Escola de Doctorat

Data de lectura: 02/06/2026

• HOUCHMAND, LAURA JO: Integrated assessment of passive rooftop strategies and photovoltaic on building energy demand and urban heat island effects under current and future Mediterranean climates
  
  Autor/a: HOUCHMAND, LAURA JO
  Programa: ENGINYERIA AMBIENTAL
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 08/04/2026
  Data de lectura: 02/06/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: UPC ESEIAATTerrassa, TR5, Aula 2.0a 226Carrer de Colom, 15, 08222 Terrassa, Barcelona
  Director/a de tesi: GASSO DOMINGO, SANTIAGO | MACARULLA MARTÍ, MARCEL
  Resum de tesi: La mitigació i adaptació al canvi climàtic són reptes urgents, en particular en les ciutats mediterrànies on l’augment de la temperatura, els creixents efectes d’Illa de Calor Urbana (UHI) que incrementen la demanda de refrigeració i l'escassetat d’aigua intersecten. Les teulades representen una interfície crítica per a la transformació responsiva al clima dels edificis, ja que ofereixen un potencial substancial per a estratègies passives, com teulades fredes i teulades verdes, i tecnologies renovables actives, particularment sistemes fotovoltaics (PV). Malgrat la investigació exhaustiva sobre tecnologies de teulades, persisteixen quatre bretxes clau en el coneixement: (1) la insuficient avaluació durant tot l’any de l’impacte de UHI dels sistemes PV muntats a teulades combinats amb estratègies de coberta passives; (2) la limitada avaluació integrada de teulades verdes amb sistemes PV considerant tots dos la demanda energètica de l’edifici i les implicacions climàtiques urbanes; (3) la falta d’anàlisis comparatives de l’impacte d’estratègies de coberta passives sota els futurs escenaris climàtics mediterranis projectats sobre la demanda energètica dels edificis; i (4) la quantificació insuficient dels impactes de la integració de sistemes fotovoltaics amb estratègies passives de coberta en la demanda energètica dels edificis sota escenaris futurs de canvi climàtic.Aquesta investigació doctoral aborda aquestes bretxes mitjançant un marc metodològic, estructurat i basat en simulacions. El treball comença amb una dirigida revisió de la literatura per establir el context científic de les estratègies de coberta actives i passives en climes mediterranis i definir les qüestions de la investigació.Constituint-se sobre aquestes bretxes, les simulacions dinàmiques energètiques d’edificis són dutes a terme fent servir DesignBuilder amb EnergyPlus com a motor de càlcul.Barcelona (classificació climàtica Csa) serveix com a ubicació del cas d’estudi. Les condicions climàtiques actuals són representades amb dades (1975-2021) d’Any Meteorològic Típic (TMY) d’alta resolució, mentre les condicions futures són avaluades utilitzant arxius TMY transformats basats en la metodologia de l’annex 80 de IEA EBC, sota els escenaris RCP4.5 i RCP8.5 per a horitzons de mitjà termini (2047-2060) i llarg termini (2087-2100).Una teulada mediterrània típica com teulada bàsica (BR) serveix com a cas de referència i és comparat amb estratègies passives, incloent-hi teulada freda (CR), teulada amb substrat sense vegetació (SR) i grans teulades verdes sota diferents regims d’irrigació (EGR, EGRmin, EGRmax), així com les seves integracions amb sistemes PV de teulada. Els indicadors clau de rendiment inclouen fluxos de calor convectiu de les superfícies de PV i teulades (contribució a UHI), fluxos de calor conductiu a través de la teulada, i demanda anual de calefacció i refrigeració (demanda d’energia de l’edifici), així com la generació elèctrica PV.Les troballes d’aquesta tesi destaquen les compensacions entre eficiència energètica, calor urbà, ús d’aigua impactes al clima futur, emfatitzant la necessitat d’estratègies de coberta sensibles al clima i específiques de la tipologia.
  

• PÉREZ QUINTANA, MARC: Multimodal Data Fusion for Multiple Object Tracking: A Reference Perception System for ADAS and AV Functions Validation
  
  Autor/a: PÉREZ QUINTANA, MARC
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 21/04/2026
  Data de lectura: 02/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: AGUDO MARTÍNEZ, ANTONIO
  Resum de tesi: L'any 2021, 1,19 milions de persones van morir en accidents de trànsit, sent aquests la principal causa de mort en persones de 5 a 29 anys. La majoria daquests accidents són causats pel conductor; per tant, els vehicles automatitzats representen una oportunitat única per reduir la mortalitat i millorar la seguretat viària. Tot i això, la implementació i adopció a gran escala de vehicles automatitzats segurs requereixen un procediment de validació robust, que inclogui proves a la carretera, que són significativament més complexes que les proves en pistes d'assaig o en simulació, ja que no es disposa de dades de referència sobre els objectes que envolten el vehicle que s'està avaluant. Aquesta tesi estudia com construir un sistema de percepció de referència que suporti la validació de vehicles automatitzats a la carretera. Analitzem la detecció d'objectes en núvols de punts i presentem un mètode d'agrupament de punts per detectar objectes independentment de la seva classe. Aquestes deteccions es poden projectar al pla imatge per combinar-se amb deteccions basades en imatges, millorant la robustesa i afegint la informació de classe. També presentem un mètode que fa servir prototips de classe, definits com la mitjana i la covariància de les característiques d'aquesta classe, per millorar el rendiment d'un detector d'objectes basat en aprenentatge en núvols de punts. Les deteccions d'objectes de diferents modalitats es poden combinar en el mètode de seguiment de múltiples objectes presentat, que funciona sense assumir la sincronització de sensors i es pot adaptar per incloure informació d'objectes de qualsevol font, com les comunicacions entre vehicles, i inclou la gestió d'errors comuns poc estudiats a la literatura: errors en les classificacions i estimacions parcials de la mida de l'objecte. Aquests detectors d'objectes i el mètode de seguiment de múltiples objectes poden avaluar-se amb una nova metodologia proposada per avaluar sistemes de percepció centrada en la seguretat, que utilitzem per avaluar l'efecte en el rendiment de la detecció d'objectes de diferents condicions meteorològiques i les capes de robustesa incloses en protocols de prova recents. També presentem una metodologia per extreure escenaris en formats estandarditzats, a partir d'enregistraments d'imatges i núvols de punts, que es poden utilitzar directament en un simulador. Finalment, analitzem com l'extracció d'escenaris, combinada amb altres eines, pot ajudar a validar vehicles automatitzats a la carretera.
  

Data de lectura: 03/06/2026

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

Data de lectura: 04/06/2026

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

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