son categóricamente validados por los instrumentos magnéticos. La segunda publicación detalla el enfoque metodológico desarrollado para definir el detector GNSS-SF que se propone en el artículo.La tercera publicación emplea señales GNSS para detectar la presencia de perturbaciones de escala media que se desplazan en la ionosfera (MSTID) en una red de estaciones GNSS fijas que brindan servicios de posicionamiento muy preciso (NRTK). Los efectos de una MSTID pueden ser caracterizados por medio de la fluctuación en el contenido electrónico de la ionosfera, experimentado de manera diferente por cada una de las estaciones GNSS usadas como referencia dentro del servicio NRTK, ocasionando una degradación en el posicionamiento de cualquier usuario del servicio. Se propone entonces el índice MSTIDidx con el objetivo de advertir a los usuarios NRTK de la presencia de efectos ocasionados por MSTID, implementando para ello una metodología basada en la determinación de ambigüedades en observaciones sin diferenciar, basadas en la fase de la portadora de la señal GNSS. Los resultados tras la implementación del índice MSTIDidx demuestran ser eficientes en términos de reducir los errores en el posicionamiento de los usuarios, descartando observaciones GNSS afectadas por los efectos de MSTID. La cuarta publicación presenta el contenido central de mi tesis doctoral, fundamentado en la implementación en tiempo real de un sistema de correcciones para la ionosfera basado en la técnica de posicionamiento preciso rápido (FPPP), adecuado para satisfacer los requerimientos HAS del sistema de navegación por satélite Galileo. El sistema de correcciones ionosféricas expuesto destaca las características de la técnica FPPP, tales como la fijación entera de las ambigüedades en la fase de la portadora de la señal GNSS para obtener mediciones sin ambigüedad, de manera que puedan servir como dato de entrada para la generación de las correcciones ionosféricas obtenidas por el modelo FPPP. Adicionalmente, este artículo resalta las características tanto del modelo geométrico implementado como del conjunto de datos usado. En términos de evaluar los errores de las correcciones generadas, el 99% los errores en GPS y Galileo están por debajo de 1 TECU, en zonas de notable densidad de estaciones GNSS localizadas en media latitud. Estos resultados corresponden con los requerimientos exigidos por el servicio HAS de Galileo para correcciones de ionósfera. Adicionalmente, se presentan algunos productos adicionales generados por la misma Unidad de Procesamiento de Central (CPF) que genera las correcciones ionósfericas, calculados en tiempo real y con niveles de precis

Autor/a: DI GIULIO, VALERIO
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: FOTÒNICA
Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
Modalitat: Normal
Data de dipòsit: 01/03/2023
Data de lectura: pendent
Hora de lectura: pendent
Lloc de lectura: pendent
Director/a de tesi: GARCÍA DE ABAJO, JAVIER
Tribunal:
     PRESIDENT: KOCIAK, MATHIEU
     SECRETARI: ROPERS, CLAUS
     VOCAL: MANJACAVAS AREVALO, ALEJANDRO
Resum de tesi: Entre els constituents fonamentals de la matèria, partícules carregades com electrons i positrons són protagonistes en fenòmens físics associats amb escales d'energia petites (~ meV) i altes (~ MeV). Per exemple, els electrons conductors en sistemes de matèria condensada poden respondre col·lectivament a l'acció d'un camp electromagnètic extern, exhibint excitacions de plasmó que dominen el seu comportament òptic en el visible. La presència de límits materials produeix una modulació dramàtica d'aquests modes que permet modelar la seva interacció amb la llum per a l'exploració de fenòmens fonamentals i el disseny d'aplicacions pràctiques, temes centrals en el camp de la nanofotònica.Els electrons que viatgen a l'espai lliure, com els dels microscopis electrònics, constitueixen sondes ideals per a observar materials amb resolució nanomètrica. Per tal de millorar la resolució energètica fins al règim dels meV i alhora realitzar mesures resoltes en el temps amb precisió de fs, els polsos làser i els electrons en microscopis electrònics de transmissió es poden sincronitzar per trobar-se a la mostra en l'anomenada microscòpia electrònica de camp proper induïda per fotó (PINEM). L¿eficiència de l¿acoblament de l¿electró a camps evanescents intensos produïts per làser provoca una forta remodelació d'energia de la funció d'ona dels electrons. Durant l'última dècada, la tècnica PINEM s'ha utilitzat per adaptar la funció d'ona dels electrons lliures, emfatitzant així el paper d'aquestes sondes de microscòpia com a portadores d'informació. Aquesta tesi representa un esforç per explorar nous escenaris en la interacció entre electrons lliures i excitacions òptiques. En particular, el Capítol 2 aborda la investigació teòrica dels aspectes de mecànica quàntica associats amb la interacció PINEM mitjançant una descripció d¿òptica quàntica del camp òptic. Basant-nos en aquests resultats, en el Capítol 3 mostrem que es pot millorar el control sobre la formació, compressió i estadística del pols d'electrons mitjançant la substitució de l'excitació làser coherent per la interacció amb llum quàntica, com ara camps òptics de fase i amplitud.El Capítol 4 explora el paper que juguen les fluctuacions del buit electromagnètic en la dinàmica acoblada d'un feix d'electrons lliures i un objecte macroscòpic, produint difracció elàstica i decoherència. En particular, demostrem que la difracció pot dominar sobre la decoherència, suggerint un enfocament no destructiu de la microscòpia basat en l'elecció específica de paràmetres que minimitzen la interacció inelàstica amb l'espècimen.Com a aspecte radicalment diferent de la interacció entre llum i electrons, el Capítol 5 està dedicat a l'estudi de la interferència produïda en l'emissió de catodoluminescència per la interacció sincronitzada d'electrons lliures i polsos làser enfosquits dispersats per l'espècimen. Argumentem que aquest efecte pot permetre mesures combinant la selectivitat espectral i temporal de la llum amb la resolució atòmica dels feixos d'electrons per resoldre la fase associada amb els modes òptics en la mostra.En el Capítol 6, considerem que la difracció elàstica, similar a l'estudiada en el Capítol 4, també és experimentada per electrons de conducció en un material bidimensional, alterant així les seves propietats simplement afegint una estructura neutral veïna.A escales d'energia més altes, el Capítol 7 explora el potencial dels modes òptics confinats per assistir en la producció de parells electró-positró que sorgeix de la dispersió de raigs gamma per polaritons de superfície que es propaguen en la interfície d'un material.En resum, a través d'aquesta tesi explotem l'acoblament entre la llum evanescent, aprofitada en la proximitat dels límits dels materials, i les partícules lliures carregades per tal d'accedir a nous efectes només observables en el

Autor/a: FINOCCHIARO, MARTINA
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: ENGINYERIA BIOMÈDICA
Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
Modalitat: Conveni Cotutela + Embargament temporal
Data de dipòsit: 01/03/2023
Data de lectura: 28/03/2023
Hora de lectura: 11:00
Lloc de lectura: Sala d'Actes Facultat d'Informàtica de Barcelona (FIB), Edifici B6 del Campus Nord, C/Jordi Girona, 1-3, 08034 Barcelona
Director/a de tesi: CASALS GELPI, ALICIA | CIUTI, GASTONE | HERNANSANZ PRATS, ALBERTO | MENCIASSI, ARIANNA
Tribunal:
     PRESIDENT: VALDASTRI, PIETRO
     SECRETARI: MARTIN RULL, ENRIC XAVIER
     VOCAL: GINÉS GIBERT, MARIA DELS ÀNGELS
     VOCAL: WURDEMANN, HELGE
     VOCAL: CIUTI, GASTONE
Resum de tesi: Al llarg dels anys, un desenvolupament continu dels procediments intraluminals va donar lloc a grans beneficis per als pacients. La reducció de la pèrdua de sang, el menor risc d'infecció, la disminució de l'impacte espantant i el temps de recuperació més ràpid es troben entre els més valuosos. Tanmateix, aquestes millores van imposar un alt estrès mental i físic als metges. En aquest context, la introducció de les tecnologies robòtiques ha donat com a resultat millores notables pel que fa a la flexibilitat dels endoscopis i l'estabilitat del control, mitjançant el disseny de serps multidireccionables com robots i càpsules endoscòpiques. No obstant això, també va introduir graus de llibertat addicionals (DOF) per controlar, com a informació de detecció a processar, posant la base per a un nou marc d'interacció humà-robot.Per tant, en el context de la cirurgia robòtica intraluminal, la present investigació se centra en la interacció home-robot, amb l'objectiu d'investigar i dissenyar una interfície humà-màquina (HMI) d'autonomia multinivell. En conseqüència, es va dissenyar i desenvolupar un marc de bioenginyeria modular per a l'anàlisi, l'avaluació i la comparació de l'HMI per al procediment endoluminal assistit per robot (és a dir, la colonoscòpia). El component principal del marc és un simulador virtual del procediment de colonoscòpia, desenvolupat mitjançant el SOFA. El simulador, dotat de models 3D de còlons reconstruïts a partir de TAC de pacients reals, reprodueix de manera realista el procediment mèdic en termes de temps, representació visual i comportament mecànic. El seu disseny obert permet mesurar diverses mètriques correlacionades amb la qualitat del procediment (per exemple, força exercida sobre les parets intestinals, temps, etc.) i de control (per exemple, suavitat de la trajectòria). Per tant, les diferents HMI es poden connectar o implementar en el simulador virtual, i provar-se amb estudis d'usuaris que involucren els endoscopistes. El marc també inclou l'ús de sensors portàtils per mesurar la càrrega cognitiva dels usuaris mitjançant dades fisiològiques quan es prova l'HMI en l'entorn de simulació. Finalment, es dissenya un conjunt de qüestionaris per ser administrats als subjectes després de les proves per fer el seguiment de l'estrès físic i mental percebut i la seva impressió global a les interfícies.El marc es va provar per primera vegada amb 42 metges que investigaven el dispositiu òptim per al control teleoperat de colonoscopis robòtics. Amb aquesta finalitat, es va dur a terme una enquesta preliminar entre 71 endoscopistes per derivar les principals característiques i configuració del dispositiu de control desitjat pels usuaris finals. En conseqüència, es van comparar dos sistemes seleccionats amb el marc: un dispositiu cinemàtic en sèrie hàptic i un joypad estàndard de videojocs.Aquesta prova d'usuaris va representar un primer cas pràctic per a la validació del framework que permet comparar diferents HMI i derivar les característiques òptimes. No obstant això, al ser el framework altament modular i obert, està pensat per ser aplicat per a la prova de diferents aspectes de l'HMI, tant de programari com de maquinari, p. tipus de retroalimentació, estratègies de control, etc. De fet, l'objectiu final del marc, i més en general de la present tesi, és extreure coneixements, directrius i mètriques sobre el disseny dels dispositius robòtics intraluminals de nova generació.

Autor/a: MUÑOZ LA RIVERA, FELIPE
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: ENGINYERIA CIVIL
Departament: (DECA)
Modalitat: Compendi de publicacions
Data de dipòsit: 17/02/2023
Data de lectura: 28/03/2023
Hora de lectura: 11:00
Lloc de lectura: ETSECCPB, mòdul C2, aula C1-002, Barcelona, Campus Nord (C/ Jordi Girona 1-3)
Director/a de tesi: OÑATE IBAÑEZ DE NAVARRA, EUGENIO | MORA SERRANO, FRANCISCO JAVIER
Tribunal:
     PRESIDENT: GONZÁLEZ GARCÍA, MARÍA DE LAS NIEVES
     SECRETARI: FORCADA MATHEU, NURIA
     VOCAL: FONSECA ESCUDERO, DAVID
Resum de tesi: Los ciclos del sector de la construcción emparejados con los ciclos económicos disfrazan lo que parecen avances en prevención de riesgos laborales cuando, desafortunadamente, el sector AECO mantiene unos muy altos índices de accidentabilidad. El objetivo de cero accidentes es el indicador más garantista de una robusta implementación de seguridad contra accidentes. Este objetivo implica que las organizaciones y trabajadores cubran todo el espectro de circunstancias, desde medidas reactivas hasta prácticas proactivas de diseño y desarrollo de una cultura para la prevención. La renovación tecnológica y metodológica de la industria mediante paradigmas tales como el Modelado de información de construcción (BIM) y el despliegue de la Construcción 4.0 supone una oportunidad única para trabajar la seguridad laboral en profundidad, como una dimensión clave integrada en proceso constructivo, y no como un anexo complementario al proyecto y a la ejecución de la obra.La realidad extendida (XR), entendida como la tecnología que proporciona la interface de usuario para la visualización, inmersión e interacción con los contenidos digitales de proyectos constructivos, constituye un elemento central para cubrir soluciones formativas, de diseño y monitorización de la obra para la nueva generación de trabajadores que deba emplear las tecnologías de la Construcción 4.0. Existen diversos desarrollos, tanto académicos como comerciales, que muestran el potencial del uso de experiencias XR para la seguridad en construcción. Sin embargo, los procesos de adopción de las tecnologías requieren de una reflexión y marco tecnológico que faciliten su uso y masificación, diseñando flujos de trabajo flexibles y automatizables que permitan la generación ágil de contenidos XR para desplegar la cultura y el diseño para la prevención antes mencionados.Esta tesis doctoral tiene como propósito desarrollar un marco para la generación de soluciones de realidad extendida para la gestión holística de la seguridad en la construcción, que incluya tanto prestaciones tecnológicas interoperables con la información, datos y dimensiones BIM, como metodológicas, incorporando estructuras narrativas esenciales para dotar las soluciones con la dimensión cultural y humana. Este objetivo se desglosa en otros cuatros de carácter específico: (a) Identificar el contexto metodológico-tecnológico del sector; (b) Identificar y caracterizar los factores que afectan a la seguridad en la construcción; (c) Analizar los mecanismos XR para abordarlos; (d) Proponer un marco de trabajo tecnológico y funcional para una solución de realidad extendida (XR) para seguridad en la construcción y demostrar el marco propuesto a través de ejemplos de implementación.Como resultado, se presenta: (a) Un marco de referencia metodológico-tecnológico para la Construcción 4.0 con una cincuentena de tecnologías asociadas, componentes y desafíos; (b) La identificación, descripción y clasificación de un centenar de factores que influyen en la seguridad de los proyectos de construcción (fSCPs), así como su vínculo con precedentes de experiencias XR que los consideran. Destaca la baja integración con BIM y un tratamiento arbitrario para cubrir las necesidades dadas por los fSCPs; (c) un marco para la generación de soluciones de realidad extendida con los fundamentos para la gestión holística de la seguridad en la construcción, considerando los antecedentes en (a) y (b); (d) Un análisis de los factores para la automatización de experiencias de VR para la seguridad en la construcción; y (e) tres ejemplos de desarrollos específicos de contenidos XR sobre tal marco para evaluar y demostrar su aplicabilidad.Palabras clave: Gestión de la seguridad en construcción, realidad extendida, realidad virtual, realidad aumentada, realidad mixta, Building information modeling, Construcción 4.0, Narrativas.

Autor/a: RENEDO MIRAMBELL, MARTÍ
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: COMPUTACIÓ
Departament: Departament de Ciències de la Computació (CS)
Modalitat: Normal
Data de dipòsit: 17/02/2023
Data de lectura: 28/03/2023
Hora de lectura: 14:00
Lloc de lectura: FIB Sala d'actes Manuel Martí Recober B6-planta 0
Director/a de tesi: ARRATIA QUESADA, ARGIMIRO ALEJANDRO
Tribunal:
     PRESIDENT: MAYORDOMO CÁMARA, ELVIRA
     SECRETARI: VELLIDO ALCACENA, ALFREDO
     VOCAL: LUGOSI, GABOR
Resum de tesi: Aquesta tesi presenta un mètode sistemàtic per validar els resultats obtinguts per mètodes de clústering a xarxes amb pesos, especialment per als casos en què es desconeix l'existència d'una estructura de comunitats. La inclusió de pesos a les arestes té diverses aplicacions a l'estudi de xarxes, ja que hi ha moltes situacions on la força de les connexions entre nodes és una propietat essencial que descriu la xarxa. Aquesta avaluació de mètodes de clústering inclou una sèrie de criteris per quantificar la seva significació i estabilitat.En primer lloc, hem estès un conjunt de funcions per avaluar comunitats, que ja existien per a grafs sense pesos, al cas on les arestes tenen pesos associats. S'ha tingut en compte com en alguns casos es poden definir diverses extensions de la mateixa funció, cada una per a diferents tipus de xarxes amb pesos. A més a més, s'han definit mètodes per aleatoritzar grafs mantenint la seqüència de graus original, per fer servir aquests grafs aleatoris de referència. Aquest procés, juntament amb les funcions definides, permet avaluar la significació dels clústers, ja que els grafs aleatoris donen valors de referència que serveixen per determinar si la puntuació del graf original és millor que la d'un de comparable però que no tingui una estructura de comunitats.Pel que fa a l'avaluació de l'estabilitat, definim mètodes de bootstrap no paramètric amb pertorbacions per a grafs amb pesos on els vèrtexs es remostregen diverses vegades, i s'apliquen pertorbacions al pes de les arestes. Conjuntament amb mesures de similitud per a particions de conjunts basades en teoria de la informació i combinatòria, formen els criteris per avaluar l'estabilitat dels clústers. Aquests criteris es basen en la idea que els clústers rellevants haurien de captar l'estructura de les dades, però no ser excessivament sensibles a petites variacions locals o a les particularitats dels algoritmes de clústering.També es fa un estudi més a fons de les característiques de les funcions avaluadores dels clústers i el seu possible biaix cap a clústers d'una certa mida. Això podria fer que algunes d'aquestes funcions fossin inadequades per comparar resultats d'algoritmes de clústering en cas que la mida de les particions fos prou diferent. Per aquesta anàlisi, introduïm models parametritzats de comunitats multinivell basats en el model de blocs estocàstics i en el model de connexió preferencial, que mostren com les funcions responen quan la força relativa dels diversos nivells de clusters varia. A més a més, proposem una funció avaluadora que no té aquesta mena de biaix, la ràtio de densitats.Aquesta tesi també aporta una implementació eficient de la informació mútua reduïda ("reduced mutual information") de Newman, una mesura per comparar particions de conjunts basada en teoria de la informació. Aquí es fa servir per comparar particions de xarxes, que és especialment útil per mesurar l'estabilitat dels clusters, però pot tenir aplicacions més enllà del clústering de xarxes. El nostre algoritme té un funcionament híbrid que combina una aproximació analítica amb un mètode de Monte Carlo de cadena de Markov per trobar un bon equilibri entre exactitud i eficiència.Una altra part essencial d'aquesta tesi és el software associat que s'ha desenvolupat, que inclou les implementacions de tots els mètodes que s'hi discuteixen. S'ha compilat tot al nou paquet clustAnalytics, que ja és al repositori de CRAN. Aquest paquet està fet per funcionar conjuntament amb igraph, el principal paquet d'R dedicat als grafs, per fer-lo fàcil i accessible d'utilitzar a altres investigadors. Hi ha moltes situacions on aquestes eines poden ser útils: des de l'estudi i observació de nous conjunts de dades, a l'avaluació d'algoritmes de clústering. A més a més, algunes parts del paquet, com ara la implementació de la informació mútua reduïda es poden fer servir per co