Tesis en dipòsit públic

ANÀLISI ESTRUCTURAL

• AGUIRRE RUZ, ALEJANDRO: Numerical approximation of thin structures using stabilized mixed formulations for Infinitesimal and Finite Strain theories, including Fluid-Structure Interaction problem applications.
  
  Autor/a: AGUIRRE RUZ, ALEJANDRO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ANÀLISI ESTRUCTURAL
  Departament: (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 06/05/2024
  Director/a de tesi: CODINA ROVIRA, RAMON | BAIGES AZNAR, JOAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: ROMERO OLLEROS, IGNACIO
       SECRETARI: ROSSI BERNECOLI, RICCARDO
       VOCAL NO PRESENCIAL: COLOMÉS GENÉ, JOSEP ORIOL
  Resum de tesi: Les teories de les estructures primes poden classificar-se en dues branques principals depenent de si es té en compte o no la deformació per tall en la direcció transversal. En aquest context, les teories que tenen en compte les deformacions per tall resulten adequades per modelar estructures amb perfils tant primes com gruixuts. En el context del Mètode dels Elements Finitos, se les denomina teories C0 a causa de l'ordre mínim de continuïtat de les funcions de forma requerit per plantejar una aproximació discretitzada. Tanmateix, hi ha incompatibilitats espacials en l'aproximació discreta estàndard que exhibeixen solucions espúries, especialment evidents en estructures primes. Aquestes inestabilitats, conegudes com a bloqueig numèric, resulten en un endureixement artificial de l'estructura, el seu efecte es fa més pronunciat per a estructures més primes. Es poden desencadenar diverses formes de bloqueig numèric, influïdes no només per l'esveltesa de l'estructura, sinó també per la seva forma i la naturalesa de les càrregues aplicades. En aquest context, les estructures planes són propenses al bloqueig per tall quan estan exposades a càrregues transversals. Per contra, les estructures corbades poden enfrontar-se a diferents mecanismes que condueixen a diverses formes de bloqueig numèric, a saber, bloqueig de membrana, de gruix i trapezoidal.La part inicial de l'estudi té com a objectiu desenvolupar un marc especialitzat per abordar les inestabilitats en el context d'estructures planes en la teoria de Reissner-Mindlin. Posteriorment, la segona part de l'estudi té com a objectiu ampliar el marc per abordar eficaçment les inestabilitats que sorgeixen en estructures corbades en el context d'elements Solid-Shell. El problema de bloqueig s'aborda mitjançant una formulació mixta que considera desplaçaments i tensions com a incògnites en un marc de coordenades corvilínies. Aquest enfocament permet aïllar els components del tensor de tensions per estudiar els mecanismes en què es desencadenen cada tipus de bloqueig numèric. La tercera part de la tesi està dedicada a integrar els avenços anteriors en l'anàlisi de deformacions finites mitjançant la inclusió d'un comportament constitutiu hiperelàstic estàndard. Amb aquest enfocament, el problema esdevé encara més difícil de resoldre a causa de la no linealitat i les grans deformacions a les quals està sotmesa la closca. Finalment, la quarta i darrera part està dedicada a abordar el problema d'InteraccióFluid-Estructura utilitzant un enfocament de malla incrustada, que ha estat constantment un tema de gran interès en la literatura a causa de la seva complexitat i àmplia varietat d'aplicacions. Aquest problema introdueix una varietat de reptes que han de ser abordats adequadament: el camp de pressió discontinu que sorgeix per a l'estructura separant el domini del fluid, el càlcul i la imposició de condicions de transmissió entre dominis, l'estratègia d'acoblament i el treball algorítmic necessari per unir tots aquests ingredients.Aquesta tesi es centra principalment a superar els reptes associats amb estructures primes quan s'emplea l'enfocament convencional d'Elements Finitos de Galerkin. Cerca solucions a través de mètodes estabilitzats, específicament dins del marc Variacional Multiescala. Com a resultat, les formulacions desenvolupades a través de les investigacions han demostrat ser robustes, el que permet modelar eficientment estructures primes sense bloqueig i descriure amb precisió la física de les làmines primes immerses en fluxos de fluids i sotmeses a grans deformacions.
  

ARQUITECTURA DE COMPUTADORS

• GÓMEZ SÁNCHEZ, GONZALO: Exploring genomic datasets through machine learning methods leveraging high-performance computing
  
  Autor/a: GÓMEZ SÁNCHEZ, GONZALO
  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: (DAC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 16/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 29/04/2024
  Director/a de tesi: BERRAL GARCÍA, JOSEP LLUÍS | CARRERA PÉREZ, DAVID
  Tribunal:
       PRESIDENT: GARCÍA LÓPEZ, PEDRO
       SECRETARI: RUIZ RAMÍREZ, MARC
       VOCAL: CIRILLO, DAVIDE
  Resum de tesi: En els darrers anys, l'augment exponencial de les dades que s'estan generant ha suposat la necessitat d'implementar noves metodologies per processar els enormes conjunts de dades que s'estan creant. La Computació d'Alt Rendiment o High-Performance Computing (HPC) reuneix un conjunt de tecnologies basades principalment en computació paral·lela, que ajuden a reduir el temps dedicat a analitzar aquests conjunts de dades. Un camp de recerca on calen aquestes tecnologies és la Genòmica Computacional. A més, la complexitat dels conjunts de dades genòmiques limita l'ús de mètodes convencionals bàsics per al descobriment de relacions significatives complexes, fet que introdueix la necessitat d'algorismes d'aprenentatge automàtic o Machine Learning (ML) i mètodes estadístics sòlids.A la primera part de la tesi, el nostre objectiu és identificar patrons complexos de reordenaments genòmics somàtics en mostres de càncer. La dificultat de la classificació rau en l'ocurrència de milers de reordenaments alhora, sovint compostos per múltiples trencaments d'ADN. Aquí presentem un nou enfocament estadístic per analitzar variants estructurals (SV) de 2392 mostres de tumors del Consorci d'Anàlisi Pan-Càncer de Genomes Complets (PCAWG) i identificar-ne una recurrència significativa. La metodologia proposada no sols és capaç d'identificar patrons complexos de SV en diferents tipus de càncer, sinó també de demostrar que no són esdeveniments aleatoris, identificant una nova classe de patró compost per tres SV que no es va descriure anteriorment.A la segona part de la tesi abordem un altre repte de la genètica humana, que és l'estudi de la relació entre variants d'un sol nucleòtid (SNV) i malalties complexes, com ara la diabetis tipus 2, l'asma o l'Alzheimer. L'estudi d'aquestes associacions malaltia-variant se sol fer de manera única i independent. Tot i això, aquí hem creat un algorisme que utilitza la reducció de dimensionalitat multifactorial (MDR) per detectar combinacions de variants associades amb la diabetis tipus 2 (T2D). Aquesta metodologia s'ha provat a la cohort del projecte NUgene de la Universitat Northwestern utilitzant 1.883.192 parells de variants amb algun grau d'associació amb la diabetis tipus 2 i identificant un subconjunt de 104 parells significatius, dos dels quals exhibeixen una possible relació funcional amb la diabetis tipus 2. L'algoritme es va publicar en un repositori de codi obert, i es va poder utilitzar per buscar interaccions per parells significatives en altres conjunts de dades.En tots dos marcs desenvolupats dins de la tesi, l'ús d'arquitectures de supercomputació a gran escala ha estat necessari. Per garantir un accés obert a les tecnologies HPC, els governs i el món acadèmic estan impulsant la introducció d'arquitectures informàtiques noves en entorns científics a gran escala. Aquest és el cas del RISC-V, una arquitectura de conjunt d'instruccions estàndard oberta. Per avaluar aquestes tecnologies, a les dues darreres parts de la tesi, proposem l'ús del nostre cas d'ús VIA com a punt de referència, proporcionant la primera aplicació genòmica per a RISC-V. Amb aquest cas dús, proporcionem un cas representatiu per al processament pesant de dades ETL (Extracció, Transformació, Càrrega). Desenvolupem una versió de la càrrega de treball VIA per a RISC-V i adaptem la nostra implementació en superordinadors basats en x86 (per exemple, Marenostrum IV al Barcelona Supercomputing Center (BSC)) per fer una comparació justa amb RISC-V, ja que algunes tecnologies no estan disponibles. Amb aquest benchmark, hem pogut indicar els desafiaments i les oportunitats per als propers desenvolupaments i dissenys de RISC-V, a partir d'una primera comparació entre les arquitectures x86 i RISC-V en execucions de càrregues de treball genòmiques sobre implementacions de maquinàries reals.
  

CIÈNCIA I ENGINYERIA DE MATERIALS

• MARTIN SAINT-LAURENCE, PABLO: Constitutive modeling of ultrafine-grained refractory high-entropy alloys obtained by powder metallurgy
  
  Autor/a: MARTIN SAINT-LAURENCE, PABLO
  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 ENGINYERIA DE MATERIALS
  Departament: (CEM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 17/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 30/04/2024
  Director/a de tesi: CABRERA MARRERO, JOSE MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: TORRALBA CASTELLÓ, JOSE MANUEL
       SECRETARI: LLORCA ISERN, NURIA
       VOCAL: CARREÑO GOROSTIAGA, FERNANDO
  Resum de tesi: Els aliatges d'alta entropia refractàries (RHEAs) preparades mitjançant aliat mecànic seguides de sinterització per plasma usualment superen el comportament mecànic a alta temperatura de les seves contraparts foses. Malgrat això, escassos estudis han estat realitzats per a entendre els mecanismes de deformació associats a aquests aliatges i les seves particulars microestructures (gra ultrafi i una considerable presència de segones fases). El present treball reporta la síntesi, la caracterització microestructural i el model constitutiu de la RHEA AlCrxFeMoNbTiV2 (x = 0.15, 0.4, 0.8) preparada per metal·lúrgia de pólvores, apuntant a contribuir a la compressió dels mecanismes de deformació darrere del comportament mecànic a alta temperatura de RHEAs obtingudes mitjançant aquesta ruta defabricació, així com a la relació composició-microestructura-propietats de RHEAs.Per a aconseguir això, l'estudi va ser dividit en tres parts. En la primera, es va investigar l'efecte de la composició i el temps de molta sobre l'evolució de la grandària de partícula i microestructura de les pólvores. En la segona part, es va estudiar l'efecte del Cr i d'un tractament tèrmic sobre la microestructura, en termes de formació de fases, la seva distribució, i grandària de gra. En la tercera part, les mostres van ser sotmeses a assajos de compresió entre 950 °C i 1100 °C i entre 0.0005 s-1 i 0.01 s-1, per a així obtenir un model constitutiu de l'esforç de pic. Addicionalment, es va caracteritzar lamicroestructura d'algunes de les mostres deformades en la cerca d'indicis microestructurals dels possibles mecanismes de deformació i estovament operant en el rang d'estudi.Durant l'estudi de molta es va observar que la majoria dels canvis van ocórrer durant les primeres 50 h, conduint a una grandària de partícula mitjana de 7 ¿m i una microestructura nanoestructurada bcc+hcp. Excepte el Mo, cap dels elements constituents va afectar considerablement la microestructura o la grandària de partícula de la pols molta. Les mostres sinterizadas, fabricades a partir de pólvores moltes per 50 h, efectivament van presentar una microestructura multifásica de gra ultrafi, contenint una matriu bcc rica en V i Mo, fases de Laves riques en Fe i Nb,partícules de Al2O3, i carburs rics en Ti i Nb. Com a referència, una duresa de 1124 HV03 va ser obtinguda en les mostres sinterizades. La grandària de gra mitjà de la matriu va disminuir de 0.40 ¿m a 0.21 ¿m amb l'increment del contingut de Cr; no obstant això, les propietats mecàniques a alta temperatura no van ser afectades. D'altra banda, després del tractament tèrmic, la grandària de gra mitjà es va elevar fins a 1.5 ¿m més sense afectar l'equilibri de les fases presents. De manera contrària al contingut de Cr, el tractament tèrmic va augmentar la resistència de l'aliatge de manera considerable: un esforç de fluencia específic de 98 MPa·g-1·cm³ a 1000 °C va ser obtingut en aquestes mostres, tres vegades el corresponent a les mostres en estat sinterizat.Respecte al model constitutiu, la llei potencial es va ajustar d'excel·lent manera a les dades experimentals, resultant en un exponent igual a 2.45, la qual cosa indica que el mecanisme de lliscament dels limits de gra controla la deformació de la RHEA d'estudi, tal com sol ocórrer en els aliatges tradicionals de gra ultrafi. Addicionalment, es va obtenir una elevada energia d'activació que va aconseguir els 527 kJ·mol-1, associada tant a una alta resistència a l'estovament o bé a la considerable presència de segones fases. En el cas de les mostres tractades tèrmicament, l'escalat i lliscament de dislocacions sembla haver controlat la deformació (almenys a 1000 °C) explicant la major resistència mecànica, la qual cosa va ser atribuït a la major dificultat per al lliscament de vores de gra degut al gra més gruixut que aquestes mostres van presentar.
  

CIÈNCIES DEL MAR

• ASTUDILLO GUTIERREZ, CARLOS SALVADOR: Posidonia oceanica: A Perspective From Coastal Protection
  
  Autor/a: ASTUDILLO GUTIERREZ, CARLOS SALVADOR
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIES DEL MAR
  Departament: (DECA)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 23/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 07/05/2024
  Director/a de tesi: GRACIA GARCIA, VICENTE | CACERES RABIONET, IVAN
  Tribunal:
       PRESIDENT: COLOMER FELIU, JORDI
       SECRETARI: GIRONELLA I COBOS, FRANCESC XAVIER
       VOCAL: FERNÁNDEZ MORA, MARIA DE LOS ANGELES
  Resum de tesi: Al llarg de les dècades, les costes mundials han estat el marc del desenvolupament de les societats actuals. No obstant això, el cost d'aquest creixement ha portat com a conseqüència la depredació dels ambients naturals. Major freqüència de tempestes, l'augment de temperatures o elevació en el nivell del mar són símptomes que l'entorn presenta per indicar la gran pressió a la qual han estat sotmeses les costes. En els últims anys, s'ha anat accelerant encara més el deteriorament dels hàbitats costaners, deixant en evidència que les solucions clàssiques de l'enginyeria per si soles no són capaces d'abordar el problema a llarg termini. D'aquesta manera, la natura ha tornat a ser considerada com un element potencial capaç d'afrontar i contrarestar els canvis adversos que està patint el paisatge costaner. Per això, és necessari estudiar a fons els elements naturals que componen la costa, centrant-se en avaluar els impactes que beneficiïn l'estabilitat de l'entorn. En aquest context, aquest treball té com a objectiu conèixer els efectes de les praderies marines de Posidonia oceanica sobre la costa, tant en el seu estat submergit com emergit.Utilitzant un model real de praderia amb un material substitutiu de plàstic, que ha mantingut acuradament les dimensions,moviments, hàbitats d'una planta de Posidonia oceanica real i mantenint un ratio de submersió i densitat de praderia constant, s'ha realitzat un nou experiment el canal experimental CIEM del LIM/UPC Barcelona. L'objectiu ha estat avaluar l'efecte protector de les praderies submergides davant d'onatges irregulars erosius en una platja de sorra amb pendent 1:15. El treball s'ha centrat en mesurar l'atenuació de l'altura d'ona, els canvis de velocitats, la implicació en el transport de sediments i l'erosió de la riba. Els resultats van mostrar una disminució persistent en l'altura de les ones des de la zona posterior a la praderia fins a la zona de trencant, directament correlacionada amb la longitud de la praderia i l'energia de l'onatge. En conseqüència, es va observar una menor erosió de la línia de riba, en funció de l'atenuació de l'altura de l'ona en els casos amb presència de praderia, sent encara menor quan la praderia era més llarga. Els canvis de velocitat van ser significatius immediatament després de la praderia llarga, generant un desequilibri de les velocitats màximes, inclosa una disminució en les velocitats màximes negatives i un augment en les velocitats màximes positives. Això va significar un augment del valor Skewness de la velocitat en aquesta zona. Les velocitats orbitals van mostrar una reducció exclusivament per al cas de la praderia llarga, la qual cosa va contribuir a una disminució en el volum de transport de sediments i a la formació d'una barra trencadora més a prop de la costa.La part emergida de les praderies s'han avaluat des de treballs de camp, analitzant les acumulacions a la línia de vora.Mitjançant diversos recorreguts a la costa sud Catalana, es van identificar els sectors més freqüents d'acumulació que es van associar a la posició de la praderia submergida. Els sectors on les praderies marines es localitzaven a profunditats majors a 5 m es van correlacionar amb zones de freqüència limitada d'esdeveniments d'acumulació. La informació sobre la gestió de les acumulacions es va obtenir mitjançant entrevistes amb els responsables de cada municipi costaner amb la finalitat de conèixer què fan amb els banquettes en època d'alta demanda de turisme. A més, en aquest treball s'han avaluat la caracterització de paràmetres com la resistència a la penetració i la permeabilitat de les acumulacions. També, s'ha presentat una metodologia basada en l'oxidació tèrmica per quantificar de manera precisa la quantitat de sediment que pot acumular als banauettes. Es va poder destacar que els banquettes propers a la línia de riba, van acumular menys sediments que els posicionats en zone
  
• MASDEU NAVARRO, MARTA: Distribution and cycling of volatile organic compounds in a tropical coral reef and the adjacent ocean.
  
  Autor/a: MASDEU NAVARRO, MARTA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIES DEL MAR
  Departament: (DECA)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 24/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 08/05/2024
  Director/a de tesi: SIMÓ MARTORELL, RAFAEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: RIBES LLORDES, MARTA
       SECRETARI: LINARES PRAT, CRISTINA
  Resum de tesi: En els darrers anys s'ha mostrat que els esculls de corall són productors d'alguns VOCs, però encara queda per descriure tota la col·lecció de volàtils i quins són els processos de formació de molts d'aquests compostos dins de l'escull, si són essencialment biològics (pelàgics i bentònics) o abiòtics (governats per la radiació solar o la temperatura de l'aigua). És per això que en aquesta tesi hem estudiat els VOCs en les aigües internes i externes de l'escull de corall de Mo'orea, a la Polinèsia Francesa. Es tracta d'un escull ben conservat, que es caracteriza per un flux d'aigua pràcticament unidireccional i amb corrents forts, de manera que permet estudiar la connexió entre les aigües entrants, i les aigües interiors.Hem descrit la variabilitat espacial i temporal d'una sèrie de VOCs d'interès climàtic (COS, CS2, isoprè, iodometans (CH3I i CH2ClI), bromometans (CHBr3 i CH2Br2) i DMS), i compostos relacionats no volàtils, com ara dimetilsulfoniopropionat (DMSP), acrilat i dimetilsulfòxid (DMSO), dins de les aigües de la llacuna i les aigües oceàniques properes. També hem realitzat comparacions amb mesures concurrents de la temperatura de la superfície del mar, la radiació solar, les variables biogeoquímiques (nutrients, matèria orgànica) i les abundàncies i afiliacions taxonòmiques del plàncton microbià amb l'objectiu d'explicar les interconnexions entre els compostos derivats del DMSP, els VOCs i el seu entorn a través dels cicles dia/nit.La concentració de tots els VOCs estudiats augmentava quan l'aigua de l'oceà entrava a l'interior del escull, sent els bromometans els compostos que mostraven un augment més gran. Experiments d'incubació amb aigües de l'interior de l'escull van indicar que (a) les reaccions fotoquímiques eren la principal font de COS i el principal embornal de DMS; (b) el plàncton microbià era la font principal de DMS, isoprè i CH3I, i un embornal important de COS; (c) les algues eren la font principal dels polihalometans CH2ClI, CHBr3 i CH2Br2; (d) els sediments de carbonat eren una font important de CS2 i CH2ClI, DMS i isoprè, i la principal pèrdua de COS. L'holobiont de corall dominant (Pocillopora sp) era una font de DMS i COS. Un altre corall estudiat (A. pulchra) era una font important de DMSPC, la concentració dels quals a prop dels pòlips era paral·lela a la intensitat de la llum solar, amb grans augments durant el dia i disminucions a la nit. Aquesta variació era probablement generada per (i) el paper dels DMSPC com a antioxidants en els Symbiodinoceae endosimbiòtics i en el mateix coral, i (ii) l'expulsió d'endosimbionts en condicions de molt elevada radiació solar, tal com suggeria la descripció molecular de la comunitat microbiana. La identificació i quantificació de gens funcional per metagenòmica van indicar que els bacteris propers a la colonia d'A. pulchra estaven ben preparats per a la utilització i transformació dels DMSPC alliberats pel corall holobiont. Per altra banda, l'estudi detallat dels gradients de concentració de VOCs a curta distància entre les branques d'A. pulchra va il·lustrar la complexitat hidrogràfica que té lloc a l'interior d'una colònia de corall ramificat.A l'oceà obert adjacent a l'escull, els VOCs tenien origen bàsicament en l'activitat planctònica però regulats de forma principal per la llum, amb gran importància de les reaccions fotoquímiques, productores d'alguns compostos i destructores d'altres.En general, durant un mes, l'escull era productor i emissor net de VOCs en comparació amb l'oceà obert. Utilitzant els VOCs més enriquits a l'escull, així com el nitrat i matèria orgànica terrígena dissolta, com a traçadors d'aigües de l'escull que en surten a través del canal de sortida, hem estimat que el 35% de l'aigua que entra a l'escull per la cresta és aigua recirculada del mateix escull. En conjunt aquesta tesi avança en la comprensió de la producció i reciclatge de
  

ENGINYERIA BIOMÈDICA

• SAYOLS BAIXERAS, NARCÍS: Cognitive Robot Control Strategies for Complex Surgical Environments
  
  Autor/a: SAYOLS BAIXERAS, NARCÍS
  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: Normal
  Data de dipòsit: 11/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 24/04/2024
  Director/a de tesi: CASALS GELPI, ALICIA | HERNANSANZ PRATS, ALBERTO
  Tribunal:
       PRESIDENT: DALL\'ALBA, DIEGO
       SECRETARI: FRIGOLA BOURLON, MANEL
       VOCAL: AVILÉS RIVERO, ANGÉLICA
  Resum de tesi: Aquesta tesi pretén contribuir al desenvolupament de l'autonomia robòtica en tasques complexes basant-se en el paradigma del control cognitiu. La cognició és un enfocament multidisciplinari orientat a dotar els sistemes robòtics d'un comportament intel·ligent i autònom que ha d'aprendre i raonar sobre com respondre davant tasques i entorns complexos.La cognició implica la percepció, la consciència, la interpretació de les accions humanes, l'aprenentatge, la planificació, l'anticipació i la resposta dinàmica als canvis en les condicions de treball i en la interacció amb els humans. L'autonomia pretén substituir i/o complementar parcialment les facultats humanes a nivell de percepció, anàlisi i execució. Augmentarl'autonomia dels robots permet centrar la càrrega cognitiva dels humans en decisions i accions d¿alt nivell, en aspectes on el factor humà és essencial: contextualització de la informació, experiència específica, coneixements mèdics i presa de decisions complexes, etc. A més, els robots milloren les propietats dels humans en certs aspectes com la precisió, la repetibilitat, l'absència de fatiga o l'eficiència de la resposta en termes de temps i precisió.Aquesta tesi aborda diferents aspectes clau de l'autonomia robòtica: la percepció, la planificació i execució dinàmica d'accions i, finalment, les estructures de control necessàries per a un control eficient i la seva integració en sistemes robòtics.La tesi combina un enfocament teòric recolzat en aplicacions pràctiques orientades al camp de la cirurgia mínimament invasiva robòtica. S'ha triat aquest camp per dues raons principals: l'impacte social que suposa la millora de la cirurgia i, per l'exigència del mateix a nivell humà i robòtic.L'experimentació s'ha centrat en diverses plataformes robòtiques. Primer, una plataforma teleoperada amb un únic robot orientada a la cirurgia fetal mínimament invasiva en la qual un sistema cognitiu ofereix cert nivell d'autonomia, generant trajectòries en espais lliures de col·lisions, augmentant la seguretat del pacient i disminuint la càrrega cognitiva dels cirurgians en tasques de navegació i interacció dins de la regió intrauterina. Segon, un sistema multi-robot per a executar accions auxiliars en un sistema cooperatiu humà-robot: el cirurgià principal realitza les accions quirúrgiques mentre els robots auxiliars executen, de forma autònoma, tasques auxiliars. L'experimentació s'ha centrat en la cirurgia de prostatectomia radical mínimament invasiva.Així, la tesi aborda la percepció de l'entorn anatòmic, considerant les limitacions de l'adquisició de dades en qualitat i quantitat, així com l'absència de marcadors anatòmics. El següent tema abordat és la planificació dinàmica d'accions. S'han estudiat diferents paradigmes d'aplicació, com la interacció directa persona-robot mitjançant guiat hàptic, la planificació de moviments en entorns pseudoestructurats i la planificació i control actius en entorns dinàmics, responent a diferents tècniques quirúrgiques mínimament invasives. Finalment, s'aborda el control cognitiu.L'enfocament es basa en la descomposició multinivell de tasques complexes (p. ex., una cirurgia) definint tots els potencials estats i transicions. Aquesta fa servir estructures de control deterministes i robustes que restringeixen situacions incontrolables o inesperades que posen en perill, en el cas de l'aplicació, al pacient, als cirurgians o al personal auxiliar. Les estructures de control també tenen en compte la interacció persona-robot, la coordinació i cooperació dels robots, la interacció amb l'entorn de treball i les restriccions imposades per la cirurgia i la seguretat del pacient.La integració de tots aquests mòduls: percepció, planificació i control cognitiu, demostra els avenços assolits en robòtica cognitiva i la seva aplicabilitat cap a una cirurgia robòtica més autònoma.
  

ENGINYERIA CIVIL

• GÓMEZ DUEÑAS, SANTIAGO: Unraveling Hydrological Dynamics: Climate and Human Implications in the Magdalena River Streamflow and its Interaction with Ciénaga Grande de Santa Marta Wetland
  
  Autor/a: GÓMEZ DUEÑAS, SANTIAGO
  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: Normal
  Data de dipòsit: 16/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 29/04/2024
  Director/a de tesi: BATEMAN PINZON, ALLEN
  Tribunal:
       PRESIDENT: SOLÉ, AURELIA
       SECRETARI: DE MEDINA IGLESIAS, VICENTE CÉSAR
       VOCAL: LA ROCCA, MICHELE
  Resum de tesi: Aquest estudi investiga els processos hidrològics de la conca del riu Magdalena a Colòmbia, examinant la interacció entre els impulsors climàtics i els induïts pel ser humà. L'estudi examina tres factors principals: la influència de les operacions dels embassaments, les conseqüències del canvi climàtic i la seva interacció amb els pantans aigües avall.Inicialment, l'estudi examina els efectes de molts factors en el flux d'aigua aigües avall del riu Magdalena. Determina que els esdeveniments de El Niño Oscil·lació del Sud (ENOS) són una força natural que influeix en el clima, mentre que l'evaporació de la xarxa d'embassaments és un factor causat pel ser humà. Els resultats suggereixen un declivi en el cabal mitjà, el volum i el cabal màxim, juntament amb un augment en l'evaporació i el cabal mínim, especialment durant episodis de ENOS positius.La recerca examina el vincle hidrològic entre el riu Magdalena i el pantà Ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM) tractant tot el pantà com una única entitat. Aquest anàlisi identifica rangs de llindars específics on el flux des del riu Magdalena cap al CGSM es torna incert. S'hi enfatitza la sensibilitat dels hàbitats aigües avall, especialment les zones humides, als canvis en els aportacions de flux.L'estudi utilitza models de xarxes neuronals LSTM per estimar els patrons de flux del riu a l'estació de mesurament de Calamar. Els models mostren un alt nivell de precisió en la predicció del flux del riu. No obstant això, apareixen discrepàncies entre els models que es basen únicament en dades de estacions de mesurament i aquells que integren dades d'evaporació d'embassaments. A més, l'estudi avalua la influència de l'augment de les temperatures en les prediccions del flux del riu, descobrint una clara correlació entre l'augment de temperatura i les taxes d'evaporació, amb conseqüències significatives per a les prediccions hidrològiques.En última instància, aquesta investigació proporciona una visió del complex entramat entre les activitats humanes i les influències relacionades amb el clima en la hidrologia de la conca del riu Magdalena. L'estudi examina les dificultats i conseqüències d'incorporar aspectes relacionats amb el clima en la modelització hidrològica. El seu objectiu és contribuir a l'avanç d'estratègies de gestió de recursos hídrics adaptatius, específicament en la reducció dels efectes negatius en els ecosistemes de zones humides aigües avall.
  

ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS

• AGUILAR MORENO, MIGUEL: Liquid-Liquid membrane contactors for sustainable ammonia recovery and valorization: experimental insights, novel approaches and applications
  
  Autor/a: AGUILAR MORENO, MIGUEL
  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: 16/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 29/04/2024
  Director/a de tesi: CORTINA PALLAS, JOSE LUIS | VALDERRAMA ANGEL, CESAR ALBERTO
  Tribunal:
       PRESIDENT: DOSTA PARRAS, JOAN
       SECRETARI: GIBERT AGULLO, ORIOL
       VOCAL: REZAKAZEMI, MASHALLAH
  Resum de tesi: Aquesta recerca exhaustiva representa un pas significatiu en l'exploració d'estratègies innovadores destinades a millorar la recuperació d'amoni en diversos corrents d'aigua residual. L'estudi està estructurat en distintes fases, cadascuna abordant aspectes crucials del procés de recuperació d'amoni. En la fase inicial, la recerca es centra en augmentar el rendiment del contactor de membrana, emprant la coagulació-floculació (C/F) i la aireació com a tractaments preliminars.Els resultats d'aquesta fase demostren augments substancials tant en el coeficient de transferència de massa com en l'eficiència global de la recuperació d'amoni, especialment notable quan es tracta el centrat de sidestream real. Una troballa clau subratlla l'eficàcia de la dosificació de sulfat d'alumini (Al2(SO4)3) a 30 mg Al+/L en el procés C/F, produint eficiències notables en la eliminació de la demanda química d'oxigen (DQO), la turbidesa i els sòlids suspesos totals (SST). A la segona fase, l'estudi s'endinsa en l'aplicació sostenible de contactors de membrana líquid-líquid (LLMC) per a la recuperació d'amoni. Es fan exploracions meticuloses d'una àmplia gamma de condicions experimentals, amb resultats que il·lustren l'impacte considerable de substituir el líquid de stripping àcid entre els passos en el rendiment global del LLMC. A més, l'estudi destaca la relació subtil entre la concentració inicial d'amoni i la recuperació posterior, proporcionant perspectives valuoses. Aquesta fase mostra de manera efectiva la versatilitat i eficiència potencial dels LLMCs en la valorització de l'amoni dins dels corrents d'aigua residual. La tercera i última fase presenta un contactor de membrana líquid-líquid de fibra buida asimètrica (HF-LLMC) amb una selectivitat distintiva per a l'amoni sobre l'aigua. La investigació inclou un examen exhaustiu de diversos paràmetres operatius, incloent-hi els caudals d'alimentació i àcid, els coeficients de transferència de massa i el consum d'àcid. Es destaca, especialment, la selectivitat elevada del HF-LLMC per a l'amoni, juntament amb una transferència d'aigua mínima. Això estableix el HF-LLMC com una tecnologia prometedora per a la recuperació i concentració de l'amoni en corrents urbans i industrials diluïts. La amalgama d'aquests resultats, abordada amb una perspectiva global, contribueix de manera significativa no només a l'avanç de les tecnologies de recuperació de nutrients sostenibles, sinó que també destaca la seva viabilitat pragmàtica per a la implementació dins dels marcs de l'economia circular i la gestió eficient de recursos.
  
• MESA GÓMEZ, ADRIANA MARÍA: Analysis and modelling of natech accidents originated by strong winds
  
  Autor/a: MESA GÓMEZ, ADRIANA MARÍA
  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: Conveni Cotutela
  Data de dipòsit: 11/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 24/04/2024
  Director/a de tesi: CASAL FABREGA, JOAQUIM | MUÑOZ GIRALDO, FELIPE | SANCHEZ SILVA, EDGAR MAURICIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: PLANAS CUCHI, EULALIA
       SECRETARI: PALACIOS ROSAS, ADRIANA
       VOCAL: DEMICHELA, MICAELA
  Resum de tesi: En les darrers dècades hi ha hagut un augment en la freqüència d'esdeveniments naturals, coincidint amb el desenvolupament de l'activitat industrial en molts països. En conseqüència, també ha augmentat la freqüència d'accidents Natech, és a dir, desastres tecnològics originats per riscs naturals. Això ha portat a investgar nous mètodes d'anàlisi de riscs per a prevenir i mitigar possibles danys a les poblacions, el medi ambient i les instal·lacions industrials. Hi ha una tendència creixent a la literatura en relació a l'impacte dels esdeveniments naturals, especialment quan aquests ocorren de manera concurrent o s'acumulen en el temps. Aquesta tesi proposa una iniciativa de recerca per a portar a terme una avaluació de riscs que inclogui els risc Natech associat a forts vents. L'objectiu principal és el desenvolupament d'una metodologia per a l'anàlisi del risc Natech en unitats d'emmagatzematge en zones de costa particularment vulnerables a esdeveniments climàtics extrems. En primer lloc, la tesi introdueix la integració d'esdeveniments naturals, concretament forts vents, en l'anàlisi cuantitativa de riscs Natech. Aquesta integració representa unpas endavant significatiu en l'avaluació dels impactes potencials dels accidents tecnològics originats per esdeveniments naturals. En incorporar els forts vent en la metodologia, aquesta ofereix un tractament més complet per a l'avaluació de la vulnerabilitat de les instal·lacions industrials, especialment els tancs d'emmagatzematge, respecte a esdeveniments naturals-tecnològics. Aquesta integració permet una millor comprensió i quantificació dels riscs associats a accidents Natech que involucrin vents forts, facilitant la implementació de mesures de mitigació. En última instància, contribueix a millorar la resiliència de les instal·lacions industrials i de les comunitats properes pel que fa als riscs plantejats per esdeveniments naturals. En segon lloc, la tesi descriu el desenvolupament de dos models per a l'avaluació dels riscs mediambientals i econòmics, respectivament. Aquests models proporcionen un marc integral per a l'avaluació dels impactes ambientals i socio-econòmics potencials dels esdeveniments Natech, millorant així la comprensió del panorama global de riscs. En incorporar elements vulnerables prèviament negligits, com llocs de patrimoni cultural, àrees ambientals sensibles o punts de captació d'aigua, entre altres, els models ofereixen una perspectiva més holística dels riscs Natech, assegurant així que les estratègies de mitigació puguin protegir no només les persones i les infrastructures, sino també els actius socioeconòmics i ambientals. En tercer lloc, la tesi descriu el desenvolupament d'una eina computacional dissenyada per a facilitar la implementació d'aquests models. Aquesta eina facilita el procés d'avaluació de riscs, permetent a les parts interessades l'anàlisi i la gestió dels accidents. La generació d'aquests models i l'eina computacional que els acompanya representen un pas endavant significatiu en la gestió de riscs Natech. En integrar condicions ambientals i socioeconòmiques en el procés d'avaluació de riscs, aquests models proporcionen una base més sòlida per a la presa de decisions i la preparació d'emergències, contribuint així a la resiliència de les comunitats i els ecosistemes pel que fa als accidents Natech. Finalment, la metodologia s'aplica a l'anàlisi d'un cas per a verificar-ne la seva utilitat.
  

ENGINYERIA DEL TERRENY

• BISCARO, CATERINA: 3D FEM meso-level analysis of sulphate attack in concrete: new results and developments using parallel HP computing
  
  Autor/a: BISCARO, CATERINA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA DEL TERRENY
  Departament: (DECA)
  Modalitat: Conveni Cotutela
  Data de dipòsit: 16/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 29/04/2024
  Director/a de tesi: CAROL VILARASAU, IGNACIO | XOTTA, GIOVANNA
  Tribunal:
       PRESIDENT: SALOMONI, VALENTINA
       SECRETARI: PRAT CATALAN, PERE
       VOCAL: LIAUDAT, JOAQUÍN
       VOCAL: MAROTTI DE SCIARRA, FRANCESCO
       VOCAL: CIANCIO, DANIELA
  Resum de tesi: Un alt índex d'humitat i un entorn ric en ions sulfat constitueixen el marc ideal per desencadenar el procés de degradació del formigó conegut com a atac sulfàtic extern (ESA). El sulfat que penetra al formigó activa una sèrie de reaccions químiques que condueixen a la formació d'etringita secundària, considerada responsable de les dilatacions volumètriques diferencials de la pasta de ciment, que alhora poden generar fisuració i en última instància portar a la desintegració de la mostra.Atès que la fissuració pot facilitar la penetració dels ions sulfat, l'ESA constitueix un problema químico-mecànic acoblat. En aquest estudi, l'anàlisi numèrica de l'ESA es duu a terme utilitzant el Mètode dels Elements Finits, considerant la proveta a nivell "meso" composta per àrids encastats en una matriu de morter. Els àrids i la matriu es discretitzen utilitzant elements de continu estàndard. Per tal de representar la possibilitat de formació de fissures, s'insereixen elements junta o interfície de gruix zero al llarg de tots els contactes entre elements d'àrid i morter, així com alguns contactes seleccionats entre els elements del mateix morter. Els processos de difusió-reacció dels ions sulfat es formulen d'acord amb Tixier i Mobasher (2003) i Idiart et al. (2011b). Pel que fa al problema mecànic, els elements del continu es consideren elàstic lineals mentre que els elements junta utilitzen una llei elasto-plàstica amb conceptes de mecànica de fractura inicialment desenvolupada per Carol et al. (1997) i posteriorment estesa per a anàlisi 3D per Caballero et al. (2006).La primera part d'aquesta tesi consisteix en la verificació i l'ús per a l'anàlisi de l'ESA, de DRAC5, una versió completament paral·lelitzada del codi desenvolupat al propi grup de mecànica de materials (MECMAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), que incorpora les llibreries MPI i PETSC així com fitxers HDF5 per a l'entrada/sortida. Aquesta nova versió del codi, que s'utilitza per resoldre tant el problema mecànic com el químic a través d'un esquema ¿staggered¿, ha permès l'anàlisi de nous casos 3D de dimensions molt superiors, produint resultats realistes que reflecteixen la fissuració de tipus 'pell de ceba', similar a l'observat al laboratori, així com en casos prèviament estudiats numèricament en 2D (Idiart, 2009).La segona part de la tesi descriu el desenvolupament i la implementació de noves tècniques numèriques aplicables a aquest tipus de malles. En particular, una tècnica de solució basada en la subestructuració i el complement de Schur, s'aplica a l'anàlisi de provetes formades per elements de continu elàstics i lineals, i elements de junta caracteritzats per un comportament elasto-plàstic no lineal. Aquesta nova tècnica, que redueix substancialment el nombre de graus de llibertat que participen en el procés iteratiu, ha estat implementada preliminarment a DRAC4, una versió seqüencial del mateix codi. Les proves realitzades mostren grans avantatges en termes de temps de resolució per a una sèrie d exemples d aplicació 2D. També s'ha iniciat el desenvolupament d'una nova formulació utilitzant interfícies rígid-plàstiques. Aquesta formulació utilitza graus de llibertat relatius a cada parell de nusos de les juntes, i la seva solució dóna lloc a un ¿"linear complimentarity problem¿ o LCP. Aquest desenvolupament permet reduir encara més els graus de llibertat del problema en considerar únicament els nodes dels elements de la interfície implicats en el procés de fractura.
  

ENGINYERIA ELECTRÒNICA

• PUSAY VILLARROEL, BENJAMÍN ANDRÉS: Fabricación de células solares con absorbedores inorgánicos emergentes y contactos selectivos
  
  Autor/a: PUSAY VILLARROEL, BENJAMÍN ANDRÉS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 17/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 30/04/2024
  Director/a de tesi: PUIGDOLLERS GONZALEZ, JOAQUIN | ORTEGA VILLASCLARAS, PABLO RAFAEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: ASENSI LÓPEZ, JOSÉ MIGUEL
       SECRETARI: PLACIDI, MARCEL JOSE
       VOCAL: RIERA LORENTE, SERGI
  Resum de tesi: El silici és àmpliament present a la natura i té un paper preponderant en la indústria fotovoltaica per la generació d'energia elèctrica. Tot i això, el cost actual d'aquesta tecnologia solar segueix sent elevat, especialment en l' àmbit comercial, on l'eficiència arriba al 22%. Una estratègia per reduir el cost de producció de l'energia solar consisteix en millorar l'eficiència dels mòduls solars. Això es pot aconseguir mitjançant la integració de noves tècniques i tecnologies en els processos de fabricació de la indústria, així com fent servir materials abundants i poc tòxics.Les cèl·lules solars multiunió (tàndem) representen una integració de dues tecnologies diferents per aprofitar les seves respectives qualitats com a absorbidors de llum, millorant així el seu rendiment elèctric. A més, aquest tipus de cèl·lules faciliten la simplificació i l'adopció de noves tècniques durant el procés de fabricació. Amb un band gap de 1,1 eV, el silici emergeix com un candidat excepcional per a la capa inferior en les cèl·lules solars multiunió o tàndem.L'objectiu d'aquesta tesi és millorar l'eficiència de les cèl·lules solars de silici utilitzant-les com a cèl·lules inferiors en sistemes multiunió per a la creació de cèl·lules solars en configuració tàndem. Aquesta millora es realitzarà incorporant una cèl·lula solar frontal basada en tecnologies emergents. Per aconseguir aquest objectiu, es desenvolupa la introducció, que inclou una breu visió general de l'estat de l'art de les cèl·lules solars basades en silici, el desenvolupament de cèl·lules solars en tàndem i les alternatives més prometedores per als absorbents inorgànics emergents amb band gap, com ara les kesterites o les calcopirites (per exemple, CuGaSe). L'anàlisi teòrica permet la selecció de les tecnologies i els processos desenvolupats en els laboratoris disponibles.S'està investigant l'aplicació de mètodes robusts per dipositar contactes selectius en silici. Aquest procés té com a objectiu preparar el silici per als processos tèrmics i químics necessaris en el creixement de cèl·lules solars inorgàniques, com les kesterites o el CGS. Aquest enfocament permet el desenvolupament d'una c èl·lula solar multiunió robusta, eficient i de llarga durada. En un segon apartat, es presenta l'estudi sobre contactes selectius semitransparents per a c èl·lules solars amb absorbents inorgànics, com les kesterites o el CGS. L'objectiu és obtenir un substrat compatible per a cèl·lules solars en tàndem. Com a alternativa al CdS tradicional per a la capa d'ETL, es proposa l' ús de capes d'Al2O3/TiO2/Mg,i:ZnO. A més, s'està investigant el potencial de millorar les seves caracter ístiques mitjançant l'addició de polímers (PEI, glicina) com a dipols.Pel que fa a la capa de transport de forats (HTL), s'ha desenvolupat una alternativa semitransparent als materials opacs com el MoSe2 mitjançant el V2Ox. Aquesta capa actua com a interfície entre l'absorbidor i l'elèctrode transparent (TCO). La integració d'aquesta capa en cèl·lules solars de kesterita ha donat lloc a un dispositiu semitransparent amb caracter ístiques prometedores, i la seva implementaci ó té un impacte significatiu en l'eficiència de les cèl·lules solars.En l'últim apartat, es proposa un procés de fabricació de cèl·lules solars en tàndem que utilitza la tecnologia de silici com a cèl·lula inferior i cèl·lules solars inorgàniques emergents, com ara kesterita i CGS, com a cèl·lula solar superior. Es realitzen estudis sobre estratègies per a la creació d'un dispositiu monolític de dos terminals (2T), amb especial atenci ó a preservar les característiques físiques i elèctriques de cada dispositiu al llarg del procés de fabricació i durant exposicions químiques i tèrmiques. A més, es presenta un estudi sobre les estratègies per a la formació d'un dispositiu monolític amb tres terminals de tipus IBC (
  

ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA

• CHEN, JIAN: EFFECTS OF CAVITATION ON THE WAKE CHARACTERISTICS BEHIND BLUNT TRAILING EDGE HYDROFOILS
  
  Autor/a: CHEN, JIAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA
  Departament: Departament de Mecànica de Fluids (MF)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 06/05/2024
  Director/a de tesi: ESCALER PUIGORIOL, FRANCESC XAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: HIDALGO DÍAZ, VICTOR HUGO
       SECRETARI: CASTILLA LOPEZ, ROBERTO
       VOCAL: ZHANG, DESHENG
  Resum de tesi: Los recientes avances en maquinaria hidráulica aumentan la posibilidad de daños derivados de la cavitación y/o de las vibraciones inducidas por vórtices. Aunque muchos investigadores han investigado el flujo de las calles de vórtices de Von Kármán y las vibraciones inducidas en regímenes sin cavitación, se ha prestado menos atención a los efectos de la presencia de cavitación. En el presente estudio, se han investigado los efectos de la cavitación en el flujo de la calle de vórtices detrás de un hidroala con borde de fuga truncado y su interacción con la vibración inducida por vórtices. Ello ayudará a comprender los mecanismos implicados, permitiendo un mayor control de este complejo fenómeno en maquinaria y sistemas hidráulicos.Así, se han desarrollado métodos numéricos capaces de dar cuenta del flujo de calle de vórtices cavitante detrás de cuerpos romos que se han validado y verificado utilizando algunos casos de referencia. A continuación, se han determinado los efectos de la compresibilidad del fluido en el flujo de calle de vórtice detrás de una cuña. Además, se han realizado una serie de estudios numéricos sobre el flujo de calle de vórtices cavitante detrás de un hidroala de borde de fuga truncado NACA 0009 mediante la predicción de la transición de la capa límite. Como resultado, se han examinado los efectos de la cavitación en la dinámica del flujo y su interacción con la vibración inducida por vórtices.Se ha comprobado que los efectos de la compresibilidad del fluido en la dinámica del flujo de estela cavitante dependen de la gama de frecuencias. A bajas frecuencias, los efectos de la compresibilidad son mínimos y pueden despreciarse. Por otro lado, la compresibilidad amplifica la energía espectral a altas frecuencias. Curiosamente, se obtienen resultados numéricos casi idénticos con y sin compresibilidad en términos de perfiles de presión media, frecuencias de desprendimiento y campos del porcentaje en volumen instantáneos y medios, lo que sugiere que los efectos de la compresibilidad pueden despreciarse.Mediante simulaciones numéricas de alta fidelidad del flujo de calle de vórtices cavitantes detrás NACA 0009 truncado, se ha observado que la cavitación tiene un impacto significativo en la dinámica del flujo de estela, aumentando notablemente la frecuencia de desprendimiento de los vórtices primarios. Además, el aumento de la cavitación incrementa las cargas hidrodinámicas sobre el hidroala. El desarrollo de la cavitación aumenta la velocidad de advección de los vórtices, al tiempo que disminuye la separación entre vórtices en el sentido de la corriente. Ambos factores contribuyen al aumento de la frecuencia de desprendimiento de los vórtices, mientras que la reducción de la separación entre vórtices tiende a dominar este aumento.Los resultados numéricos relacionados con el flujo de la calle de vórtices cavitantes detrás del NACA 0009 truncado y sometido a una oscilación forzada han demostrado que la respuesta dinámica inducida se ve influida por la presencia de cavitación. La cavitación parece alargar el límite superior del régimen de lock-in y provocar una disminución del momento de inercia añadido y un aumento del amortiguamiento añadido. Además, el instante temporal de desprendimiento de los vórtices cambia con la presencia de cavitación. Por otra parte, la oscilación afecta a la dinámica de la cavitación en términos de inicio de la cavitación y longitud de la cavidad. En general, el coeficiente de inicio de la cavitación aumenta gradualmente con la frecuencia de oscilación forzada. Mientras tanto, la aproximación a los límites del lock-in provoca disminuciones locales en los números de inicio de cavitación. Además, la longitud de la estela de cavitación se ve influida por la variación de la frecuencia de oscilación, y la longitud máxima de la estela de cavitación se produce en condiciones estacionarias.
  

ENGINYERIA ÒPTICA

• BALLESTA GARCIA, MARIA: Propagation of polarized light through turbid media: Application of lidar technology in foggy environments
  
  Autor/a: BALLESTA GARCIA, MARIA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA ÒPTICA
  Departament: Departament d'Òptica i Optometria (OO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 06/05/2024
  Director/a de tesi: ROYO ROYO, SANTIAGO
  Tribunal:
       PRESIDENT: ARTEAGA BARRIEL, ORIOL
       SECRETARI: VILASECA RICART, MERITXELL
       VOCAL: BIJELIC, MARIO
  Resum de tesi: En els últims temps, hi ha hagut un interès creixent en els sistemes d'imatge LiDAR per a aplicacions exteriors que impliquen visió per ordinador, com ara sistemes d'automoció, vigilància i robòtica. Els sensors LiDAR tenen la capacitat de capturar dades en 3D, és a dir, la geometria (volum, distàncies) de les escenes implicades, complementant les projeccions 2D d'escenes disponibles a les càmeres convencionals. No obstant això, la seva limitada tolerància a condicions meteorològiques adverses, especialment a la boira, es manté com un dels obstacles que dificulten la seva consolidació definitiva. Aquesta Tesi té com a objectiu avaluar el potencial d'utilitzar les propietats de polarització de la llum i la digitalització del senyal per millorar les capacitats d'imatge dels sistemes LiDAR en condicions adverses. A més, la nostra investigació ofereix aportacions valuoses en el domini de la imatge a través de la boira. Entendre la interacció de la llum polaritzada amb els mitjans tèrbols i reconèixer la importància de les propietats polarimètriques dels objectes dins de l'escena de la imatge és essencial per optimitzar el rendiment dels sistemes d'imatge polarimètrica.Per aconseguir el nostre objectiu, es realitza una investigació preliminar per examinar les característiques de la imatge polarimètrica a través de la boira. Els nostres resultats indiquen que els modes d'imatge polarimètrics proporcionen un contrast més elevat en comparació amb els modes d'imatge basats en la intensitat, facilitant la identificació i la segmentació de diferents tipus d¿objectes. A més, es realitza una caracterització experimental del comportament de despolarització de la llum a través de la boira tant per als modes d'imatge de reflexió com de transmissió. Els resultats suggereixen que, en aquest escenari, el comportament de la llum es troba dins d¿un règim de dispersió que té en compte l'efecte memòria de polarització, amb una despolarització significativament reduïda en feixos polaritzats circularment en comparació amb els polaritzats linealment. Des del nostre coneixement, aquesta Tesi quantifica per primera vegada les diferències entre el rendiment d'ambdós modes de polarització en boira.A continuació, es desenvolupa un model basat en Monte Carlo que compleix els requisits físics de funcionament del nostre prototip LiDAR. Tenint en compte la naturalesa intensiva de recursos necessaris per a realitzar experiments en condicions de boira i la naturalesa variable i dinàmica de la boira, la capacitat del model de simular amb precisió la física del problema, inclòs un entorn de boira realista, ajuda a guiar la definició de futures accions experimentals. Posteriorment, el model s'utilitza per simular i analitzar diversos aspectes rellevants per al disseny del sistema, incloses les configuracions de polarització, les interaccions amb els objectius i les irregularitats en els mitjans (a la pràctica, generalitzant els mitjans de dispersió més enllà de la boira a, per exemple, sorra o boirum), juntament amb les característiques del senyal adquirit.Finalment, aquesta Tesi presenta un nou prototip de sistema d¿imatge LiDAR polaritzat i avalua el seu rendiment en condicions de boira. Mostra de manera concloent que l'ús de llum polaritzada circularment i una configuració de detecció de configuració creuada millora significativament el rendiment del sistema en aquests escenaris. Aquest sistema aborda amb eficàcia els reptes induïts per la llum dispersa, reduint els efectes de probabilitat de saturació de la primera retro-dispersió, mitigant el soroll de dispersió en núvols de punts i millorant la detecció d'objectes, especialment per a superfícies altament reflectants com en els objectes metàl·lics. Aquest enfocament ofereix un mètode innovador, senzill i eficient per a l'estabilització del senyal i la millora de la qualitat del núvol de punts basant-se en la física del pro
  

ENGINYERIA TELEMÀTICA

• CEPEDA PACHECO, JUAN CARLOS: Contribution to the enhancement of IoT-based application development and optimization of underwater communications, by artificial intelligence, edge computing, and 5G networks and beyond, in smart cities/seas
  
  Autor/a: CEPEDA PACHECO, JUAN CARLOS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 06/05/2024
  Director/a de tesi: DOMINGO ALADREN, MARIA DEL CARMEN
  Tribunal:
       PRESIDENT: LLORET MAURI, JAIME
       SECRETARI: REMONDO BUENO, DAVID
       VOCAL: HUERTA, MÓNICA KAREL
  Resum de tesi: Las xarxes 6G han sorgit com un avanç revolucionari, prometent connectivitat ultrarràpida i fiable. Aquesta nova generació de xarxes no només impulsa la comunicació entre dispositius, sinó que també és la columna vertebral de la Internet de les coses. A més, les capacitats d'aprenentatge i adaptació dels sistemes d'Intel·ligència artificial impulsen l'automatització i l'eficiència dels processos. Edge computing complementa aquest panorama descentralitzant el processament de dades, acostant la capacitat de computació a les fonts d'informació. Permet reduir la latència, millorant l'eficiència al processar les dades en temps real, impulsant aplicacions crítiques que requereixen respostes instantànies. Aquesta tesi es centra en dos punts importants, 1) Millorar l'eficiència de les aplicacions a ciutats intel·ligents, i 2) Millorar l'eficiència de les comunicacions submarines a ciutats costaneres intel·ligents aplicant intel·ligència artificial, edge computing i 5G i més enllà. Per aconseguir aquests objectius, s'ha analitzat la documentació tècnica existent; obtenint una visió actualitzada sobre xarxes 5G i més enllà, ciutats intel·ligents i intel·ligència artificial; per al desenvolupament d'aplicacions basades en aquestes tecnologies. Tot això, per generar alternatives noves i innovadores en l'àmbit del turisme, la seguretat i la millora de les comunicacions submarines, que impulsen al desenvolupament de les ciutats i oceans/mars intel·ligents. Com a resultat d'aquest estudi, sorgeix la primera contribució. Es tracta de l'anàlisi, disseny i implementació d'un sistema de recomanació d'atraccions turístiques que empra un algoritme d'aprenentatge profund adaptat a les ciutats intel·ligents. L'objectiu principal és millorar la forma en què es realitzen les recomanacions d'atraccions turístiques, adaptant-se als requisits de cada visitant en una ciutat determinada i reduint el tempsque pot trigar un turista en buscar possibles llocs que visitar.La segona contribució sorgeix en l'àmbit de la vigilància i la seguretat; consisteix en un sistema de detecció de distraccions per a la prevenció d'ofegaments en llocs aquàtics, desenvolupat en un entorn de xarxa 5G i més enllà. Es proposa un enfocament de càmeres de vigilància captant imatges de persones a càrrec de menors en piscines i emprant un algoritme basat en xarxes neuronals convolucionals per classificar el tipus de distracció que pot tenir una persona a càrrec d'un menor.Finalment, la tercera contribució, denominada aprenentatge per reforç i mobile edge computing per a xarxes sense fils submarines basades en 6G. Es presenta una arquitectura de mobile edge computing submergida en què s'utilitza un AUV com a plataforma d¿edge computing mòbil (AUV-MEC), a més, diversos AUVs locals equipats amb recursos computacionals que recullen tasques dels nodes sensors i poden prendre la decisió de processar-les localment o descarregar-les parcial o totalment al dispositiu AUV-MEC. Per a això, es proposa un algoritme basat en deep reinforcement learning (DDPG) per al control de latrajectòria, l'estratègia de descàrrega de tasques i l'assignació de recursos computacionals, combinat amb mobile edge computing i AUVs per millorar la comunicació submarina; amb l'objectiu de minimitzar la suma dels retards màxims de processament i el consum d'energia durant tot el procés d'execució d'una tasca.Les contribucions presentades en aquesta tesi doctoral són de singular importància, ja que fins a l'actualitat segueixen sent innovadores. Aquestes contribucions no només representen avanços significatius en les seves respectives àrees, sinó que també assenten les bases per a futures investigacions en la construcció de ciutats intel·ligents i l'optimització de lescomunicacions submarines, reforçant així el potencial transformador de la intel·ligència artificial, mobile edge computing i les xarxes sense fils avançades
  
• HAASTRUP, ADEBANJO: Enhanced Dynamic Bandwidth Algorithms for Passive Optical Networks
  
  Autor/a: HAASTRUP, ADEBANJO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 06/05/2024
  Director/a de tesi: RINCON RIVERA, DAVID | PINEY DA SILVA, JOSE RAMON
  Tribunal:
       PRESIDENT: KHALILI, HAMZEH
       SECRETARI: SPADARO, SALVATORE
       VOCAL: PAPAGIANNI, CHRYSA
  Resum de tesi: La indústria de les telecomunicacions s'enfronta a canvis ràpids a causa del desplegament de xarxes d'accés d'alta velocitat (5G i més enllà, fibra fins a la llar), prometent experiències inigualables amb gran amplada de banda i baixa latència. Tanmateix, aquesta transició comporta reptes. Amb l'augment del nombre de dispositius intel¿ligents i la demanda d'ample de banda, l'optimització de l'arquitectura de xarxa, i la gestió dels recursos esdevenen crucials per a l'eficiència i rendibilitat d'operació. Les xarxes òptiques passives (PON) ofereixen un accés eficient de banda ampla per als sectors residencial i comercial, amb avantatges com l'eficiència energètica i una seguretat robusta i un alt rendiment.Els organismes d'estandardització, entre ells l'IEEE i la ITU-T, estan desenvolupant de manera activa estàndards per augmentar les capacitats de les PON de nova generació. L'objectiu és satisfer les demandes mitjançant la implementació de mecanismes innovadors de gestió eficient, assignació de recursos, QoS, estalvi d'energia i baixa latència.Les PON de nova generació han introduït l'ús de múltiples longituds d'ona basades en tècniques TWDM. Tanmateix, la gestió de diverses longituds d'ona presenta reptes, ja que els algorismes d'assignació dinàmica d'amplada de banda (DBA) han de tenir en compte tant les dimensions de temps com de longitud d'ona de la xarxa. Això segueix un esquema de programació conjunta de temps i longitud d'ona (JTWS), que comporta una implementació complexa. TWDM-PON també utilitza transceptors ajustables a les ONU per canviar entre longituds d'ona, fet que introdueix un retard anomenat Laser Tuning Time (LTT) que sovint s'ignora, però és important considerar-lo a l'hora de dissenyar els nostres algorismes DBA.Addicionalment, hi ha una necessitat per integrar xarxes metropolitanes i d'accés per a obtenir una infraestructura de telecomunicacions racionalitzada. La tecnologia Long Reach PON (LRPON) ofereix una solució ampliant la cobertura de les PON de 20 km a 100 km, permetent la transmissió de dades d'alta velocitat i llarga distància a través de fibres òptiques. Això redueix la necessitat de centrals, el que resulta en un estalvi de costos. Tanmateix, l'abast estès de les LRPON introdueix nous reptes, especialment en l'àrea dels algorismes DBA. Els algorismes DBA tradicionals com IPACT no poden ser tan eficients a l'escenari LRPON a causa de l'augment dels retards de propagació i els temps d'anada i tornada (RTT) entre l'OLT i les ONU. Per abordar aquests reptes, es proposa un algorisme de DBA nou anomenat algorisme DBA ponderat per distància (DWDBA).Aquesta tesi aprofundeix en les limitacions dels algorismes tradicionals de DBA i proposa noves solucions. Aprofitant tècniques com el mètode de programació del temps de processament més llarg (LPT) per minimitzar els retards de la cua, els nostres DBA també consideren el concepte de temps de sintonització làser per oferir un enfocament pràctic. Les principals aportacions d'aquesta tesi són: - Incorporació del concepte de temps de sintonització làser (LTT) que sovint es passa per alt en l'anàlisi de DBA per a PON TWDM, obtenint així resultats més realistes.- Introducció d'un algorisme innovador per a PON que utilitza la tècnica LPT per minimitzar el retard de la cua i millorar el rendiment, donant lloc a una reducció notable (fins a un 73%) respecte al retard de la cua en comparació amb IPACT.- Desenvolupament d'un DBA amb ponderació per distància (DWDBA), específicament dissenyat per a LRPON, amb l'objectiu d'evitar la penalització de les ONU situades més allunyades de l'OLT. Això es tradueix en millores de fins a un 30% i un 10% del retard i del throughput, respectivament, comparat amb IPACT.L'efectivitat d'aquests algorismes proposats s'avalua rigorosament mitjançant simulacions exhaustives, demostrant el seu potencial per satisfer les demandes de les xarxes futures.
  

SOSTENIBILITAT

• CAICEDO MAFLA, MARÍA ANGÉLICA: Design of bike networks adaptive to heterogeneous demands and the needs of social groups. Case study: Bike mobility networks for the cities of Quito and Guayaquil, Ecuador.
  
  Autor/a: CAICEDO MAFLA, MARÍA ANGÉLICA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 11/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 24/04/2024
  Director/a de tesi: ESTRADA ROMEU, MIGUEL ANGEL | MAYORGA CÁRDENAS, MIGUEL YURY
  Tribunal:
       PRESIDENT: DE OÑA, ROCÍO
       SECRETARI: MARTÍNEZ DÍAZ, MARGARITA
       VOCAL: MOURA BERODIA, JOSE LUIS
  Resum de tesi: Reconèixer la bicicleta com a clau en el transport urbà destaca el seu potencial per millorar la mobilitat, la qualitat de vida i mitigar diversos reptes urbans. Aquesta tesi explora el seu potencial, emfatitzant la necessitat de crear infraestructuresciclistes, implicar la comunitat en la planificació de la mobilitat i promoure polítiques per aprofitar els seus beneficis. L'estudi utilitza un enfocament dual per investigar les complexitats d'integrar la bici en els sistemes de transport urbà. Aplicauna perspectiva sociològica per identificar i avaluar les barreres a l'ús de la bici i la seva relació amb les característiques urbanes. A partir de l'ús de models de pròbit ordenats, es destaquen factors com la inseguretat viària, vinculada a la manca d'infraestructures ciclistes adequades, i la topografia. Al mateix temps, una perspectiva d'enginyeria guia el disseny de xarxes ciclistes per satisfer la demanda variada, els tipus d'usuaris (diferenciats per la propietat de la bici i el tipus de vehicle), i les topografies, que reflecteixen les condicions del món real. La xarxa ciclista òptima resulta de minimitzar els costos generals del sistema (costos d'agència + costos d'usuari). Per als terrenys plans, s'utilitzen tècniques d'aproximació contínua per optimitzar l'eficiència i l'accessibilitat de la xarxa, considerant la demanda heterogènia i els diversos tipus d'usuaris. En canvi, per a les ciutats amb topografies variades, els enfocaments discrets incorporen elements topogràfics al model. El rendiment i l'estructura de la xarxa s'avaluen a partir de dos criteris de selecció de rutes en funció del tipus de vehicle: minimitzar l'energia per als usuaris de bicis mecàniques i minimitzar el temps per als usuaris de bicis elèctriques.Aquesta perspectiva d'enginyeria té com objectiu desenvolupar xarxes ciclistes que siguin pràctiques i responguin a lesdiverses necessitats dels habitants. Les metodologies es validen empíricament a través d'estudis de casos a Quito iGuayaquil, Equador, demostrant la seva eficàcia en el desenvolupament de xarxes ciclistes adaptatives a contextos urbansdiversos, millorant significativament la mobilitat ciclista en entorns variats.Els resultats de l'estudi indiquen que l'estructura de la xarxa, incloent l'espaiat entre carrils i les ubicacions de les estacions,està principalment influenciada per la concentració d'orígens i destinacions del viatge en lloc de la topografia. Tanmateix, latopografia sí afecta la selecció de rutes, que al seu torn influeix en la distribució del flux i la utilització de la infraestructura. Amés, la variació en la distribució de viatges entre diferents tipus d'usuari té un impacte mínim en la configuració de la xarxa,però afecta significativament el nombre d'estacions i la mida de la flota. La necessitat d'un estoc de seguretat a cada estaci ócomporta una flota de grans dimensions, augmentant els costos d'agència. Tot i ser un mitjà de transport individual, l'estudidestaca que els sistemes de bicis compartides es beneficien d'economies d'escala. A mesura que la demanda creix i esconcentra més, el cost per usuari disminueix, donant lloc a xarxes més denses i eficients. Les e-bikes sorgeixen com unasolució viable per superar les barreres topogràfiques, oferint un avantatge significatiu en zones amb forts desnivells. Perexemple, quan els usuaris de bicis tradicionals necessiten caminar, augmentant així els temps total de viatge, els usuarisde e-bikes experimenten temps de viatge i esforç físic reduïts.Es proposen futures direccions de recerca i recomanacions de polítiques públiques, destacant la importància d'unenfocament holístic i adaptatiu per a la planificació de la mobilitat en bici. Això inclou la integració de diverses variablesrelacionades amb el temps (per exemple, la pluja o la velocitat del vent), l'exploració d'altres vehicles de mobilitat personal(VMP) i l'ús de conjunts de dades sòl
  
• ORNELAS HERRERA, SELENE IVETTE: PREFERENCIAS DE LOS CONSUMIDORES Y AGRICULTORES HACIA UN SISTEMA AGROALIMENTARIO MÁS SOSTENIBLE
  
  Autor/a: ORNELAS HERRERA, SELENE IVETTE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 17/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 30/04/2024
  Director/a de tesi: KALLAS CALOT, ZEIN
  Tribunal:
       PRESIDENT: SÁNCHEZ GARCÍA, M. MERCEDES
       SECRETARI: RAHMANI MEDDOUR, DJAMEL
       VOCAL: IGLESIAS MARTÍNEZ, EVA
  Resum de tesi: L'adaptació del sistema agroalimentari cap a models més sostenibles és una necessitat urgent, per garantir la seguretat alimentària de les actuals i futures generacions, davant del creixement poblacional, els escassos recursos naturals i elcanvi climàtic. Els sistemes de producció circular redueixen el consum de nous insums externs i la generació de residus, disminuint els efectes ambientals adversos i permeten la recuperació de nutrients. A través de la present tesi s'aborda dues de les baules primordials de la cadena de valor més curta del sistema agroalimentari ¿el productor i el consumidor¿ i la seva resposta cap a la incorporació d'enfocaments de sostenibilitat com la circularitat. L'objectiu plantejat és analitzar si les pràctiques d'agricultura circular identificades com a més sostenible són acceptades pels productors agrícoles i els factors que influeixen en la seva adopció, així com la preferència dels consumidors i la seva disposició a pagar per aquestesinnovacions de producció circular. intentar convertir els resultats obtinguts en evidències que puguin servir de base per generar polítiques públiques adequades i coherents. En relació amb això, es va dissenyar un qüestionari semiestructurataplicat a productors agropecuaris d'Espanya, Àustria, República Txeca i Itàlia, en què es van incloure el mètode d'anàlisi jeràrquic (AHP) per mesurar les preferències i l'escala del Nou paradigma ecològic NEP, per mesurar les actitudsambientals. Els resultats van donar una disposició d'adopció del 48,24%, mostrant que l'acceptació de les innovacions circulars proposades està relacionada estretament amb els objectius ambientals, el nivell d'educació, l'experiènciad'adopció prèvia i les actituds ambientals dels agricultors. El suport institucional té un paper important en les decisions d'adopció. Pel que fa als consumidors, a través d'una enquesta a 5,246 consumidors d'Alemanya, Països Baixos, Itàlia,República Txeca i Espanya, es va analitzar la seva disposició a pagar pel filet de cap de bestiar produït en un sistema de ramaderia circular, utilitzant el mètode de experiments delecció. S'hi va incloure l'anàlisi dels comportaments que influeixen en les seves preferències, segons la teoria del comportament planificat (TPB). Els resultats van permetre observar hi ha un mercat potencial per al filet de res circular. Tot i que les preferències són heterogènies, en general els consumidors estan disposats a pagar una prima més alta pel filet de res circular que pel convencional i més baixa que per la carn de res ecològica. Dels components de la teoria del comportament planificat, les normes socials i la percepci ó de control conductual augmenten les preferències de filet de res de producció circular, mentre que les actituds mediambientals augmenten les preferències pel filet de res ecològic, i van reduir la preferència del filet de res convencional. Posteriorment es van analitzar les preferències de 5,591 consumidors d'Espanya, Polònia, Itàlia, Hongria, Croàcia i Bèlgica i la seva disposició a pagar per la carn de porc, llet i pa etiquetats com a circulars i presentats com a més sostenibles, en termes de reducció d'emissions de gasos amb efecte d'hivernacle i optimització de nutrients. En aquesta anàlisi es va incloure el comportament de consum sostenible, enfocat en hàbits de compra, ús i reciclatge. Els resultats van mostrar que al voltant del 27% dels consumidors participants van preferir els aliments de sistemes circulars. Tots els resultats anteriors sobre els consumidors, ens permeten suggerir als responsables pol ítics i altres sectors implicats en la producció d'aliments, l'estandardització de les etiquetes dels aliments obtinguts a través de sistemes d'agricultura circular i el disseny de programes educatius per augmentar el coneixement sobre els problemes generats pels hàbits de consum insostenibles.
  
• PAZMIÑO FLORES, YADIRA CARMEN: Evaluación de los usos de suelo y valor ecosistémico del páramo de la Subcuenca Chambo (Ecuador)
  
  Autor/a: PAZMIÑO FLORES, YADIRA CARMEN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 17/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 30/04/2024
  Director/a de tesi: FELIPE BLANCH, JOSE JUAN DE | VALLBE MUMBRU, MARC
  Tribunal:
       PRESIDENT: AGUILERA BENAVENTE, FRANCISCO
       SECRETARI: ALCARAZ SENDRA, OLGA
       VOCAL: GUAITA PRADAS, INMACULADA
       VOCAL NO PRESENCIAL: HERNÁNDEZ CLEMENTE, ROCÍO
       VOCAL NO PRESENCIAL: GILABERT NAVARRO, M. DESAMPARADOS
  Resum de tesi: L'escassetat d'informació que permeti entendre la importància dels recursos naturals des d'un enfocament econòmic és un limitant per a establir paràmetres relacionats amb la inversió ambiental en plans de conservació. Aquesta recerca proposa una metodologia que permet modelar la variabilitat dels usos del sòl de l'erm i la Valoració Ecosistèmica (VEU) de la subcuenca Chambo-l'Equador a partir d'un monitoratge bioeconómico que vincula la renda econòmica dels usos del sòl de l'erm amb eines de teledetecció i sistemes d'informació geogràfica. Els principals resultats de la metodologia van determinar que el monitoratge temporal de les cobertures terrestres és essencial per a identificar les àrees de major vulnerabilitat a la degradació de la VEU. Els llindars, funcions i interrelacions determinats en els models de Cart Decision Tree (CDT), Percepció multicapa (MLP), multivariant Adaptative Regression Splines (MARS) i Màquines de Vectors Suport (SVM) per al reconeixement de les cobertures terrestres van ser eficients; els models van tenir un rendiment del 88%, 85%, 83% i 81% respectivament. La hibridació dels models, cadenes de Màrkov i autómas cel·lulars va ser apropiada per a predir futurs canvis de cobertura de la terra en les zones andines en relació amb la seva VEU, els mètodes van aconseguir una precisió acceptable per a reconèixer els usos de la terra de l'erm. Les variables triades per a la classificació de les cobertures terrestres van ser adequades per a identificar les particularitats de les cobertures terrestres.Els mètodes de cost d'oportunitat i transferència de beneficis proposats, van obtenir un bon rendiment en l'avaluació de les trajectòries de producció d'aliments vinculades als serveis ambientals (SA) d'aprovisionament i concentració de carboni associades als SA indirectes i de suport, per la qual cosa es va determinar que la informació provinent de la dinàmica dels serveis ambientals és un indicador important per a entendre l'estat real del recurs i conseqüentment permet comprendre les estratègies necessàries per a emprendre accions sustentables de maneig ecològic.La cartografia generada va permetre determinar que l'erm va disminuir un 13% entre 2000-2010 i un 19% entre 2010-2020. Es va estimar que la pèrdua de l'ecosistema entre 2000 i 2030 augmentarà a 28%. Des del primer any de l'estudi fins a l'últim considerat en el treball, l'erm passarà d'ocupar el 92% al 64% de l'àrea estudiada. Els canvis de la VEU revelen que les categories amb activitat antropogènica analitzades mantenen un creixement constant que impacta directament en la VEU de l'erm. Les zones més afectades són les compreses fins als 3500 msnm. La VEU de la Subcuenca Chambo del 2000 al 2020 passarà de 2.86×108 USD a 2.59×108 USD i s'estima que per al 2030 la VEU disminuirà a 2.48×108 USD, la qual cosa ens porta a reconèixer que, si bé la pèrdua de la VEU del recurs natural no és crítica, la seva degradació va en augment.A través d'aquesta metodologia serà possible obtenir, de manera pràctica, dades sobre l'estat de conservació del recurs al llarg del temps, permetent resoldre problemes relacionats amb l'escassetat de dades i conduint a la comprensió dels canvis en la zona des d'un enfocament socioecològic, és a dir, abastant els impactes ambientals de les activitats humanes sobre els sistemes naturals. La base del mètode desenvolupat permet replicar la metodologia.La informació generada per aquest estudi serà de vital importància per a entendre les causes dels canvis en els sistemes andins en termes monetaris i ambientals, la qual cosa permetrà el desenvolupament de plans de maneig i polítiques de conservació orientades a la protecció i maneig sostenible des d'un enfocament econòmic.
  
• RAMIREZ GARRIDO, ROSEMBER: Evaluación del Riesgo Ambiental de las Nanopartículas de Plata (AgNPs) en Ecosistemas Acuáticos
  
  Autor/a: RAMIREZ GARRIDO, ROSEMBER
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 02/05/2024
  Director/a de tesi: DARBRA ROMAN, ROSA MARIA | MARTI GREGORIO, VICENÇ
  Tribunal:
       PRESIDENT: DE PABLO RIBAS, JOAN
       VOCAL: DÍAZ CRUZ, SILVIA
  Resum de tesi: L'ús ampli i creixent de les nanopartícules de plata (AgNPs) en diversos productes està provocant el seu alliberament en diferents compartiments ambientals, especialment en el mitjà aquàtic. Aquestes partícules poden entrar en aquest mitjà per diferents vies, per exemple, gradualment a través d'efluents d'estacions depuradores d'aigües residuals (EDAR) o bé de manera accidental per abocaments sobre sòl o el riu.Aquesta tesi presenta una anàlisi detallada sobre el transport (advección-dispersió) i dispersió de nanopartícules de plata (AgNPs) tant en aigües superficials com subterrànies, considerant balanços de massa, diversos models matemàtics i factors que influeixen en la seva mobilitat i retard.Per a les aigües superficials, es consideren abocaments continus i puntuals, i s'utilitza un model analític per a representar el comportament de les AgNPs en el riu. Per a les aigües subterrànies, es consideren abocaments puntuals. També es té en compte la interacció de les AgNPs amb els mitjans porosos en l'aigua subterrània (procés de retard), la qual cosa permet calcular la concentració màxima de AgNPs en l'aigua subterrània.Inicialment, es desenvolupa un model de Lògica Difusa per a avaluar el risc ambiental en ecosistemes aquàtics sobre la base de la concentració i de la toxicitat de AgNPs. S'aconsegueix determinar la toxicitat amb una gran adaptabilitat, en incloure variables com la forma, la grandària i el recobriment de les nanopartícules, permetent una avaluació més precisa del risc. Aquest model s'aplica a un abocament de AgNPs al riu procedent dels efluents d'una EDAR o bé d'un accident. Els resultats mostren que, en tots els casos, el risc de les AgNPs a causa de l'abocament accidental directe al riu suposa un major risc que el de la EDAR.Posteriorment, es desenvolupa un model híbrid que integra la simulació de Montecarlo (per al càlcul de concentracions) amb el model desenvolupat de Lògica Difusa. Aquesta integració proporciona una eina que permet avaluar el risc ambiental de AgNPs a causa d'un abocament en el sòl. Es plantegen dos escenaris després l'abocament: descàrrega de l'aigua de l'aqüífer amb AgNPs al riu i ús d'aquesta aigua de l'aqüífer per a recàrrega en aiguamoll. La distribució de concentració de AgNPs per descàrrega en els rius està per sota del límit legal proposat, mentre que en l'escenari d'ús en aiguamolls no es compleixen els límits legals en cap cas, la qual cosa indica un major risc associat a aquest últim ús.Després de realitzar una anàlisi de sensibilitat, es demostra que el model híbrid desenvolupat, que en l'avaluació de riscos combina les tècniques de Lògica Difusa i Montecarlo, demostra ser una eina útil i versàtil per a gestionar la incertesa.
  

TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME

• BENINCA, LETIANE: Multi-objective optimization for social multifamily housing: Minimizing heating and cooling demand
  
  Autor/a: BENINCA, LETIANE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME
  Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
  Modalitat: Conveni Cotutela
  Data de dipòsit: 11/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 24/04/2024
  Director/a de tesi: CRESPO SÁNCHEZ, EVA | PASSUELLO, ANA CAROLINA
  Tribunal:
       PRESIDENT: DE MOURA FERREIRA DANILEVICZ, ANGELA
       SECRETARI: KAMPOUROPOULOS, KONSTANTINOS
       VOCAL: CÓSTOLA, DANIEL
  Resum de tesi: El camp de l'arquitectura i l'enginyeria està experimentant actualment canvis significatius a causa dels avenços tecnològics i del paper creixent de la Intel·ligència Artificial. Aquest canvi es deu en gran mesura a la creixent urgència de promoure edificis més eficients, sobretot tenint en compte el seu impacte substancial en les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle i l'ús d'energia. En conseqüència, s'està tornant important centrar-se en les opcions pràctiques de disseny i utilitzar estratègies efectives per millorar l'eficiència energètica i el rendiment global de l'edifici. Aquesta tesi presenta un enfocament integral per optimitzar la forma, l'orientació solar i la configuració de l'envoltant d'edificis residencials socials en un clima subtropical humit (classificació de Koppen: Cfa) a la regió sud del Brasil. L'objectiu principal és minimitzar simultàniament les demandes de calefacció i refrigeració, i presentar un disseny de rendiment òptim i rangs de paràmetres per millorar l'eficiència energètica en edificis plurifamiliars. Per aconseguir-ho, l'estudi utilitza tècniques d'optimització multi-objectiu amb el suport d'un algorisme genètic de classificació no dominat (NSGA-II). Les simulacions es realitzen mitjançant l'EnergyPlus mentre que el procés d'optimització s'implementa mitjançant la programació Python. Aquest ampli esforç computacional implica un total de 480.000 simulacions. Els resultats del procés d'optimització demostren que seleccionant acuradament l'orientació solar òptima, es poden aconseguir reduccions significatives de la demanda d'energia. Per exemple, l'optimització de l'orientació solar sola pot comportar reduccions de la demanda d'energia de fins a un 5% per als edificis lineals i un 11% per als edificis H, quan estan vinculats a l'entorn. A més, quan s'aborda correctament l'embolcall, la demanda d'energia entre formes aconsegueix gairebé el mateix valor. A més, l'optimització de la configuració de l'envoltant de l'edifici millora encara més l'eficiència energètica, donant lloc a reduccions notables de la demanda total d'energia. En particular, els edificis lineals poden aconseguir una reducció de fins a un 60% de la demanda energètica, mentre que els edificis H aconsegueixen una reducció de fins a un 63%. Aquestes troballes posen de manifest els beneficis potencials de tenir en compte l'orientació solar, les ombres circumdants i el disseny de l'embolcall simultàniament durant les primeres etapes de disseny d'un projecte. El marc d'optimització en tres fases proposat avalua diferents alternatives de paràmetres i presenta pautes pràctiques per prendre decisions informades sobre les configuracions més eficients energèticament.
  

URBANISME

• KARAMANEA, PANAGIOTA: Diachronic terrains: Three landscape narrations on the west Attic coast
  
  Autor/a: KARAMANEA, PANAGIOTA
  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: (DUTP)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 23/04/2024
  Data de FINAL de diposit: 07/05/2024
  Director/a de tesi: SABATE BEL, JOAQUIN | GOULA, MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: SARDÀ FERRAN, JORDI
       SECRETARI: SPANOU, IOANNA
       VOCAL: MORAITIS, KONSSTANTINOS
  Resum de tesi: La tesi comença abordant una sèrie de preguntes sobre la configuració d'aquest paisatge únic i aprofundeix en la formació cultural de perspectives sobre la costa, examinant com intel·lectuals estrangers i locals han modelat visions al llarg del temps. Analitza el Grand Tour i les seves interpretacions contemporànies, la generació del 1930, buscant comprendre la seva influència en la imaginació col·lectiva sobre Àtica. Ofereix una visió general sintetica de la dimensió històrica, que abraça des de l'antiguitat fins a l'evolució turística d'avui. S¿analitza igualment la toponímia i el paisatge, els arxius històrics i els mapes antics, centrant-se especialment al terreny costaner de l'Àtica occidental. La investigació explora la mirada sensorial de l'Àtica i la producció cinematogràfica local després de la dècada del 1950, amb una selecció fílmica de preses costaneres. Des d'un punt de vista cultural i sensorial, el cinema ofereix una lent única mitjançant la qual es percep la costa. Permet explorar els aspectes emocionals i experiencials de la vida costanera capturant l'essència de l'entorn marítim. El cinema, amb les seves capacitats narratives, ens pot ajudar a connectar amb la costa a nivell personal i emocional. En desentranyar pel·lícules on el paisatge adquireix un paper protagonista, la investigació canvia el seu enfocament al cinema com a eina per articular les complexitats de l'entorn costaner, un enfocament nou i imaginatiu per aprehendre'n l'essència. En aquest context, el cinema no es considera simplement una forma artística narrativa; més aviat, emergeix com a mitjà potent, tant per a la representació, com per a la comprensió d'un paisatge. Finalment, s¿aprofundeix en una exploració del paisatge a través de la cartografia i el mapeig original, amb l'objectiu de descobrir-ne el potencial, les dinàmiques i els atributs qualitatius que el defineixen. L'objectiu principal és desentranyar l'espai costaner, revelant-ne la configuració, els trets fonamentals i els elements paisatgístics prominents que donen forma a la seva essència. A través de la cartografia, es farà un esforç per destriar les intricades relacions entre diverses entitats, navegant per escales i oferint una lent interpretativa fonamentada en la perspectiva del paisatge. En aprofundir en aquests aspectes, s'obté una comprensió més profunda de com funciona la costa i com pot ser aprofitada per a diverses finalitats, des de la planificació del paisatge urbà, fins a la conservació del medi ambient. L'arquitectura del paisatge com a interfície entre la ciutat i la natura proposa processos interdisciplinaris per aplicar-hi. A través de la cartografía, es fa un esforç per destriar les intricades relacions, navegant per escales i oferint una lent interpretativa del paisatge. La configuració espacial del sòl, la superfície com a infraestructura en el sentit de carcassa paisatgístic i els aspectes ecològics com una xarxa sistèmica podrien integrar el paisatge natural en la discussió sobre la rejoveniment de la ciutat de manera resilient. L'arquitectura del paisatge com a interfície entre la ciutat i la natura proposa processos interdisciplinaris per aplicar-hi.